汽车车身结构与设计第一章第二节

第一章车身概论随着国民经济的发展，汽车已成为极为重要的交通运输工具和现代社会的象征，汽车工业在带动其它各行业的发展中，已日益显示出其作为支柱产业的作用。

车身，作为汽车上的三大总成之一，已越来越引起人们的注意，并越来越处于主导地位。

（发动机、底盘、车身）据统计：客车、轿车、专用车——车身质量占整车整备质量的40～60%；货车——车身质量占整车整备质量的16～30%；各类车身的制造成本，则高于上述比例。

车身的定义：运送人、货物或各种生产、生活资料的具有特定形状的结构。

车身的特点：10、是使生产工艺、壳体力学、人体工程学、工业设计、材料学、运输学、心理学、经济学、销售学等众多各不相同的学科紧密地联系在一起的工业产品，是技术与艺术相结合的产物；20、车身的发展取决于科学技术水平和物质技术条件；舒适性30、与人们的生活、生产密切相关货物完整性保护乘员安全40、汽车的更新换代，关键在车身；50、车身是汽车工业中一个最年轻而又发展迅速的分支；60、整车生产能力的发展取决于车身的生产能力，汽车的更新换代在很大程度上决定于车身；70、对销售和用户心理有着极其重要的影响；80、技术密集型和劳动密集型相结合的产品：技术密集型——大量采用最尖端技术，机械化、自动化程度很高——自动加工、装配线、机械手、机器人等；劳动密集型——相当一部分仍需手工完成——车身钣金件的手工打磨、补焊、涂胶、内饰及附件装配等。

可以说，汽车工业发展到现在（支柱产业），其重中之重为车身。

车身代表了一个国家的汽车工业水平，要求高、投资大、技术难度大。

车身技术的开发历来为发达国家所重视。

我国车身技术的发展可以说是近二十年的事，水平十分落后，尚不完全具备设计开发能力，任务十分艰巨。

但近年来，通过技术引进，合资合作，特别是几大轿车基地的建设，已使我国的车身技术有了很大的发展。

§1-1 车身的演变轿子→轿式马车→汽车车身。

早在5000年前的古代，世界上就有轿子出现，成为奴隶主或有一定地位的人的乘坐工具；3000年前，随着动物的训化，牛车、马车开始出现。

第一章：车身概论 1车身包括：白车身和附件 白车身通常系指已经焊装好但尚未喷漆的白皮车身， 此处主要用来表 示车身结构和覆盖件的焊接总成，此外尚包括前、后板制件与车门,但不包括车身附属设备及装饰等。

2. 按承载形式之不同，可将车身分为非承载、半承载式和承载式三 大类 非承载车身的优点：①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外，挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、 适当吸收车架的扭转变形和降 低噪声的作用，既延长了车身的使用寿命，又提高了舒适性。

②底盘 和车身可以分开装配，然后总装在一起，这样既可简化装配工艺，又 便于组织专业化协作。

③由于车架作为整车的基础，这样便于汽车上 各总成和部件安装，同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆， 货 车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架， 其主要原 因也基于此。

④发生碰撞事故时，车架对车身起到一定的保护作用。

非承载车身的缺点： ①由于计算设计时不考虑车身承载， 故必须保证 车架有足够的强度和刚度， 从而导致自重增加。

②由于车身和底盘之 间装有车架， 使整车高度增加。

③车架是汽车上最大而且质量最大的零件，所以必须具备有大6—7-nra “一居立柱（弋"tt ） 2—償敢住｛ -A " in 21—寄一葩田抵23—Rira t-.Jp®. 24"歯档脱嫌爵一理动乩取26■—门窗眶 1 一就动航爼简主推橇2—水箱阳崔褪架 」一苗'烘桓呂一匍门9—時门10—年盐捋储祓11—桔1#于柢1工一童卿駆13—疔疔赠盞 “一晞巫止适椅 怖一后由台柢口一上加峯皿一顶魏活一即玄柱I W 如型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。

3．承载式车身分为基础承载式和整体承载式。

基础承载式特点：①该结构由截面尺寸相近的冷钢杆件所组成，易于建立较符合的有限元计算模型，从而可以提高计算精度。

②容许设法改变杆件的数量和位置，有利于调整杆件中的应力，从而达到等强度的目的。

轿车车身的设计及开发流程说明书第一章：轿车车身设计要素轿车车身设计要素，亦是从事车身设计工作时，设计人员所必须考虑的方面和重点解决的关键技术，是提高车身设计质量的关键容。

全面掌握、研究和应用车身的设计要素，是设计人员应具备的基本技能。

从现代轿车车身设计的角度出发，汽车产品的设计要素主要表现在如下几个方面：1．车身外形设计方面⑴车身空气动力特性要素⑵车身尺寸确定的人体尺寸要素⑶车身外形设计、饰造型的美学要素⑷外形的结构性和装饰的功能性要素2．车身室布置设计方面⑴人体工程要素，包括人体尺寸、人体驾驶和乘坐姿势、人体操纵围、人眼视觉和视野、人车视野、人体运动特征、人体的心理感觉等。

⑵车身部设计的安全保护要素。

3．车身结构设计方面⑴结构设计的强度、刚度要求；⑵轻量化设计要素，包括结构合理性和合理选材；⑶结构设计的安全性要素⑷车身防腐蚀设计设计要素⑸车身密封性设计要素⑹结构设计的制造工艺性要素4．产品开发方面⑴产品开发的市场性要素；⑵系列化产品发展要素；⑶生产、工艺继承性要素。

第二章：整车开发流程随着汽车设计技术及手段的发展特别是现代工程技术方法的飞速进步，日益成熟的CAD/CAE/CAM一体化产品开发技术在轿车车身设计领域的应用，轿车设计方逐步由传统的设计方法向着以大大缩短产品开发周期和提高产品设计精度方面转变。

一般来说，整车开发时间为三年，由于市场竞争的日趋激烈，为抢夺有限的市场资源，整车开发时间逐渐缩短，更新换代非常平凡，稍微大一点的公司每年基本上要推出1款新车，有些汽车生产公司一年还有好几辆，以前的开发流程已经不能满足现代社会汽车设计的要求，根据最新的时间概念，设计一款全新的轿车，从项目成立到小批量生产，最快的大概只需18个月的时间了。

一、第一项目开发流程图：从时间的需求角度来说，大致时间安排如下（从立项日开始）：天天30天75天120天140天190天240天310天360天480天500天540天600天二、第二项目开发流程图：从主要节点出发注：此处Test/试验包括一下部分（当然，这些试验不可能在较短的时间完成）：1．安全气囊的匹配试验2．电喷系统、ABS、匹配试验3．排气系统、悬挂系统、转向、制动等系统匹配试验4．整车碰撞试验，国家强检及3C认证试验5．相关零部件的性能、寿命试验第三章：项目开发流程1、项目策划阶段1.1在项目概念批准之前，项目经理应协助销售公司市场部做好市场调研，提交《新产品市场调研报告》。

第一章：汽车车身的构造型式知识目标：1、了解汽车车身的作用、结构。

2、了解汽车车身的组成。

3、了解轿车车身构造。

能力目标：1、能够掌握常见汽车车身的作用和结构。

2、能够掌握轿车车身的构造。

第一节：概述1.车身的作用汽车车身是用来运送乘客和货物并保护其免受尘土、雨雪、振动、噪声、废气等侵袭的具有特定形状的结构。

它作为汽车上与发动机、底盘相并列的三大组成之一，对行驶安全、乗坐舒适、运輪效率等均有很大影响。

车身应保证汽车具有合理的外部形状，在汽车行驶时能有效引导周围的气流，以减少空气阻力和燃料的消耗。

此外，车身还应有助于提高汽车行驶稳定性和改善发动机的冷却条件，并保证车身内部良好的通风。

同时，车身还具有保护乘员和货物安全的作用。

汽车车身是一件精致的综合艺术品，以其明断的造型艺术、优雅的装饰以及悦目的色彩使人获得美的感受，美化人们的生活环境。

电子技术和材料科学的进步，大大推动了车身向豪华化、多样化、居室化、商务化方向发展，提高了驾驶员的操纵方便性和乘员的舒适性，以适应现代人生活和工作的需要。

2.车身的结构汽车车身主要结构包括车身壳体及门窗，前后饭金件，车身附件，内外装饰件，座椅以及通风、暖气、冷气等空气调节装置。

在货车和专用汽车上还包括车厢和其他专用装备。

(1)车身壳体。

车身壳体是一切车身零、部件的安装基础。

是由纵梁、横梁和支柱等主要承力元件以及与它们相连接的飯件共同组成的刚性空间结构。

客车车身都具有明显的骨架，而轿车车身和货车驾驶室大多数没有明显的骨架。

车身壳体结构的分类如下：①按壳体的结构形式分为骨架式、半骨架式和无骨架式3种。

骨架式:像骨骼一样彼此连接成一个整体，蒙皮就固定在骨架上。

应力由骨架承受，蒙皮不承受应力，这类车身壳体的整体刚度好、承载能力强，多用于城市客车、长途汽车、游览客车车身。

半骨架式:只有部分骨架(如单独的立柱、拱形梁和其他加固件)。

它们既可彼此相连也可借蒙皮相连。

半骨架式结构简单、节省空间，在轻型客车、载货汽车驾驶室等车身壳体上应用较为广泛。

第一章：车身概论1．车身包括：白车身和附件白车身通常系指已经焊装好但尚未喷漆的白皮车身，此处主要用来表示车身结构和覆盖件的焊接总成，此外尚包括前、后板制件与车门，但不包括车身附属设备及装饰等。

2．按承载形式之不同，可将车身分为非承载、半承载式和承载式三大类。

非承载车身的优点：①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外，挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用，既延长了车身的使用寿命，又提高了舒适性。

②底盘和车身可以分开装配，然后总装在一起，这样既可简化装配工艺，又便于组织专业化协作。

③由于车架作为整车的基础，这样便于汽车上各总成和部件安装，同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆，货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架，其主要原因也基于此。

④发生碰撞事故时，车架对车身起到一定的保护作用。

非承载车身的缺点：①由于计算设计时不考虑车身承载，故必须保证车架有足够的强度和刚度，从而导致自重增加。

②由于车身和底盘之间装有车架，使整车高度增加。

③车架是汽车上最大而且质量最大的零件，所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。

3．承载式车身分为基础承载式和整体承载式。

基础承载式特点：①该结构由截面尺寸相近的冷钢杆件所组成，易于建立较符合的有限元计算模型，从而可以提高计算精度。

②容许设法改变杆件的数量和位置，有利于调整杆件中的应力，从而达到等强度的目的。

③作为基础承载的格栅底架具有较大的抗扭刚性，可以保证安装在其上的各总成的相对位置关系及其正常工作。

④提高材料利用率，简化构件的成型过程，节省部分冲压设备，同时也便于大客车的改型和系列化，为多品种创造了条件。

4．“三化”指的是产品系列化、零部件通用化以及零件设计标准化。

第二章：车身设计方法1．概念设计：包括技术任务书的全部内容和一个批准的三维模型。

概念设计是多部门（包括设计、研究、工艺等部门以及销售部门的市场预测）同时来进行的，此种做法也被称之为“同时工程”2．工程设计：新车设计，车身设计所需周期最长。

汽车车身结构与设计复习思考题第一章车身概论1．现代汽车车身有何特点？车身的特点：10、是使生产工艺、壳体力学、人体工程学、工业设计、材料学、运输学、心理学、经济学、销售学等众多各不相同的学科紧密地联系在一起的工业产品，是技术与艺术相结合的产物；0、车身的发展取决于科学技术水平和物质技术条件；30、与人们的生活、生产密切相关：舒适性；货物完整性；保护乘员安全。

40、汽车的更新换代，关键在车身；50、车身是汽车工业中一个最年轻而又发展迅速的分支；60、整车生产能力的发展取决于车身的生产能力，汽车的更新换代在很大程度上决定于车身；70、对销售和用户心理有着极其重要的影响；80、技术密集型和劳动密集型相结合的产品。

2．为什么说汽车是技术密集型、资金密集型和劳动密集型产品？技术密集型——大量采用最尖端技术，机械化、自动化程度很高——自动加工、装配线、机械手、机器人等；劳动密集型——相当一部分仍需手工完成——车身钣金件的手工打磨、补焊、涂胶、内饰及附件装配等。

3．车身对汽车性能有哪些影响？车身对整车性能的影响主要有以下几方面：1决定整车装载质量的大小——运输能力的高低2、决定整车的整备质量Go（自重）和造价3、影响整车的动力性和燃油经济性4、车身形状与汽车的气动阻力密切相关5、车身形状影响汽车高速行驶的稳定性6、影响客车的乘卧舒适性、操纵舒适性7、与行驶安全密切相关 8、与整车宜人性密切相关（除舒适性外）9、影响整车的通过能力4．汽车诞生120多年来轿车车身经历了什么样的发展历程？其设计技术的发展趋势主要体现在哪些方面？第一辆汽车计师全力以赴解决动力、传动装置和操纵机构,配上了当时最现代化的门、窗等→现代车身开始出现。

马车型汽车,车身由原来的敞开式改为封闭式，其舒适性、安全性都有很大提高。

箱型汽车，运用大型冲压件组成带门洞的全金属车身。

甲壳虫型汽车，接触点焊技术开始用于车身连接，从而改进了车身的连接方式→降低了劳动量，消除了以往薄板焊接变形现象。