分析汽车车身设计及制造工艺新技术

苏喜阳 田朝

摘 要：社会生活水平的提升，带动了人们对出行方式的需求，汽车逐渐普及到生活的方方面面，但人们对汽车车身设计的要求也得到了极大的提升。在汽车制造的过程中，汽车车身设计作为汽车生产的重要环节，必须要给予充分的重视，促使设计人员提出符合社会大众需求的汽车车身设计，对汽车车身设计质量的控制带来帮助。汽车车身设计质量控制对于汽车车身的质量控制有着重要的作用，如果汽车车身设计质量控制工作不到位的话，会导致汽车在之后的生产过程中难以有效地完成既定的目标，造成汽车在最终的使用过程中具有严重的问题，因而汽车设计人员及生产者必须要对汽车车身质量控制方法进行深入的研究，确保汽车车身质量控制工作的有效完成。

关键词：汽车车身;设计;制造工艺

1.汽车车身设计的质量要求

车身作为汽车整体机构的重要部分，包括对侧围、顶盖以及车身底板与后隔板的设计，在进行汽车车身的设计过程中，必须要综合性地对汽车空间、人机工程等进行全方位的考虑，切实地保证汽车的基本功能。在完成基本功能的设计工作之后，应当对汽车车身的相关性能进行提升，满足汽车的耐久要求，这与汽车的使用时间有着直接的联系。同时，设计者也必须要对汽车的安全性能进行考虑，车身的安全带强度、碰撞性能以及座椅强度与之具有直接的联系。汽车车身的强度也必须要满足使用者在实际使用过程中的要求，包括对顶盖抗压能力的设计以及局部刚性的设计，这些都与汽车的使用性能有着直接的联系。事实上，汽车的整体性能好坏与其在制造过程中使用的部件质量有着直接的联系，因而制造者在制造过程中必须要对汽车零配件质量进行有效地提升，保证所使用的零配件可以满足汽车长期使用的要求，这样才能提及对汽车车身设计的质量要求。在汽车车身设计的实际过程中，设计者需要结合汽车实际使用的性能要求以及时长限制，对汽车的使用强度进行有效地考量，从而进行相关设计，否则就会造成所制造的汽车与其目标客户的使用需求无法得到有效的满足，导致汽车车身设计没有起到其应有的作用，浪费相关建材的使用，造成对多种资源及人员设计的浪费。

2. 汽车车身设计的结构方式

2.1 纵向梁设计

纵向梁设计作为汽车在制造过程中的重要构成部分，与汽车车身的耐撞性雨季弯曲性有着直接的联系，需要进行专业性的设计与专门性材料的使用。車身的纵向梁设计涉及到顶盖边梁、前托架以及前纵梁多个部分，对于车身的质量有着重要的作用，必须要加强对相关部分设计质量的重视。在实际制造过程中，车身的结构是由立柱、纵向梁和横向梁三个部分组成的，其中纵向梁对于汽车的车身质量有着最为直接的影响，其所处的位置会与其他两个部分形成环环相扣的结构，有效地保证汽车车身的整体质量。在汽车车身的设计过程中，对于纵向梁的设计需要与其他部分进行有效地结合，保证纵向梁的设计能够与汽车车身的整体质量相契合，避免在最终使用中出现质量不均衡的状况，影响使用者的使用体验。

2.2 汽车车身的局部结构设计

汽车车身设计过程中的车身断面主要指车身中梁位置所处的断面，往往用于传递车身的载荷，是以封闭式的结构设计的。连接结构的设计师防止车身在接头位置的结构应力太过集中，导致汽车车身在实际制造过程中出现受力不均匀的状况，必须要加强对车身接头位置使用材料的厚度，增大其截面积，从而为汽车车身的连接处压力起到缓解作用。汽车车身的局部结构设计也会对车身的质量产生严重的影响，在设计设计过程中，必须要将汽车车身的局部结构设计工作进行合理地安排，从而避免车身在制造过程中出现多样化的问题，造成制造者的结构建造难题。

2.3 汽车车身的性能计算

汽车车身在实际使用过程中的性能与正面碰撞的前围侵入量、侧面碰撞变形量有着直接的联系，因而必须要对汽车的车身性能进行必要的设计，保证汽车性能在实际使用过程中的良好表现。使用必要的软件，对汽车车身质量进行分析，将其性能提高到同类型汽车的前列，可以为使用者带来良好的使用体验，有利于汽车的实际销售和使用。对于汽车车身进行必须要的性能计算，可以为汽车车身的设计带来直接的依据，使设计者拥有正确的方面进行相关的设计改进，从而为汽车车身设计质量的提升提供有效的改进方案，减少设计者所陷入的难题，为汽车车身性能的早日提升带来帮助。

3. 车身制造新工艺技术应用

3.1 车身成形新技术

应用由于传统的车身成形技术已经不再适应当今新型车身结构与材料特点，因此在制造过程中利用新型成形技术，提高车身制造质量与效率，降低制造成本和成本产生，就显得较为重要了。在实际的生产中，新型车身成形技术包括了以下两种。（1）车身内高压成形工艺与传统成形技术相比较，内高压成形工艺可以提高变径管、弯曲轴线异型截面空心和薄壁多通管等加工难度较高零件的生产效率，减少了零件加工中焊接变形问题，同时有助于零件截面封闭的提高。同时在研究中，我们还发现这一技术的应用可以很好地减少车身制造中的耗材，降低车身整体重量。正因这一技术具有以上优势，因此在北美等地区，这一技术经常被用于制造轿车的副车架、散热器支架、底盘构件等复杂构件，其技术应用前景极好。但是需要注意的是由于这一技术的应用需要使用大吨位液压机作为合模压力机，同时在我国这一技术依然处于试用阶段，因此其生产与研发成本依然较高。（2）车身热成形工艺热成形与冷成形技术相比较，其技术特点在于在加工的构件上形成一个变化着的温度场，进而使构件组织和力学性能产生一定变化。在这种情况下构件内部应力与温度场既是共存又会产生相互藕合的形状变化。这种技术主要用于车体板材构件加工中。

3.2 车体焊接新技术应用

焊接技术也是车体加工中最为常见的制造技术，但是传统的焊接技术存在工作量大、控制精度差以及残余应力大等特点。因此新型焊接技术的应用就显得极为重要。（1）车身激光焊接工艺应用将激光焊接技术应用于车身制造中，代替传统的焊接技术可以很好的提高车身制造质量与美观性。这主要是因为激光焊接技术在车身焊接中具有以下四个主要特点：一是焊接速度快、深度大，同时焊接中产生的应力变形小。二是焊接精度高，可以进行微小位置的高精度焊接，同时对于难以焊接位置也可以进行准确焊接。三是激光焊接对使用环境要求较小，使用适应性较强。四是激光焊接可以实现多光束同时或多工位加工方式，提高了焊接的工作效率。但是在使用中激光焊接也存在以下两方面问题，一方面激光焊接使用精度较高，对技术人员操作与操作设备提出了一定要求，另一方面激光焊接设备成本较高，对使用造成一定压力。（2）车身等离子焊接工艺应用等离子焊接在车身制造中的使用具有以下四个优势：一是车身焊接强度得到了很大提升。二是焊接变形小，提高了车体的美观性。三是等离子焊接车身防腐性高于传统焊接方法。四是焊接效率快，提高了车身生产效率。

参考文献：

[1]杨廷勇.汽车车身结构件设计与性能计算分析[J].机械工程与自动化.2018.

[2]沙艳君，冯立立.车身焊接质量技术分析[J].科技经济导刊.2017.