在優(yōu)異的汽車鈑金件設計中,每一處細節(jié)都應有其設計原由,并綜合考慮汽車車身總成及其單件的各項性能。在日系等國外車上,很多細節(jié)設計都值得我們學習。汽車鈑金上的筋條雖小,但其可以對汽車的各項性能造成影響,如NVH強度、剛度、沖壓、焊接、涂裝、總裝、氣密性等。作為設計人員應對其正反作用進行充分的了解掌握,設計時做到有點方矢。
在汽車鈑金件上,并不是哪里都需要做筋,也不是有筋就比沒有筋好。汽車有眾多的性能要求,有時候,加強筋可改善某些性能,同時對另一些性能造成減損。如果在錯誤的位置設計了錯誤的加強筋,還會使汽車性能受到較大損害。所以,在設計時,應關注加強筋條正反兩面的作用,避免錯誤設計。以下是部分筋條設計的要點及注意事項。
汽車鈑金件批發(fā)在需要設計加強筋來加強零件時,加強筋的方向應與力的方向相同;若要做局部弱化,汽車沖壓件則需做筋的方向與力的方向垂直,如壓潰筋。根據(jù)力的傳遞方向不同,同樣的加強筋起不同的作用。
(1)在門檻梁等承載梁設計中,為提高其承載能力,有如下方法:降低大彎矩,或者采用合理的截面形狀,提高抗彎截面模量。故加強梁腔體部位的加強筋不能使主要加強截面巨變,否則會影響性能;加強筋也不宜使截面變小,這會使截面的慣性矩受影響。
(2)在整車彎曲工況、單邊上跳工況及負載等工況下,較高應力區(qū)不宜做大型長型加強筋,這會使應力集中在加強筋周邊部位造成鈑金開裂。
(3)加強筋不能做在沖壓減薄區(qū),如備胎坑轉角部位,減薄率較高,再加加強筋,會使過薄的板金開裂風險增高。
此外還有三角筋,筋上加筋,連貫筋等。實際上,不同形狀的加強筋在沖壓過程中會存在局部薄弱部位,可能出現(xiàn)起皺或局部減薄的情況。故若無大必要,加強筋不宜相互連接或過于復雜,不然在不同結構條件下再加上不同的制造工藝,復雜的加強筋會比簡單加強筋更容易出現(xiàn)開裂情況,對整車性能起反作用。在實際設計中,經沖壓CAE分析鋼板的減薄率達到20%及以上的部位不宜再加筋。
實在需采用交又筋時,應考慮在交叉點容易產生應力集中,交叉點的剛性較弱,所以在交叉點要注意設計圓角過渡,圓角半徑應大于筋的寬度的兩倍。此外,加強筋的軸線為弧線時,在振動時易引起扭轉,若無必要,應使筋條軸線為直線。加強筋的設計在注重其作用的時候,不但應了解其負面作用,而且應盡力彌補。