后围板设计指南-20110629-(修订版)

设计指南编号：后围板总成设计指南—修订编制日期：20011.5.10编者：孙东洋版次：（01）页次：1奇瑞汽车股份有限公司后围板总成设计指南编制：审核：部门批准：技术委员会批准：汽车工程研究院车身部设计指南编号：后围板总成设计指南—修订编制日期：20011.5.10编者：孙东洋版次：（01）页次：2目录1.概论.....................................................................31.1该规范的主要目的.....................................................31.2该规范的相关内容.....................................................31.3该指南的适用范围.....................................................32.后围板总成功能定义.......................................................32.1后围板功能概述.......................................................32.2后围板布置时对行李箱空间的考虑........................................32.3后围板布置对碰撞的考虑................................................32.4后围板设计对刚度的考虑................................................32.5后围板基本结构........................................................32.6密封通风防水功能......................................................53.后围板总成结构设计.......................................................53.1后围板设计过程概述....................................................53.2后围板总成的结构形式..................................................63.3后围板总成主要零件材料选择............................................63.4后围板总成结构设计....................................................74.后围板设计的主要问题校核.................................................184.1后围板总成易出现的失效模式............................................184.2后围板总成密封性校核..................................................194.3后围板总成操作空间校核................................................194.4工艺可行性分析........................................................19设计指南编号：后围板总成设计指南—修订编制日期：20011.5.10编者：孙东洋版次：（01）页次：31.概述1.1该指南的主要目的主要目的：指导后围板总成设计；提供一个后围板总成设计的思路。1.2该指南的主要内容该指南主要介绍了汽车开发过程中后围板总成设计的过程，首先对后围板在整车中的功能进行了简要的描述，以及后围板总成设计所需要注意的要点，并且针对后围板处潜在的失效模式和以往车型出现的重大历史问题进行了汇总，在新车型开发过程中需要着重注意排查这些问题。1.3该指南的应用范围本指南主要适用于奇瑞汽车股份有限公司M1类车型的后围板总成，M2，M3，N，O，L类车后围板总成设计可以参考此指南的相关内容。2.后围板总成主要功能定义2.1后围板总成功能概述后围板是车身骨架的一个重要构件，其功能主要有：创造空间功能、提高整车性能功能，主要包括碰撞，整车刚度等、安装功能。2.2后围板总成对行李箱空间的考虑后围板一个重要功能是“围”，围的目的就是创造空间，所以在后围板设计时首要考虑的是其创造空间的功能，行李箱的最主要的功能是储物，而对于大多车行李箱内会有备胎的布置，所以对于备胎布置在行李箱内的车型，在后围板设计时必须考虑：1.后备胎的取放（备胎布置在行李箱内情况）2.其它随车工具的存放在满足以上存放空间的同时，使行李箱容积最大化。2.3后围板布置对碰撞的考虑白车身在整车碰撞扮演至关重要的地位，对于后部碰撞，根据经验后部吸能空间必须有足够的间隙，才能满足碰撞法规，使整车碰撞性能满足目标要求，所以当造型过程中，后围板设计需校核与后保险杠外蒙皮间隙，给后保横梁、后保险杠以及保险杠吸能泡沫提供足够的布置空间，以便有充足的吸能空间，使整车满足碰撞设计目标。为了满足中国和欧洲的后部碰撞法规要求，后围板到后保横梁距离至少需在35mm以上，推荐大于50mm。设计指南编号：后围板总成设计指南—修订编制日期：20011.5.10编者：孙东洋版次：（01）页次：4图1后围板处典型截面2.4后围板总成设计刚度方面的考虑整车刚度是轿车重要性能之一，刚度不足会造成车身出现疲劳破坏，现代汽车设计对刚度要求越来越高；车身骨架横梁是车身扭转刚度主要影响因素之一，而后围板总成位于车身后端，其功能相当与车身骨架的一根横梁，所以在后围板设计过程中尤其需注意后围板截面刚度，尤其是其与侧围的搭接头的刚度，如果刚度不足，会造成后背门洞拐角的疲劳开裂。所以在后围板结构设计时，该处需将后围板与侧围D柱内板焊接形成封闭截面，这样也有利于提高整车扭转刚度，否则在门洞处容易发生疲劳开裂。2.5后围板基本结构后围板基本结构如下图：图2几种典型结构设计指南编号：后围板总成设计指南—修订编制日期：20011.5.10编者：孙东洋版次：（01）页次：5图3后围板基本结构示意图后围板承担着重要的安装功能，后围板总成主要安装附件有（见图4）：图4后围板总成设计相关安装附件后围板总成主要由①后围板外板、②后背门锁安装板、③后围板内板组成，以及其它根据不同布置安装附件所设计的其它安装小支架。设计指南编号：后围板总成设计指南—修订编制日期：20011.5.10编者：孙东洋版次：（01）页次：62.6密封通风防水功能此外后围板总成在满足以上功能的基础上，在后围板设计过程中还尤其需要注意后围板的密封、通风、防水等功能。3.后围板总成结构设计3.1后围板设计过程概述1、首先对参考车进行BM分析，重点测量后围板处保险杠、后保横梁以及后围板之间的间隙；其次对后围板与侧围搭接关系进行研究，关注其对提高接头刚度所采用的结构；另外还需着重关注其防水结构，通风窗布置位置，安装方式以及后备胎布置位置和取出方式等。2、对基础车型结构分析，根据项目制定市场目标确定初期的碰撞要求吸能空间，以及重量目标，初版沿用件等。3、根据初版CAS、Open-line、后背门锁结构、密封截面、后保横梁截面绘制初版典型截面，并确定后围板、侧围焊接装配关系。4、对后围板截面刚度对比，以及后备胎取出校核，碰撞法规吸能空间校核制定最终典型截面。5、根据典型截面、Open-line、其它附件布置详细数据做工程设计。6、校核数据（运动、工具、工艺等），冻结数据，发放。3.2后围板总成的结构形式3.2.1结构形式主要有两种：图5后围板基本结构形式形式（一）：后围板外板至上而下，后围板内板较小，起加强梁作用，奇瑞公司车型基本上都是采用此结构形式。形式（二）：与形式（一）相反，内板至上而下，外板较小。设计指南编号：后围板总成设计指南—修订编制日期：20011.5.10编者：孙东洋版次：（01）页次：73.2.2两种结构形式对比形式（一）由于其它布置安装开孔以及制造误差会导致内外板间封闭空腔进水，会直接沿内外板焊缝流入室内。形式（二）水流会沿内外板焊缝流到室外，防水功能较好。但是固定附件的安装孔需要布置在支架上或者附件自身带防水结构。3.3后围板总成主要零件材料选择目前我公司车型后围板总成主要零件材料/料厚选择如表一：根据各车型试验试制情况，以及考虑到重量、冲压工艺等情况，对于后续设计车型，给出后围板主要零件推荐材料，见表二。表二，后围板主要零件推荐材料：3.4后围板总成结构设计3.4.1主要结构形式的确定就是选择3.2中的结构形式的选择，综合考虑我公司以往车型以及竞争车型，推荐选择后围板外板至上而下的形式，只有整体的结构形式确定下来，才能确定与侧围、地板的搭接关系。3.4.2密封截面的确定后围板的上边缘需要有密封条进行密封，所以后围板及其加强板截面的设计就要充分考虑到密封条的要求，此翻边要求与后背门内板与之相对的面垂直，垂直边宽度不小于14mm，这样更有助于密封条的密封。零件推荐材料后围板内板B170P1/0.8后围板外板B170P1/0.8后背门锁加强板B340LA/1.2零件S11S12S18B12B13B21B25M11M14A21B220P2B170P1B170P1DC04DC01B180H1B170P1DC04DC04B170P1后围板内板/0.9/0.8/0.8/0.8/0.8/1.0/0.8/0.7/1.0/0.7B170P1B170P1B170P1DC04DC01B180H1B170P1DC04DC04B170P1后围板外板/0.9/0.6/0.6/0.8/0.8/1.0/0.8/0.7/1.2/0.8后背门锁加DC01DC01B340LAB210P1B170P1DC03B340LADC04DC04DC01强板/1.0/1.2/1.2/1.5/1.6/1.5/1.0/1.2/1.5/1.5车型设计指南编号：后围板总成设计指南—修订编制日期：20011.5.10编者：孙东洋版次：（01）页次：8另外对于此处的截面，对于密封条密封截面车身外侧为主密封，另外考虑到容差要求，要求后围板外板的翻边比里面的加强板要长1mm，这样能有效的保证密封效果，此外对制造要求相对较低比较容易保证密封要求，如图6所示。图6后围板典型截面密封条一般有三道密封，水从第一道密封进入后，在第一与第二道密封之间形成积水；积水量增大至一定程度后越过第二道密封；此时如果密封条内胶量不均，水就会在胶量薄弱处越过第三道密封，进入车内，造成密封条与牙边配合处漏水。因此，为防止上述现象发生，后围板上需开2～5个流水槽，位置尽量布置在后围板两侧水流比较急的地方，避免在第一与第二道密封之间形成积水；同时为了保证第一道密封的可靠性，钣金密封面要比密封条唇边大至少3mm。3.4.4后围板内板边界截面确定后围板内板截面主要受备胎布置影响，而备胎位置还受座椅布置影响，所以在造型初期需根据车型定位，进行后排座椅的简单布置，从而确定备胎位置，备胎一般会居中布置或侧向车身Y向油箱布置侧的另一侧布置，备胎位置确定后，根据备胎布置位置做备胎取出校核，即能确定后围板内板边界截面。3.4.5后围板与后地板搭接后围板与后地板搭接方式按照搭接边与地板平面角度可以分为两种，一种为垂直搭接，一种为倾斜搭接。垂直搭接是比较常见的搭接方式，而倾斜搭接在焊接装配时搭接面可以产生滑移，吸收制造误差，后围板与后地板搭接面在一个平面上时可采用此结构。流水槽设计指南编号：后围板总成设计指南—修订编制日期：20011.5.10编者：孙东洋版次：（01）页次：9图7后围板与地板搭接方式示意图3.4.6后围板与侧围搭接后围板外板与侧围尾灯安装板搭接处，因制造