115S白车身质量计算书0618Word文件下载.docx

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批准:

重庆迪科汽车研究有限公司

2009年3月

一、概述

汽车行业是钢材的消耗大户，近年来我国汽车企业每年消耗约2000万吨钢材，而且还在以两位数的百分比逐年增长。

在国际原材料价格不断上涨而汽车价格不断降低的形势下，汽车行业的利润空间受到很大程度的影响，节约资源、提高效率、降低成本是每个企业的必行之路。

从车身重量上看，轿车白车身占整车重量的30%～50%，载重车白车身占整车重量的20%～30%；

从制造成本上看，轿车白车身占整车制造成本的40%～60%，载重车白车身占整车制造成本的15%～30%。

在白车身的组成中，由于冲压件占95%以上，所以在设计制造过程中考虑减轻车辆重量显得尤为重要。

整车在总体设计的时候对整车质量有整体技术要求，其是一项重要的技术参数。

整车质量直接影响到成本和车辆的动力性、经济性等性能指标。

完成白车身各冲压零件结构设计后，根据零件结构计算出白车身的质量，这样可以检验车身质量设计是否满足整车质量要求，也为优化白车身冲压零件的结构降低车身重量提供了数据参考。

二、计算理论

对白车身质量的计算，采取先分别计算各零件质量，再求各零件质量之和便可以得到白车身的质量。

首先利用质量计算公式

计算零件的质量，然后利用求和公式

计算白车身质量。

2.1计算公式

1、零件质量计算

我们知道，零件的质量可以由质量计算公式：

计算得到。

要计算出某个零件的质量必须先通过计算或者测量手段得到其体积

。

白车身零部件基本是冲压零件，由0.5mm—3mm左右的薄钢板通过冲压成型得到，根据数学积分思想可以近似地由零件展的面积乘以零件材料的厚度得到零件的体积，即可以利用公式

（1）计算零件体积。

式中：

——零件面积（零件其中一面的面积），单位：

m2；

——零件材料厚度，单位：

mm。

将公式

（1）代入质量计算公式

，从而得到零件质量计算公式

（2）。

——零件材料密度，单位：

kg/m3；

——零件材料厚度，单位：

2、白车身质量计算

利用公式

（2）计算得到各零件质量

后，便可以通过质量求和公式（3）计算得到115S的白车身质量M。

2.2参数说明

1、密度

在汽车行业里，冲压件薄钢板、薄钢带冲压得到车身零件，主要用深冲钢板和超深冲钢板。

深冲钢板又称深冲级普通强度冷轧钢，包括ST12、ST13、ST14；

超深冲钢板又称超深冲高强度低碳刚，包括ST16、ST1605。

每种类型的钢材都有其对应的密度，根据零件的材料类型可以查询得到其密度数据。

本报告中各零件所用材料类型可以在115S的整车明细表里查询得到，然后利用材料手册查询其对应的密度数值（各种成分类型的钢材密度大概在7850kg/m3左右）。

2、表面积

车身薄钢材冲压零件的外形结构都是不规则形状，零件展开钢材也是不规则形状。

从而无法通过简单的数学几何方法直接计算得到零件的面积。

本报告求取零件的面积，利用CATIA软件测量零件得到。

各零件完成NC数模设计后，在CATIA中测量各零件3D精确数据便得到其面积S（近似地看着零件展开板料的面积）。

3、材料厚度

车身零件选用薄钢材厚度基本在0.5mm—3.0mm左右。

零件具体所用材料厚度各不相同，其具体数据可以在115S的整车明细表里查询得到。

三、115S白车质量计算

根据115S车型所做的改型设计知道，其白车身大部分零件完全借用原B07车型的零件，只有部分零件在原件基础上进行了改型设计。

根据计算理论知道，各零件质量的计算方法均相同，因此本报告只对其中某一零件详细计算质量。

其他各零件的质量计算方法相同，本报告不一一详细计算，通过列表计算其他零件的质量。

对中门内蒙皮质量详细计算示例：

图一中门内蒙皮

中门内蒙皮的3D零件结构如图一，中门内蒙皮所用薄钢板材料是ST14，材料厚度t=0.7mm；

根据宝钢出厂ST14钢材查询材料手册得到密度

；

在CATIA中测量中门内蒙皮3D数据得到其面积

知道了密度

、面积

、材料厚度t，便可以利用公式

（2）计算中门内蒙皮的质量。

3.1分总成质量计算

115S白车身零件数量众多，对各零件质量计算按分总成分类计算。

（1）前罩板总成质量

通过列表计算得到前罩板总成质量为6.226kg。

（2）翼子板总成质量

通过列表计算得到翼子板总成（L）质量为1.714kg，则整个翼子板的质量为2×

1.714kg=3.428kg。

（3）前壁板总成质量

通过列表计算得到前壁板总成质量为16.402kg。

（4）上构件总成质量

通过列表计算得到前壁板总成质量为2.881kg。

（5）前门总成质量

通过列表计算得到前门总成（L）质量为14.324kg，则左、右前门的质量和为2×

14.324kg=28.648kg。

（6）中门总成质量

通过列表计算得到中门总成（L）质量为13.601kg，则左、右中门的质量和为2×

13.522kg=27.202kg。

（7）侧围总成质量

通过列表计算得到侧围总成（L）质量为33.953kg，则左、右侧围的质量和为2×

33.953kg=67.906kg。

（8）顶盖总成质量

通过列表计算得到顶盖总成质量为33.501kg。

（9）后背门总成质量

通过列表计算得到背门总成质量为21.708kg。

（10）车架总成质量

通过列表计算得到车架总成质量为91.817kg。

（11）前地板总成质量

通过列表计算得到前地板总成质量为21.065kg。

（12）后地板总成质量

通过列表计算得到后地板总成质量为26.963kg。

（13）脚踏板组件质量

通过列表计算得到脚踏板组件（L）质量为5.500kg，则左、右踏板组件的质量和为2×

5.500=11.000kg。

（14）加油口盖总成质量

通过列表计算得到加油口盖总成质量为0.217kg。

3.2白车身总质量计算

完成各分总成质量计算后，对分总成质量求和便得到白车身总质量。

根据计算理论知道，计算结果会有一定的误差，误差在2%—5%，且计算数据比实际数据略大。

则115S白车身总质量为：

四、结论

本报告根据质量计算公式

，体积计算则根据数学积分思想近似地利用公式

计算。

然后对具体参数

、

的取值详细说明，从而计算得到零件质量。

由于各零件质量计算理论和方法均相同，本报告只对中门内蒙皮的质量进行详细计算说明。

其他零件的质量则按分总成列表计算。

计算各零件质量后，利用求和公式对分总成质量求和便得到115S白车身的质量为340.8kg—351.6kg。

参考原B07白车身质量，B07白车身质量为360kg。

可以看出115S白车身质量设计无太大差异，不会对整车成本有大的改变。