2.2.1 概念设计阶段的设计内容

车身的概念设计阶段主要的工作任务是基于CAS面、底盘平台总成及相关的布置数据进行车身的主体结构方案设计及主体性能设计，包括主体框架结构、铰接点、关键部件、关键的传力路径及刚度性能设计，焊点的布置及设计，主体的成本及重量设计。

1.框架结构概念设计

车身框架结构设计主要是完成上、下车身框架设计。上车身框架结构设计包含侧围的A、B、C、D柱的布置及各空腔的结构尺寸设计，顶盖横梁的布置及截面尺寸设计。图2-5所示为A柱空腔的结构尺寸。下车身框架结构设计主要包括下车身纵梁、横梁的布置及其截面尺寸设计。图2-6所示为一种下车身框架的典型结构形式。

车身框架结构设计还需完成车身的结构环设计，即从车身整体结构角度将车身的相关结构设计成相互连续、相互作用的整体，从而提升车身性能。图2-7所示为车身的C环结构图，车身的C环对车身扭转刚度提升起着至关重要的作用。

2.车身分块及铰接点结构概念设计

车身分块设计主要是依据焊接顺序、搭接要求等对部件完成分块设计，如轮包、流水槽、地板、侧围上A柱内板、D柱内板及加强板等的分块设计。分块设计要综合考虑部件的成形性、材料利用率、焊接的可行性及对车身性能的影响性等相关约束及要求。车身的铰接点为车身结构的关键连接部位，对车身的性能起着至关重要的作用。车身铰接点包含A柱上、下铰接点，主要为发舱纵梁与前围及前纵梁的铰接部位；B柱上、下铰接点，主要为B柱与门槛及顶横梁铰接部位；C柱上、下铰接点，主要为后地板纵梁与门槛及前地板的铰接部位；D柱上、下铰接点，主要为后地板、后围与侧围的铰接部位，顶尾横梁与侧围铰接部位。车身的主要铰接点如图2-8所示。

3.关键部件设计

车身关键部件设计是概念设计阶段的重要内容之一。关键零部件主要包含尺寸较大的零部件，如翼子板、顶盖、侧围外板、地板、前围板等。性能的关键零部件如车身纵梁、横梁、侧围各立柱的加强板及内板，深拉延部件如前、后轮包等。关键零部件设计主要是完成关键件的主体形状特征设计、材质设计、厚度设计等。图2-9所示为保证后地板备胎槽的局部模态及刚度在概念设计阶段进行的后地板加强筋设计。

4.传力路径概念设计

传力路径的概念设计是车身概念设计阶段车身性能设计的基础，通过合理的传力路径设计可为后续的车身性能设计提供良好的基础。传力路径设计主要是完成碰撞、刚度性能关键传力路径结构及连接设计，如发舱前/后纵梁结构及其连接结构设计，A柱、B柱、门槛的内板及其加强板的结构及连接设计。在概念设计阶段，刚度性能的设计还需针对较敏感的接头部位进行加强设计，如尾门框四个拐角设计。

5.焊点的布置设计

传统钢制车身部件与部件之间绝大多数采用点焊的方式连接，局部存在二氧化碳保护焊（二保焊）、塞焊、铜铅焊、激光焊等连接方式，除上述连接方式外，个别部位还采用螺栓联接及结构胶连接代替焊点的方式。

焊点的布置设计主要考虑焊点的间距设计。焊点间距的设计往往要“因地制宜”，如碰撞传力的关键路径上、法规项部位，座椅安全带的安装点部位与底盘重要部件的安装部位，焊点布置要密集一点；其他非关键区域焊点间距要相对稀疏一点。如途观L发舱纵梁的焊点间距平均在30mm左右，图2-10所示为车身正面碰撞的关键路径，其上的焊点布置相对较密。

6.主体的成本及重量设计

在概念设计阶段，车身的成本及重量设计主要体现在车身的概念结构方案合理化设计，以及车身部件的材质、料厚设计上。概念设计阶段要将典型的轻量化方案体现在概念结构中，如发舱后纵梁根据其承力特点从前到后采用变截面设计，或采用其他典型的轻量化技术，如激光拼焊板的应用等。

在概念设计阶段，车身的主体成本设计还需要对车身部件的材质料厚进行重点设计。依据部件对车身性能的影响及其自身的成形性进行材质料厚的设计定义。如碰撞路径的车身关键零部件应采用高抗拉强度的材质，可靠性的关键部位应采用高强度的材质，形状复杂、拉延深度较深的部件需要采用延展性较好的材质，非性能关键部件要尽可能地采用成本较低的材质，以此进行成本的设计控制。

综上，车身的概念设计阶段主要包含框架结构设计，车身分块及铰接点结构、关键部件设计、传力路径设计、焊点的全面布置设计，及主体的成本重量设计，各部分的详细设计内容可参见表2-1。