设计侧围时,侧围常被当作其他部件的参照依据,因此不应随意改动,因为它关乎车门的开合,也关系到车身焊接的关联和流程。此外,该部件无论在设计构思时期还是模具制作环节,都需要投入最长的研发时间,直接决定着整个工程的前后进程。
因此,在方案构思的初始环节,那些需要配套安装的构件,例如前后门的活动枢纽和感应装置等,其位置的安排具有决定性作用,不允许因为构件位置的调整而反复需要车身侧面相应位置的变更。
设计流程
侧围的构思从最初的方案构思阶段启动,接着是样车的资料收集和深入剖析,然后是相关主要剖面的绘制,明确各项参数条件,并将这些信息提供给制造部门来判定工艺上的可行性,经过评审通过后,再开展侧围板金构造的构思和验证计算,最终明确设计结果。
设计输入
侧围的设计必须首先明确项目的具体需求,整体的规划;接着要和总体布局及尺寸共同商讨布置方案,并参考基准设计,同时需要电气部门提供相关数据以及电气元件的定义,具体的设计输入涵盖了以下几个方面。
设计结构的熟悉及数据的采集
拆解样车前,需查看样车侧面的构造,留意侧面与车门以及内外装饰的连接处是否严密,并且彼此之间是否契合。
拆解样车前,须获取涉及侧围的各项信息:车门密封面配合的尺寸数据,车门间隙面的尺寸数据,前后风挡玻璃间隙面的尺寸数据,等等,详细采集内容如图所示。
拆解完样车之后,要开始处理侧围部分,拆解侧围时必须整理出钣金部件的资料,还要记录焊接方法、缝隙尺寸等细节,同时也要弄清楚电装件与其他部件的连接方式,具体应该收集的数据类型,可以参考下图的内容。
这个环节必须留意,首先得制定车辆分解清单,其次要归纳整理侧边板安装、焊接等工序的资料。
绘制侧围主截面
车身主截面对设计有重要影响,涉及安装构造、密封构造、间距数值等,因此依据初始输入条件,绘制侧围关键截面时,需要包含与侧围相关的板材截面构造、附加件布置构造、内外装饰件布置构造以及电器件布置构造。
设计主要剖面时,需要和车门、车室内部、电子设备等岗位人员紧密配合,确保相同特征的面图处在同一基准点上。侧面的关键剖面通常包含以下几个位置:
主体结构定型之后依照标准开展内部审核,审核达标之后,侧面造型专业人员需遵循企业设定的设计成果流程和规范,向外观部门提交,并且主动协助外观部门实施修正和改进。
侧围钣金件设计注意事项
侧围外板是车身部件里尺寸最为庞大的一个,它的成型技术难度很高,因此侧围外板的曲面往往由许多形态相当规范的平面或者曲面,借助均匀衔接而构成。设计环节必须刻意思考,怎样用最少数量的规律性曲面,达成最恰当的设计目标。
侧围外板的焊接部位经过倒角处理,其实际可焊区域宽度须达到十毫米,并且其长度需比相接的内板及加强板的接合边多出大约一毫米,这样焊接完成之后,既能提升整体视觉效果,又能有效遮盖住内板和加强板的焊接缝隙。
这些修整的边界线,在大多数情形下,由若干条规整的直线段或是曲线段,通过均匀的拼接组合而成,从车身坐标系Y轴方向进行观察,其展现出的轮廓图形,往往表现为直线形态,或者是相邻直线间的斜面连接,又或者是平滑变化的曲线轨迹。侧围外板的钣金曲面,符合各项工艺条件时,通常呈现规范形态,各曲面控制点一般按规律分布,未倒角数模面与面相交的线条,需平滑衔接,避免呈现起伏状或S形,倒角后,数模圆角一侧的切线在投影中应连续不断,不容许存在断点或锐变。
侧围外板的成型方向通常是沿着 Y 轴,或者以非常微小的角度偏离 Y 轴,这个角度一般要大于5度,同时不能小于3度。

车身受力框架系统的关键构成是侧围总成,它必须在遭遇撞击、扭转等复杂外力时具备足够的强度和刚性,与车身其他部件共同形成封闭的受力及传力构造,以此确保车身不发生形变或依照预设标准变形。侧围的上边梁和门槛梁需要拥有相应的抗弯和抗扭能力,因此设定恰当的断面尺寸是必需的。
侧围总成和车门之间的空隙通常要超过8毫米,但是不能低于6毫米,车门缝隙除外。
8)侧围总成各焊接件之间的焊边有效长度不得小于10mm。
A柱的横截面形态和规格参数需符合所需的支撑刚度和抗压能力,确保驾驶者拥有良好的前方视线,尽量减少视线受阻区域;A柱的内部板件在构造上要避免使用锋利的转角,以减轻碰撞事故中的伤害风险;在A柱区域要设置车门合页和锁止装置等加固部件,确保车门合页等部件具备充分的固定能力;科学规划A柱与前方覆盖件、挡风玻璃横梁、发动机舱框架的对接方式和连接力度,同时明确A柱与前翼子板、中控台等部件的空间布局和固定方式。
侧围 B 柱属于侧围梁框架结构的核心承力部件,它对前后门发挥着重要的支撑效果,其顶部和底部需用于安装座椅安全带,一般会增设加劲板来提升连接的牢固程度和局部的刚性强度。
侧围C柱是侧围梁框架结构后方的承力构件,其横截面尺寸一般比较可观,在支柱的局部构造位置,需要配置加厚钢板来提升支撑能力,特别是在后排座椅安全带固定的那个位置。
侧围钣金件里 U 形零件数量不少,设计时经常碰到三边焊接或多方焊接的情形。通常而言,实施三边焊接时,内外层板材在倒角位置需要预留适当的缝隙,这样做有助于焊接作业,具体缝隙的尺寸要视具体情形来定,一般不能低于两毫米。进行多方连接时,常在旁边留出一段空隙,空隙的大小要视具体情形来定,通常不能少于两毫米,下面是几种常见的样式图示。
在设计侧围零件时,功能一致或相近的孔洞、凸台和表面需要统筹规划,用于固定内外装饰部件的特征,其法线方位通常应保持一致,若偏差在五度以内,一般需要调整为平行状态。
侧围和车门接触的表面,需要确保在门圈的各个位置,密封条的受压程度理论值保持一致,这样当材料、性能或温度等条件改变时,密封条的受压变化会有统一标准;这些接触密封的表面,本身必须是平整的,不能有局部的凸起或凹陷,否则会干扰密封条的正常运作。
在考虑侧围构造时,要关注涂装时液体颜料的渗透性能,当两个部件不进行焊接且接触面较宽阔的情况下,两者之间的空隙必须超过两毫米,从理论上讲设定为五毫米最为恰当。
设计数据的修正
依据校核结论调整设计参数,确保侧围构造符合主截面规范,确认车身活动部件运作时不会产生阻碍,且最小空隙达到预定标准,确保与外部内饰、电器装置等装配布局得当,保证间隙偏差等指标满足初始输入要求。
设计输出
依照企业白车架制造流程及设计准则与标准来提供设计成果,可以区分为三种类型:空间安排类别、结构硬度类别、功能表现类别。
空间设计方面需要着重考虑:侧门与后盖的防水处理、前后轮的轮廓范围、安全带的安放方式、顶盖与天窗的固定安排,翼子板的安放点、线路的排布情况等;
结构强度方面需要着重留意:副车门的铰链固定部位,安全带的固定部位,副车门的锁扣固定部位,后备门的气囊及缓冲装置的固定部位,行李架的固定部位,天窗的固定部位等。
性能方面需要着重注意:体重要求、安全性能方面(特别是符合法规标准以及NCAP评级)、部件的密闭程度(例如密封条状况及尾灯密封)、车内噪音和振动控制(例如橡胶块的安装位置和孔洞的封闭处理)等。
结语
车身侧板属于关键覆盖件,制作时需要深入成型,制造时对精准度有很高标准,外观要求也极为严苛,在车身构造中占据很大比例,其构造和安装的稳定性也直接影响整体设计。
文章由易车号作者提供