整车研发过程中车身内部宽度的设计控制方法+蒋莲花

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1、整车研发过程中车身内部宽度的设计控制方法无锡同捷汽车设计有限公司蒋莲花无锡市滨湖区滴翠路100号530大厦，214072摘要：本文简要介绍整车内部宽度设计控制的意义，以及基于特定外形尺寸，在油泥模型制作、CAS设计阶段如何控制并优化整车内部宽度，及应用此方法在某款整车开发项目的具体操作过程。关键词：内部宽度；造型设计；CAS面；Abstract：汽车整车行业是竞争非常激烈、市场化和国际化程度最高的行业。整车企业面对激烈的市场环境，要想脱颖而出并保持常胜不衰，就必须源源不断开发出具有很强综合竞争力的车型。一款综合竞争力很高的车型，不仅包含动

2、力性、经济性、工艺精致等等指标，还包括空间舒适性、行李舱空间大小及行李货物进出的方便性等评价指标。整车内宽直接关系到使用者的乘坐舒适性、使用方便性等等。在整车外形尺寸已确定并冻结的情况下，如何保证并使车身内部宽度最大化，一直是整车车身研发的重点项目之一。有鉴于此，以下结合某款整车产品的具体研发过程，来分析并阐述基于特定的外形尺寸，在内油泥模型制作及CAS设计环节如何控制并提升整车内部宽度。1.整车内部宽度的定义与作用从功能上分：可分为驾驶区（前排）内宽、后排乘员区内宽、行李舱内宽;从具体位置上分：可分为A柱内宽、B柱内宽、C柱内宽、D柱内

3、宽、前门护板内宽、后门护板内宽、后背门（行李厢盖）止口内宽从具体的人员舒适性评价分：可分为头部空间、肩部空间、肘部空间、臀部空间、腿部空间不管哪种形式的内部宽度定义，其最终都会体现到整车的使用方便性，乘坐舒适性上来，并影响终端消费者的购买意向。2.内部宽度设计控制在整车开发流程中所处的位置图1-整车设计开发里程碑计划从上图整车设计开发里程碑计划上可以看出：整车外形尺寸在批准立项（G1节点）前已确认。油泥模型制作及CAS面设计必须按定义的外形尺寸进行。在G5节点，NC验证主模型冻结，此时，所有可见的造型型面及特征不能作任何更改。所以，必须在

4、油泥模型制作、内外CAS-B面设计全过程中（即G2-G4节点之间），通过结构分析与优化来提升整车内部空间，在保持车身外廓尺寸不变的前提下，使车身内部宽度最大化。车身内部宽度重点控制A柱内宽、B柱内宽、C柱内宽、D柱内宽、前门护板内宽、后门护板内宽、后背门（行李厢盖）止口内宽3.整车内部宽度的设计控制方法3.1A柱内宽设计控制A柱内宽一般不作为内部空间考核指标，主要考核其A柱的结构强度、刚度及A柱障碍角是否满足法规要求。从图2可知：前风窗玻璃左右侧的花边位置由A线位置及B、C、D、E四个尺寸决定。A点为侧围外板与前风窗的分缝线，其位置由造型

5、定义并确定；B一般为5mm左右；C须满足涂胶的工艺需求，一般为20-25mm；D=3-5mm；E=3-5mm；花边宽5mm；A柱饰板型面位置由尺寸F和G两个尺寸决定，G值决定A柱的强度和刚度，不能太小，必须通过截面惯性矩计算得出，并满足白车身弯曲、扭转刚度及接头强度要求。A柱饰板到A柱内板的距离F需容纳线束、天窗排水管、及侧安全气帘。须保证零件周边有约5mm的安全距离。通过上述尺寸的控制与设计，来确定A主饰板的型面位置，并根据内造型整体风格，CAS设计时酌量增加型面的饱满度。图2-A柱断面3.1门护板内宽设计控制门护板内宽是最重要的控制点

6、之一，肩部空间、肘部空间、臀部空间是其最核心的三项评价指标(见下图3)。门护板内宽由车门厚度（指车门内、外钣金之间的夹层距离）、门护板厚度（门护板与车门内板的间隙）、扶手宽度组成并决定。图3-门护板内宽首先，应控制车门厚度。车门厚度主要受侧围造型面弧高、玻璃位置及曲率、防撞杆、玻璃导轨、玻璃升降器、锁体的结构及其位置影响。车门厚度只要满足车门内附件布置空间即可，不能设计太厚，否则影响内部空间，且增加车门内板拉延深度。车门厚度的控制以外CAS面为起点，由外向内依次对A、B、C、D、E各个尺寸进行推断定义与控制（如下图4）。图4-门护板下部内

7、宽（一）防撞杆的位置设计与控制防撞杆与整车碰撞性能有关，其厚度（如为高强管则为直径）一般对标设计，并进行CAE碰撞模拟验证。防撞杆的位置根据车门外表面确定，为了增加车门外板的刚度，防撞杆和前门外板必须通过隔振胶连接（如图4所示），一般情况下，外板与防撞杆的间隙值A为3mm。（二）玻璃及玻璃导轨位置设计与控制车门玻璃的曲率半径和坐标位置对油泥模型的制作极为关键，车门玻璃是油泥制作的基准。在油泥模型精刮之前，工程团队应分析确定玻璃的曲率和位置，并将玻璃面的密集三坐标点（X、Y、Z值）提供给造型部门，来进行油泥模型的制作。玻璃导槽与防撞杆最小距

8、离一般大于8mm，根据此要求，来确定车门玻璃的曲率半径和玻璃位置尺寸B(见上图4)。需要注意的是：玻璃曲率半径不能太小，半径越小，玻璃升降阻力越大，玻璃降到最低点位置时与车门内板距离越近（上图