福田汽車車架設計培訓教程

福田汽車車架設計規(guī)范培訓教程第一部分前言第三部分歐曼車架設計規(guī)范目錄第二部分重型車車架設計基礎前言首先感謝大家來學習車架設計規(guī)范，還要感謝設計規(guī)范的編制者王述明王工，本文還借用了董曉東董工的車架培訓材料，在此表示感謝。其次車架是一個非常重要的零部件，對車來說比人的脊柱還重要，車上的所有東西都是安裝在車架上，所以車架設計首先要保證可靠性，其次在保證可靠性的前提下盡可能進行輕量化設計。最后車架設計好壞不僅和車架設計人員有關(guān)，更需要系統(tǒng)工程師的支持，在此代表整車所對各系統(tǒng)多年來的支持表示感謝。第一部分前言第三部分歐曼車架設計規(guī)范目錄第四部分模塊化合協(xié)同設計第五部分新材料、新工藝應用第二部分重型車車架設計基礎第六部分工作心得1、溝通能力（雙贏互助關(guān)系的建立）2、市場研究能力3、結(jié)構(gòu)設計能力4、模塊化設計5、創(chuàng)新能力1、車架設計主管的能力要求2.：溝通能力車架設計規(guī)范培訓教程1、要了解各系統(tǒng)主管的性格和行為習慣；2、要習慣看各系統(tǒng)安裝圖；3、要了解各系統(tǒng)的配置和安裝細節(jié)；4、車架是汽車所有零部件的載體，要整體協(xié)調(diào)各個零部件的安裝；5、協(xié)調(diào)中存在系統(tǒng)干涉問題，要協(xié)調(diào)解決好各系統(tǒng)的關(guān)系，協(xié)調(diào)的的主要原則如下；滿足整車和各系統(tǒng)功能要求小的讓大的軟的讓硬的非模塊化的讓模塊化的3：市場調(diào)研能力車架設計規(guī)范培訓教程1、要掌控自己的產(chǎn)品；熟知的車架結(jié)構(gòu)、強度、熟知車架上每一個孔的用處熟知車架的優(yōu)缺點熟知對上裝的要求，尤其是副車架的設計要求具有處理市場問題的能力，可以找到根本問題，解決并提升2、要熟知競爭對手的產(chǎn)品，尤其要對競爭對手的改進具有敏感性；要時刻關(guān)注競爭對手的改進；要分析競爭對手改進的原動力，及時判定我們是否要進行改進4：結(jié)構(gòu)設計能力車架設計規(guī)范培訓教程4.2、熟練掌握設計規(guī)范；Q-FTA032-2009汽車車架總成技術(shù)條件是設計、生產(chǎn)、驗收的強制性文件4.1、嚴格執(zhí)行車架設計企業(yè)標準；設計規(guī)范是一個指導性規(guī)范，但里面凝結(jié)了很多設計經(jīng)驗，設計指導性很強。違反設計歸規(guī)范設計會造成很大的設計風險違反設計規(guī)范設計可能會造成工藝無法支持車架設計規(guī)范培訓教程4.3、車架基礎知識；4.3.1、概念：汽車的基體，一般由兩根縱梁和幾根橫梁組成，經(jīng)由懸掛裝置﹑前橋﹑后橋支承在車輪上。具有足夠的強度和剛度以承受汽車的載荷和從車輪傳來的沖擊。

4.3.2、歐曼車架結(jié)構(gòu)：LadderChassis(梯形車架)，梯形車架還有一個更為人熟知的名稱—陣式車架，是最早出現(xiàn)的車架形式。顧名思義，梯形車架的樣子就好像一條平躺著的梯子由兩條縱向的主粱(longitudinalsidemember)，結(jié)合許多大小(粗細)不同的副橫梁(crossmember)所構(gòu)成的，有些情況還會加上斜梁(crossbraces)作鞏固。直到上世紀60年代，它仍然被大部分汽車所采用。隨著不同形式的車架設計的誕生，梯形車架應用到一般小轎車上的情況越來越罕見，除了專門的越野車，如Jimmy、Landcrusier或者Trooper等，現(xiàn)在只有商用車才使用梯形車架。車架設計規(guī)范培訓教程4.3.3、典型的梯形車架；

圖例1.管狀橫梁2.縱梁3.加強梁4.元寶梁5.槽形梁6.背靠背梁7.鞍座連接板8.飛機梁9.后尾梁還有前橫梁和左右托架，在403子組車架設計規(guī)范培訓教程4.3.4、歐曼車架類型；序號結(jié)構(gòu)形式橫梁形式分類適用范圍1前寛后窄槽型梁梯形梁牽引車2前后等寬槽型梁梯形梁新5系、9系、6系和9-自卸車、平板車3前后等寬鴨嘴梁梯形梁3、5系自卸車、平板車車架設計規(guī)范培訓教程4.3.5、車架設計結(jié)構(gòu)原則等寬度車架結(jié)構(gòu)優(yōu)先等高度車架結(jié)構(gòu)優(yōu)先1.車架工藝簡單。2.設備投入少，成本低。3.不存在折彎部分的變形應力。4.縱梁腹板不存在斜面，無需設計特殊的連接支架。5.生產(chǎn)效率高。1.車架工藝簡單。2.設備投入少，成本低。平臺統(tǒng)一原則1.同一平臺車型采用同一種車架結(jié)構(gòu)。滿足使用要求和長期規(guī)劃原則1選擇車架結(jié)構(gòu)一定要滿足車輛使用要求2、滿足產(chǎn)品的長期規(guī)劃車架設計規(guī)范培訓教程4.3.6、橫梁與縱梁連接方式的選擇1.鉚接不易脫落裝配效率高2.螺栓連接預緊力大

便于拆卸和上裝改裝3.焊接剛性車架使用，一般在大型汽車礦用上使用，普通運輸車輛主車架不采用。4.拉鉚國外汽車普遍采用拉鉚方式連接。注：螺栓連接時，螺栓最好有內(nèi)向外穿，螺母位于車架外側(cè)。優(yōu)點如下：1.管線走向順暢2.避免螺栓磨穿線束3.可以保證達到預期的扭矩。車架設計規(guī)范培訓教程4.3.7、拉鉚介紹

拉鉚不同于傳統(tǒng)的拉鉚工藝，拉鉚釘最終不會被拉斷，拉鉚設備與壓鉚設備相似，也采用液壓原理，因而現(xiàn)有液壓站、液壓管在采用拉鉚工藝時可繼續(xù)延用。拉鉚工藝同現(xiàn)壓鉚工藝一樣，對工藝條件（環(huán)境）無明顯特殊要求。而且，拉鉚緊固件對被鉚孔的公差要求與現(xiàn)有壓鉚工藝相同，如φ12mm壓鉚釘所需的鉚孔為φ13mm，φ12mm拉鉚緊固件所需的孔徑也為φ13mm。這樣若將現(xiàn)壓鉚工藝改為該拉鉚工藝，產(chǎn)品圖樣不需做任何改動.

壓鉚在壓緊力，抗剪切能力，抗疲勞能力均優(yōu)于現(xiàn)在采用的壓鉚和螺栓連接，隨著市場競爭的進一步發(fā)展，拉鉚技術(shù)在國產(chǎn)車架上也會盡快使用。

車架設計規(guī)范培訓教程4.3.8、拉鉚介紹車架設計規(guī)范培訓教程4.3.9、車架橫梁的種類車架設計規(guī)范培訓教程4.3.10、橫梁的布置1.車架最前端開口處，必須布置扭轉(zhuǎn)剛度大的橫梁（我們采用槽型前橫梁，403子組，管梁（CAE分析可取消）和前橫梁結(jié)合）2.在前軸后端約1米左右，6*4設置元寶梁，8*4設置托架梁。3.在后板簧支架處，必須設置橫梁。4.在油箱或電瓶箱處，盡量設置橫梁。5.后橋處橫梁，需有足夠的剛度和強度（自卸汽車需特別加強）。6.自卸汽車因路況差，舉升時扭轉(zhuǎn)剛度需求較大，橫梁和橫梁之間的距離為800-1200之間7、公路運輸用平板和牽引車需要設計為柔性車架，同時因降重和降成本要求，保證車架所需鋼度前提下橫梁間距盡可能大。車架設計規(guī)范培訓教程元寶梁的和托架梁設計及安裝元寶梁的設計原則元寶梁和托架梁為車架的保險絲，頻繁受力。故優(yōu)先使用沖壓件，由于超載越來越嚴重，自卸車的元寶梁已從單純的沖壓件改為沖壓拼焊件。元寶梁布置在車架因安裝發(fā)動機和變速箱無空間布置橫梁的位置。一般為前1軸后方1米左右，6*4稱為元寶梁，8*4稱為托架梁。4.3.11、元寶梁和托架梁設計及安裝（在懸架子組）5：模塊化設計能力車架設計規(guī)范培訓教程1、歐曼現(xiàn)有的編號規(guī)則，從車架型號上得不到任何模塊化的信息，不僅新設計人員無法得到已設計車架的信息，資深的設計人員也不容易區(qū)分車架資源。5.1、車架名稱規(guī)范化；2、務必對車架的名稱給予規(guī)范，盡可能的從名稱中的到更多的信息，使不同的設計人員都能盡快的找的可通用的車架信息，避免重復設計車架。3、自卸汽車車架名稱設計已進行規(guī)范化。右下圖是對9系自卸車架的搜索結(jié)果序號位數(shù)編號含義備注1第一位Z自卸汽車字母2第二位99系數(shù)字66系55系33系3第三位88*4數(shù)字78*266*456*244*24第四位1車架數(shù)字2左縱梁總成3ETX、2280前橫梁、左右托架4H2前橫梁、左右托架5H4前橫梁5第五位SH2\H3(2490)字母U2280V2200WH46第六位1國二、國三數(shù)字2國四5.2自卸汽車車架名稱編制規(guī)則車架設計規(guī)范培訓教程5.3.車架品種的模塊化通則1.一副車架可以承載所有總成的混合搭配如：發(fā)動機、變速箱、前軸、后橋、懸架。2.如車架總成無法通用，則力求使車架縱梁通用。3.如車架縱梁無法通用，則力求使縱梁上的孔位模塊化，做到通用。4.橫梁通用，力求橫梁品種盡可能少。5.車架附件盡可能通用如：與副車架的連接板、鞍座制成板等。6.懸架橫梁附近，變速箱后部第一根橫梁前部和后懸為三大功能區(qū)域,務必保證模塊統(tǒng)一，一經(jīng)定義不得更改。

各種發(fā)動機各種變速箱各種后橋各種后橋各種懸架各種懸架各種車架連接件各種懸架各種懸架各種車架連接件車架設計規(guī)范培訓教程5.4.車架品種的系列化在車架通用化的前提下，使車架系列化。目標：1.在只軸距變化，且無需增加橫梁時，車架不增減一孔。2.在只軸距變化，且需增加橫梁，車架只增加橫梁用孔。車架設計規(guī)范培訓教程5.5.車架橫梁的系列化9系6X4國三10升12升，加寛車架1325128002052統(tǒng)一為新狀態(tài)管梁，注意標準件，6系6X4國三10升12升，加寛車架1325728089008新出管梁，注意標準件，縱梁焊母取消9系8X4國三10升12升，加寛車架國二12升，加寛車架1131328060008統(tǒng)一為新狀態(tài)，注意安裝位置和標準件6系8X4不變--------------不變盡可能的減少橫梁的種類，在日常工作中隨時做模塊化工作，下面是我們在做濰柴多楔帶工作時，把以前十幾種管梁統(tǒng)一為四種，這四種管梁同時可以拓展使用到處康明斯發(fā)動機以外的所有發(fā)動機使用車架設計規(guī)范培訓教程5.6.車架模塊化定義模塊化定義的時間：1、在新系列車型開始設計時，必須對模塊進行定義，定義后的模塊未經(jīng)重新定義不得更改。2、舊的模塊化定義不能滿足設計改進需求時，必須提出模塊化更改申請，并提出新的模塊化定義，在新的模塊化定義為經(jīng)批準，不得隨意調(diào)整車架孔位。模塊化定義的范圍：1、總體布置對功能件進行統(tǒng)一的模塊化布置，經(jīng)總布置評審后固化到設計文件中。2、根據(jù)總布置確認的模塊化方案，對車架的功能孔位進行定義。6：創(chuàng)新能力車架設計規(guī)范培訓教程1.5.1要對標桿廠家車架結(jié)構(gòu)變化具有敏感性1.5.2要對標桿廠家車架材料變化具有敏感性1.5.3要對車架的輕量化技術(shù)具有敏感性1.5.4要對國家法律、法規(guī)和行業(yè)規(guī)范變化具有敏感性1.5.5要對新材料、新工藝在車架上的應用具有敏感性第一部分前言第三部分歐曼車架設計規(guī)范目錄第二部分重型車車架設計基礎車架設計規(guī)范培訓教程1、車架設計基本要求（禁止性規(guī)定、必須嚴格執(zhí)行）1、圖紙上尺寸標注必須和實際一致，絕不允許存在標注尺寸與實際不符合的情況2、必須先更改圖樣在更改尺寸3、不相信任何一張外來圖紙，裝配驗證時必須先驗證外來圖紙的正確性2、車架設計進一步的要求（非禁止性規(guī)定，看個人對自己要求）1、知道不同車輛類型對車架的不同要求2、熟悉管轄車架的資源3、不斷地總結(jié)設計經(jīng)驗，保持對市場問題的敏感性，可以舉一反三4、注意更改對售后服務的影響4、全面的更改相關(guān)零部件車架設計規(guī)范培訓教程3、標注整車上用笛卡爾直角坐標系（右手坐標系）X軸以前輪中心為分界，前負后正；Y軸以汽車對稱中心為分界，左負右正；Z軸以地板下表面或縱梁上表面為分界，上正下負。車架坐標系同整車：X向以前輪中心為分界，畫出零線，前負后正，等間隔線為標注基準，1X=100mm；Y向以汽車對稱中心為分界，左負右正，圖紙不標正負；Z向圖紙僅標尺寸，不標正負，可以上下翼面為標注基準。3.1、標注基準車架設計規(guī)范培訓教程3.2、縱梁總成的標注基礎車架坐標系同整車：X向以前輪中心為分界，畫出零線，等間隔線為標注基準，不標正負，前負后正；Y向以汽車左縱梁腹板為基準，不得以縱梁其他部分為基準；Z向應以車架上翼面為標注基準，為標注方便車架上下翼面均可做標注基準，但系列孔位必須以單一翼面為標注基準（如發(fā)動機前后懸置孔必須以同一翼面為標注基準進行標注）。錯誤標注示例車架設計規(guī)范培訓教程3.3、車架標注適用標準尺寸標注應按國標準標：GB/T4458.5-2003《機械制圖尺寸公差與配合注法》、GB/T1184-1996《形狀和位置公差未注公差值》、GB/T1804-2000《一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差》等要求進行規(guī)范標注。3.4、配合尺寸標注1）標注總成件所含部件或零件的位置關(guān)系尺寸即定位尺寸2）標注零件與零件之間、零件與部件之間、部件與部件之間的配合公差3）標注總成件在上級總成件中的安裝尺寸和外廓尺寸4）依據(jù)產(chǎn)品加工、裝配所要求的配合要求進行合理地標注車架設計規(guī)范培訓教程3.5、基本尺寸標注1）非配合尺寸、單一孔的定位尺寸可以直接標注名義尺寸，不需標注定位尺寸公差2）同一組孔只有2個孔時，一般只標注兩個孔之間的尺寸公差3）同一組孔大于2個孔時，應以位置度公差進行標注4）同一組孔所連接的支架如同時與翼面和腹板連接時，其定位尺寸一定要以所要連接的翼面作為基準面，定位尺寸應標注減公差5）同一組孔應只標注一組定位尺寸，不能將其分開定位標注，尤其不能一部分孔以上翼面為基準，一部分孔以下翼面為基準6）同一組孔標注定位尺寸時，選擇基準應以上下翼面、座標線為優(yōu)先基準。最好不要取另一組與之不相關(guān)的孔作為定位基準7）同一組孔距離相隔較遠或附近類似孔較多不好分辨時，應涂以分辯標記車架設計規(guī)范培訓教程4、車架縱梁孔位布置設計

1）安裝固定孔、線束孔：φ9、φ11、φ13、φ15、φ17、φ19、φ212）過線孔、工藝孔：φ35、φ45、φ50、50X70；同一車架上孔徑大于23mm的種類不能大于5種

4.1、孔徑大小尺寸要求1）工藝孔按φ35、φ45、φ55三種規(guī)格執(zhí)行2）工藝孔應布置在縱梁腹面中部，孔中心距上、下翼面距離一般應大于80mm3）在車架主要受力點部位如板簧支架、發(fā)動機支架等周圍不允許布置工藝孔4）平衡軸中心前后150mm距離范圍內(nèi)不得布置工藝孔5）兩個工藝孔不能布置距離太近，兩工藝孔中心最小安全距離不得小于100mm4.2、車架縱梁工藝孔（過線孔）的布置設計車架設計規(guī)范培訓教程1）落料孔邊緣到工件的最小距離不得小于15mm；對于承載彎扭力較大的橫梁（如牽引車的第一橫梁）等，落料孔邊緣到工件的最小距離不得小于25mm2）應盡量避開在斜面處、轉(zhuǎn)折圓角處布孔3）孔距周圍側(cè)臂或周圍零部件之間的距離應否滿足鉚鉗和搬手的鉚接和緊固最小工作距離要求，通?？字行闹量字車鷤?cè)臂或周圍零部件距離應大于鉚鉗桿半徑或套筒搬手的套筒半徑。4）在安裝橫梁部位要留出足夠的位置，以便不使：（1）鉚釘、螺栓和橫梁干涉；（2）鉚鉗、搬手和橫梁干涉。

4.3、孔位工藝性布置要求針對平衡軸橫梁上的孔位必須特別注意以下兩點：1、落料孔邊緣到工件的最小距離不得小于25mm2、推力桿支座連接鉚釘孔周圍最好不要布置各種用孔車架設計規(guī)范培訓教程4.4、車架縱梁鉚釘孔位的布置設計雄獅、神舟、昆侖Ⅰ、Ⅱ號雄獅、神舟、昆侖Ⅲ、Ⅳ號奇兵系列1鉚釘規(guī)格φ14、φ16φ12、φ14、φ16φ10、φ12、φ142鉚釘孔位布置1、上下2排布置距上下翼面距離50～70mm2、鉚釘間距150～300mm3平衡軸上下連接板鉚釘布置上下連接板各采用2-3排布置，距上翼面距離50～70mm，2排鉚釘上下間距30～70，見下圖上下2排鉚釘在縱向應成應交錯布置，間距50～150mm，見下圖注：圖中給出尺寸可根據(jù)設計需要進行調(diào)整車架設計規(guī)范培訓教程4.5、車架縱梁管線孔的布置設計管線孔布置圖:

車型系列車架縱梁斷面高度(mm)距上、下翼面距離(mm)縱向孔距離b(mm)管線孔徑雄獅、神舟、昆侖Ⅰ、Ⅱ號243c=120300～400φ9，φ11280c=140320a=80或c=160雄獅、神舟、昆侖Ⅲ、Ⅳ號280a=80300～400φ9，φ11320a=90奇兵系列193a=50300～400φ9，φ11206a=60232a=60250a=60

注：1）、管線孔布置一般在縱梁腹面設置為上、下兩排，距上、下翼面等距離布置2）、布置時應注意避讓支架、橫梁、鉚釘?shù)取?）、表中尺寸可根據(jù)設計需要進行適當調(diào)整車架設計規(guī)范培訓教程4.6、鉚接工藝性要求規(guī)范管線孔布置圖:

雄獅、神舟、昆侖Ⅰ、Ⅱ號雄獅、神舟、昆侖Ⅲ、Ⅳ號奇兵系列鉚釘規(guī)格φ14、φ16φ12、φ14、φ16φ10、φ12、φ14鉚釘標準號Q450鉚釘材料ML10或ML15鉚釘長度（mm）L=1.1Σδ+1.4d（按鉚釘?shù)臉藴书L度值圓整）（δ—被聯(lián)接件總厚度；d—鉚釘直徑）孔中心到彎曲邊的最小距離，mmd=10時，a≥20；d=12時，a≥24；d=14時，a≥26；d=16時，a≥28（d—鉚釘直徑；a—鉚釘孔中心到彎曲邊的最小距離）鉚鉗空間位置要求工件設計或布置鉚釘位置時，要考慮工件本身以及與其連接件的空間尺寸位置是否可以實現(xiàn)鉚接，也就是說是否滿足鉚鉗鉚接所需求的空間。車架設計規(guī)范培訓教程4.7、零部件沖壓成型工藝性要求規(guī)范管線孔布置圖:

對于壓彎成型件，為保證材料外層纖維組織不發(fā)生裂紋，其成型內(nèi)圓角半徑應大于其材料允許的最小壓彎半徑。彎曲成型件最小壓彎半徑（內(nèi)圓角半徑R）按下表執(zhí)行1沖壓件形狀應盡量簡單規(guī)則和對稱，以節(jié)省原材料，減少制造工序，降低模具成本提高模具壽命，降低工件成本。2形狀復雜拉伸拉深度太大的沖壓件，可以考慮先形成簡單沖壓件再連接的方法34對平板沖孔件，其孔距外邊距、兩孔間距應大于或等于板料厚的1.5倍5拉伸件底部圓角半徑一般為料厚的3-5倍，其最小不得小于板料厚；拉深件凸緣圓角半徑應為料厚的5-8倍，其最小不得小于料厚的2倍。序號成型件材料壓彎線與軋制紋垂直最小壓彎半徑R壓彎線與軋制紋平行最小壓彎半徑R1510L、610L1．3t1．7t2Q2350．8t1．2t308Al0．2t0．4tt為材料厚度車架設計規(guī)范培訓教程5、車架材料選用管線孔布置圖:

名稱斷面形狀常用材料厚度材料牌號車架縱梁槽形8、7、6、5510L、610L車架內(nèi)襯梁槽形7、5、4510L、610L車架橫梁前橫梁槽形7510L、610L圓管梁圓管φ90×6、φ83×4熱軋管10元寶梁元寶狀808AL三橫梁槽形、復合形5、6、7510L、610L平衡軸橫梁槽形7、8510L、610L后橫梁槽形7510L、610L鑄件材料板簧支架QT450貨箱連接支架QT450車架設計規(guī)范培訓教程5、車架材料選用管線孔布置圖:

名稱斷面形狀常用材料厚度材料牌號車架縱梁槽形8、7、6、5510L、610L車架內(nèi)襯梁槽形7、5、4510L、610L車架橫梁前橫梁槽形7510L、610L圓管梁圓管φ90×6、φ83×4熱軋管10元寶梁元寶狀808AL三橫梁槽形、復合形5、6、7510L、610L平衡軸橫梁槽形7、8510L、610L后橫梁槽形7510L、610L鑄件材料板簧支架QT450貨箱連接支架QT450車架設計規(guī)范培訓教程6、軸距變化時車架的布置設計因車型軸距的變化而需重新設計車架，設計時需在基礎車架某一部位斷開后將其拉長或縮短。斷開點位置選取應滿足基礎車架變化最小、基礎車型相關(guān)子組影響最小為原則。車架斷開點應滿足：1）斷開點一般在最后一根帶有傳動軸吊架的橫梁后部，以保證部分傳動軸的通用性，后傳動軸過長時可以考慮在后傳動軸最后一根帶有傳動軸吊架的橫梁前斷開，以合理調(diào)整傳動軸長度。2）斷開點在主要總成部件如油箱、電瓶箱、消聲器等總成支架孔后部，以保證這部分總成子組不變3）斷開點在平衡軸橫梁及平衡軸連接板前部，將平衡軸連接板、平衡軸橫梁隨平衡軸中心線一同移至需要的軸距位置，以保征車架與平衡軸相關(guān)的零部件不變管線孔布置圖:

7、車架橫梁的總體布置1、滿足各車型的軸距要求；根據(jù)車架強度要求，合理采用各類橫梁；2、對于自卸車，要求變速器后面的橫梁間距不大于1300mm，其他車型在滿足