某SUV车型车身防水设计

刘峰，张羽

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）



某SUV车型车身防水设计

刘峰，张羽

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章阐述了某SUV在车身设计阶段初期应对车身纵梁进水、积水问题而采取相应防水设计应对方案，纵梁防水设计方案从结构防水和密封防水两方面展开，结合车体纵梁多种设计需求给出相应防水设计要点，便于车体专业设计人员进行设计参考。

车身纵梁；结构防水；密封防水；设计

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.06.011

CLC NO.: U463.82+1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)06-30-03

引言

目前市面上SUV车型（Sport Utility Vehicle）其定义为运动型多用途汽车，除了具备一般汽车的运动及空间机能外还要配以类似货车货卡车般的越野能力，此种车型在开发期间，除了考虑汽车的外观、安全、动力、空间等因素外，还需考虑汽车在不同工况下行的行驶可靠性，例如汽车在户外行驶过程中遇到河流、积水，暴雨等因素进而出现车身内部进水现象或因车身局部结构密封不到位造成水汽进入车身结构件内部从而出现车体钣金结构件锈蚀等等，这些问题严重影响汽车的行驶可靠性能，因而车身防水功能的重要性便自然体现出来，而车身下部的车体纵梁结构是最容易与水汽接触的地方，因此其防水设计更加重要。

1、车身纵梁及其相关术语定义

1.1车身纵梁

车身纵梁是指发动机舱前纵梁、发动机舱后纵梁与前地板纵梁的统称。

图1　车身纵梁示意图

1.2车身纵梁面

车身纵梁按照在车身坐标中的位置分为纵梁上表面、纵梁侧面与纵梁下表面。

图2　发舱前纵梁断面示意图

图3　发舱后纵梁断面示意图

1.3总装闲置孔

总装闲置孔是指白车身在经过总装工序下线后，仍未装配任何部件（不包含孔塞/孔贴）的与车体结构空腔相通或与乘员舱相通的闲置孔位。总装闲置孔主要包含各种工艺孔如定位孔、减重孔、定位过孔等，其它车型的预留安装孔等。

1.4车身纵梁的最低点

根据空载地面线确认车身纵梁与地面线的距离，距离最短的部位为车身纵梁的最低点。

图4　车身纵梁最低点示意图

2、车身纵梁防水结构设计

2.1发舱前纵梁防水结构设计

发舱前纵梁一般结构形式分为两种，如图所示，结构形式A（图五）与结构形式B（图六）；A形式的结构纵梁上表面与水平面成一定的角度（一般3°，冲压工艺要求的拔模角度）；雨水在上表面不会囤积，易排出，而 B形式的结构纵梁上表面易积水，结构形式A为发舱前纵梁设计的推荐结构。

图5　结构形式A 图6 结构形式B

2.2发舱后纵梁的防水结构设计

一般情况下，后纵梁采用图7所示的优先推荐结构，但很多车型为了满足碰撞性能要求，需对其进行结构优化加强，按照图8所示的结构加强推荐结构，若增加下加强板，则其上需设计前后贯穿的筋利于排水。

图7　

图8　

2.3车身纵梁上孔的防水设计

孔为雨水进入纵梁的重要途径，所以车身纵梁上孔设计不当会直接导致纵梁进水所以车身纵梁的设计过程中，针对不同孔的设计需要考虑如下几点：

2.3.1纵梁上表面线束卡扣孔设计

如图9所示，雨水从卡扣安装孔很容易进入纵梁内部，所以纵梁上表面尽可能不设计卡扣孔。

图9　

当纵梁上表面必须设计卡扣孔时，则卡扣孔处必须设计凸台结构（如图 10），且卡扣采用自带密封结构的卡扣形式（如图11）。

图10　

图11　

2.3.2纵梁上表面防转结构孔设计

带防转结构的孔设计一般情况下为了满足其它分组的要求，最常见的为线束搭铁孔，如图12所示，雨水可通过限位孔直接进入纵梁内部。所以在车身纵梁的设计上严禁在纵梁上表面设计带防转结构的孔。

图12　

2.3.3纵梁上表面总装闲置孔设计

若纵梁上表面存在闲置孔，雨水从纵梁上表面的闲置孔可畅通无阻的进入纵梁内部，所以在进行纵梁孔位设计的时候需先确认是否为总装闲置孔，若为总装闲置孔可优先将此孔设计在别的部位；若必须设计在纵梁上表面，需进行孔贴或孔塞密封，以此避免雨水从闲置孔进入纵梁内部。

2.3.4纵梁下表面排水孔设计

在车身纵梁设计后首先进行确认纵梁的最低点。按照水往低处流的趋势，进入纵梁的雨水会汇集与纵梁的最低点，所以纵梁的最低点必须设计排水孔，且不能密封。一般排水孔的孔径设计需≤Ф10mm，但为了保证排水孔的作用，排水孔的孔径一般设计成Ф8mm。

2.3.5纵梁下表面涂装滑撬孔设计

涂装滑撬作为工装用孔必须设计。涂装滑撬孔处钣金基准厚度要求保证≥4.5mm，一般需要三层钣金厚度。若滑撬孔设计在纵梁上，则滑撬安装点处的加强板可能阻断纵梁内的水流趋势，造成加强板前后处积水无法将水排出。为规避上述风险发生，滑撬孔在车身纵梁上的设计采用如下原则：a、纵梁上尽量不设计滑撬孔；b、纵梁的最低点禁止设计滑撬孔；c、若滑撬孔必须设计在纵梁上，则首先保证滑撬孔不为纵梁最低点和积水区外，其结构设计可参考图13结构形式一与图14结构形式二两种结构形式进行设计。

图13　结构形式一

图14　结构形式二

结构形式一加强板圆角处间隙要求是为了保证水流的趋势不会被阻断，从而规避纵梁积水风险；结构二是将加强板设计在纵梁外侧，直接避免了加强板阻隔水流的可能。

2.3.6纵梁下表面防水特征孔设计

为了保证进入纵梁的雨水顺利的由高到低汇集并顺利的从排水孔排出，所以纵梁下表面禁止设计凹台或凹筋等特征。凹台或者凹筋直接导致雨水的囤积，造成纵梁积水的隐患，所以纵梁的下表面尽可能不设计凹台或凹筋，若必须设计时，则凹台或凹筋上必须设计孔，能保证积水顺利排出（如图15）。

图15　

3、车身纵梁密封防水设计

3.1车身纵梁防水涂胶密封设计

为了保证车身纵梁的密封性，避免雨水从焊接边处的钣金间隙进入纵梁内部，所以车身纵梁周边焊缝止口需采用焊缝密封胶进行密封，主要归纳为以下几点：

a、发舱前纵梁与前围板、轮罩板等焊接边均需涂焊缝密封胶进行密封（如图16）；

图16　

b、发舱后纵梁、前地板纵梁与前地板、前围板周圈均需图焊缝密封胶进行密封（如图17）。

图17　

3.2车身纵梁防水孔塞/孔贴密封设计

车身结构设计时，需要预留一些涂装电泳工艺孔，这些孔在车体进行涂装工艺处理过后，需要用孔塞/孔贴进行封堵从而阻止雨水进入纵梁内部；车身纵梁上孔塞/孔贴的设计，可概括为以下几点：a、纵梁上表面总装闲置孔需用孔塞或孔贴进行密封，进而阻止雨水进入纵梁内部；b、纵梁侧面直径≥10mm的总装闲置孔需进行孔塞或孔贴密封（如图18）；c、纵梁下表面除排水孔外，孔径≥10mm的孔均需进行孔塞密封。

图18　车身纵梁孔塞/孔贴应用示意图（1代表孔塞、2代表孔贴）

4、结论

本文结合某SUV车身纵梁防水设计，从车身纵梁结构防水及纵梁密封防水两大方向给出纵梁防水相关设计要点，有效降低车身纵梁进水及积水风险，避免因纵梁进水造成乘员舱进水或因纵梁内部积水出现车体锈蚀问题。

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longitudinal beam waterproof design of one sport utility vehicle

Liu Feng, Zhang Yu
( Anhui jiang huai automobile co., LTD., Anhui Hefei 230601 )

This paper presents some different waterproof methods which applied in the early stage of one suv vehicle longitudinal beam design.we design longitudinal beam waterproof from two aspects,which contain structure and seal.we give the waterproof key piont of longitudinal beam design combining different situation.all that we do just for vehicle professional designers reference.

longitudinal beam; tructure waterproof; seal waterproof; design

刘峰，就职于安徽江淮汽车股份有限公司。

U463.82+1

A

1671-7988 （2016）06-30-03