下载文档原格式
汽车天窗优化设计摘要：本文简述了汽车天窗的工作原理，结构特点，性能要求及实验要求，阐明了汽车天窗优化设计的设计流程。
关键词：汽车天窗优化设计。
1．前言汽车天窗在国外有100多年的历史，已成为汽车文化的一部分。
在中国市场上，许多汽车制造厂家已开始引入天窗配套项目，目前，许多厂家的汽车都推出了天窗版轿车。
开车的人都知道，一辆车里挤的人越多，车内的空气就越浑浊。
如果在车内吸烟，车里就更是烟雾缭绕，车里的气味更是难闻。
为消除这些让人感觉不舒服的味道，许多人选择购买车用香水，但这只能起到一定的除味效果。
当然，打开侧窗也可起到换气的作用，可车辆在运行中打开窗户会产生很大的噪音，而且风直接冲撞到司机降低舒适感，坐在后排座位的人也会被侧窗的风吹得睁不开眼。
汽车在行驶过程中若经常打开窗户，不仅影响车内温度，会带进大量灰尘及传入车外噪声，而且由于高速行驶形成的风会直接冲撞到车内的乘员，降低乘坐舒适度，因此现代汽车一般都关窗驾驶。
对于车身密封性不良的汽车，虽然也能带进部分新鲜空气，但由于不能人为地控制进风，进风量难以符合要求，而且进风部位是随机的，往往带进大量灰尘、烟气（发动机废气），污染车内空气。
但若车内无新鲜空气补充，会使车内空气中二氧化碳含量增大、氧气含量下降；车内还会因抽烟、人体呼吸、食物及物品等使空气气味不好，影响乘员身体健康；为了防止汽车前窗结霜凝雾，也需要引入新风，需要有通风装置。
另外，通过天窗的玻璃可以自然采光，车室内明亮并可以营造浪漫的气氛，并给喜欢高档车的顾客带来了满足感。
因此，加装天窗既为汽车改善通风状况的有效方法。
汽车档次不同，天窗也有很多种，所以，在汽车上装配天窗就存在着优化问题，也就是本文的研究所在。
2．定义2.1 天窗天窗：是指安装于汽车顶部、主体材料为玻璃的车身部件，并且该部件有一部分能够由电机驱动并通过传动机构将天窗玻璃沿滑槽前后移动、倾斜启闭，且能按要求停留在任意位置。
天窗分为固定式天窗也叫全景式天窗和活动式天窗。
基于 ANSYS的太阳能天窗的优化设计作者：文 / 王小美李健来源：《时代汽车》 2020年第15期王小美李健南通理工学院江苏省南通市 226002摘要：将汽车天窗设计成太阳能天窗，不仅可以为车载蓄电池充电，而且为汽车轻量化设计提供一个新的方向。
本文分析了汽车太阳能天窗的结构，使用ANSYS软件对太阳能天窗的横梁，进行了静态强度分析与校核，并拟定了改进方案。
对主要设计参数进行了优化与改进，最终实现横梁部件的结构优化和轻量化。
关键词：太阳能天窗强度校核 ANSYS 结构优化Optimal Design of Solar Sunroof Based on ANSYSWang Xiaomei，Li JianAbstract：Changing the car sunroof into a solar sunroof can not only charge the car battery, but also provide a new direction for the lightweight design of the car. This paper analyzes the structure of the automobile solar sunroof, uses ANSYS software to analyze and check the static strength of the beam of the solar sunroof, and draws up an improvement plan. The main design parameters have been optimizedand improved, and finally the structural optimization and lightweight of the beam components are realized.Key words：solar sunroof, strength check, ANSYS, structural optimization1 引言随着人们环保意识的不断增强和新能源在各行各业里的逐步应用[1]。
0前言随着技术的提升及消费者对汽车驾乘体验的关注度提高，汽车配置天窗在我国的普及率逐年攀升。
据统计，中国现配置有天窗的车型达到50%以上。
同时，越来越多的消费者希望驾乘时有一个开放的环境去接触自然、光线和美景，普通天窗已不能满足消费者的需求，大尺寸的全景天窗成为汽车天窗的趋势。
一般来说，全景天窗面积较大，甚至是整块玻璃的车顶，坐在车中可以将车上方的景象一览无余。
它的优点如下：①因为天窗面积大，相比一般轿车更能保持车内空气清新，迅速除去车内异味；②获得更大的乘坐视野，让乘客获得超佳感受；③高速行驶时，相对于侧开窗能更有效地降低车内噪音；④散热快，在太阳下暴晒后可迅速地降低车内温度[1]。
它的缺点如下：①制造成本高；②对车身要求较高。
由于大尺寸的全景天窗成为汽车天窗的发展趋势，因此全景天窗车型是各大汽车主机厂当前的研究和开发重点之一。
本文旨在研究某全景天窗车型设计开发过程中天窗模态低问题的结构优化方案，并且应用CAE 辅助分析手段进行力学仿真验证。
1背景配置有天窗的乘用车，其顶盖总成的结构比无天窗的稍微复杂；相比无天窗的整车，由于有天窗开口的存在，它会降低车身模态，使主振型频率降低，引起车身共振，产生异响和震动，降低用户的体验感受[2]。
因此，在车身改型设计中增加天窗时，要充分考虑天窗处结构对车身模态的影响。
某车型根据整车模态分配，其天窗版的白车身模态目标值为28Hz 。
前期初始设计顶盖总成结构方案如图1所示：1〇天窗总成通过四周边16个螺栓连接在天窗加强框上；2〇天窗加强框与顶盖通过钎焊连接；3〇天窗加强框与前横梁通过螺栓和结构胶连接；4〇天窗加强框与侧围左右各有5段不连续搭接通过电阻焊点连接，同时在B【作者简介】黎树贞，女，湖南永州人，本科，上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心车体工程师，研究方向：车体工程上车体结构设计与开发；王占魁，男，山东聊城人，本科，上汽通用五菱汽车股份有限公司信息技术与服务部工程师，研究方向：信息技术与服务。
汽车天窗的整体结构设计（本科）毕业设计论文一、引言二、汽车天窗概述1. 汽车天窗的定义汽车天窗是指安装在汽车顶部的可开启和关闭的透明装置，其主要作用是通风、采光和提升车辆档次。
2. 汽车天窗的分类（1）固定式天窗：无法开启，仅起到采光作用。
（2）外滑式天窗：天窗沿车顶外侧滑动开启。
（3）内藏式天窗：天窗隐藏在车顶内部，开启时向上翻起。
（4）全景天窗：覆盖整个车顶，具有更大的采光面积。
三、汽车天窗整体结构设计要求2. 安全性：天窗结构设计需保证在车辆行驶过程中，不会对驾乘人员造成伤害。
3. 耐用性：天窗材料及结构设计应具备较高的耐磨、抗老化性能，保证长期使用。
4. 美观性：天窗外观设计应与整车风格协调，提升车辆档次。
5. 经济性：在保证质量的前提下，降低生产成本，提高市场竞争力。
四、汽车天窗整体结构设计1. 天窗框架设计（1）材料选择：选用高强度、轻量化的金属材料，如铝合金。
（2）结构设计：采用模块化设计，便于安装和维护。
（3）连接方式：采用焊接、铆接等工艺，确保框架牢固可靠。
2. 天窗玻璃设计天窗玻璃是汽车天窗的关键部件，其设计要点如下：（1）材料选择：选用钢化玻璃，具有较高的强度和安全性。
（2）尺寸设计：根据车型及天窗类型，确定玻璃尺寸。
（3）曲面设计：采用曲面造型，提高天窗的美观性。
3. 天窗驱动系统设计驱动系统是天窗实现开启和关闭的关键部分，其设计要求如下：（1）驱动方式：根据天窗类型，选择电动或手动驱动。
（2）传动机构：采用齿轮、齿条、同步带等传动方式，确保运行平稳。
（3）控制系统：设计智能控制系统，实现天窗的自动开启和关闭。
本部分内容对汽车天窗的整体结构设计进行了初步探讨，后续章节将继续深入研究各部分细节设计。
五、汽车天窗密封与隔音设计1. 密封设计（1）密封材料：选择具有良好弹性、耐老化、耐高低温的橡胶或硅胶材料。
（3）防水设计：在密封条和框架接触部位设计排水通道，防止雨水渗入车内。
探析汽车全景天窗冲压工艺优化及模具设计作者：赵辉来源：《E动时尚·科学工程技术》2019年第09期摘要：本文首先分析介绍了汽车全景天窗的顶盖结构特点、成形工艺，并对优化汽车全景天窗回弹量及成形尺寸一致性的冲压工艺方法进行了介绍，然后对实现该工艺方法所采用的同工序旋转斜楔侧翻边和带料直翻边的模具结构进行了介绍分析，通过对汽车全景天窗冲压工艺的进一步优化，汽车车顶零件开发效率得到了有效提高，汽车车顶零件回弹和缩短模具制造周期也得到了降低与缩短，改工艺优化具有较高的参考价值。
关键词：汽车全景天窗;冲压工艺;优化配备全景天窗顶盖的汽车不仅能够保证车内阳光充足，還能让汽车动感十足，全景天窗的汽车市场未来将更为广阔，对外观造型也提出了更多的要求，给冲压工艺和模具结构设计带来更大的挑战，故本文提出一种全景天窗车顶冲压工艺优化方法及其模具结构设计，先介绍如下。
1 汽车全景天窗成形分析与工艺优化1.1全景天窗成形分析全景天窗车顶相对于无天窗、小天窗的车顶，零件中部挖空多，且该区域产品弧度扁平，使材料在成形过程中难以充分变形。
其难点在于大天窗区域经过天窗翻边和两侧侧翻边后，零件表面会产生轻微的凸凹塑性变形，造成回弹量难以控制以及寸一致性差的问题，最终导致成形零件质量不符合要求，增加模具整改难度和降低零件批量生产过程中的稳定性。
翻边回弹产生的机理主要是由于翻边时，压料面压力难以达到均匀及足够的压料力，翻边组件向下运行过程中会使成形零件外表面产生面变形，当压料力释放后，塑性变形使成形的零件产生回弹。
控制翻边回弹的方法有很多，如过拉深，减小翻边量;增加工艺缺口，释放部分应力;型面设计回弹补偿;改变翻边镶件的刃入时序等。
为了保证最终零件的成形质量，现从冲压工艺排布优化分别分析天窗内外侧分工序翻边和同工序翻边的回弹情况。
（1）分工序翻边。
天窗废料尺寸较大，不能在一道工序中完全切除，只能在第2道工序中分块切除一部分废料，在第3道工序中切除所有废料及天窗全周翻边，在第4道工序中两侧侧翻边，模拟工具体设置为全型面压料，分工序模拟成形零件自由状态回弹结果如图1所示。
132AUTO TIMEAUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计1 前言全景天窗是汽车重要的功能零件，其具有通风换气、开阔视野、采光等重要功能，随着人们对汽车品质要求的提高，天窗几乎成为了标配，而全景天窗漏水是市场上故障率比较高的问题之一。
某乘用车试验阶段发现全景天窗从前顶灯处漏水问题，影响车间检测线合格率，增加了返修成本，造成客户抱怨，因此对漏水问题进行分析并提出相应的解决方案非常必要。
本文基于六西格玛方法论，优化了全景天窗挡风网的结构设计，对全景天窗总成的设计开发具有理论指导作用，提高了客户满意度。
2 全景天窗总成的组成全景天窗主要由密封系统、传动系统、框架系统和排水系统四大机构组成。
密封系统主要由玻璃、玻璃包边及其密封条组成，传动系统主要由控制单元、电机、拉索、连杆机械组、玻璃支架等组成，框架系统主要由两侧导轨及前后注塑件组成，排水系统主要由导水槽、排水口和排水管组成。
其他为全景天窗总成其他功能附件，实现降噪、遮丑、遮阳等功能。
3 天窗漏水产生机理由于天窗系统难以实现对水的完全隔绝,会有部分水量从密封系统进入车内,所以天窗设计自带排水机构,当少量水流进入车内后通过排水机构排出除外,实现防水隔水的功能要求. 常见漏水问题主要由密封系统、排水系统引起，根据密封及排水原理进行分析，结合台架试验、路试试验以及售后的历史故障反馈，一般天窗漏水潜在原因主要有以下几点：3.1 外在原因导致密封失效天窗密封面被树枝、玩具等异物进入，导致密封系统无法有效密封，引起进水量过大，超出排水机构的承载能力而出现漏水。
3.2 外在原因导致排水失效天窗排水口被树叶、纸巾等异物堵住，导致排水系统无法有效排水，引起水量过多储存，超出天窗的承载能力而出现漏水。
3.3 设计不合理导致的密封失效天窗密封面要对总水量实现97%以上的密封，因此密封面的过盈量，密封接角的变过盈设计，车身密封面的公差要求等都比较关键，会直接导致密封系统无法有效密封，引起进水量过大，超出排水机构的承载能力基于DFSS 方法论的全景天窗挡风网优化设计成淑仪上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市 545007摘 要： 某乘用车全景天窗总成漏水问题影响车间检测线合格率，返修成本高，极大影响了客户的满意度，本文章通过研究全景天窗从前顶灯处漏水的产生机理，并通过应用六西格玛设计（DFSS ）系统工具，针对全景天窗挡风网的结构提出优化解决方案，降低了挡风网异常折叠而导致的漏水故障率，验证结果说明解决方案可靠有效，研究结果对全景天窗总成的设计开发具有理论指导作用。
改造车间天窗施工方案设计1. 引言改造车间天窗施工是一个重要的工程，它将为车间提供自然采光和通风的功能。
本文档将提供改造车间天窗的施工方案设计。
2. 目标改造车间天窗的施工目标如下：•提供充足的自然采光，降低车间的照明能耗；•保证车间通风，改善室内空气质量；•提供合适的保温和隔音效果，避免温度波动和噪音干扰。
3. 方案设计改造车间天窗的方案设计包括以下几个关键步骤：3.1 分析车间需求首先，我们需要对车间进行详细的需求分析。
这包括车间的面积、天窗的数量和大小，以及天窗的位置等。
通过分析车间的实际需求，我们可以确定天窗的尺寸和布置方式。
3.2 选择合适的天窗材料根据车间的特点和需求，我们可以选择合适的天窗材料。
常见的天窗材料包括玻璃、塑料和金属等。
不同材料具有不同的隔热、隔音和透光性能，我们需要根据车间的特点选择合适的材料。
3.3 设计合理的天窗布置方案根据天窗的尺寸和车间的布局，我们需要设计合理的天窗布置方案。
合理的布置方案可以最大限度地提供自然采光和通风效果，并保证车间内部的温度和湿度的均匀分布。
3.4 考虑保温和隔音效果为了提高车间的保温和隔音效果，我们可以在天窗的设计中加入保温和隔音材料。
常用的材料包括保温层和隔音隔热膜等。
通过合理的设计和选择材料，可以有效地降低车间的能耗和噪音干扰。
4. 施工流程改造车间天窗的施工流程如下所示：1.安全准备：施工前需要做好安全准备工作，包括设置警示标志、围挡和安全通道等。
2.天窗位置确定：根据设计方案确定天窗的位置，使用测量工具进行定位。
3.天窗开孔：使用合适的工具和机械设备进行天窗开孔作业，确保开孔平整和牢固。
4.安装天窗框架：根据天窗的设计和尺寸，安装天窗框架，确保框架的牢固和稳定。
5.安装天窗材料：根据天窗的材料和设计，安装天窗玻璃或塑料材料，确保安装的质量和密封性能。
6.完善细节工作：完成天窗的安装后，进行细节工作，包括密封条安装、检查天窗的开闭功能等。
目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的和意义 (1)1.2汽车天窗的国内外发展状况 (2)1.3 研究内容 (6)第2章汽车天窗生产线优化 (7)2.1天窗工作原理 (7)2.2 天窗的作用 (7)2.3 天窗的种类及生产线介绍 (8)2.3.1天窗种类 (8)2.3.2 天窗生产线 (9)2.4生产线工序设计及优化 (11)2.5 天窗产线的人员饱和度及优化 (13)2.5.1 天窗产线的人员饱和度测定 (13)2.5.2 产线优化方案 (20)第3章生产线的物料分配管理 (21)3.1 生产线物料管理简介 (21)3.2 物料标示卡的设计 (26)3.2.1 物料标识卡介绍 (26)3.2.2 物料标示卡的制作 (27)第4章第四章汽车天窗系统的设计改进 (28)4.1 天窗的二维装配图（附图纸） (28)4.2 排水系统的设计改进 (28)4.2.1 天窗的排水方式 (28)4.2.2 排水系统的改进 (30)4.2.3 ADc生产线的防夹力 (30)总结 (32)参考文献 (33)摘要汽车天窗作为汽车行驶时的唤起设备，已经逐渐成为各个汽车厂家生产轿车的标准配置，在竞争白热化的汽车行业中占很大市场，前景一片大好。
本次设计将围绕某品牌天窗进行研究，从汽车天窗生产线优化、生产线物料装配管理、汽车天窗系统的设计改进这三大模块展开论述。
通过对天窗生产线工艺流程的分析，对生产线现场的工序和人员饱和度进行相应的调整，有效全面的实施“5S”，制作物料标识卡并结合生产现场进行了生产线的优化和相关技术的改进。
包括现场观测工序和录制一线操作人员操作视频等，应用表格数据和时间测定的方法改善前后各项参数。
基于对产线的优化和部分设计改进来提高原材料的利用率，缩短相应工位的实际操作工时，提高人员饱和度和生产效率，为企业建立了良性循环，带来更大的经济效益。
关键词：汽车天窗产线优化设计改进AbstractAutomobile sunroof as a device for vehicle driving，has gradually become the standard configuration of automobile manufacturers. It occupies a large market in the automobile industry where the competition is hot，and the prospect is excellent.This design will be studied on a certain brand from the Automobile sunroof production line optimization，Adjust the working procedure and personnel saturation on the production line，and implement ‘5S’effectively and comprehensively ，management of assembly material production line.design of Automobile system improvement of the three modules to be discussed.Through the analysis of the process of the roof of the production line，improving the production material identification card and combining with the production site to optimize production line and related technologies including field observation and recording process operators operating video，the methods to improve the parameters before and after application form data and time determination. Optimization design and part of the production line based on improving the utilization ratio of raw materials，the actual operation time shortened the corresponding station，improve the personnel saturation and production efficiency，establish a virtuous cycle for enterprises to bring greater economic benefits.Key Words: Automobile sunroof production line optimization design improvement.第1章绪论1.1课题研究的目的和意义汽车天窗在国外迄今已有100多年的历史，随着科技发展和需求量的增加，已成为汽车文化中不可或缺的一部分。
我国已经有很多制造厂家摆脱了依赖进口这一恶习，尝试努力学习和引进相关技术，逐渐开创自己的企业文化和技术团队。
汽车天窗产业链是围绕满足汽车天窗企业生产过程所涉及到的一系列具有上下游关系的企业集合。
汽车天窗属于交通运输设备制造业，属于最终需求型制造业，其特点前向关联效应小，后向关联效应较大。
在我国申请了WTO后，国内汽车行业面临着巨大的挑战，同时也给我国汽车行业发展提供了良好的机遇。
因此我国往后汽车行业的发展重心将逐步转变方向，主要是独立企业性质的汽车厂和汽车零部件厂随着国内市场日益增加的需求量，许多高中档轿车乃至经济型家用轿车也陆续投入到天窗的研发与生产中，在保证车主的人身安全的前提下，它成为越来越多消费者享受科技便利的设备。
天窗扭转了传统汽车换气方式的格局，利用了“新旧气”转换的模式。
当汽车高速行驶时，空气分别从车的周围疾速流过，在翻开的天窗外面造成负压区，将车内污秽的空气抽出，便于循环换气。
夏天雨季雨水足、湿度高、车表里温差大，前挡风玻璃很易造成雾气，翻开车顶天窗到通风位置，能够轻易清除前挡风玻璃的雾气，除雾更快捷便利，保障行车驾驶的安全。
利用天窗换气，不但不用担心车外恶劣污秽的环境威胁，还不用担忧雨水吹入车内。
应用天窗还有节能环保的效用，在太阳曝晒下1小时，车内的温度就能够轻易的升至70℃，这是翻开天窗，运用负压抽出闷热的空气用来换气降温，比利用汽车空调降温的效率快2—3倍，还能节省使用行车时空调带来的能耗和浪费，在节能的同时还做到了降低二氧化碳以及有害气体的排放，迎合了环保的社会大主题半个世纪前末端，我国一些中大型汽车企业研发心为了提高汽车设计水平，提高生产效率，缩短西方发达国家的差距，中开始从国外引进早期优秀的设计和产线管理理念。
但是本土企业任然有点底气不足，在国外的天窗生产已形成一定的规模和完整的管理体系时，我国的产品生产线存在很多的缺陷和浪费，从而造成大量的投入得不到相应的产量回报。
国内专注生产天窗的厂家凤毛麟角，据统计，依照每个天窗投资成本平均4000计算，一年会生产4000万元的市场份额，在已有的技术基础上，根据生产现场情况，对该生产线的现场布局、辅助设备及生产流程进行改善研究，提高生产线各工序工作人员的饱和度。
运用表格数据和时间测定的方法改善前后各项参数，并且选择有力的运行机制，标准化的汽车零部件，提高该公司的生产效率和物料利用率，促使企业拥有长期稳定的良性循环，也对我国汽车工业发展有着重要的借鉴意义。
1.2汽车天窗的国内外发展状况汽车天窗在国外有长达一百年的历史，已成为汽车文化不可或缺的一部分。
汽车在高速行驶特别是长途行驶的过程中，人们很容易会产生疲劳困倦的感觉,这实际上是因为人体大脑短暂性缺氧,有时候可以利用侧窗进行换气，但弊端是开启侧窗之后，灌到车内的是漩涡状气流，而且夹杂着风量、噪音、灰尘等。
同时有时会感觉到风量过大使人不舒服，通过天窗通风会改善上述的问题。
开车的人都知道，车的载客量越大，车内的空气就越浑浊。
如果在车内吸烟，车内就更是乌烟瘴气，车里的气味更是嗤之以鼻。
为了削弱诸多让人嗤之以鼻的味道，许多顾客选择购置一些香水，但这只能达到一定的除味效果。
当然，打开汽车侧窗也能起到换气的作用，可车辆在运行中打开窗户会产生诸多的不利因素，而且风直接冲撞大大地降低了乘客的舒适感，同时司机也会被侧窗的风吹得影响驾驶。
汽车在行驶过程中如果频繁打开窗户，不但会影响车内温度，带进大量灰尘及传入车外噪声等，而且由于高速行驶灌入的风会直接冲撞到室内人员，大大降低乘坐舒适感，因此现在汽车通常都闭窗驾驶。
对于部分车身密封性不优良的汽车，即使也能更替新鲜空气，但由于其不可控制的弊端，进风量差强人意，而且进风量和位置是不稳定，往往带进大量灰尘、烟气等有害气尘。
若车内无新鲜空气循环补充更替，会使车内空气含量中二氧化碳含量增大、氧气含量下降；车内还会因抽烟、人体呼吸、食物及物品等废气的排出，影响乘员身体健康；为了防止汽车前玻璃结霜凝雾，也需要引入天窗，能轻易消除前挡风玻璃的雾气。
另外，天窗的玻璃拥有自然采光的好处，明亮的车室内部可以给顾客营造一种浪漫的气氛，给喜欢高档车的顾客带来了舒适感。
加之天窗既有效的改善汽车的通风状况。
天窗：是指安装于汽车顶部、主体材料为玻璃的车身部件，并且该部件有一部分能够由电机驱动并通过传动机构将天窗玻璃沿滑槽前后移动、倾斜启闭，且能按要求停留在任意位置。
天窗分为固定式天窗也叫全景式天窗和活动式天窗，活动天窗又分为手动式玻璃天窗及电动式玻璃天窗。
斯密斯“规范性”、“道德性”或“态度性”观点的组织承诺，这种观点受到需求满足理论和双因素理论的启发，强调激励和自我实现来探讨组织承诺，认为组织承诺是成员对组织有积极、正面、高度的倾向，包含对组织目标与价值观的认可，对工作活动的积极投入以及对团队的忠诚。
我国汽车天窗业起步较晚，过去国内天窗一直依赖进口。
现在，这一局面被打破，本土企业也开始有了一定市场。
但本土企业底气并不足。
汽车天窗产业链是围绕满足汽车天窗企业生产过程所涉及到的一系列具有上下游关系的企业集合。
汽车天窗属于交通运输设备制造业，属于最终需求型制造业，其特点前向关联效应小，后向关联效应较大。
