汽車車身先進(jìn)設(shè)計方法與流程

內(nèi)容概要

　　《汽車車身先進(jìn)設(shè)計方法與流程》系統(tǒng)地講述了常用的汽車車身結(jié)構(gòu)設(shè)計方法和流程?！镀囓嚿硐冗M(jìn)設(shè)計方法與流程》共8章，以車身設(shè)計流程為主線，在質(zhì)量及環(huán)保要求的驅(qū)動下，分別從車身布置、結(jié)構(gòu)設(shè)計、強度設(shè)計、剛度設(shè)計、振動和噪聲控制、安全性設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計等方面闡述了車身設(shè)計的各項子流程和方法及相應(yīng)的設(shè)計內(nèi)容，最后還歸納了部分車身關(guān)鍵試驗標(biāo)準(zhǔn)和流程?！　　镀囓嚿硐冗M(jìn)設(shè)計方法與流程》致力于反映目前車身設(shè)計的理念、流程、技術(shù)、方法和標(biāo)準(zhǔn)，示例豐富，內(nèi)容深入淺出，注重工程實踐，可作為高校汽車工程專業(yè)教材，也可作為企業(yè)從事汽車設(shè)計、試驗及使用的工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

序前言第1章  車身設(shè)計方法及流程概述1.1  車身設(shè)計方法的發(fā)展歷程1.2  現(xiàn)代主流車身設(shè)計流程1.3  以車身為核心的綠色設(shè)計關(guān)鍵技術(shù).1.3.1  汽車產(chǎn)品生命周期再循環(huán)1.3.2輕量化設(shè)計技術(shù)1.3.3  模塊化設(shè)計技術(shù)1.3.4  可拆解性設(shè)計技術(shù)1.3.5  可回收性設(shè)計技術(shù)1.3.6  綠色設(shè)計面臨的問題1.4  面向質(zhì)量的車身設(shè)計方法簡介1.4.1  車身設(shè)計質(zhì)量控制對象1.4.2  車身相關(guān)的質(zhì)量設(shè)計方法1.4.3  設(shè)計質(zhì)量控制技術(shù)的發(fā)展趨勢第2章  車身總布置設(shè)計2.1  車身布置概述2.2  車身人機流程2.2.1  人體模型2.2.2  人體的舒適姿勢評估工具2.2.3  駕駛?cè)際點設(shè)計工具2.2.4  駕駛?cè)耸稚旒敖缑?.2.5  眼橢圓及頭部包絡(luò)線2.3  車身外造型2.3.1  車身外造型設(shè)計參數(shù)2.3.2  車身外造型零部件2.4  車身室內(nèi)設(shè)計2.4.1  車身室內(nèi)空間2.4.2  車身內(nèi)部零部件布置2.5  車身相關(guān)法規(guī)校核2.5.1  前方視野2.5.2  后方視野2.5.3  安全帶有效固定點校核第3章  車身結(jié)構(gòu)設(shè)計方法及流程3.1  車身結(jié)構(gòu)設(shè)計概述3.1.1  車身組成和分類3.1.2  白車身結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1.3  車身結(jié)構(gòu)設(shè)計要求3.2  車身結(jié)構(gòu)設(shè)計流程3.3  面向制造的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計3.3.1  沖壓工藝在車身設(shè)計中的應(yīng)用3.3.2  焊接工藝在車身設(shè)計中的應(yīng)用3.3.3  涂裝工藝在車身設(shè)計中的應(yīng)用3.3.4  總裝工藝在車身設(shè)計中的應(yīng)用第4章  車身強度與剛度設(shè)計4.1  車身強度設(shè)計4.1.1  車身強度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)4.1.2  白車身靜強度分析4.1.3  車身附件強度分析4.2  車身疲勞強度設(shè)計4.2.1  疲勞理論4.2.2全壽命分析4.2.3  裂紋萌生／應(yīng)變壽命分析4.2.4  疲勞累積損傷理論4.2.5  汽車疲勞強度4.3  車身剛度設(shè)計4.3.1  剛度定義及影響因素4.3.2  白車身剛度設(shè)計4.3.3  外覆蓋件剛度設(shè)計4.3.4  門系統(tǒng)的剛度設(shè)計4.3.5  剛度設(shè)計與輕量化關(guān)系第5章  車身NVH分析及控制5.1  車身結(jié)構(gòu)振動及控制5.1.1  模態(tài)分析……第6章  車身安全性能第7章　優(yōu)化設(shè)計第8章　主身試驗標(biāo)準(zhǔn)和流程參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　對于車身設(shè)計過程來說，也可以依據(jù)IS09000質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定設(shè)計子過程來控制。車身設(shè)計子過程及輸入輸出大致有：參考車型對比分析、產(chǎn)品目標(biāo)確定、項目定位、開發(fā)組織機構(gòu)、開發(fā)計劃、基本參數(shù)、潛在動力及驅(qū)動形式、造型設(shè)計、車輛配置、造型風(fēng)格、造型效果圖／渲染圖、油泥模型、強制要求、主結(jié)構(gòu)定義及匹配、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件、總布置圖、人機工程、主結(jié)構(gòu)定義及匹配、尺寸技術(shù)規(guī)范、NVH、典型截面評審及發(fā)布、工藝分析、尺寸鏈分析、車身焊接工藝、關(guān)鍵產(chǎn)品特性、零件質(zhì)量、工裝夾具、白車身焊裝／涂裝工藝、試驗驗證、車身A面等。2.質(zhì)量設(shè)計技術(shù)（1）穩(wěn)健設(shè)計美國國防部DODI文件對穩(wěn)健設(shè)計的定義為：“穩(wěn)健設(shè)計是一種系統(tǒng)設(shè)計方法，它使設(shè)計的產(chǎn)品性能對制造過程中的波動或工作環(huán)境（包括維護、運輸和儲存）的變化不敏感，盡管零部件會老化，整個產(chǎn)品在其生命周期內(nèi)仍能以可接受的水平進(jìn)行工作”。穩(wěn)健設(shè)計的目的是提高產(chǎn)品質(zhì)量對外界干擾的抵抗力，使得產(chǎn)品在制造和使用中，結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生偏差或規(guī)定壽命內(nèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生老化和變質(zhì)時，都能保持產(chǎn)品性能穩(wěn)定。對于車身產(chǎn)品來說，其穩(wěn)健性的體現(xiàn)之一就是設(shè)計尺寸對制造偏差的低敏感性?！　√锟诜€(wěn)健設(shè)計法是應(yīng)用最廣泛的穩(wěn)健設(shè)計方法，包括系統(tǒng)設(shè)計、參數(shù)設(shè)計和容差設(shè)計三次設(shè)計，基本思想是以正交表為工具，用影響設(shè)計的噪聲因素模擬各種干擾，以信噪比（S/N）作為衡量質(zhì)量特性穩(wěn)健性的指標(biāo)，采用最合適的零部件，組成物美價廉、性能可靠的產(chǎn)品?！　?）系統(tǒng)設(shè)計。系統(tǒng)設(shè)計的目的是生成滿足設(shè)計任務(wù)的產(chǎn)品物理方案，確定產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)，包括零部件和材料的選擇及組裝。這一過程分為三個階段，一要明確設(shè)計任務(wù)，收集產(chǎn)品信息，并建立明確、完整和詳細(xì)的設(shè)計要求；二是根據(jù)設(shè)計任務(wù)，擬定功能結(jié)構(gòu)，分析作用原理，生成設(shè)計方案；三是依據(jù)評價準(zhǔn)則對設(shè)計方案的技術(shù)經(jīng)濟性進(jìn)行評價和比較，擇優(yōu)選用?！　?）參數(shù)設(shè)計。田口穩(wěn)健設(shè)計的核心是參數(shù)設(shè)計，目的是確定各參數(shù)水平及配合性，使產(chǎn)品的整體最終質(zhì)量盡可能地接近預(yù)期目標(biāo)，同時使產(chǎn)品質(zhì)量對各種影響因素的敏感性最低?！　∈紫?，通過內(nèi)外表法進(jìn)行正交試驗設(shè)計，其理論基礎(chǔ)是R.A.Fisher的統(tǒng)計學(xué)理論，一個縮減的因素向量集具有與全集相同的統(tǒng)計意義。所以正交試驗設(shè)計方法用少量的試驗來研究整個參數(shù)變化空間的性質(zhì)。內(nèi)表針對的是可控因素，外表安排噪聲即干擾因素。對應(yīng)內(nèi)表中的可控因素的每一組合水平，都需要匹配一張外表進(jìn)行試驗，來考察噪聲因素對試驗結(jié)果的影響?！　∑浯?，試驗結(jié)果分析。針對由信噪比初步選定的參數(shù)方案，可以進(jìn)一步優(yōu)化，一般進(jìn)行直觀或方差分析?！　≈庇^分析首先要計算試驗結(jié)果的水平和及水平和均值。水平和是某一因素不同水平時試驗結(jié)果的和。水平和均值為某一因素同水平的試驗結(jié)果均值。其次，計算某一因素各水平和的最大差值，即極差。極差越大，說明該因素對試驗結(jié)果的影響越大，該因素越重要。最后，繪制各因素對試驗結(jié)果的影響關(guān)系圖。3）容差設(shè)計。容差設(shè)計是在參數(shù)設(shè)計的基礎(chǔ)上，確定各參數(shù)的合理容差值?；舅枷胧歉鶕?jù)各參數(shù)波動對產(chǎn)品質(zhì)量特性的影響，從經(jīng)濟性角度考慮是否需要調(diào)整參數(shù)的容差，以達(dá)到質(zhì)量和成本的平衡點，以產(chǎn)品的總損失最小為最佳決策?！　♂槍?shù)設(shè)計得到的參數(shù)及容差最優(yōu)組合，進(jìn)行正交試驗，并對試驗結(jié)果進(jìn)行分析。采用正交多項式回歸，建立參數(shù)因子與輸出質(zhì)量特性之間的回歸方程，判定誤差因素是否存在曲率、參數(shù)因子1次項和2次項的作用，便于精確地計算質(zhì)量損失，對參數(shù)因子精度進(jìn)行容差調(diào)整。　?。?）公差尺寸管理技術(shù)汽車是一個復(fù)雜產(chǎn)品，零件眾多，工藝復(fù)雜，從設(shè)計、制造到裝配，影響汽車質(zhì)量的因素眾多，車身的質(zhì)量很大程度上決定了整車的品質(zhì)。汽車的車身一般由300～500個薄板沖壓零件，150~250個夾具體，70～120個裝配站，3000～6000個焊點。據(jù)J.D.Power全世界汽車產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)鍵問題調(diào)查評估（Initial Quality Survey）的報告顯示，有41%的汽車產(chǎn)品質(zhì)量問題由車身制造尺寸偏差所造成。汽車零部件在制造過程中存在尺寸偏差，而尺寸偏差在汽車裝配過程中不斷累積最終導(dǎo)致間隙、面差、錯對、裝配困難以及運動件故障等問題。公差確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量在零件尺寸偏差的設(shè)定范圍之內(nèi)?！　∫罁?jù)汽車設(shè)計流程，尺寸管理的工作內(nèi)容包括：　　1）概念設(shè)計定義整車尺寸技術(shù)要求（DTS），起草產(chǎn)品尺寸要求?！　?）開發(fā)設(shè)計和安裝工藝時，零件的裝配方案以及裝配順序會影響到零件在車身上的精度，需要定義安裝基準(zhǔn)和裝配方案?！　?）詳細(xì)設(shè)計時，進(jìn)行尺寸的分析計算以及優(yōu)化裝配方案和基準(zhǔn)，根據(jù)需要進(jìn)行二維或者三維的尺寸計算。這個階段需要進(jìn)行的工作有：初步定義GD&T；通過二維或者三維偏差分析來優(yōu)化設(shè)計；制定關(guān)鍵性的測量跟蹤計劃；制定整車測量計劃。　　4）試制過程中，根據(jù)研究結(jié)果制訂測量計劃，將實際生產(chǎn)能力和預(yù)期進(jìn)行對比，包括檢具設(shè)計、制造和認(rèn)證；進(jìn)行檢具的GAGER&R分析；認(rèn)證并安裝測量工具；對零件和分總成的制造工藝能力進(jìn)行評估?！　⊥ㄟ^重復(fù)性和再現(xiàn)性（R&R分析）用于衡量測量系統(tǒng)變差的寬度或開展度，偏倚、穩(wěn)定性和線性用于對測量系統(tǒng)變差作定位。　　……

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