一種車身鈑金件結構加強的設計方法
【專利摘要】本發明公開了一種車身鈑金件結構加強的設計方法，包括以下步驟：確定鈑金件的設計邊界；確定鈑金件上的附件的布置方案；根據設計邊界和布置方案劃分設計子區域；對劃分后的子區域進行結構加強。設計方法不受具體結構的限制，對車身中可以做加強筋的大鈑金件都適用，適用范圍廣；解決了傳統設計中對大鈑金件結構設計的技術思路模糊，只能對單個小結構加強的問題，本設計方法技術思路明確，操作簡單。
【專利說明】一種車身鈑金件結構加強的設計方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車車身【技術領域】，尤其是涉及一種車身鈑金件結構加強的設計方法。

【背景技術】
[0002]隨著汽車行業的快速發展，人們對汽車的品質提出了更高的要求。其中，汽車的NVH性能也越來越受到顧客的關注。通過提升車身大鈑金件結構的強度和剛度，可以提升其模態，以避開來自動力總成或地面的低頻激勵，改善車內的NVH環境。
[0003]目前汽車行業內對大鈑金件結構加強的方法較少，多只限于對某個小結構部件進行加強，適用范圍窄；車身大鈑金件結構設計時，結構剛度模態存在性能弱、重量大、工藝復雜，不便于對其結構加強設計。


【發明內容】

[0004]針對現有技術不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種車身鈑金件結構加強的設計方法，以達到簡單易操作，適用范圍廣的目的。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為:
[0006]該車身鈑金件結構加強的設計方法，包括以下步驟:
[0007]I)確定鈑金件的設計邊界；
[0008]2)確定鈑金件上的附件的布置方案；
[0009]3)根據設計邊界和布置方案劃分設計子區域；
[0010]4)對劃分后的子區域進行結構加強。
[0011]所述步驟3)中，鈑金件劃分成子區域，每個子區域中至少包含一部分設計邊界。
[0012]所述步驟4)中，對劃分的子區域通過布置加強筋進行結構加強。
[0013]所述設計邊界和劃分設計子區域均基于正方形鈑金件的局部剛度與厚度的三次方成正比，與邊長的平方成反比進行設計。
[0014]所述步驟I)中，設計邊界具有加強結構。
[0015]所述劃分的子區域中設有減重孔，所述減重孔設有沉臺。
[0016]所述劃分的子區域寬度小于或等于300mm。
[0017]所述劃分的子區域布置有貫通設計邊界的加強筋。
[0018]本發明與現有技術相比，具有以下優點:
[0019]1、設計方法簡單易操作，不受具體結構的限制，對車身中可以做加強筋的大鈑金件都適用，適用范圍廣；
[0020]2、設計方法不僅對結構進行了加強，并對結構進行了減重，對車身的性能和輕量化都有好處；
[0021]3、解決了傳統設計中對大鈑金件結構設計的技術思路模糊，只能對單個小結構加強的問題，本設計方法技術思路明確，操作簡單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面對本說明書各幅附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
[0023]圖1為本發明設計方法流程圖。
[0024]圖2為本發明鈑金件結構設計邊界示意圖。
[0025]圖3為本發明鈑金件內部布置示意圖。
[0026]圖4為本發明鈑金件設計區域劃分示意圖。
[0027]圖5為本發明鈑金件各區域結構加強示意圖。
[0028]圖中:1.第一焊接邊、2.第二焊接邊、3.第三焊接邊、4.第四焊接邊、5.減重孔、6.加強筋、11.線束過孔、12.倒車雷達模塊安裝孔、13.行李箱燈安裝孔、14.行李箱蓋扭桿安裝孔、15.線束安裝孔、16.安全帶卷收器安裝孔、101.線束過孔區域1、102.倒車雷達模塊安裝區域、103.扭桿和行李箱燈安裝區域、104.線束和安全帶卷收器安裝區域、105.線束過孔區域II。

【具體實施方式】
[0029]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0030]如圖1至圖5所示，該車身鈑金件結構加強的設計方法，包括以下步驟:確定鈑金件的設計邊界；確定鈑金件上的附件的布置方案；根據設計邊界和布置方案劃分設計子區域；對劃分后的子區域進行結構加強。通過這四步工作來劃分大鈑金件的區域，并進行加強，從而達到提高大鈑金件的剛度和模態以及進行結構減重的目的。
[0031]在車身大鈑金件結構加強設計方法中，設計邊界和劃分設計子區域是基于正方形金屬薄板的局部剛度估算公式，即正方形鈑金件的局部剛度與厚度的三次方成正比，與邊長的平方成反比進行設計。
[0032]車身大鈑金件一般可以包括車身的前壁板、包裹架、地板、車門內板、輪罩、前艙蓋內板、后背門及行李箱蓋內板等。
[0033]下面對車身的包裹架加強結構的設計過程為例對本發明進行具體說明，具體說明如下:
[0034]第一步是確定設計邊界，設計邊界要與周圍結構充分搭接，以起到對各設計子區域的支撐作用；根據包裹架的結構，將包裹架的四條焊接邊圍成的區域作為設計區域，即第一焊接邊1、第二焊接邊2、第三焊接邊3、第四焊接邊4為設計邊界，四個焊接邊圍成的區域為設計空間。
[0035]第二步是確定布置方案，根據布置、工藝和設計等方面的需求，將相應的附件、過孔等布置在合理區域；各種布置盡可能不要太集中，以利于設計區域劃分。包裹架鈑金件上的線束過孔11、倒車雷達模塊安裝孔12、行李箱蓋扭桿安裝孔14和行李箱燈安裝孔13、線束安裝孔15和安全帶卷收器安裝孔16等依次布置在包裹架橫向空間上。
[0036]第三步是劃分設計區域，根據設計邊界和布置方案將包裹架設計空間分成幾個區域，每個區域內至少要包含一部分設計邊界，區域的形狀不限，區域寬度盡可能小，劃分的子區域寬度小于或等于300mm。將包裹架劃分成成了五個區域:線束過孔區域I 101、倒車雷達模塊安裝區域102、扭桿和行李箱燈安裝區域103、線束和安全帶卷收器安裝區域104、線束過孔區域II 105。
[0037]第四步是對各區域做加強結構，各區域的搭接處加強結構清晰，且盡可能貫通設計邊界，以起到對結構的加強作用。另外，在結構過強的部位開設減重孔5，減重孔5設有沉臺，防止在減重時削弱結構的剛度。包裹架結構分成了五個區域，在設計區域的橫向方向上做了三個貫通邊界的加強筋6，并且，在結構較強的部位做了四個帶沉臺的減重孔。
[0038]設計方法簡單易掌握，理論依據可靠，適用范圍廣，同時可兼顧結構輕量化，經多次實際設計驗證效果明顯。本方法解決了傳統設計中對大鈑金件結構設計思路模糊，設計的結構性能差等問題，突破了傳統發明中只能做單個加強結構的發明，可以廣泛應用于汽車車身大鈑金件的設計領域。
[0039]上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種車身鈑金件結構加強的設計方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)確定鈑金件的設計邊界； 2)確定鈑金件上的附件的布置方案； 3)根據設計邊界和布置方案劃分設計子區域； 4)對劃分后的子區域進行結構加強。
2.如權利要求1所述車身鈑金件結構加強的設計方法，其特征在于:所述步驟3)中，鈑金件劃分成子區域，每個子區域中至少包含一部分設計邊界。
3.如權利要求1所述車身鈑金件結構加強的設計方法，其特征在于:所述步驟4)中，對劃分的子區域通過布置加強筋進行結構加強。
4.如權利要求1所述車身鈑金件結構加強的設計方法，其特征在于:所述設計邊界和劃分設計子區域均基于正方形鈑金件的局部剛度與厚度的三次方成正比，與邊長的平方成反比進行設計。
5.如權利要求1所述車身鈑金件結構加強的設計方法，其特征在于:所述步驟I)中，設計邊界具有加強結構。
6.如權利要求1所述車身鈑金件結構加強的設計方法，其特征在于:所述劃分的子區域中設有減重孔，所述減重孔設有沉臺。
7.如權利要求1所述車身鈑金件結構加強的設計方法，其特征在于:所述劃分的子區域寬度小于或等于300mm。
8.如權利要求1所述車身鈑金件結構加強的設計方法，其特征在于:所述劃分的子區域布置有貫通設計邊界的加強筋。
【文檔編號】B62D25/00GK104443048SQ201410713064
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】李太梅, 王彩霞 申請人:奇瑞汽車股份有限公司