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汽车车身结构设计技术与方法3.4.1 车身结构设计断面的确定与定位-由断面设计硬点驱动的车身结构设计车身包括金属车身及内外饰件,金属车身又包括白车身和封闭件, 即车身包括CLOSURE封闭件(车门,前后罩板,前后盖(门),玻璃和前、后保险杠), 白车身BIW(BODY IN WHITE) , 内外饰件和车身附件。
白车身(BODY IN WHITE)是除车门、前后翼子板(罩板)、玻璃、前后盖(门)、前后保险杠和内外饰件外的其他金属车身件的统称. 详见如下各图及如下各项内容。
依照3.1,3.2,3.3章节的设计方法，进行车身结构设计如下：a)左/右前车门总成的设计〔包括前车门内板、外板、车门铰链、玻璃升降器等的设计〕b)左/右后车门总成的设计〔包括后车门内板、外板、车门铰链、玻璃升降器等的设计〕c)左/右侧围总成的设计d)驾驶舱前围总成的设计e)顶盖总成的设计f)地板总成的设计g)前舱盖板的设计h)后行李箱盖或后背门的设计i)前上下横梁及前灯架设计j)后围横梁及灯架设计k)发动机舱结构设计l)驾驶舱与行李舱隔板及梁的设计m)其他零部件系统设计图3.4.1 将车身设计断面的分类与编号图3.4.2 基于参考车型的BENCHMARK断面的断面设计图3.4.3 选定车身密封断面的设计方案车身结构设计的步骤与过程如下所述:图3.4.5 建立benchmark车型白车身数字化原型车设计建模造型面硬点3.4.2 开闭件设计开闭件(CLOSURE)一样包括4门2盖或5门1盖(两厢有后尾门汽车)。
1、车门设计车门外板设计是依照光顺好的整体造型面和车门轮廓线的切割面片基础上加上周边翻边和门锁等特点后的车身零件. 分缝线通过两种方法获得(a)一样先将汽车内外外观面整体造型面光顺到A级曲面(CLASS A), 同时将造型边界线投影到XZ铅垂平面后光顺到A级曲线, 然后采纳该投影的边界线投影到光顺好的A级大造型面上与造型面相交获得的边界线,该交线理论上确信也是A级曲面。
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》。
第三章车身总布置设计3-1 概述车身总布置在很大程度上受制于整车（底盘）总布置的发动机位置。
一、车身总布置与整车总布置的关系在整车总布置和底盘总布置基础上进行，受发动机的位置制约很大。
需整车总布置提供：①汽车总长La、总宽Ba,总高Ha轴距L、轮距B、前悬L F、后悬L R……等控制尺寸；②轴荷分布范围；③底盘各总成的位置和轮廓尺寸——包括动力总成、水箱、前后桥、传动轴、车轮、悬架、转向系等；④乘员数及行李舱要求；⑤使用要求及操纵机构的相互位置等。
二、车身总布置的工作内容①根据整车设计要求确定车身各部分尺寸包括：乘客门、司机门、安全门、行李舱、地板高、侧窗数量及高度、内高、内宽等；②确定整车外形——前后围、车顶、侧围的大致曲线和尺寸,前后风窗位置与角度等；③驾驶区布置——方向盘位置（角度）、仪表板、驾驶员位置及操纵机构和踏板的相互位置；④乘客区布置——座椅布置、通道宽度、内高等；⑤空调系统的位置——制冷、采暖、除霜、通风换气、空气净化装置的位置及管道位置；⑥行李舱大小及位置；⑦视野设计校核；⑧乘客上下车方便性确定；⑨安全性设计——被动安全性（安全带、扶手、软化等）三、车身总布置的主要依据①整车（底盘）总布置的有关参数和发动机布置；②整车的使用条件和用户要求；③国家、行业有关标准、法规；④人机工程学的要求；⑤制造、工艺条件等。
四、车身总部布置的工作程序①车身主要尺寸参数的确定——外廓尺寸和有关总布置尺寸；②车厢内平面布置；③座椅和操纵机构布置；④驾驶区布置——仪表台（板）、驾驶座、空调控制板、操作辅助设备、视野校核等；⑤客车横截面布置——踏步、地板、内高、座椅、侧窗、内行李架、灯具、空调管道等；⑥备胎、油箱、电瓶、行李舱等布置；⑦必要的校核——确定尺寸、位置的需要。
如：发动机舱门、行李舱门、视野、车门等的运动校核。
经过上述工作，即可画出1 : 5车身总布置图。
注意：上述各阶段往往反复交叉进行，很多尺寸（位置）需要反复推敲，修改后方能确定。
汽车车身设计及制造工艺新技术研究1. 引言1.1 背景介绍汽车车身设计及制造工艺一直是汽车制造领域的重要研究方向。
随着汽车市场的快速发展和消费者对汽车外观及安全性能要求的不断提高，车身设计和制造技术也在不断创新和进步。
车身设计技术包括外观设计、结构设计、材料选择等方面，是影响汽车整体形象和性能的重要因素。
通过不断研发和创新，设计师们在车身设计方面也探索出了许多新的理念和方法，以满足消费者不断变化的需求。
车身制造工艺是将设计图纸转化为实际产品的关键环节。
传统的车身制造工艺包括冲压、焊接、喷涂等步骤，但随着技术的发展，新的制造工艺如激光切割、3D打印等也逐渐应用到车身制造中，提高了生产效率和产品质量。
本篇文章将重点研究汽车车身设计及制造工艺新技术，探讨其应用案例、未来发展方向和面临的挑战，旨在促进该领域的研究和发展，推动汽车行业向更加智能化、可持续化的方向发展。
1.2 研究目的汽车车身设计及制造工艺是汽车制造领域的重要研究方向，本文旨在通过深入探讨相关技术，研究车身设计与制造工艺的新技术，促进汽车行业的发展。
具体目的包括以下几点：1. 分析当前车身设计技术的现状，了解主流设计理念和趋势，为未来车身设计提供参考和指导。
2. 探讨车身制造工艺的先进技术，如3D打印、激光切割等，研究其在汽车制造中的应用和优势。
3. 通过案例分析，总结新技术在车身设计与制造中的成功实践，为业界提供借鉴和启示。
4. 探讨未来车身设计与制造的发展方向，展望技术的未来应用前景。
5. 分析当前技术面临的挑战，为解决技术难题提供思路和方法。
通过本研究的深入探讨，旨在推动汽车车身设计及制造工艺领域的技术进步，提高汽车产品的设计水平和制造质量，满足消费者日益增长的需求，推动汽车行业的可持续发展。
【字数：219】1.3 研究意义研究汽车车身设计及制造工艺新技术的意义在于推动汽车行业的发展，提升汽车的安全性、性能和节能环保性。
随着科技的不断发展，汽车不再只是交通工具，更是人们生活品质的提升和个性化展示的重要载体。
第三章汽车车身设计开发技术与方法3.1汽车车身设计开发流程与方法学3.1.1车身设计开发主要工作内容及流程(程序)1）车身总布置设计及安全法规计算校核(或三维数字虚拟样机Archetype)2）造型设计3）三维曲面和造型面设计4）1：5或1：4 模型及1：1外模型制作或数控加工(或三维数字模型)5）1：1内模型(或三维数字模型)6）发动机舱三维数字模型7）地板三维数字模型8）测量与曲面光顺9）白车身结构详细设计(BIW)(9.1)1：1外模型光顺后数据分块(9.2) 车身设计断面的定义与尺寸确定(9.3) 密封结构确定与密封件选择(9.4) 确定分块线(9.5) 与车身有关的设计硬点的确定(9.6) 左右侧围设计(A, B, C, D柱设计, 前后翼子板设计)(9.7) 顶盖设计(外板, 横梁与纵边梁设计) (9.8) 发动机前围板设计(9.9) A柱下段设计(9.10) 发动机舱与前轮包设计(9.11) 前后灯具设计(9.12) 格栅设计(9.13) 前围板设计(9.14) 前保险杠设计(9.15) 地板总成设计(前中后)(9.16) 后门总成设计(9.17) 前门总成设计(9.18) 尾门总成设计(9.19) 前发动机罩设计(9.20)前风当总成设计10）内饰、外饰设计11）先行车, 螺钉车或概念车的(Prototype)试制，第二轮试验样车（定型车）试制12）碰撞与结构分析及结构优化设计13）成型过程仿真14) 模具与工艺工装设计如图3.1.1为车身详细设计阶段面向对象的产品模型(OPM)并行设计流程图OM2 OM2 OM2 OM2 OM2 OM2T21: CAD T22: DF A可装配设计T23: CAE T24: 评审T25: DFM 可制造设计T26: CS 碰撞仿真IM21: 输入产品模型，请求详细设计OM21: 向下游预发布零部件信息OM22: 输出DF A结果OM23: 输出CAE结果OM24: 输出同意或修改概要设计建议OM25: 输出DFM结果输出OM26: CS结果图3.1.1 汽车车身并行详细设计OPM模型31 32 3334 35T 31: CAPP T 32: CAFD 机算机辅助工装卡具设计(CA FIT DE SIGN)T 33: CAM T 34: MPS(制造过程仿真) T 35: 评审 IM 31: 请求加工过程设计 OM 31: 输出CAPP 结果 OM 33: 输出 CAFD 结果OM 33: 输出CAM 结果 OM 34: 输出MPS结果OM 35: 输出同意或修改详细设计建议图3.1.2 汽车产品开发试制与加工过程设计OPM 模型 g 1: 请求详细设计(结构) g 2: 预发布零部件消息，请求试制或加工过程设计 g 3: 请求修改概念设计(造型设计) g 4: 请求修改详细设计(结构设计)图3.1.3 汽车车身并行开发过程OPM 模型图3.1.4 车型数字化设计过程3.1.2 车身结构设计方法学1 1995年后的先进的车身设计技术与方法1995年后车身设计技术发展与市场需求体现在如下几个方面:图3.1.5 虚拟产品开发描述图3.1.6 白车身设计过程描述图3.1.7 并行设计与开发周期降低图3.1.8 全数字化设计方法图3.1.9 确定设计结构方案图3.1.10 产品设计及工艺设计集成计方法图3.1.12 参数化结构断面设计图3.1.13 全相关参数化的车身开发全过程2 数字化车身结构设计方法学(1)设计硬点设计区的设计方法复杂的结构实际上是众多简单的设计的叠加组合(复杂设计简单化)任何复杂的车身结构设计与设计结果都是由如下两个方面决定: (a) 满足诸多设计硬点的特征结构设计(HARDPOINT DESIGN AREA), 例如, 造型面硬点, 与车身有关的零部件装配孔面及结构等设计硬点, 选定的设计断面结构, 造型分界线硬点, 造型形状形成的设计断面引导线硬点, 车身零件间的焊接装配面, 零件的分块线硬点. (b) 自由设计区设计(FREE DESIGN AREA), 即在满足设计硬点基础上, 进行的自由设计区, 一般非设计硬点的设计区域都属于自由设计区, 自由设计区不同的设计人员会得到不同的设计结果, 这也是自由设计区自由的特点, 但这不等于自由设计区可以胡乱设计, 应遵循如下一些设计原则, 以便才能使设计结构更合理, 水平更高.因此车身设计过程与方法应满足如下公式:车身结构设计特征(BSDF)=自由设计区自由设计特征(FDF)+断面设计硬点决定的设计特征(SDHF)+造型设计硬点决定的特征(IDHF)+造型决定的断面引导主轴线(一个零件多个断面几何中心连线)特征(ISSF)+其他附件或COPY件等确定的设计硬点特征(CDHF)+零件分块线与焊接边界线等的设计硬点特征(BDHF)即为:BSDF=FDF+SDHF+IDHF+ISSF+CDHF+BDHF车身零件结构的设计过程或设计建模(BSDP or BSDM)=用三维CAD软件完成车身结构设计特征的过程或结果(BSDFP or BSDFM)即为:BSDP=BSDFPBSDM=BSDFM车身设计建模(BDM)=完成所有车身零件的设计建模与装配设计建模的总称(TOL_BSDM) 即为:BDM=TOL_BSDM全数字化车身设计开发(BDD)=采用三维CAD 软件完成全部车身设计建模, 并采用CAD/CAE/CAM一体化技术完成车身设计,结构优化及制造(或制造模具)的全过程(3D_CAD/CAE/CAM_BDM).即为:BDD=3D_CAD/CAE/CAM_BDM(2) 自由设计区的设计方法与设计原则a 自由设计区的设计方法(a) 先用三维CAD软件将设计硬点确定的结构与特征连接成一体, 成为一个粗的异型大面, 中间可以用一些平面与设计硬点面的相交获得连接线或倒角线.(b) 对设计硬点之间形成的设计区域-自由设计区每一个进行分析, 强度和刚度一般性要求的部位一般小于50*50mm的面积区域, 可以不加特征结构(加强筋, 加强沉孔(如果没有密封要求), 折边, 卷边等特征结构建模), 但要在边界上导角. 大于50*50的区域一般要加特征以便加强结构并导角,较大的区域不留任何空地, 以便使刚度最大, 材料最省.a 自由设计区的设计准则(a) 最大刚度原则- 自由设计区必须尽力获得最大刚度的设计原则, 因此, 要加加强筋和加强沉孔, 以便获得高水平的设计结构.(b) 最轻量化原则- 设计结构要确保满足刚度要求的基础上使材料最省的原则, 尽可能使结构设计可以使料厚簿一些, 没有密封要求的结构可以用沉孔以便轻量化与刚度最大化的双嬴, 等要充分考虑结构形式和结构方案.(c) 最大园角原则-自由设计区, 一般都是内部结构区域, 不在外观缝隙线条区域. 因此, 为了提高冲压工艺性, 减少制造成本, 应尽可能设计较大的设计过渡园角. 但不能影响设计硬点结构. 在在外观区域应尽可能最小园角原则,最小值为料厚(d) 特征结构最大斜度原则- 筋槽设计的立面尽可能采用较大的斜度. 以便获得较好的制造工艺性, 防止冲压裂纹和褶皱.(e) 最符合工艺性原则-从设计结构上和面的光顺程度上尽可能获得好的制造工艺性, 如材料流动均匀性与制造可能性.(f) 创新与多样化设计原则-自由自由就意味着允许多样化, 也就是创新原则.(g) 最复杂化原则, 因为模具加工不会增加制造成本, 只会降低成本(如材料轻, 成本低了).(h) 满足CAE/OPTIMIZATION结构优化分析设计要求.。
汽车车身设计与制造工艺新技术摘要：汽车车身的设计与制造是汽车生产中的重要环节，也是汽车生产新技术研究的主要内容。
文章主要阐述了汽车车身相关设计方法及新工艺的应用，希望对车身相关从业人员予以借鉴参考。
关键词：车身；设计；新技术前言低碳环保、安全节能、智能化、轻量化是汽车行业发展趋势，车身设计开发与制造是整车开发重要组成部分。
随着中国汽车保有量的不断增加，汽车增速逐渐放缓，更新换代周期越来越短，汽车市场的竞争也越来越激烈，如何提高车身的设计及制造水平，提升产品竞争力是当前研究的热点。
1汽车车身设计技术1.1车身的设计开发流程当前主流汽车厂商通常将整车开发过程分为多个阀门进行管控，并对每个阀门制定了通过原则，以确保每个阶段开发活动满足要求，可以进入到下一个阶段。
全新整车设计开发一般分为预研立项阶段、概念设计阶段、详细设计阶段、设计验证阶段、生产认证与量产阶段。
每个阀门点都有相应的核心工作和通过原则，只有满足相应的要求，才能进入下一个阀点。
各个开发阶段相互交叉、同步进行，通过项目管理团队对整车开发质量、成本、进度进行协调管控。
车身设计开发是整车开发的一个重要组成部分，遵循整车开发流程并贯穿整车开发的全过程。
1.2车身平台化模块化随着汽车行业竞争加剧以及消费者对汽车品质要求的不断提高，各大汽车厂商推出新车型的速度不断加快。
车身平台化、模块化开发的运用，不但可以大幅缩短研发的周期、降低开发成本，提升规模效益，而且可以有效降低技术风险、提高产品可靠性。
基于新的平台发展规划策略，丰田、大众、通用、日产等主流汽车企业越来越多的新车型逐步上市，增强了市场竞争力并取得了良好的经济效益。
国内自主品牌也从早期的完全逆向开发逐渐进入到正向开发阶段，并开始重视并加大平台化研究。
1.3车身新结构新材料的运用（1）车身新结构车身概念设计阶段通常会根据总布置和造型进行主体架构的设计构想，再进行详细结构设计。
概念设计阶段运用先进的仿真分析方法，不需要详细的3D几何模型就可构建前期概念有限元模型，进行大量有较大差异的方案分析并逐渐优化，按照先整体后局部的设计思路，在概念设计阶段确定车身整体框架结构。
现代汽车车身设计技术课件第一部分：引言汽车车身设计是汽车工业中至关重要的一环，它不仅关系到汽车的外观美感，还直接影响到汽车的空气动力学性能、安全性能和舒适性。
随着科技的进步和消费者需求的不断变化，现代汽车车身设计技术也在不断发展和创新。
本课件将带您深入了解现代汽车车身设计技术，包括设计理念、设计流程、材料选择、制造工艺等方面的内容。
一、设计理念现代汽车车身设计强调以人为中心，注重用户体验和情感共鸣。
设计师们通过研究消费者的需求和喜好，结合汽车品牌的特点和定位，创造出符合时代潮流和审美趋势的车身造型。
同时，设计师们还注重车身设计的创新性和可持续性，力求在满足功能需求的同时，实现环保和节能的目标。
二、设计流程1. 市场调研：了解消费者的需求和喜好，分析竞争对手的产品特点，为车身设计提供依据。
2. 概念设计：根据市场调研结果，设计师们提出初步的设计方案，包括车身造型、颜色、材质等方面的构思。
3. 详细设计：在概念设计的基础上，设计师们对车身各个部分进行详细设计，包括车身结构、车门、车窗、车灯等。
4. 工程设计：工程师们根据详细设计图纸，进行车身结构的强度和刚度分析，确保车身的安全性能。
5. 制造工艺设计：根据工程设计图纸，设计师们制定车身制造的工艺流程，包括冲压、焊接、涂装等环节。
6. 试制和验证：根据制造工艺设计，制造出实车样品，进行各项性能测试和验证，确保设计目标的实现。
三、材料选择现代汽车车身设计在选择材料时，需要考虑材料的强度、刚度、轻量化、耐腐蚀性、可回收性等多个方面的因素。
常用的车身材料包括钢材、铝合金、镁合金、碳纤维复合材料等。
设计师们根据车身各个部位的功能需求，选择合适的材料，以实现最佳的性能和成本平衡。
四、制造工艺现代汽车车身制造工艺包括冲压、焊接、涂装等环节。
冲压工艺用于制造车身的外覆盖件，如车门、车顶、翼子板等；焊接工艺用于将各个冲压件焊接成完整的车身结构；涂装工艺用于提高车身的耐腐蚀性和美观性。
