第一章車身結(jié)構(gòu)

(1)根據(jù)車型的不同,可分為:①轎車車身。②大型客車車身。③載貨汽車車身(包括駕駛室和車廂)。

(2)根據(jù)車身承載形式的不同,可分為:①非承載式車身。②半承載式車身。③承載式車身。

(3)根據(jù)車身結(jié)構(gòu)的不同,可分為:①有骨架車身。②無完整骨架車身。1.1.1車身的類型車身是汽車的重要組成部分,稱為車身總成。無論何種類型的車身,一般都是由地板、前圍、后圍、左右側(cè)圍、頂蓋、車門等部分組成。圖1-1為轎車車身結(jié)構(gòu)圖。車身各部分又由很多合件、組件及零件(大多沖壓件)構(gòu)成。未經(jīng)涂裝(油漆)和內(nèi)外裝飾的車身總成,又稱白車身。這里通常所講的車身指白車身。1.1.2車身的典型結(jié)構(gòu)汽車車身屬于大型薄壁結(jié)構(gòu),由于生產(chǎn)綱領(lǐng)不同,其生產(chǎn)方式有很大區(qū)別,以車身大型覆蓋件的沖壓和殼體的裝焊為例,根據(jù)不同的生產(chǎn)綱領(lǐng),可分為以下幾種類型的生產(chǎn)方式。

(1)單件生產(chǎn)。

年產(chǎn)量在300輛以下為單件生產(chǎn)。(2)成批生產(chǎn)。

①小批生產(chǎn):年產(chǎn)量在300~3000輛之間。

②中批生產(chǎn):年產(chǎn)量在3000~30000輛之間。

③大批生產(chǎn):年產(chǎn)量在30000~150000輛之間。

(3)大量生產(chǎn)。

年產(chǎn)量超過150000輛為大量生產(chǎn)。由于生產(chǎn)類型不同,其工藝特點(diǎn)及生產(chǎn)組織方式有很大區(qū)別。單件生產(chǎn)中,車身的大型覆蓋件往往以鈑金、手工工藝為主。車身的裝配是采用修配的方法來保證裝配間隙的;焊接時(shí),除點(diǎn)焊外,還大量采用氣焊、電弧焊及二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。在涂裝工序中,為了獲得平整的車身表面,需在零件表面刮膩?zhàn)?、掛錫和打磨。表面處理采用手工清洗和噴漆。在小批生產(chǎn)中,車身覆蓋件的制造常將主要成型加工工序放在液壓機(jī)或機(jī)械式雙動(dòng)壓力機(jī)上,用簡(jiǎn)易沖模拉伸出來,然后將已成型的拉伸件在滾剪、振動(dòng)剪及一些專用胎具上按照樣板用手工操作或使用機(jī)械化工具來完成修邊、翻邊和沖孔等工序,其模具比單件生產(chǎn)要多一些。車身的裝配是在固定的裝配臺(tái)上完成。在單件生產(chǎn)和小批生產(chǎn)中,近些年來,車身覆蓋件的拉伸和主要成型工序開始采用低熔點(diǎn)合金模具來完成,以保證車身的成型質(zhì)量。

在中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)中,覆蓋件的沖壓基本上全部模具化。覆蓋件的各道工序是在一臺(tái)或數(shù)臺(tái)壓力機(jī)上分別用模具壓制出來。在大量生產(chǎn)中,機(jī)械化和自動(dòng)化程度最高。車身覆蓋件的沖壓,有相當(dāng)部分是在通用或?qū)Ｓ脹_壓自動(dòng)線或半自動(dòng)線上完成,其性質(zhì)屬于大量流水生產(chǎn)。車身及其部件的裝配、焊接和涂裝,大多是在專用生產(chǎn)線上進(jìn)行,這些專用生產(chǎn)線,一般都是實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制。車身生產(chǎn)一般批量很大,白車身幾乎全部都是由大大小小的沖壓件經(jīng)裝焊而成。因此,車身的制造過程可概括為卷料開卷、板料沖壓、裝配焊接、檢測(cè)調(diào)整、涂裝裝飾等程序。車身沖壓件主要是指車身的內(nèi)、外覆蓋件,如駕駛室頂蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、車門、擋泥板等。這些沖壓件是由薄鋼板在雙軸向拉伸應(yīng)力的作用下產(chǎn)生變形而成為曲面覆蓋件的。生產(chǎn)車身沖壓件的工藝方法如下：

(1)雙動(dòng)壓力機(jī)拉伸成型。

(2)張拉成型。

(3)擴(kuò)脹成型。

此外,超聲波振動(dòng)沖壓、爆炸成型、液電成型、電磁成型等工藝方法在車身制造中也得到應(yīng)用。1.3.1車身沖壓過程(1)雙動(dòng)壓力機(jī)拉伸成型。用這一工藝方法生產(chǎn)的轎車車身沖壓件的件數(shù)、工序數(shù)和壓力機(jī)的規(guī)格見表1-1。表中序號(hào)欄3欄和4欄所示沖壓件,正在向連續(xù)自動(dòng)沖壓和多工序連續(xù)加工的方向發(fā)展。這種工藝方法的主要內(nèi)容是:在拉伸開始之前,裝夾于壓力機(jī)外滑塊上的壓邊圈先將薄鋼板毛坯四周壓緊在凹模上,安裝在內(nèi)滑塊上的模具,再將鋼板毛坯引入凹模內(nèi)完成拉伸成型。拉伸之后,再經(jīng)單動(dòng)壓力機(jī)上的配套沖模順序進(jìn)行修邊、翻邊、沖孔等工序,最后成為完整的合格產(chǎn)品。(2)張拉成型。這種工藝方法的內(nèi)容是:先使薄鋼板產(chǎn)生彈性極限范圍內(nèi)的單向張拉應(yīng)力,以利于在以后壓制成型時(shí)鋼板各部分均能處于塑性變形狀態(tài),從而達(dá)到成型穩(wěn)定、提高沖制精度的目的。其成型過程如圖1-2所示。(3)擴(kuò)脹成型。這是由四個(gè)車身沖壓件組合成盒形的薄板沖壓件的成型工藝。方盒形的毛坯通過心部的內(nèi)沖頭組向外圍的外沖模組作徑向擴(kuò)脹,使方盒形毛坯處于張拉狀態(tài),然后外沖模組從四周朝內(nèi)沖頭組作徑向移動(dòng),與內(nèi)沖頭組閉合,毛坯即成為四個(gè)沖壓件。擴(kuò)脹成型的工藝過程如圖1-3所示。沖壓廠是車身廠的重要組成部分,車身沖壓廠具有以下特點(diǎn):

(1)車身沖壓廠的組成。車身沖壓廠一般由以下幾個(gè)部分組成:①薄鋼板卷料倉庫。②卷料開卷落料生產(chǎn)線。③成垛落料毛坯的儲(chǔ)存和輸送系統(tǒng)。④沖壓生產(chǎn)線。⑤沖壓件儲(chǔ)存和輸送系統(tǒng)。⑥沖壓廢料的輸送、分理、打包和儲(chǔ)存系統(tǒng)。⑦模具的安裝、調(diào)整、儲(chǔ)存和維修系統(tǒng)。⑧設(shè)備和機(jī)械裝置的維修和易損備件的更換系統(tǒng)。

(2)車間的平面布置。圖1-4所示為車身沖壓廠車間的典型平面布置圖,圖中說明了沖壓生產(chǎn)過程中組成部分所處的合理位置。新建的大型車身沖壓車間概括可來有以下三個(gè)特點(diǎn):

(1)利用壓力機(jī)的帶形基礎(chǔ),建成二層樓的沖壓車間,帶形基礎(chǔ)的鋼梁上(即車間樓上)為壓力機(jī)生產(chǎn)線,屬于沖壓生產(chǎn)系統(tǒng),在帶形基礎(chǔ)的地溝內(nèi)設(shè)廢料處理系統(tǒng),車間樓下為鋼板卷料儲(chǔ)存?zhèn)}庫。

(2)鋼板卷料通過專用鐵道從樓上進(jìn)入沖壓車間,沖壓廢料通過另一條專用鐵道從樓下送出沖壓車間。

(3)零件先裝入集裝箱,用叉車送往高架倉庫,然后再分送至個(gè)裝配生產(chǎn)線。焊接是一種不可拆卸的連接方法,在車身制造中獲得了極為廣泛的應(yīng)用。在這些焊接方法中,由于接觸電阻焊具有快速高效、變形小、輔助材料消耗少、易于掌握、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化,以及無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn),而且對(duì)于低碳鋼制成的薄板車身零部件特別適用,所以在車身裝焊中,得到了廣泛應(yīng)用;其次是電弧焊和氣焊。1.3.2車身的裝焊過程車身的表面涂裝,不僅起著防腐蝕、防氧化、提高使用期限的作用,而且是美化車身的主要工藝手段。

涂層美觀是汽車產(chǎn)品的性能指標(biāo)之一,除造型外,涂層質(zhì)量(外觀、光澤、顏色等)的優(yōu)劣,給人以直觀的評(píng)價(jià),甚至直接影響汽車的銷路。1.3.3車身的涂裝工藝車身涂裝屬于多層涂裝,概括起來可分為以下三個(gè)基本體系:

(1)第一涂裝體系:涂三層烘三次體系,即底漆涂層→中間涂層→面漆涂層,三層分別烘干。

(2)第二涂裝體系:涂三層烘二次體系,涂層次數(shù)同上,但底漆層不烘干,涂中間涂層后一起烘干,因而烘干次數(shù)由三次減為兩次。

(3)第三涂裝體系:涂?jī)蓪雍鎯纱误w系,即底漆涂層→面漆涂層,分別烘干,無中間涂層。一般選用原則是,對(duì)于外觀裝飾要求高的轎車車身、旅行車和大型客車車身采用第一、第二涂裝體系;