劉智勇，謝素平（安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心車身設(shè)計(jì)研究院，安徽 合肥 230601）

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一種提升側(cè)圍外板抗凹性的優(yōu)化結(jié)構(gòu)

劉智勇，謝素平
（安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心車身設(shè)計(jì)研究院，安徽 合肥 230601）

側(cè)圍外板作為汽車車身上重要的外覆蓋件，因其結(jié)構(gòu)特征少，極易出現(xiàn)局部剛度較弱的問題?？蛻粼谶x購(gòu)車輛時(shí)，可能會(huì)對(duì)車身外覆蓋件進(jìn)行有意無意的按壓，如果此時(shí)側(cè)圍外板的抗凹性不足，容易導(dǎo)致大面積變形，直接影響客戶對(duì)車輛的印象。為保證側(cè)圍外板的抗凹性，以某車型為例，闡述該優(yōu)化結(jié)構(gòu)在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)過程中如何滿足客戶的使用要求。

側(cè)圍外板；抗凹性；優(yōu)化結(jié)構(gòu)

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.08.025

CLC NO.: U463Document Code: AArticle ID: 1671-7988(2016)08-83-02

引言

隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的消費(fèi)者開始關(guān)注整車的外觀品質(zhì)。作為汽車車身上重要的外覆蓋件之一的側(cè)圍外板，由于存在大面積的面特征，極易出現(xiàn)局部剛度較弱問題[1]。作為評(píng)價(jià)和反映車身覆蓋件表面質(zhì)量和使用性能的抗凹性能，直接反映了車身覆蓋件在外部載荷作用下抵抗凹陷變形的能力[2]，最直觀的影響就是客戶在對(duì)外覆蓋件進(jìn)行按壓時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大面積變形，產(chǎn)品品質(zhì)力大打折扣。因此，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)階段，需采用CAE仿真分析確認(rèn)側(cè)圍外板剛度較弱區(qū)域，然后在該區(qū)域設(shè)計(jì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)，提升側(cè)圍外板抗凹性。

下面介紹某車型提升側(cè)圍外板抗凹性的優(yōu)化結(jié)構(gòu)。

1、提升側(cè)圍外板抗凹性的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)

1.1現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案

圖1所示為現(xiàn)有某MPV車型后輪包位置結(jié)構(gòu)，側(cè)圍外板與后輪包外板之間有后輪包外板連接板連接。

圖2所示為A-A截面，因此處側(cè)圍外板面特征外露，為不影響美觀，在后輪包外板連接板一端設(shè)計(jì)膠槽通過結(jié)構(gòu)膠與側(cè)圍外板連接，另一端通過焊點(diǎn)與輪包外板連接。通過該件連接側(cè)圍外板與輪包外板，達(dá)到增強(qiáng)局部剛度的目的。

1.2現(xiàn)有技術(shù)方案的缺陷

以上所述某MPV車型后輪包位置結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)上存在以下兩點(diǎn)缺陷：

后輪包外板連接板自身有一定重量(該件重量為0.23KG)，增加該件后，會(huì)增加整車重量，這與整車輕量化趨勢(shì)是相違背的，側(cè)圍外板局部剛度較弱的區(qū)域越多，類似連接板的數(shù)量就越多，整車質(zhì)量會(huì)增加，從而影響燃油經(jīng)濟(jì)性。

該件需開發(fā)成型模具進(jìn)行加工，模具開發(fā)的費(fèi)用造成了整車成本的增長(zhǎng)，降低了產(chǎn)品的利潤(rùn)。

2、提升側(cè)圍外板抗凹性的優(yōu)化結(jié)構(gòu)

2.1優(yōu)化方案

為解決現(xiàn)方案中通過新增零部件來增強(qiáng)側(cè)圍外板局部剛度造成整車質(zhì)量、整車成本增加的問題，在優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在側(cè)圍C柱下加強(qiáng)板原有減重孔的特征處設(shè)計(jì)撐腳結(jié)構(gòu)，與側(cè)圍外板搭接，如圖3所示。

圖4所示為B-B截面，從側(cè)圍C柱下加強(qiáng)板減重孔處伸出的撐腳設(shè)計(jì)有膠槽，同樣與側(cè)圍外板通過結(jié)構(gòu)膠連接，效果與優(yōu)化前一樣。

2.2優(yōu)化效果

該提升側(cè)圍外板抗凹性的結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，一定程度上改善了現(xiàn)有方案的缺陷，主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：

1、雖然設(shè)計(jì)撐腳一定程度上也增加了車重，但是相比優(yōu)化前的結(jié)構(gòu)，是有減少的，同時(shí)該結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)在減重孔特征處，提高了C柱下加強(qiáng)板的材料利用率；

2、設(shè)計(jì)該結(jié)構(gòu)無需再增加一套新的模具，減少了模具的開發(fā)費(fèi)用，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

3、結(jié)論

采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)提升側(cè)圍外板抗凹性后，在保證側(cè)圍外板局部剛度滿足CAE分析要求的前提下，還能起到諸多利好作用，不僅能提高鈑金件沖壓成型時(shí)的材料利用率，減輕車身重量，還減少了模具的開發(fā)費(fèi)用，間接增加了產(chǎn)品的利潤(rùn)。

[1]謝穎，李曉晨，李志強(qiáng)，景向策，李娜.Abaqus在車身外覆蓋件抗凹性分析中的應(yīng)用.計(jì)算機(jī)輔助工程，2013（10）.

[2]陳曉輝，金飛翔，沈智，葉麗燕，王偉.汽車覆蓋件抗凹性能研究進(jìn)展.材料導(dǎo)報(bào)A：綜述篇，2015（8）.

Optimization Design of side panel and Rear Wheel Arch Joint Structure

Liu Zhiyong,Xie Suping
（Anhui Jianghuai Automotive Co.,Ltd.,Hefei City,Anhui Hefei 230601）

As one of the most important outer panel parts for automobile body,the side outer has less structural characteristics,the problem of weak local stiffness is very easy to occur.When customers in the purchase of vehicles,they may press the outer panel naturally or half unconsciously.If at this time the side outer lack of resistance,it's easy to cause large area deformation that affect the customer's impression of the vehicle directly.In order to ensure the concave resistance of the side outer,taking a car as an example,describe how to meet the customer's requirements in the process of product development and design.

side out; the concave resistance; optimum structure

U463

A

1671-7988（2016）08-83-02

劉智勇（1988-），男，就職于安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，主要從事乘用車車體設(shè)計(jì)工作。