李標(biāo)立

摘 要：尾燈創(chuàng)意和尾部零件的裝配間隙面差是汽車尾部感官質(zhì)量的重要基礎(chǔ)，D柱下外板焊合件為尾燈創(chuàng)意設(shè)計提供物理空間，為尾燈、后蒙皮支架等零件提供安裝點和定位基礎(chǔ)，對尾燈創(chuàng)意設(shè)計和車輛尾部DTS起著重要的重要。通過對某車型的D柱下外板焊合件結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，統(tǒng)一零件的安裝定位基準(zhǔn)，保證零件的精度，有效保障尾燈創(chuàng)意設(shè)計空間和尾部零件的裝配間隙面差。本文總結(jié)D柱下外板焊合件結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點，為后續(xù)車型開發(fā)提供方向。

關(guān)鍵詞：D柱下外板 結(jié)構(gòu)設(shè)計

A Brief Analysis of the Structural Design of the Welded Parts of the D-pillar Lower Outer Panel of a Certain Vehicle

Li Biaoli

Abstract：Taillight creativity and the assembly gap surface difference of the rear parts are important foundations for the sensory quality of the rear of the car. The welded parts of the outer plate under the D-pillar provide physical space for the creative design of the taillight， and provide installation points and the positioning foundation， which plays an important role in the creative design of taillights and DTS at the rear of the vehicle. By optimizing the structure of the welded parts of the D-pillar lower outer plate of a certain car model， the installation and positioning standards of the parts are unified， the accuracy of the parts is guaranteed， and the creative design space of the taillight and the assembly clearance of the tail parts are effectively guaranteed. This article summarizes the design features of the welded structure of the lower outer plate of the D-pillar， and provides a direction for subsequent vehicle development.

Key words：D-pillar lower outer panel， structural design

1 引言

隨著汽車的普及程度提高，顧客越來越關(guān)注汽車的顏值。尾部區(qū)域顏值是客戶關(guān)注重點區(qū)域之一，對尾燈創(chuàng)意和尾部的感官要求也越來越高，而尾燈的創(chuàng)意設(shè)計和尾部DTS往往受限于D柱下外板焊合件結(jié)構(gòu)。D住下外板焊合件，與D柱上外板、后端板、側(cè)圍外板組成一個封閉的車身外側(cè)面，為尾燈、后蒙皮支架、尾門限位器提供定位和安裝點，該結(jié)構(gòu)為尾燈提供結(jié)構(gòu)空間，是車身的重要構(gòu)件。因此，D柱下外板焊合件是尾部外觀零件尾燈、后蒙皮的安裝定位基礎(chǔ)，其零件的精度、結(jié)構(gòu)對尾燈的造型、結(jié)構(gòu)，整車尾部的DTS和車輛密封有著重要影響。

現(xiàn)有結(jié)構(gòu)特點

一般D柱下外板焊合件結(jié)構(gòu)一般由后組合燈罩連接板、后組合燈罩支撐板、后蒙皮支架安裝板、D柱下外板等零件組成，如圖1所示。后組合燈罩連接板把側(cè)圍外板和D柱下外板連接起來，為尾燈前部提供結(jié)構(gòu)空間，并提供Y向定位，零件精度影響尾燈與側(cè)圍外板的面差。后組合燈罩支撐板與側(cè)圍外板、D柱上外板連接，形成封閉的車身外側(cè)面結(jié)構(gòu)。后蒙皮支架安裝板為后蒙皮支架提供定位、安裝結(jié)構(gòu)，零件的精確度與后蒙皮總成和周邊零件的DTS有著重要關(guān)系。D柱下外板為尾燈提供安裝、定位結(jié)構(gòu)，并提供尾燈線束過孔，該零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成型難度高，對燈具創(chuàng)意設(shè)計和結(jié)構(gòu)有重大影響。大部分SUV車型會把尾門限位器安裝板集成在D柱下外板結(jié)構(gòu)上（圖1）。

通常D柱下外板結(jié)構(gòu)存在如下不足：1、D柱下外板與后組合燈罩連接板組合焊接，拼接件精度較差，不利于尾燈與側(cè)圍外板的間隙面差控制，分件結(jié)構(gòu)相應(yīng)增加開發(fā)難度和物料成本，且拼接處有漏水風(fēng)險。后蒙皮支架安裝板為后蒙皮支架提供定位、安裝結(jié)構(gòu)，同樣存在拼接后精度較差的問題，影響后蒙皮與尾燈、側(cè)圍外板的DTS;2、后組合燈罩連接板與側(cè)圍外板之間為焊點連接，側(cè)圍外板需要做相應(yīng)的焊接結(jié)構(gòu)，燈具夾角越小，焊接結(jié)構(gòu)的有效長度則越小，如圖2所示。前端小夾角尾燈通常以減小燈具Y向的結(jié)構(gòu)空間，燈具前端無空間布置Y向定位為代價，或者焊接結(jié)構(gòu)遠離燈具尖點，即以尖端無連接焊點，高漏水風(fēng)險為代價，以保障所需要的結(jié)構(gòu)的完整。因此大部分車的尾燈前部夾角較大;3、D柱下外板需要避讓尾燈主要結(jié)構(gòu)，其X向與Y向深度較大，工藝成型難度高。受限于D柱下外板焊合件結(jié)構(gòu)和工藝可行性，尾燈布置結(jié)構(gòu)空間有限，其前部不發(fā)亮區(qū)域較長;

新結(jié)構(gòu)特點

D柱下外板焊合件結(jié)構(gòu)是制約尾燈創(chuàng)意設(shè)計和尾部感知質(zhì)量的關(guān)鍵要素，結(jié)合某車型尾燈創(chuàng)意、燈具結(jié)構(gòu)和感知質(zhì)量需求，全新設(shè)計D柱下外板焊合件。通過結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，取消了后組合燈罩連接板和后蒙皮支架安裝板，如圖3所示。其結(jié)構(gòu)主要特點如下：

1）新結(jié)構(gòu)把后組合燈罩連接板的功能合成到D柱下外板，取消后組合燈罩連接板，使D柱下外板焊合件無豎直方向拼接縫，該處不存在漏水風(fēng)險，兩件合一后可取消零件之間的拼接結(jié)構(gòu)，為尾燈提供結(jié)構(gòu)空間。由于D柱下外板邊界增加尖角，零件的材料利用率會小幅下降。

2）新結(jié)構(gòu)把燈具所有定位、后蒙皮支架的定位、尾門限位器定位均集中在單一沖壓件D柱下外板上，零件為單件沖壓，無后組合燈罩連接板、后蒙皮支架安裝板的拼接誤差，定位孔的制造定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，孔位置度一致性高。有效控制尾燈、后蒙皮、尾門之間的間隙和面差，保證正常尾部的DTS。零件數(shù)量的減少，同時有利于降低制造難度。

3）D柱下外板焊合件與側(cè)圍外板前部連接焊點的位置與尾燈造型關(guān)系：焊點Y向越深，燈具造型夾角越大。焊點X向越往前，零件與側(cè)圍外板匹配尺寸越好;但越往前燈具造型夾角越大。通過充分的論證，根據(jù)制造水平和工藝分析確定D柱下外板Y向深度，預(yù)留側(cè)圍外板模具空間，確定焊接點的X向位置，盡量減小燈具的前端夾角。

4）尾燈創(chuàng)意設(shè)計延續(xù)要側(cè)圍面，燈具側(cè)面不發(fā)亮區(qū)域越小，視覺感知效果越好。燈具側(cè)面發(fā)亮量區(qū)域大，需要在燈具前端做燈具發(fā)光結(jié)構(gòu)，D柱下外板焊合件則需要做相應(yīng)避讓燈具的空間結(jié)構(gòu)。即D柱下外板的避讓腔體X向和Y向均需要更大的尺寸，腔體越深零件成型難度越大，且X向做深，燈具定位銷過長，不利于燈具安裝的位置精度，Y向做深或占用燈具定位空間。燈具定位關(guān)系到尾部DTS，因此以燈具X軸向定位最優(yōu)為腔體X向主要深度面，其他面做大斜面避讓減輕D柱下外板成型難度。

5）零件的分件線，不進影響部件的結(jié)構(gòu)，也影響各零件的材料利用率。歸整方正的分件方式有利于提高各材料的利用率，提升零件的經(jīng)濟性。由于后端板Y向尺寸大，通過把D柱下外板與后端板的分件線調(diào)整至于尾門框下邊沿平齊，后端板零件方正，可大幅提升后端板的材料利用率。由于后組合燈罩Z向尺寸并不大，按此分件，其材料利用率降低幅度小。

2 結(jié)束語

某車型D柱下外板焊合件通過取消后蒙皮支架安裝板和后組合燈罩連接板，重新設(shè)計D柱下外板和后組合燈罩支撐板，滿足尾燈前端小夾角、不發(fā)亮區(qū)域短的創(chuàng)意設(shè)計需求;簡化制造工藝，提升零件的制造精度，做到尾部區(qū)域定位基準(zhǔn)一致，為整車的DTS和感官質(zhì)量提升提供有效保障;并調(diào)整分件方式大幅提高后端板的材料利用率，提升零部件的經(jīng)濟性。本文淺析了該結(jié)構(gòu)的主要特點，為后續(xù)車型設(shè)計提供經(jīng)驗與設(shè)計方案的方向。

參考文獻：

[1]成艾國，沈陽，姚佐平.汽車先進設(shè)計方法和流程[M].北京：機械工業(yè)出版社 2011.

[2]曾渡，劉永清.汽車尺寸工程技術(shù)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2017.

[3]黃天澤，黃金陵.汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1997.