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车身前地板系统设计
2020-11-17 10:09:28· 来源：IND4汽车人 作者：王云格
1、范围标准规定了车身前地板系统的设计工作在整车开发过程各个阶段的工作内容。2、规范性引用文件GB 20072乘用车后碰撞燃油系统安全要求GB 17354汽车前、后端保
1、范围
标准规定了车身前地板系统的设计工作在整车开发过程各个阶段的工作内容。
2、规范性引用文件
GB 20072 乘用车后碰撞燃油系统安全要求
GB 17354 汽车前、后端保护装置
GB 20071 汽车侧面碰撞的乘员保护
GB/T 17354－2007 乘用车正面偏置碰撞的乘员保护
3、定义
前地板总成，指车身底部的板件，包含前地板、前地板加强板、地板内纵梁、地板外纵梁、座椅横梁、等零件
前地板系统与后地板系统和前机舱系统组成下车体，是整车的基础，它们支撑着上车体、开闭件。
及其他总成和有关附件、乘员的重量，同时承受着汽车运动中产生的载荷、振动、冲击和扭矩，因此一定要严格按照前地板系统的要求进行前地板系统设计。
4 、地板总成结构设计
1）、前地板总成：前地板、前地板加强板、前地板内纵梁、前地板外纵梁、前地板座椅横梁、
2）、边界条件：密封结构，车身和底盘附件安装硬点，前座椅安装硬点等。
3）、设计过程：
第一步：熟悉效果图，领会造型师设计意图和造型风格。分析各部分安装结构及实现的可能性。如结构不能实现或有疑问，则立即反馈给造型师，让造型师修改造型或作出解释。
第二步：熟悉油泥模型、熟悉参考样车零件，注意其安装形式、壁厚以及与边界搭接关系。
第三步：确定结构分块及固定方式、确定主断面、硬点。
硬点：主断面、造型面；传动轴和消音器（间隙一般取10-15MM）、等底盘系统的安装空间和安装位置；座椅总成、安全带安装点等车身附件的安装空间及人机工程。
固定方式：焊接
第四步：确定材料、料厚、成型方式、拔模方向。
材料一般为钢板，厚度有0.8、1.0、1.2、1.5、2.0（mm）
第五步：结构设计：
A. 安装面原则上根据附件安装要求设计安装结构及其周边结构。
B. 内饰安装结构原则上随白车身走，设计期间应相互协调沟通，优化结构。
C. 电器元件结构原则上随白车身走，设计期间应相互协调沟通，优化结构。
D. 内外板之间应形成空腔，以增大整车的结构刚度。
E. 纵梁与前地板之间形成空腔，以增大正面碰撞能力。
F. 前地板加强板设计：加强板处在内外板之间，对地板总成薄弱区起到加强作用，在设计时应考虑仅在加强区域和搭接边处焊接，其它区域应留一定空挡，尽量避免面与面大面接触，一方面增大加强功能，另一方面减少冲压制造误差带来的焊接困难。
G. 前地板支架设计：在保证强度和冲压工艺的前提下考虑安装的设计空间。
第六步：检查
断面检查、硬点检查、工艺检查，并填写数模检验单、断面检查表、硬点检查表。检查修改完善后提交专家审查。
4）结构设计参数：
A、任何一种车型的车身地板总成均可按三层板的设计思想去构思结构设计，即最外层是外板，最内层是内板，中间是加强板。在车身附件安装处一般应考虑设计加强板。一般外板材料是DC01,08F等，0.8mm厚，拉延级别是Z，外表面质量级别是I。内板材料是08F，1.0～1.5mm厚，拉延级别由成型难度而定，外表面处理级别是II。加强板材料是DC01,08F等，1.0～2.0mm厚，拉延级别由成型难度而定，外表面处理级别是II。
附注：板金表面质量有I，II两级，I级质量最好，适用于外板；II级次之，适用于内板。
板金冲压拉延等级有S，P，Z三级：
S：最差，适用于拉延深度浅的零件；
P：较好，适用于拉延深度一般的零件；
Z：最好，适用于拉延深度深的零件。
08F是冲压用钢板中沸腾钢的一种牌号（中国称08F，美国称1008，日本称SPHD(SPHE)，德国用DC 01)
08F中F指的是沸腾钢；
08指的是含碳量万分之八；
特性：
强度低和硬度、塑性、韧性好，易于深冲、拉延、弯曲和焊接
常用的车身零件焊接用标准件有凸焊螺母，凸焊螺栓，承面凸焊螺栓以及熔焊卡条等等。在选用凸焊螺栓和承面的凸焊螺栓时，应优先选用承面凸焊螺栓，其焊接定位准确度高。
表3.4.1各种标准件所需配合孔规格：
B、由于地板面积较大，比较平整，且地板内部就是乘员乘坐的空间。为了避免在车辆行驶过程中因外界的冲击而产生的相互振动，通常在地板外表面会涂一层3~5mm左右的减震隔热胶，以增强其刚性而不容易变形，同时也减少了车厢内部和外部的热量交换，提高了乘坐舒适性。
在地板结构设计过程中还要考虑整车车厢的密封性。前、中、后地板搭边处、焊。
如图为变速操纵结构安装位置处断面：设计时注意前地板、前地板加强板、侧围的搭边关系；注意保证变速操纵机构、排气隔热板等底盘零件的安装位置。
(2)、前地板设计注意事项：
1） 、前后地板的筋的设计：
A. 前地板上一个很重要的结构特征就是筋。有的筋是为了结构需要，实现如座椅等附件的功能；
B. 但多数筋的结构是为了增加刚度。地板上筋的深度一般在5-10mm之间，象这样的筋结构它有刚度相当于6mm—10mm厚的钢板，可以最大限度的增加车身刚度，降低车身重量。
C. 设计前地板，有时会采用前后贯通的筋，这样可以提高地板的刚度，但同时在前后地板搭边处也会产生间隙，造成密封困难。这一点在设计时应该综合考虑；
D. 前地板型面一般较规整，在做筋时可以考虑使用pocket命令，方便快捷的做出加强筋；
2）与悬架的配合问题：
A、有时候悬架按照实体建模，有些杆臂并没有转到位，这样就容易造成设计后期检查时的干涉问题；因此在设计初期应注意与底盘部门的沟通；
B、在有悬架托架时应特别注意悬架托架和悬架的同轴性；
3）前地板纵梁和纵梁内加强板之间在设计时应该预留间隙（通常两边各为0.3～0.5mm），因为纵梁及其内加强板材料厚、刚度大、尺寸长，预留间隙可以包容一定的变形量，这样在将来零件装配时较容易实现。
4）前地板左右对称件的处理：地板上左右对称、小尺寸的零件较多，在条件允许的情况下尽量做成其本身是关于中心线对称的，以便左右可以共用一个零件；
非对称的注意事项：由于底盘零件布置的变化，有些零件大体上是关于x-z平面对称的，但有些小的特征，如凸台、孔的尺寸、位置并不是关于x-z平面对称的，在利用左右对称copy功能做零件时应该特别注意，不要错误的copy非对称的特征。
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