張超
(天津科斯特汽車技術(shù)有限責(zé)任公司 301709)
車身工藝孔按照功用分為以下幾類:安裝孔,包括焊接螺栓過孔、焊接螺母過孔、總裝螺栓螺母過孔、卡子固定孔和通風(fēng)口安裝孔等;涂裝工藝孔,包括涂裝排液孔、排氣孔和防電磁屏蔽孔等;定位孔,包括制件RPS定位孔、沖壓定位孔和焊接定位孔等;排水孔,包括車門排水孔、發(fā)動機(jī)艙排水孔、天窗排水孔、行李艙排水孔、油箱蓋排水孔和側(cè)圍下部排水孔等;工藝過孔,包括安裝工藝過孔、焊接工藝過孔、線束過孔和總裝車零部件過孔等;減重孔。
2.1.1 焊接螺栓過孔
焊接螺栓過孔是指穿透性凸焊螺栓過孔,一般過孔大小與螺栓有以下設(shè)計規(guī)范(表1)。
表1 過孔大小與螺栓設(shè)計規(guī)范
2.1.2 焊接螺母過孔
焊接螺母過孔是指凸焊螺母對應(yīng)的過孔,一般過孔大小與螺母有以下設(shè)計規(guī)范(表2)。
表2 過孔大小與螺母設(shè)計規(guī)范
2.1.3 總裝螺栓螺母過孔
總裝螺母過孔是指安裝零部件時螺栓穿透的過孔,一般過孔大小與螺栓有以下設(shè)計規(guī)范(表3)。
表3 過孔大小與螺栓設(shè)計規(guī)范
2.1.4 卡子固定孔
卡子固定孔是指安裝零部件時卡子穿透的過孔,一般過孔大小有以下設(shè)計規(guī)范(表4)。
表4 過孔大小與卡子固定孔設(shè)計規(guī)范
2.1.5 通風(fēng)口安裝孔
汽車車廂內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)換氣以及對車內(nèi)空氣進(jìn)行過濾和凈化是十分必要的,密閉的車廂內(nèi)通過空調(diào)進(jìn)風(fēng)口輸送新鮮空氣。而排風(fēng)是利用汽車行駛時,對車身外部所產(chǎn)生的風(fēng)壓作為動力,在適當(dāng)?shù)牡胤介_設(shè)逆風(fēng)口和排風(fēng)口,以實(shí)現(xiàn)車內(nèi)的通風(fēng)換氣。轎車排風(fēng)口一般設(shè)置在汽車尾部負(fù)壓區(qū),在側(cè)圍后下部左右兩側(cè)各安裝一個排風(fēng)格柵,排風(fēng)格柵上有單向簾,只能排風(fēng),不能進(jìn)風(fēng)。動壓通風(fēng)時車內(nèi)空氣的流動如圖1所示。
圖1 動壓通風(fēng)時車內(nèi)空氣的流動圖
2.2.1 涂裝排液孔
整車前處理電泳工藝中,白車身一般要經(jīng)過約15道在槽液中完成的工序,上道工序必須在規(guī)定的時間內(nèi)完成工藝內(nèi)容和殘液瀝干,并要盡量減輕各槽液之間因串液而引起的相互污染。為了解決以上問題,需要在車身上設(shè)計并制作出涂裝工藝排液孔,位置設(shè)在車身鈑金件后部最低點(diǎn)。排液孔主要有2種形式,圓孔和缺口形式,大小沒有統(tǒng)一規(guī)定,一般圓孔在φ15以上,分布均勻,方便電泳液快速進(jìn)出。
2.2.2 涂裝排氣孔
處理電泳時,車身內(nèi)部可能會產(chǎn)生氣泡,導(dǎo)致車身局部前處理及電泳效果不理想。為了防止此類現(xiàn)象發(fā)生,需設(shè)置排氣結(jié)構(gòu)。一般發(fā)動機(jī)艙蓋和行李箱蓋等,在封閉制件時需要在其上端設(shè)置φ3以上的排氣孔。車身側(cè)圍、橫縱梁和加強(qiáng)件等,都要考慮在最高點(diǎn)設(shè)置不小于φ3的排氣孔、開凸筋處理或依靠鈑金件本身結(jié)構(gòu)保留一定的排氣間隙。
對于汽車車廂頂蓋部分,涂裝排氣孔的設(shè)計是一大難題。條件允許時,可在頂蓋中間設(shè)計出天窗孔來排氣,或者在涂裝時通過擺動車身來排出頂蓋封閉區(qū)域的氣體。
2.2.3 防電磁屏蔽孔
處理電泳時,車身一些內(nèi)腔區(qū)域因電磁屏蔽導(dǎo)致電泳涂膜質(zhì)量不佳,因此需要設(shè)計電泳防電磁屏蔽孔來防止此類情況的發(fā)生(圖2)。門檻、A柱及B柱區(qū)域電磁屏蔽孔φ15~φ25;前后縱梁區(qū)域電磁屏蔽孔在φ8以上。
圖2 設(shè)計電泳防電磁屏蔽孔
大眾公司的RPS定位點(diǎn)系統(tǒng)被汽車行業(yè)普遍接受與使用。RPS主定位孔一般是圓孔,副定位孔為長圓孔。在設(shè)計2個基準(zhǔn)孔時要求盡可能選擇距離相對較遠(yuǎn)且成對角線形的孔,以提高定位精度。在條件允許的情況下,主、副定位孔所在平面要平行于坐標(biāo)平面。
使用RPS定位點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計的汽車,一般制件的RPS定位孔就是沖壓、焊接定位孔。由于定位孔的繼承性,保證了白車身定位基準(zhǔn)的一致。所以,RPS定位點(diǎn)是一個綜合的系統(tǒng),設(shè)計時要從整車定位的角度出發(fā),兼顧單件的情況,保持設(shè)計的一致性。
焊接定位孔要求盡可能選擇距離相對較遠(yuǎn)的且成對角線形的孔,以提高定位精度。焊接定位孔的孔徑有φ6、φ8、φ10、φ12等,長圓孔有φ8×6、φ10×8、φ12×10、φ14×12等。
大多數(shù)情況下,車身涂裝排液孔就有排水孔的功能,但車身上還是會有一些專用的排水孔在日常使用中發(fā)揮作用。國內(nèi)曾經(jīng)有車型設(shè)計時沒有排水孔,導(dǎo)致車門、發(fā)動機(jī)艙蓋、側(cè)圍等封閉空間的積水無法排出,慢慢侵蝕導(dǎo)致底漆脫落,鋼板銹蝕,產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量事故。
2.4.1 車門排水孔
遇到雨雪天氣,雨水會順著車門玻璃與擋水條的間隙流入車門內(nèi)部。車門排水孔位于車門內(nèi)板最下部,按照200~400 mm間距布置,排水孔一般為長圓孔,φ8×12或φ6×12。兩側(cè)瀝水孔盡量靠近邊緣,且排液孔下邊緣保證與外板貼合。
2.4.2 天窗排水孔、行李艙排水孔、側(cè)圍下部排水孔
這些排水孔位于部件的最下部,根據(jù)制件的尺寸按照一定的間距布置,側(cè)圍排水孔一般為圓孔,直徑φ15~φ30 mm。
工具過孔大小需要根據(jù)工具的大小、形狀而定,如果是套筒,可以打φ30以上大小的孔,要根據(jù)玻璃升降器及玻璃的尺寸,確定車門內(nèi)板上工具過孔的形狀和大小。
減重孔主要作用是減小車身質(zhì)量,孔的大小和形狀根據(jù)零件的具體情況而定,主要考慮因素為:沖壓工藝性;不能影響車身的強(qiáng)度和剛度;不能影響車身的密封性及NVH性能。
了解車身工藝孔的分類及功用,對汽車設(shè)計及制造有指導(dǎo)意義。希望本文的闡述會給相關(guān)從業(yè)工作者帶來一些幫助。