一种车身钣金件结构加强的设计方法
【专利摘要】本发明公开了一种车身钣金件结构加强的设计方法，包括以下步骤：确定钣金件的设计边界；确定钣金件上的附件的布置方案；根据设计边界和布置方案划分设计子区域；对划分后的子区域进行结构加强。设计方法不受具体结构的限制，对车身中可以做加强筋的大钣金件都适用，适用范围广；解决了传统设计中对大钣金件结构设计的技术思路模糊，只能对单个小结构加强的问题，本设计方法技术思路明确，操作简单。
【专利说明】一种车身钣金件结构加强的设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车车身【技术领域】，尤其是涉及一种车身钣金件结构加强的设计方法。
【背景技术】
[0002]随着汽车行业的快速发展，人们对汽车的品质提出了更高的要求。其中，汽车的NVH性能也越来越受到顾客的关注。通过提升车身大钣金件结构的强度和刚度，可以提升其模态，以避开来自动力总成或地面的低频激励，改善车内的NVH环境。
[0003]目前汽车行业内对大钣金件结构加强的方法较少，多只限于对某个小结构部件进行加强，适用范围窄；车身大钣金件结构设计时，结构刚度模态存在性能弱、重量大、工艺复杂，不便于对其结构加强设计。
【发明内容】
[0004]针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种车身钣金件结构加强的设计方法，以达到简单易操作，适用范围广的目的。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为:
[0006]该车身钣金件结构加强的设计方法，包括以下步骤:
[0007]I)确定钣金件的设计边界；
[0008]2)确定钣金件上的附件的布置方案；
[0009]3)根据设计边界和布置方案划分设计子区域；
[0010]4)对划分后的子区域进行结构加强。
[0011]所述步骤3)中，钣金件划分成子区域，每个子区域中至少包含一部分设计边界。
[0012]所述步骤4)中，对划分的子区域通过布置加强筋进行结构加强。
[0013]所述设计边界和划分设计子区域均基于正方形钣金件的局部刚度与厚度的三次方成正比，与边长的平方成反比进行设计。
[0014]所述步骤I)中，设计边界具有加强结构。
[0015]所述划分的子区域中设有减重孔，所述减重孔设有沉台。
[0016]所述划分的子区域宽度小于或等于300mm。
[0017]所述划分的子区域布置有贯通设计边界的加强筋。
[0018]本发明与现有技术相比，具有以下优点:
[0019]1、设计方法简单易操作，不受具体结构的限制，对车身中可以做加强筋的大钣金件都适用，适用范围广；
[0020]2、设计方法不仅对结构进行了加强，并对结构进行了减重，对车身的性能和轻量化都有好处；
[0021]3、解决了传统设计中对大钣金件结构设计的技术思路模糊，只能对单个小结构加强的问题，本设计方法技术思路明确，操作简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0023]图1为本发明设计方法流程图。
[0024]图2为本发明钣金件结构设计边界示意图。
[0025]图3为本发明钣金件内部布置示意图。
[0026]图4为本发明钣金件设计区域划分示意图。
[0027]图5为本发明钣金件各区域结构加强示意图。
[0028]图中:1.第一焊接边、2.第二焊接边、3.第三焊接边、4.第四焊接边、5.减重孔、6.加强筋、11.线束过孔、12.倒车雷达模块安装孔、13.行李箱灯安装孔、14.行李箱盖扭杆安装孔、15.线束安装孔、16.安全带卷收器安装孔、101.线束过孔区域1、102.倒车雷达模块安装区域、103.扭杆和行李箱灯安装区域、104.线束和安全带卷收器安装区域、105.线束过孔区域II。
【具体实施方式】
[0029]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0030]如图1至图5所示，该车身钣金件结构加强的设计方法，包括以下步骤:确定钣金件的设计边界；确定钣金件上的附件的布置方案；根据设计边界和布置方案划分设计子区域；对划分后的子区域进行结构加强。通过这四步工作来划分大钣金件的区域，并进行加强，从而达到提高大钣金件的刚度和模态以及进行结构减重的目的。
[0031]在车身大钣金件结构加强设计方法中，设计边界和划分设计子区域是基于正方形金属薄板的局部刚度估算公式，即正方形钣金件的局部刚度与厚度的三次方成正比，与边长的平方成反比进行设计。
[0032]车身大钣金件一般可以包括车身的前壁板、包裹架、地板、车门内板、轮罩、前舱盖内板、后背门及行李箱盖内板等。
[0033]下面对车身的包裹架加强结构的设计过程为例对本发明进行具体说明，具体说明如下:
[0034]第一步是确定设计边界，设计边界要与周围结构充分搭接，以起到对各设计子区域的支撑作用；根据包裹架的结构，将包裹架的四条焊接边围成的区域作为设计区域，即第一焊接边1、第二焊接边2、第三焊接边3、第四焊接边4为设计边界，四个焊接边围成的区域为设计空间。
[0035]第二步是确定布置方案，根据布置、工艺和设计等方面的需求，将相应的附件、过孔等布置在合理区域；各种布置尽可能不要太集中，以利于设计区域划分。包裹架钣金件上的线束过孔11、倒车雷达模块安装孔12、行李箱盖扭杆安装孔14和行李箱灯安装孔13、线束安装孔15和安全带卷收器安装孔16等依次布置在包裹架横向空间上。
[0036]第三步是划分设计区域，根据设计边界和布置方案将包裹架设计空间分成几个区域，每个区域内至少要包含一部分设计边界，区域的形状不限，区域宽度尽可能小，划分的子区域宽度小于或等于300mm。将包裹架划分成成了五个区域:线束过孔区域I 101、倒车雷达模块安装区域102、扭杆和行李箱灯安装区域103、线束和安全带卷收器安装区域104、线束过孔区域II 105。
[0037]第四步是对各区域做加强结构，各区域的搭接处加强结构清晰，且尽可能贯通设计边界，以起到对结构的加强作用。另外，在结构过强的部位开设减重孔5，减重孔5设有沉台，防止在减重时削弱结构的刚度。包裹架结构分成了五个区域，在设计区域的横向方向上做了三个贯通边界的加强筋6，并且，在结构较强的部位做了四个带沉台的减重孔。
[0038]设计方法简单易掌握，理论依据可靠，适用范围广，同时可兼顾结构轻量化，经多次实际设计验证效果明显。本方法解决了传统设计中对大钣金件结构设计思路模糊，设计的结构性能差等问题，突破了传统发明中只能做单个加强结构的发明，可以广泛应用于汽车车身大钣金件的设计领域。
[0039]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种车身钣金件结构加强的设计方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)确定钣金件的设计边界； 2)确定钣金件上的附件的布置方案； 3)根据设计边界和布置方案划分设计子区域； 4)对划分后的子区域进行结构加强。
2.如权利要求1所述车身钣金件结构加强的设计方法，其特征在于:所述步骤3)中，钣金件划分成子区域，每个子区域中至少包含一部分设计边界。
3.如权利要求1所述车身钣金件结构加强的设计方法，其特征在于:所述步骤4)中，对划分的子区域通过布置加强筋进行结构加强。
4.如权利要求1所述车身钣金件结构加强的设计方法，其特征在于:所述设计边界和划分设计子区域均基于正方形钣金件的局部刚度与厚度的三次方成正比，与边长的平方成反比进行设计。
5.如权利要求1所述车身钣金件结构加强的设计方法，其特征在于:所述步骤I)中，设计边界具有加强结构。
6.如权利要求1所述车身钣金件结构加强的设计方法，其特征在于:所述划分的子区域中设有减重孔，所述减重孔设有沉台。
7.如权利要求1所述车身钣金件结构加强的设计方法，其特征在于:所述划分的子区域宽度小于或等于300mm。
8.如权利要求1所述车身钣金件结构加强的设计方法，其特征在于:所述划分的子区域布置有贯通设计边界的加强筋。
【文档编号】B62D25/00GK104443048SQ201410713064
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】李太梅, 王彩霞 申请人:奇瑞汽车股份有限公司