1范围
标准规定了车身后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乘用车后碰撞燃油系统安全要求
GB汽车前、后端保护装置
GB汽车侧面碰撞的乘员保护
GB/T-乘用车正面偏置碰撞的乘员保护
3定义
地板总成,指车身底部的板件,包含地板梁、地板面板、后围板等零件,一般由前地板、(中地板)、后地板构成。
后地板,指乘客舱后部往后的地板部分。
后地板系统与前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
一定要严格按照后地板系统的要求进行后地板系统设计。
1 车身后地板主要内容及要求
后地板系统分类
轿车车身地板的结构形式依据车身结构形式可分为承载式和非承载式车身后地板,本指南只针对
承载式车身后地板系统进行阐述。
承载式车身后地板指底架和地板焊成一体的后地板。这种地板的特点是无单独车架,也可以看作
是车架和地板的结合。
承载式车身地板又可分为两种结构形式:
(1)骨架式结构
由底架(地板)的纵梁、横梁、中间传动轴凸起,后尾梁和边梁焊成的骨架(相当于非承载式车身的车架),与地板面板焊接在一起,成为承载式车身底架(地板)。
(2)组合式结构
整个底架(地板)由两块或三块分地板焊接而成(相当于非承载式车身地板),车前端有两根纵梁与前围挡板、前地板、侧门槛边梁焊接在一起,车后部开有两根纵梁,其前端绕过后轮罩与门槛边梁焊接连接,后端与尾梁焊接连接,后尾梁有支承后行李箱地板的作用,后险杠也固定在后尾梁上,因此它有保护后部车身的作用。
基于车身轻量化以及车身布置等因素的考虑,轿车和城市SUV大多采用承载式车身。
后地板系统主要由地板骨架总成、地板面板总成和后围板总成组成,如图1所示。由于后地板区域比较大,一块面板冲压成形比较困难,构件强度和刚度很难满足性能要求,零件搬运也不太方便,所以后地板一般由中、后两块面板组成。为了和前机舱、前地板构成一个连续的完整受力系统,后地板骨架梁一般采用封闭的框架形式,地板骨架梁和地板面板组合构成一个完整封闭的截面形式。
4.1设计过程中的主要输入物
底盘后副车架及后悬架
后排气消声器系统、燃油箱
备胎、行车工具、电器线束
衣帽架和饰板等内饰系统
后排座椅、后排安装带
行李箱盖锁及拉索、后保险杠等
1 设计过程中的主要输出物
5.1图解明细表
5.2造型可行性分析
5.3工程分析报告
5.4二维图纸和三维数据
2 后地板布置原则
后地板总成是内外饰、电器、底盘等系统零件的安装载体,要满足相关装配要求:
1)满足底盘后副车架以及后悬架的安装、固定、承载要求;
2)满足后排气消声器系统的安装、固定、承载要求;
3)满足燃油箱的安装和固定要求;
4)满足备胎、行车工具、行李等安放要求;
5)满足电器线束等的安装和固定要求;
6)满足衣帽架和饰板等内饰系统的安装和固定要求;
7)满足后排座椅、后排安装带的安装固定要求;
8)满足行李箱盖锁及拉索的安装固定要求;
9)满足后保险杠的安装固定要求;
10)满足备胎的安装固定要求;
11)其他安装件的装配要求。
3 设计流程
1.后地板系统设计开发通用的全流程的五个阶段为:
1)前期研究阶段;
2)概念设计阶段;
3)详细设计阶段;
4)设计验证阶段;
5)认证生产准备阶段。
2.1后地板系统设计过程介绍
2.1.1前期研究阶段
后地板系统设计指南
此阶段的主要开展工作包括
1)对标车分析
对标车拆解。熟悉对标车的后地板系统结构,记录各个零件的料厚、质量以及与相关零件的搭接
方式,并注意其上附件的安装方式;
对标车数据逆向;
对标车的性能分析。主要包括白车身的刚度、模态分析、碰撞性能分析、白车身强度分析、安全
带固定点强度分析及行李箱盖锁扣安装点刚度分析。
2)编写零部件可行性研究报告
开展技术调研,初步确定后地板系统的技术方案;
初步确定性能、质量目标和需要满足的法规;
初步确定BOM;
确定初始断面;
2.1.2概念设计阶段
此设计阶段的主要开展工作包括:
1)完成技术方案分析和确认
确认质量目标并完成目标分解;
校核总布置图:硬点检查,主要部件位置校核;
确定沿用件/改制件/新增件;
校核内外造型面,确认各部分安装结构及实现的可能性。如结构不能实现,则需要修改造型。
2)编制DCD文件;
3)编制初始EBOM;
4)编制设计任务书;
5)编制初始关键特性清单;
6)典型断面设计
7)Rough3D数据设计
8)零部件之间装配关系分析与处理;
9)开展CAE分析,根据CAE计算结果优化数据
主要进行以下的CAE分析:
截面特性分析计算;
接头刚度计算;
重要安装点的刚度、强度优化(安全带安装点、ISO-FIX安装点、后悬安装点、后排座椅安装点、
燃油箱安装点、备胎安装点);
概念模型模态与刚度计算;
概念模型碰撞模拟计算。
2.1.3详细设计阶段
后地板系统设计指南
此阶段主要开展工作包括
1)进行详细的工程设计(结构、尺寸、材料、性能、外观等),发布ET数据;
2)零部件技术文件确认及发布
孔位描述表;
涂胶图;
堵盖分布图;
零件尺寸测量计划;
产品验证计划;
DFMEA。
3)DMU校核
4)开展CAE计算,根据CAE计算结果优化数据
重要安装点的刚度、强度优化(安全带、ISO-FIX、后悬、后排座椅、燃油箱、备胎);
BIW的刚度及耐久性;
整车刚度特性、NVH性能;
第一轮整车碰撞及安全性能分析。
5)工程试制用EBOM发布
2.1.4设计验证阶段
此阶段主要开展工作包括:
1)工程样车及样件试制跟踪;
2)工程样车及样件验证试验:
碰撞试验;
安全带固定点强度试验;
整车耐久试验;
NVH试验;
后悬安装点刚度试验;
后排座椅安装强度试验;
白车身刚度试验;
白车身模态试验;
电泳性能试验;
整车综合耐久试验。
3)根据工程样车试制试验的反馈,完成产品数据的设计修改,并最终发布生产准备数据;
4)完成2D图纸发布和冻结;
5)完成设计认可报告发布;
6)完成整车力矩清单发布和冻结;
7)EBOM发布和冻结。