《汽車制造工藝》 課件 2.1汽車車身結(jié)構(gòu)認(rèn)知

汽車制造工藝汽車車身沖壓主講教師：汽車車身結(jié)構(gòu)認(rèn)知學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)：1.能正確對車身分類，知道不同類別車身的特點和應(yīng)用情況；2.能簡述汽車車身生產(chǎn)制造的特點；3.知道汽車車身的結(jié)構(gòu)組成及各部位的主要組件；4.了解汽車車身構(gòu)件的加工方法及性能要求。學(xué)習(xí)目標(biāo)：能力目標(biāo)：1.能在實車上查找辨識車身各組件；2.能敘述說明汽車車身材料及其應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.能夠開展合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神；2.能借助資料，有效開展學(xué)習(xí)；3.能夠制定計劃，完成工作任務(wù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)：思政目標(biāo)：1.認(rèn)識到汽車車身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，關(guān)注車身制造技術(shù)；2.關(guān)注汽車車身材料科學(xué)的發(fā)展與變化。PART-01汽車車身類型及特點PART-02汽車車身結(jié)構(gòu)PART-03汽車車身材料目錄CONTENTSPART-04汽車車身構(gòu)件的加工及性能要求汽車車身類型及特點1.汽車車身的分類汽車的品種很多，車身造型各異。按車身是否承受載荷可以分為：非承載式車身和承載式車身。非承載式車身由車架與車身組成，車架與車身由螺栓連接，車身內(nèi)部的載荷作用在車架上。而承載式車身沒有獨立車架，全部載荷由車身承受，底盤各部件直接與車身連接。大型貨車、客車及越野車輛多采用非承載式車身，而轎車一般采用承載式車身結(jié)構(gòu)。汽車車身類型及特點2.汽車車身生產(chǎn)制造的特點從生產(chǎn)制造和性能要求等綜合方面來看，汽車車身具有以下特點：（1）生產(chǎn)成本高。從制造成本上來看，轎車車身占整車的50%～70%，載貨車車身占整車的15%～30%，檔次越高的汽車，車身制造成本占的比例越大。（2）制造工藝復(fù)雜。車身制造工藝包括沖壓、焊裝、涂裝三大工藝，各項工藝又有很多工序環(huán)節(jié)，諸多因素影響著車身的生產(chǎn)制造工藝。（3）質(zhì)量占比大。車身質(zhì)量在整車總重量中的占比較大，一般來說，轎車車身質(zhì)量占整車的40%～60%，載貨汽車車身質(zhì)量占整車的20～30%。（4）性能要求高。從汽車發(fā)展趨勢來看，人們對汽車的安全性、舒適性、新穎性以及豪華檔次等的要求將越來越高，而這些方面很多要通過汽車車身來體現(xiàn)。汽車車身結(jié)構(gòu)一般來說，汽車車身包括車身本體及附件。車身本體由車身結(jié)構(gòu)件和覆蓋件組成。車身結(jié)構(gòu)件是車身的骨架，是承受載荷的主體，由橫梁、縱梁、立柱和加強(qiáng)板組成。車身覆蓋件是覆蓋和連接在車身結(jié)構(gòu)件上的大表面鈑金件。車身附件是安裝在車身本體上的附屬部件及裝飾件，如儀表板總成、座椅、封窗玻璃、前照燈、后視鏡等。轎車的骨架結(jié)構(gòu)一般由車身兩側(cè)的A柱、B柱和C柱，加上車頂?shù)臄?shù)根橫梁及兩根縱梁、車底部的數(shù)根橫梁以及車門上的防撞鋼梁等構(gòu)成，使駕乘室成一個整體，讓它在受到撞擊時能抵抗外部強(qiáng)大的沖擊力，盡量減少變形，從而給車內(nèi)乘員一個安全的空間。轎車的骨架由發(fā)動機(jī)艙總成、空氣盒總成、頂蓋、底板總成、側(cè)圍總成、行李艙隔板、后圍等組成。轎車車身覆蓋件主要是由薄鋼板在雙軸向拉伸應(yīng)力作用下產(chǎn)生變形而成為曲面結(jié)構(gòu)的沖壓件構(gòu)成，包含車內(nèi)室頂蓋、發(fā)動機(jī)艙蓋、翼子板、擋泥板、行李艙蓋、車門等。汽車車身結(jié)構(gòu)車身本體結(jié)構(gòu)汽車車身結(jié)構(gòu)車身駕乘室整體汽車車身結(jié)構(gòu)車身骨架汽車車身結(jié)構(gòu)車身覆蓋件汽車車身結(jié)構(gòu)關(guān)于汽車車身的構(gòu)成，還有一種說法，認(rèn)為汽車車身由覆蓋件和一般沖壓件構(gòu)成，這里的覆蓋件是指構(gòu)成駕駛室和車身表面的部件，以及覆蓋發(fā)動機(jī)和底盤其他表面的結(jié)構(gòu)部件。車身覆蓋件又可分為外覆蓋件、內(nèi)覆蓋件和骨架件，其中外覆蓋件主要起防護(hù)、美觀、降低風(fēng)阻的作用；內(nèi)覆蓋件起加強(qiáng)剛性的作用；骨架件起支承車身結(jié)構(gòu)的作用。外覆蓋件主要有車頂蓋、發(fā)動機(jī)艙蓋外板、行李箱蓋外板、四門外板、前后翼子板等。內(nèi)覆蓋件主要有前、后底板，前圍上、下板等。骨架件主要有側(cè)圍，前、中、后頂梁等。汽車車身結(jié)構(gòu)發(fā)動機(jī)艙蓋主要構(gòu)件汽車車身結(jié)構(gòu)行李艙蓋主要構(gòu)件汽車車身結(jié)構(gòu)車門主要構(gòu)件汽車車身結(jié)構(gòu)車身底板主要構(gòu)件汽車車身結(jié)構(gòu)側(cè)圍主要構(gòu)件汽車車身材料車身材料對汽車車身而言相當(dāng)重要，它不僅直接影響汽車的總重，從而對汽車行駛性能產(chǎn)生影響，而且還影響著汽車的安全性、舒適性、工藝性、壽命以及外觀的耐用性與觀賞性。因此，車身材料在滿足車身的設(shè)計、生產(chǎn)、制造、裝配等方面要求的同時，還要滿足使用、維護(hù)等方面的要求。車身使用的材料大概分為三類:金屬材料、非金屬材料、復(fù)合材料。汽車車身材料1.金屬材料汽車制造使用的鋼材主要以鋼板材為主，所用板材的厚度根據(jù)車身不同部位強(qiáng)度的需要而不盡相同。其中車身外部板件常使用0.5～1.2mm厚的板材，車架等車身結(jié)構(gòu)件多使用2～5mm厚的板材。車身使用的鋼板根據(jù)制造方法可以分為冷成型鋼和熱成型鋼兩類。冷成型鋼大都使用在汽車車身表面等要求平滑美觀的構(gòu)件上，熱成型鋼主要用于車身上較厚板件的制作，如車架、骨架和橫縱梁等構(gòu)件。此外，汽車車身上使用鋁板、鋁合金等之類的輕金屬材料越來越多，其所占汽車自重的比例也越來越高。汽車車身材料2.非金屬材料在汽車制造中，長時間以來都以金屬材料為主。但是非金屬材料的原料來源廣泛，成型工藝簡單，并具有金屬材料所不及的某些特殊性能，能滿足某些汽車零部件的特殊要求。特別是近年來，隨著非金屬材料的迅猛發(fā)展和汽車輕量化的要求，非金屬材料已越來越多地應(yīng)用在汽車車身上。車身用非金屬材料包括塑料、橡膠、玻璃、樹脂等。汽車車身材料3.復(fù)合材料復(fù)合材料是由兩種或兩種以上化學(xué)本質(zhì)不同的組分經(jīng)人工合成的材料，結(jié)構(gòu)為多相，一類組成相為基體，起粘接作用；另外一類組成相為增強(qiáng)相，用來增強(qiáng)材料的力學(xué)性能和提高材料的比強(qiáng)度、比剛度等。近年來，復(fù)合材料在汽車上使用得越來越多，某些汽車車身外板零件如擋泥板、發(fā)動機(jī)艙蓋、車頂蓋、保險杠、行李艙蓋等就可能采用復(fù)合材料制成。汽車車身構(gòu)件的加工及性能要求1.汽車車身構(gòu)件的選材及加工汽車車身部件一般通過沖壓工藝加工成型。汽車車身沖壓件可分為兩類。一類是形狀復(fù)雜但受力較小的零件,如汽車駕駛室覆蓋件及某些部件的外殼,要求板材具有良好的沖壓性能和表面質(zhì)量,多選用冷軋深沖低碳薄鋼板沖壓。另一類是形狀比較復(fù)雜且受力較大的零件,如汽車車架,既要求板材有較高的強(qiáng)度又要具有良好的沖壓性能,因此大多選用沖壓性能好的熱軋低碳鋼或碳素鋼厚鋼板沖壓。汽車車身構(gòu)件的加工及性能要求2.汽車車身覆蓋件的性能要求車身覆蓋件是構(gòu)成車身整體及內(nèi)外表面的主要部件，因此，其結(jié)構(gòu)性能和加工工藝要求較高。（1）表面無缺陷覆蓋件表面上任何微小的缺陷都會影響汽車外形的美觀，因此覆蓋件表面不允許有波紋、皺折、凹痕、擦傷、邊緣拉痕和其他影響車身外觀質(zhì)量的缺陷。覆蓋件上的裝飾棱線和筋條要求清晰、平滑、左右對稱和過渡均勻，覆蓋件之間的棱線銜接應(yīng)吻合流暢，不允許參差不齊。汽車車身構(gòu)件的加工及性能要求（2）尺寸精確覆蓋件之間的連接多用點焊或用螺釘連接，裝配連接處的兩個覆蓋件的輪廓尺寸、孔位尺寸、空間曲面必須一致。（3）剛性好覆蓋件拉延成型時，由于其塑性變形的不均勻性，往往會使某些部位剛性較差。剛性差的