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汽车与车身设计

近年来由于汽车平台战略的发展, 车身设计在 汽车工业中显得更为重要。为了满足设计的要求, 车身制造技术正在不断地发生变革, 制造技术的变 革反过来也影响着车身设计, 因此推动了车身的研 发, 缩短了研发周期, 提高了制造质量。文章主要介绍了白车身新的制造技术。

1 CAS /CAD /CAE /CAM 的应用

随着计算机技术的进步,在车身制造方面也推广了数字制造技术。车身的数字制造技术主要由CAS/CAD/CAE /CAM 等计算机辅助系统组成。在车 身钣金件制造中有效的实施了 “预 测 ”和 “精 密 ”工程, 可预先消除成形中出现的问题, 减少手工调试工作量。保证冲压件的精度, 以及白车身的成功率。

1.1 计算机仿真技术的应用

应用计算机仿真技术, 在车身开发过程中建立统一的三维数字模型。从工艺规划设计开始, 就实现了可视化, 方便了对产品的理解和工艺性分析。以及工艺分析中的干涉分析、装配分析、物流分析及运动学特性分析等提前进行。也能方便的使用数据库中的数据, 提供了一个并行工程的平台 , 可以跨越传统的空间和时间, 为科学地评估工艺方案提供了手段。

所谓并行工程, 还能把工艺分析提前到产品设计阶段,  使制造在零部件早期设计时就参与进去。模拟产品的制造装配、预测产品性能及制造成本等。以达到开发周期缩短, 成本*少, ****, 生产效率**。

1.2  提高了模具设计质量

模具设计的成功与否直接影响车身质量和整车开发周期。计算机辅助设计为模具设计的成功提供了可靠的基础。车身钣金件的模具设计主要包括工艺设计和结构设计。在工艺设计中, 产品数模和工艺数模取代了实物模型, 通过产品图和数模的分析之后。确定冲压方向, 工艺补充面, 拉延筋数量和位置, 成形模和整形模的关系等工艺参数。以解决零件冲压时的拉裂、起皱、表面损伤、压边力、回弹、毛坯尺寸和形状等问题。模具设计已有规范的标准结构形式 , 根据所确定的工艺参数决定结构特征参数的模具部件的基特征参数。在标准的结构形式中, 优选*佳方案。在模具设计中应用集成化的计算机辅助设计,更有效地完成预测和精密  , 希望*终能达到在模具制造过程中不需要任何手工修正。

2  车身钣金件的制造技术

尽管计算机模具设计 , 计算机仿真 , 能解决很多复杂的冲压成型与模具生产中的一些问题。但是还会有一些不确定因素与实际情况存在差异影响设计的准确性, 像有限元法的假设 , 仿真理论的近似, 计算的精度, 材料特性的变化或不稳定, 模具的具体情况等, 都会产生对准确性的影响 , 所以分析中的经验因素也是很重要的, 新的制造技术会对传统方法产生影响。

2.1  车身表面的合理分块

车身表面的分块, 对零件的设计制造组装影响很大。如果可能, 要尽可能使零件大一些, 尽量使用一体的零件。现在整体侧围和整体顶盖已经普及。整体侧围是把过去的 A 柱、B 柱、C 柱、后翼子板、顶盖边梁和门槛各自分别制造的零件。改为一个整体的零件, 使零件一体化。而其它部位的零件尽可能做大。这种一体化的设计有很多好处,。

2.2 激光拼焊板

为了兼顾零件的强度和轻量化, 出现不等厚钢板的激光拼焊。在同一个零件上, 对强度要求稍弱一些的部位用较薄的板料, 在要求强度高的部位用较厚的板料。并且钢板的强度等级也可以不同, 用激光焊拼焊出来后再冲压成型。当然这种办法为模具设计提出了新的要求 , 增加了难度 , 但是却为提高整车性能做出了贡献。

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