汽车覆盖件是指覆盖汽车发动机、底盘构成驾驶室和车身的薄钢板冲压成形的表面零件（称外覆盖件）和内部覆盖件（称内覆盖件）。车身顶盖、发动机罩外板、翼子板等属外覆盖件；而前围内板、地板、门内板等属内覆盖件。这些零部件大都由板、壳类材料制成。
外覆盖件应具有表面光滑，棱角线条清晰，与相邻部件棱线吻合，完全符合造型要求，且有一定的刚度等特点。内覆盖件应满足刚度足够、零件装配尺寸准确等要求。
载货汽车的车前钣金件和驾驶室、轿车的车身等，都是由覆盖件和一般冲压件构成的。覆盖件通常由0.6～1.2 mm的08系列冷轧薄钢板冲压而成。它具有材料薄、形状复杂（多为空间曲面形状）、结构尺寸大、表面质量高等特点。
汽车覆盖件的成形主要是在压床上借助于模具实施的，其基本工序有：落料、拉深、修边、翻边和冲孔。冲压制造内、外覆盖件的零件，在大量生产时准备周期长，投入成本高，投产后产品图样略有变动便影响甚大。因此，在设计汽车覆盖件时要充分考虑各方面的要求。
1.汽车覆盖件的分块
汽车覆盖件的分块是将已定型的汽车车身划分为大小合适的零件，以便组装出车身所需的各个部分。分块应按下列原则进行。
（1）最大覆盖件零件的展开尺寸不得超过板材的尺寸规格。
（2）覆盖件分块应根据企业的设备情况与技术水平来确定，分块的零件尽可能少。尽量采用整体结构，这样可以减少装配误差，同时也要使接口处有良好的装配和焊接工艺性。
（3）分块时应考虑零件的成形工艺性、装配工艺性以及车身整体组装后的外形美观性。应注意如下几点。
①分块时要考虑零件的拉深方向，保证凸模能够进入凹模。图2-6（a）所示拉深方向表明凸模不能进入凹模；若将覆盖件旋转一角度，如图2-6（b）所示的拉深方向，凸模才能进入凹模。
图2-6 覆盖件的凹形决定拉深方向
②分块时，覆盖件的拉深深度要恰当。若一次拉深成形，则表面质量难以保证。
③分块时应使零件尽量简单、匀称，以使在拉深过程中得到大致相同的变形量，保证应力均匀。
④对于具有反拉深的覆盖件，由于反拉深部分的成形在很大程度上是依靠金属本身的局部延伸，因此为了增加变形分布区域、防止破裂，零件设计时应尽可能加大这部分的圆角。
（4）零件分块结构要合理，尽可能用双极点焊代替单极点焊或二氧化碳保护焊，以增强焊接牢固性及减少零件的焊接变形。例如，红旗CA770轿车门槛和地板的焊接，只能用单极焊接；而改进后的红旗CA774轿车门槛和地板的焊接，只要通过一个过渡件，就可用气压焊双极点焊，从而改善了焊接工艺性，如图2-7所示。
图2-7 对红旗轿车门槛与地板焊接的改进
（5）零件分块应考虑安装方便性并保证良好的装配精度。若结构分块不正确，则难以保证门与门框之间正确的间隙，以及前后风窗框与玻璃正确的配合尺寸等。
如图2-8所示为轿车车身两种划分结构的方法，如图2-8（a）所示方法划分的零件尺寸小，制造简单，但件数多，分成底架1、门槛2、中柱3、前柱4、前轮罩5、前围6、顶盖7等七部分，使总装配工作量增加；图2-8（b）的划分是将前、后窗框，侧门框都分别划分成一个分总成，划分为底架1、侧壁8、前围窗框9、顶盖7、后风窗10等五部分，零件数目明显减少。这对保证车身强度和门窗框的装配精度都是有利的，而且总装配工艺简单，便于组织大量生产。因此，车身结构的分块趋势应是零件大型化、结构整体化。
图2-8 轿车车身的结构划分
1—底架 2一门槛 3—中柱 4—前柱 5—前轮罩 6—前围
7—顶盖 8—侧壁 9—前围窗框 10—后风窗
另外，应注意正确划分分总成。如果零件分块不合理，也会影响装配精度。车身的门洞，常要求装配工艺保证车门与门框内、外间隙。它的骨架组成门内间隙，外覆盖件组成门外间隙。虽然内间隙可用夹具保证，但由于产品刚性较差，尺寸不易稳定；对于外间隙，由于结构所限，虽然在装配时可用夹具上的定位块来保证其装配位置，但只能保证不小于定位块的尺寸，若装配不到位会使外间隙过大。若改变一下结构，使内、外门洞尺寸由一个零件来决定，那么保证车门内、外间隙将会容易些。
（6）分块线应尽可能与外部造型线相适应，并避免在圆弧面上分块。
（7）为拆卸方便，对于车身易损件进行分块时，应单独划分出来。例如，轿车前翼子板常采用以螺钉连接于车身上的方式，以利于拆卸更换。
2.冲裁、压弯车身零件的设计要求
（1）对于车身上的孔，应尽可能采用圆孔、方孔等规则孔，避免用细长孔，以便降低成本，同时对模具强度有利。
（2）孔与孔之间、孔与边之间的距离应恰当，以免由于距离太小在冲裁时引起周边材料的变形和破裂。同时，对带孔的弯曲件，孔离弯边应远一些。如果孔与弯边距离太近，为保证孔形和孔距，就必须压弯后再冲孔，这就要增加一道工序。
（3）若弯曲零件的弯曲角小于90°，其弯曲半径r应相应增大，一般取r≥t（t为板料厚度）。对于局部压弯的零件，为避免压弯处撕裂，必须预先切出深度为k的槽，且k＞r。
（4）车身覆盖件大都需要翻边成形，以便加强零件刚度和用于与其他零件连接。设计时，应正确决定其曲率的大小。若是曲面或平面上翻边，则应使翻边宽度小于平直部分的宽度b1，或切有切口。此外，孔的翻边高度不应大于孔径的30%。
（5）在设计既有翻边又有局部鼓包和凸起肋的零件时，应尽可能设计成使凸起方向与翻边压弯方向一致，以便在一道工序中冲压出来。
3.车身的焊接装配对汽车车身结构设计的要求
汽车车身壳体是一个复杂的结构件，它是由数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械连接及粘接方法等连接而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢，所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的连接方式。
为便于制造，车身设计时，通常将车身划分为若干个分总成，各分总成又划分为若干个合件，合件由若干个零件组成。车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程，即先将若干个零件装焊成合件，再将若干个合件和零件装焊成分总成，最后将分总成和合件装焊成车身总成。
对于有骨架的中型或大型客车的车身，一般是先装焊前、后围和左、右侧围及顶盖等几大片骨架分总成，然后在底板的基础上将这几大片分总成焊合成车身骨架总成，最后在骨架上蒙上蒙皮就成为白车身总成。
根据上述工艺过程可知，在车身设计时需相应地画出零件图、合件图、分总成图、车身焊接总成图和车身装配总成图。车身结构设计主要影响车身结构的划分和焊接接头形式，从而直接影响车身的焊接装配工艺性。
（1）焊接接头
关于车身焊接，其焊接方法广泛采用的是接触点焊。解放牌汽车驾驶室有焊点两千多个，而轿车焊点甚至可达上万个。
点焊形式很多，有双面点焊、单面双点焊、凸焊、缝焊等。
双面点焊时，可以是电极在工件的两侧向焊接处馈电；也可以是一侧为电极，另一侧为接触面积较大的导电板，这样可消除或减轻下面工件的压痕，常用于汽车车身外表面或装饰性面板的焊接。同时焊接两个或多个焊点的双面点焊，将各电极并联，要求各通路阻抗必须基本相等，且各焊接部位的表面状态、材料厚度和电极压力等都必须相同。由于单面双点焊的接近性好、生产率高，多作为大量生产中多点焊接的主要形式。
由于单面双点焊的电路形式存在着占总电流20%～40%的分流而影响焊接品质，故应尽可能采用双面点焊。但单面双点焊在地板等大型零件难以接近的中心部位焊接时可采用。
缝焊实质上是由许多彼此互相重叠的焊点组成，类似于连续点焊。缝焊主要用于要求气密性的焊缝，如汽车油箱的焊接等。(www.xing528.com)
车身的零部件较多采用翻边连接或搭焊。闭口截面焊接形式必须将焊缝引外，否则焊接品质不易保证。
在设计车身零件的连接形式时，应保证悬挂式焊钳或固定式焊极对连接部位的接近方便，因此连接件的结构形式和形状设计极为重要。对于难以接近的接头，则必须采用特殊形状的电极。
在选用接头形式时，一要考虑装配精度的要求，二要考虑能否补偿零件的制造误差。从装配精度考虑，选用翻边接头形式较好。这是由于翻边接头能控制两个零件的相对位置，不像搭接接头在装配时前后易错位。若从补偿零件制造误差的角度来选接头形式，则搭接接头形式较好。
车身分总成的焊接装配尺寸是靠分装焊接夹具来控制的，因此车身零件焊接时还应考虑焊接的定位问题。
此外，两块板料焊接时，其厚度比应不大于1∶3，否则焊核将偏向薄板一边，容易击穿薄板。
（2）焊点设计
焊点设计是指在设计的车身产品图样上，规定焊点的直径和焊点之间的距离。影响接头强度的焊点尺寸主要有焊点直径d、焊透率A和压痕深度c等。焊点直径d也称焊点熔核直径，低碳钢的焊点直径d（mm）为
式中，δ为被焊接件的厚度（mm）。
例如，在车身焊接时，点焊0.8～1 mm厚的覆盖件时，焊点直径可取4～6 mm。在板件搭边量允许的条件下，焊点直径可取大一些。
焊透率A用下式表示
式中，h为单板上熔核的高度；δ为单板厚度；c为压痕深度。
压痕深度c不仅影响接头强度，而且影响表面的外观质量，对车身覆盖件的点焊显得特别重要。c值一般不应超过板厚δ值的15%～20%。
焊透率A可根据焊接材料、板厚和结构特点来选取，一般在20%～80%范围内，以40%左右为宜。
汽车车身覆盖件所用钢板厚度大都在0.7～1.2 mm范围内。板料点焊时，相邻两焊点的中心距称为焊点间距或简称为点距。对于点距的确定，一般在保证连接强度的前提下，焊点间距应以较大为好。这不仅可以减少焊点数目，提高生产率，而且还可以使分流减少，有利于提高焊接质量。
一般情况下，最小点距不能小于焊点直径的3倍。
在焊接大的零件、合件时，点距可适当加大，一般可不小于40 mm。在一些非受力部位，则焊点的距离可加大为70～80 mm。在多点焊机上焊接时，因焊枪外径尺寸大于45 mm，所以此焊点间距要求不小于50 mm。
为了保证焊接质量，对焊点距离边板的最小尺寸也有一定要求。
在实际生产中，对于弯边接头，在可能的情况下，弯边宽度a应设计为20～25 mm（对车身薄板零件而言），其根部尺寸R应尽可能小，一般等于板厚。
焊接三层板时，其点距比焊接二层板时要适当大些。
考虑到焊点强度的稳定性，尽可能少采用三层板的焊接结构。另外，为了提高产品的使用寿命，必须在设计合理的产品结构基础上，考虑焊点的合理布置。
图2-9为EQ153驾驶室点弧焊的位置图。该驾驶室焊点共为499个，弧焊长度共计300 m m。
图2-9 EQ153驾驶室点弧焊的位置图
布置焊点时，不宜离板边太近，以免削弱强度。翻边接头的边宽一般取6δ+8 mm，t为板料厚度。另外，焊点不应布置在圆角拐弯处或不平整的部位。
如图2-10所示为三层板结构的焊接。如图2-10（a）所示为中间焊件较厚，这时焊接规范由薄件决定；如图2-10（b）所示为中间焊件较薄，薄板夹于厚板之间，这时焊接规范由厚件决定。在焊接两个厚度不同的焊件（如蒙皮与骨架的焊接）时，焊接规范由薄件决定。
图2-10 三层不同厚度焊接件的点焊
在车身上，如要将较小的零件，如螺钉、螺栓、螺母或某些支架焊接到较大的板件上去时，可用凸焊的方法进行焊接。凸焊焊接的品质稳定，生产率高，但被焊件需要预先加工凸起部分。
汽车覆盖件连接除上述焊接方法外，还有CO2气体保护焊、铆接和粘接等。CO2气体保护焊主要用于骨架构件的连接。
使用粘接技术将汽车覆盖件连接起来，一方面可实现轻量化；另一方面可以使车身表面无焊痕，密封性也好，而且可使振动噪声减小。例如，德国Neoplan大客车采用粘接蒙皮工艺，蒙皮为铝板或玻璃钢，用特制的高强度黏结剂粘在骨架上，使外观光滑平整且粘接面的应力均匀，提高了防锈和密封性能。黏结方法的缺点是需要固化时间，影响工艺流程且对气候适应性差等。
（3）车身覆盖件的设计精度和装配精度
为了提高产品质量，在设计车身覆盖件时，应根据使用要求和生产条件，对产品制定公差和技术条件，即对制造精度提出要求。
零件图标注尺寸时要准确地反映主图板上的图形，其偏差应控制在0.25 mm之内。
车体各部分，如门框、窗框等的装配尺寸精度都是由装配夹具来保证的。因此，要严格控制装配夹具的精度，同时要严格控制冲模、主模型的精度，以减少“移形”过程所积累的误差。
设计时，应对车体总装后的尺寸精度提出要求，如门与门框的配合间隙、车身表面零件接缝处的高低不平度等，合理制定零件公差、装配调整公差和技术条件等。
为了保证装配质量，减少装焊误差，进行车身制造时应注意如下几点。
（1）为了保证其尺寸和形状，除尽量采取整体结构、用尽可能少的零件装焊而成外，若孔洞部位为双层结构，则至少要有一层为整体结构。
（2）要合理地选择车身零件的装焊接头形式，同时在车身设计时尽量不采用封闭式接头。从装配精度来看，弯边（翻边）接头比搭接接头易于保证质量。例如，某汽车顶盖下盖板与下后围的连接采用的是搭接接头，装配时上下易错位。若改成弯边接头，则装配位置比较稳定。如果装配精度要求精确，可以在零件设计时设计出定位冲压支点。
（3）设计车身点焊的焊接结构时，应尽量使焊接缝在剪切力下而不是在拉力下工作。因为低碳钢焊缝在受剪切时允许应力取为母材的65%，而受拉伸时允许应力只为母材的40%左右。另外，应尽量避免焊缝密集布置，以防过热而产生应力集中及变形，从而影响装焊精度。
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