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白车身设计应重视的工艺要素.doc

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车身 设计 重视 工艺 要素
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白车身设 计应重 视的工 艺要 素 现代汽车 市场对 造型的 个性 化、 潮流 化、 多 样化的 需求 越来越强 烈, 由 此带来 车身 造型更新 的周 期大大缩 短, 车身开 发需求 呈大幅度 上升的 态势 , 本文 探索的是 在车身 开发过 程中 白车身设 计应 重视的主 要工艺 要素。 一、 造型设 计 在造型过 程前期 ,必须 由总 布置按设 计任务 书确定 的参 数提出造 型的边 界控制 硬点 ,如引擎 罩、 发动机仓 、 轮罩 等, 并 且对 造型设计 的效果 图评估 , 这 样能保证 今后通 过评审 的效 果图结构 设计 的可行性 。 二、 车身结 构设计 造型冻结 在车身 结构设 计前 期,应开 始进行 设计检 测特 征点(RPS 检测点 )的设 计工作, 使白 车身总成 RPS 点六大 片总 成 RPS 点分总 成 RPS 点零 件 RPS 点的尺 寸链能 有序 传递,合 理的 分布与控 制。RPS 点应涵 盖全部设 计硬点 和工艺 控制 硬点。 三、 白车身 设计应 注意的 工艺要素 1 . 焊接 流程要 素。白车身 设计开始 即硬编 制零部 件的 分级明细 表,确定每 个零件 的隶属关 系, 从每一个 零件到 分总成 、 总 成、 白 车身总 成, 清 晰的表 示以焊接 流程为 主线的 分级 层次, 这样能 保证设计 的工艺 合理性 及焊 接的可行 性,是 白车身 详细 设计的重 要依据 之一。 2 . 焊接定 位孔工 艺孔的 设 计,为确 保焊接 质量和 满足 生产节拍 的要求 ,一般 主要 的零件都 设 计 1 ~2 定 位孔焊 接的定 位 , 专用定位 孔一般 可以利 用 结构安装 孔在图 纸数模 中加 以明确, 也 可 设计专用 定位孔 ,如两 个定 位孔则必 需明确 主孔与 辅孔 ,专用定 位孔直 径一般 为 8mm~12mm 直径公差± 0.2 , 位置 公差± 0.3 。 工 艺孔是 为满足 焊接的 通过性而 设计的 通孔 , 一般 应在零件 上加 带翻边 5mm 的凸台孔。 3 . 冲压工 艺要素 。白车 身 的钣金件 设计必 须考虑 冲压 工艺的合 理性, 在设计 中一 般应初步 确 定冲压方 向, 并 以冲压 方向 检查各特 征面, 原则上 除造 型、 结构 特定要 求不能 改变 的部位外 不允 许出现负 角, 板棱 角一般 在 2o ~7o , 对 于复杂 零件, 前 期还应进 行冲压 仿真 CAE 分析验证 冲压 工艺性, 一般应 遵循过 渡区 域圆角在 确保设 计硬点 的前 提下, 尽 量加大 的原则 , 并 且过渡区 域应 平滑,不 出现突 变区域 。 4 . 涂装工 艺泄液 孔。在 设 计中必须 注意设 计涂装 过程 的工艺泄 液孔, 因为在 涂装 前处理工 艺 中白车身 一般要 有 10 道 左 右的工序 需在槽 液中进 行, 上道工序 的槽液 必须在 规定 的节拍内 完成 工艺内容 , 并 基本倒 完槽液 后流入下 道工序 , 上 道工序 槽液, 原则上 不应带 入下道 工序中 , 泄液 孔就是为 达到这 一工艺 要求 设计的。 泄液孔设 计的基 本原则 1 ) 地板总 成应在 前、中 地 板、后地 板上各 设直径 30mm 左右的泄液孔 2 ~4 个。 2 ) 门槛梁 、车架 纵梁 A.B.C 立柱及各 封闭梁 等应设 计 15mm ~25mm 泄液孔。 3 ) 车门与 盖的内 板靠下 部 低端应设 计 6 mm 泄液孔 2 个。 设计泄液 孔应同 时选择 或设 计堵盖, 在总装 时堵塞 。 5 . 涂胶槽 的设计 。涂胶 一 般分为车 身车间 用结构 工艺 胶,涂装 密封胶 ,总装 粘接 胶。车身 结 构胶一般 应在钣 金件上 设计 存储胶体 的槽, 存 胶槽原 则 应为封闭 的长槽, 一般槽 宽 6 ~8 mm 槽 深 3 ~5 mm , 设计时存胶 槽还应在 相互粘 接面留 出胶 体厚度 5 mm 的间隙值, 白车身的粘 接处 一般为: 1 ) 前顶横 梁,后 顶横梁 与 顶盖外板 粘接。 2 ) 行李箱 盖内板 中间支 撑 架与外板 粘接。 3 ) 引擎盖 内板中 间支撑 支 架与外板 粘接。 4 ) 侧围外 板与 B 柱、C 柱 加强板之 间局部 空间位 置粘 接等。 1 ) 冲压工艺 : 白车身 的钣金 件 设计必须 考虑冲 压工艺 的合 理性, 在设 计开始 确定冲 压 方向, 并 以冲压方 向检查 各特征 面, 原则上除 造型、 结构特 定要 求不能改 变的部 位外不 允许 出现负角 , 拔模角一 般在 2? ~7? ,翻 边宽度留 多大, 加强筋 怎么 布置才能 合理控 制钣金 件的 变形跟回 弹等; 2 )焊接 工艺: 各单件 、总 成间的焊 接级次 是怎么 样的 ,焊接边 、包边 留多宽 才合 理,在哪 些地方可 能会布 置焊点 ,哪 些边是焊 接面, 在什么 地方 要注意开 焊接避 让孔, 工艺 缺口等 ; 3 )涂装 工艺: 在设计 中必 须注意样 件上的 哪些孔 是涂 装过程的 工艺泄 液孔, 否则 会因为不 知道这些 孔的作 用而将 其盲 目的优化 掉,这 种事情 在设 计过程中 也是经 常发生 的; 4 )总装 工艺: 无论是 做钣 金还是塑 料件, 都要考 虑其 安装的方 便性与 易拆性 ,在 设计当中 要注意钣 金件和 塑料件 的哪 些面是安 装面 , 哪 些是定 位 面, 哪些地 方要合 理避让, 这些在前 期拆车过 程中都 要注意 做好 记录。 车身工艺 性的定 义: ? 可加工 性(保 证冲压 ,焊 装,涂装 和总装 工序中 没有 硬阻碍) 。 ? 相对容 易加工 。(保 证没 有软阻碍 ) ? 容易控 制尺寸 精度和 其他 质量。 ? 以上两 点有紧 密联系 一、冲压 的可加 工性: ? 工件可 以按设 计要求 冲压 成形,切 边,打 孔,翻 边, 但有限制 例如: 1. 拉伸 一次只 能一个 方向 2. 打孔 最好只 一个方 向 3. 切边 有最小 宽度限 制和最 小相角度 限制。 4. 翻边 有最小 边高度 限制。 ? 所需压 力不超 过公司 冲压 机的能力 。 ? 所需工 序不超 过公司 冲压 机能力。 二、冲压 的易加 工工艺 性: ? 设计的 工件特 性要求 : 1. 薄, 2. 拉伸 浅, 3. 无/ 少 复杂结 构和细 节。 ? 设计的 冲压件 所需 工 序少 。 ? 成品率 高,次 品率低 。 三、焊装 可加工 性 ? 设计的 焊装中 定位过 程无 干涉。 ? 焊枪可 达到设 计的所 有焊 点。(无 焊点设 在焊枪 死角 ) ? 设计的 结构可 以加密 封胶 。 四、焊装 易加工 工艺性 ? 设计的 工件无/ 少镀锌 表面 。 ? 设计的 工件无/ 少多层 焊。 (三层或 更多) ? 车身结 构和加 工工序 简单 。 ? 设计为 其配备 工夹具 简单 易行。 ? 与其他 工件接 口容易 。 ? 焊枪容 易达到 焊点位 置。 ? 同一工 位不换 或少换 焊枪 ? 压边简 单易行 。 ? 加密封 简单易 行。 从工艺 出发 得到 的最 小折 边尺寸 料厚 T=0.8 a=3.5 料厚 T=0.8 a=4.5 b=3.5 T=1.0 a=4.5 T=0.8 a=6.0 b=4.5 T=1.2 a=5.0 T=0.8 a=7.0 b=5.0 T=1.5 a=6.0 T=0.8 a=7.5 b=6.5 T=2.0 a=7.5 T=0.8 a=10.0 b=7.5 如何 upload 图片 参考公 告 版指南~ ~~~ 发泡仪 表板 工艺 讨论 现在越来 越多的 车采用 软质 仪表板: 一是有利 于碰撞 吸能 二是增加 内饰的 高档性 相对于传统的注塑仪表 板, 发泡仪表板工艺会复杂 很多: 包 括 表 皮 、 骨 架的 成 型 ,发 泡 以 及 切 割 工艺等等 。 我先提出 几个问 题供大 家讨 论: 1 、在 IP 骨架开 口处是 否需 要包边, 包边的 宽度需 要多 少?两种 情况下 发泡模 如何 实现排气 ? 2 、开模 浇注与 闭模浇 注工 艺的区别 ? 3 、切割 的主要 方式有 哪些 ? 1. 不懂包 边的定 义,我们 使用的 runoff 的概念,即表 皮的在有 效长度 后延伸 段一 般为 15cm-17 cm ,极端情况可以 小至 12cm ,短的 runoff 意味着漏料 的危险, 通常是 需要包 边的 。但是在 某 些区域, 或 者某些 车型上,基于设计,或者省 料的考 虑 下, 可能取消 runoff , 用硬密封 hard se aling 的 方法, 这个通 常对 模具的精 度和 制 造要求 比较 高,设计 的要求 也很高 ,不 是每个设 计师 都有能力 设计这 样模具 的。 同时由于 各个方 面的情 况会 影响到 hard sealing 的工作 。所以一 般 不推荐。 通常的 做法是 在仪 表板骨架 和表皮 在模腔 内放 置号以后 , 在表 皮周围 贴上 专用封条 , 也 见过用封 箱带的 。 这 样也能 做到密封 , 但 是两种 方法, 一个可以 降低风 险, 但是节 拍时间长 , 一 个是制造 困难, 但是节 拍时 间短。 2. 开模 和闭模 , 主 要区别 就 是在于发 泡的过 程控制 , 开 模可以通 过机械 喷头的 行程 来控制发 泡的 程度和方 向的。 而闭模 由于 模腔内部 情况复 杂,再 加上 没有如同 注塑模 相应的 moldflow 等软件 来进行相 应模拟, 所以导 致 pu 注入 后流动 方向比 较复 杂, 可能导 致各种 缺陷, 相 应的试模 调整 的周期较 开模浇 注的要 长。 而且开模 和闭模 的使用 是基 于零件的 结构来 定的。 一般 起伏比较 大, 结构比较 复杂的 零件使 用闭 模, 而 相对平 缓的简 单结构 的零件使 用开模 。 另 外开模 需要考虑 机械 喷头的行 程时间 ,行程 时间 要短于发 泡时间 ,切记 。 3. 切割 主要是 看你零 件的密 封情况, 如果像 是用 runoff 密封的, 一般使 用水刀 切割 , 快速, 准确 , 节拍时间 短。缺 点是容 易在 零件上留 下水渍 。如果 是硬 密封,或 者用封 条的话 ,基 本不用切 割, 发泡完成 后即可 使用。 另补充排 气问题 。 在 发泡一 定时间后 , 达 到一定 压力, 由发泡模 具底下 的气垫 放气 , 使得 模具下 模下降少 许, 从 而达到 排气 的目的。 也有在 下模内 部制 作相应的 排气模 块, 但 是没 有实际参 与过 如此的项 目,所 以不好 讲。
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