车身结构一般分为前围、侧围、顶盖、地板和车架，它们通过焊接或者螺栓连接构成整个白车身，下面就本人对汽车的认识简单谈谈在五菱荣光前部结构建模中的一些认识。

五菱荣光前部结构由上弯梁、前隔板、上安装板、左右侧板、左右灯罩总成、上弯梁及一些安装支架所构成（见图1），它与前车架共同组成前舱，主要起着安装零部件和车身附件的功能；上安装板与前侧围、前顶盖横梁构成前风窗，给前挡风玻璃提供安装面；前隔板、左右侧板与地板、侧围、顶盖构成乘载空间，对乘客和货物起保护作用。

图1  前部结构总成

前部结构上面安装的部件和附件主要有发动机散热系中的散热器、电子扇和溢水壶；制动离合踏板总成及真空助力器、加速踏板总成；空调系统中的冷凝器、控制水阀、前蒸发器和暖风机；雨刮总成和前挡洗涤总成；千斤顶及其摇把；前挡风玻璃限位器，上安装板装饰板；前照灯、发罩、翼子板及一些线束和管路等。

前舱的确定主要考虑：在总布置确定后，满足造型协调、碰撞吸能区足够、零部件和附件能顺利安装的前提下，前舱越小越好，这样就可以使后面的乘坐空间更宽裕，有利于提高乘坐的舒适性。目前轿车的动力总成的布置形式主要有前置前驱和前置后驱，而微面主要为发动机中置后驱，五菱荣光就是采取中置后驱的形式，这样前舱就不要考虑安装发动机，因此前舱空间就可以压缩得很小。

 整个车身的设计过程分为截面设计、U0模型、T1和T2模型的建立及CAE分析。最初阶段的截面设计是参照五菱之光和五菱鸿途进行的，截面一般分为主截面和安装截面，通过主截面可以分析该部分的强度和刚度以及判断搭界和焊接关系，运用CAE分析可以使截面优化，达到强度和刚度的目标状态；安装截面主要用来确定重要部件的安装位置和装配状态，如雨刮、大灯、发罩铰链和翼子板等，还可以通过这些截面来分析门盖的开启状态，如确定发罩铰链位置时就要考虑发罩开启时不与其他部件干涉。

通过主截面（见图2）可以大致确定前隔板、上安装板和上弯梁的大致形状，在以后的数模构建过程中起参考和指导作用。雨刮安装截面主要是用来确定雨刮的安装位置，该位置确定后需校核雨刮的刮刷面积是否符合法规要求，还要考虑发罩开启时雨刮输出轴和发罩是否存在干涉及间隙是否足够等。

图2  前部结构主截面

在第一轮总布置和截面大致确定后便可进行第一轮数模的构建，即U0数模。U0数模是用来校核总布置和焊接工艺以及为CAE提供一个计算模型，通俗地讲，就是看主要的部件和附件能否布得下和装得上去，各个板金零件能否很好地焊接在一起。U0模型的构建首先是参照主截面把零件的大致形状描述出来，然后再根据总布置的输入给需要安装的部件提供一个安装位置，有的是直接安装在前隔板上，有的是通过小支架间接安装在前隔板上面。由于板金零件制作的时候有回弹且曲面不容易保证，所以安装面和小支架的焊接面尽可能做成平面，这样就比较容易保证精度。在这个过程中，总布置和做截面时，可能会有些事情考虑不周全而存在一些问题，这样就需要建模人员认真地判断，还可以给出一些合理的建议，通过和相应区域的工程师协商共同解决，最终完成U0数模的构建。

接下来是T1数模的构建，通过CAE分析和给出的建议，重新给出每个板金件的料厚，成形困难的地方要加大圆角或者将过渡面改得更平缓，还有直接更改零件局部结构的；在局部强度和刚度不足的地方增加加强筋或加强板，处理好零件之间的相互搭界，如增加料厚台阶等，完成该阶段模型的建立。

T1数模阶段后是样车的制作，在T1数模的基础上制作样车，目的是验证整车的焊接和总装工艺，以及完成一些实验和路试，看它是否满足法规要求。在焊接和总装的过程中反映了许多问题，如在白车身焊接时一些地方焊接困难，焊枪伸不进去，或者搭界翻边太短，只能焊接半颗焊点，还有些地方是多层板焊接，焊接质量无法保证等；总装时一些部件很难装配，或者离其他零件距离太小，存在隐患，还有些是设计时没有考虑周全而存在干涉等。

根据样车制作反馈的问题，相关工程师通过沟通，拿出解决方案，再次修改数模，即T2数模的构建。

五菱荣光的前部结构和五菱鸿途、五菱之光在有些地方有重大改变，主要体现在以下几个方面：

1. 同时考虑左右舵

为减小左舵改右舵的难度和成本，左右舵共用一个前隔板，只是在冲孔的时候有所改变。在总布置时就考虑左、右舵的状态，右舵车一般是在左舵车的基础上对部件进行平移或者沿X-Z平面镜像，设计前隔板时要同时考虑左右舵部件安装的不同状态。

2. 灯罩总成

目的是为了便于调整大灯与翼子板、前盖板及前保险杠的断差，而将大灯安装点和定位点放在一组零件上，再将这些零件在焊接时作为一个小总成，可以整体调节大灯的位置。

3. 制动真空助力器前移

改善内部空间，提高驾驶员的碰撞安全性，将真空助力器前移，这样就加大了总装时真空助力器的安装难度，可能会与板金零件和其他部件干涉；另外，在前隔板上安装时前隔板局部变形较大，刚度不足，通过增加加强筋和加强板后效果也不是很理想，存在一些不可预知的问题，有待在下一轮样车制作时论证。

4. 前隔板和侧板及轮罩的焊接工艺的更改

改善焊接工艺性，由于轮罩和前隔板的距离太小，焊枪无法伸进去焊接，也无法涂胶。N1和五菱鸿途前隔板总成和轮罩在此处没有焊接和涂胶。为了提高前部结构和前地板总成的焊接可靠性，将前隔板侧面的翻边分成两节，上面一节往后翻，下面一节往前翻，这样就可以保证能够进行焊接。

5. 千斤顶支架

由于以前千斤顶支架结构受力变形较大，不能很好地保证千斤顶正确定位和安装，且占用空间也大。更改后的支架受力好，工艺也更加简单，得到了该区域负责工程师的肯定。

在整个设计过程中需要注意以下几点：

1. 认真考虑好每个零件或总成在焊接时的焊接工艺（焊接的先后顺序和焊接方便性等）。

2. 焊接翻边一般保证15～20mm，最少也不能少于12mm，否则焊接质量无法保证。

3. 零件的边界和形状应该避免急剧变化，保证零件受力良好，避免应力集中。

4. 做零件前要做好分析，确定步骤的先后顺序，以及每个步骤的主次性，哪些是必要保证的，如一些运动零件首先要考虑它们运动时的不同状态，确保空间足够且不与其他零件干涉，不要等到做完后才发现运动时和其他零件要干涉或者间隙不够，否则差不多需要重头再来。

5. 零部件之间的距离要求，固定件之间5～10mm，固定件和运动件之间8～15mm，运动件与运动件之间一般不小于25mm，有些还要考虑热胀冷缩，如塑料的水壶等。

6. 要认真考虑零件定位和零部件的安装，零部件一般通过大圆孔或者腰形孔，以确保合理的公差，保证正确安装。

7. 多层板且焊有螺母的，为防止挡孔，对各层板金开孔也有很高的要求，如焊接的螺母是M8的，则第一层板孔的直径为9，第二层为11，第三层为10。

8. 多层板焊接时可以通过开避让缺口来改善焊接质量。

9. 前隔板上面所有的孔都要考虑密封防漏水的问题：在前隔板左右两侧各做了一条导水筋，防止水往中间流而通过孔进入车厢内；在要开孔的地方做一个向外的凸台，安装孔在安装时要加密封垫，不能做凸台的非安装孔则设法做一个往外的翻边。

10. 总成在拼焊时要考虑焊接平台在运动时各个总成是否能正确地达到预定位置（如在运动过程中是否和其他总成存在干涉等）。

11. 为保证在做电泳时电泳液在整车中能顺利地流入和流出，一些封闭板金焊合总成要考虑开过流孔。

在整个车身结构开发过程中，牵涉的东西太多，从造型、总布置、空调电子到内外饰，从冲压、焊接、涂装到总装，每个区域都有自己的要求，不可能一次就能完全把所有东西都确定下来，需要不停地协调，反映到建模上面就是反复地修改，因此心态是很重要的。