第三篇---车架

1、每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday 车架组专业课件部门（小组）：部门（小组）：SPSP平台部平台部 车架组车架组讲师：车架组成员讲师：车架组成员时间：时间：1h1h目的：使员工了解车桥系统的相关知识目的：使员工了解车桥系统的相关知识每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday目 录车架概述车架结构设计车架制造基本知识1234车架失效分析每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday一、车架概述就像人的身体由骨就像人的身体由骨架

2、来支持一样，汽架来支持一样，汽车也必须有一幅骨车也必须有一幅骨架，这就是车架。架，这就是车架。什么是车架什么是车架每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday承受行驶时所受的冲击、扭曲、惯性力等承受行驶时所受的冲击、扭曲、惯性力等支撑连接汽车的各零部件支撑连接汽车的各零部件承受汽车自身零部件的重量承受汽车自身零部件的重量车架的作用车架的作用每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday车架的类型车架的类型广义的车架包括两大类，我们所说的车架一般指下面的广义的车架包括两大类，我们所说的车架一

3、般指下面的1类。类。2.承载式车身承载式车身 主要用于轿车，承载主要用于轿车，承载式车身兼起车架作用式车身兼起车架作用 1.传统式车架传统式车架 采用非承载式车身，应用于采用非承载式车身，应用于货车、越野车等货车、越野车等每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday非承载式车身非承载式车身承载式车身承载式车身每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday边梁式车架边梁式车架边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横

4、梁连接成坚固的成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。刚性构架。 边梁式车架边梁式车架车架分为三类车架分为三类每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday中梁式车架中梁式车架中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称为脊梁式车架此亦称为脊梁式车架。 每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday综合式车架综合式车架车架前部是边梁式，而后部是中梁式，这种车架称车架前部是边梁式，而后部是中梁式，这种车架称为综合式车架（也称复合式

5、车架）。它同时具有中为综合式车架（也称复合式车架）。它同时具有中梁式和边梁式车架的特点。梁式和边梁式车架的特点。 每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday. .梯形车架梯形车架. .其他形式其他形式车架的发展车架的发展 . .中梁式车架中梁式车架. .承载式车身承载式车身车架的发展车架的发展每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday梯梯形形车车架架是是最最早早出出现现的的车车架架形形式式将粗壮的钢梁焊接或铆合起来成为一个钢架，然后在这个钢架上将粗壮的钢梁焊接或铆合起来成为一个钢架，

6、然后在这个钢架上安装引擎、悬架、车身等部件，这个钢架就是名附其实的安装引擎、悬架、车身等部件，这个钢架就是名附其实的“车架车架” 每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称脊骨式车架，中梁的断面可以做成管形或箱形。亦称脊骨式车架，中梁的断面可以做成管形或箱形。每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday 承载式车身承载式车身 也称作整体式或单体式车架。车身承受所有的也称作整体式或单体式车架。

7、车身承受所有的载荷，充当车架，所以准确称呼应为载荷，充当车架，所以准确称呼应为“无车架结构的承载式车身无车架结构的承载式车身”每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday其它形式车架其它形式车架 钢管式车架就是用很多钢管焊接成一个钢管式车架就是用很多钢管焊接成一个框架，再将零部件装在这个框架上框架，再将零部件装在这个框架上每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little EverydayText 1Text 2Text 3Text 4将铝合金条梁焊接、铆接或贴合在一起组成一个将铝合金条梁焊接、铆接或贴合在一起

8、组成一个框架，特点是成本高，不宜大量生产。框架，特点是成本高，不宜大量生产。每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday碳纤维车架为“特殊材料一体成型式车架”。车架的刚度极高，重量比其它任何车架都要轻，重心也可以造得很低。但是制造成本是它的致命伤，因此目前都只用于不计成本的赛车和极少数量产车上。每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday我们公司的我们公司的SUVSUV、皮卡车架采用的都是边梁式，但、皮卡车架采用的都是边梁式，但是其具体结构又不尽相同。根据底盘形式不同，是其具体结构又不尽

9、相同。根据底盘形式不同，车架分为车架分为K K底盘形式与底盘形式与KD1KD1底盘形式。底盘形式。K K底盘车架主要应用于：哈弗、风骏等底盘车架主要应用于：哈弗、风骏等KD1KD1底盘车架主要用于：迪尔、赛铃、赛酷等底盘车架主要用于：迪尔、赛铃、赛酷等另外还有由另外还有由K K底盘车架衍生的变型车架，应用于赛底盘车架衍生的变型车架，应用于赛影、赛铃。影、赛铃。我们的产品我们的产品每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little EverydayK K 底盘以哈弗车架为例，其结构形式特点：底盘以哈弗车架为例，其结构形式特点：前段中段后段1.1.采用边梁式采用边梁式

10、2.2.分为前、中、后三段分为前、中、后三段每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little EverydayKD1KD1底盘以赛铃小双车架为例，其结构形式特点：底盘以赛铃小双车架为例，其结构形式特点：1.1.采用边梁式采用边梁式2.2.为左、右纵梁结构为左、右纵梁结构每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday二、车架结构设计车架在结构布置上应达到合理的目标，何为合理？所谓的合理就是在满足车架自身有足够的强度、刚度的要求及整车布置要求的前提下，达到便于安装和拆卸。车架结构是否关键需要从两方面分析，即车架自身

11、关键结构强度、刚度和底盘件辅助关键结构的功能。每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday1.1.车架结构的受力要评价车架设计和结构的好坏，首先应该清楚了解的是车辆在行驶时车架所要承受的各种不同的力。如果车架在某方面的韧性不佳，就算有再好的悬挂系统，也无法达到良好的操控表现。而车架在实际环境下要面对4种压力。a.负载弯曲u部分汽车的悬挂重量，是由车架承受的，通过轮轴传到地面。而这个压力，主要会集中在轴距的中心点。因此车架底部的纵梁和横梁一般都要求较强的强度。每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little E

12、veryday如右图：利用CAE的分析手段来计算的车架弯曲刚度计算工况b. 非水平扭动 当前后对角车轮遇到道路上的不平而滚动，车架的梁柱便要承受这个纵向扭曲压力,情况就好象要你将一块塑料片扭曲成螺旋形一样。 图3：扭转刚度计算工况。每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday图：3c横向弯曲所谓横向弯曲，就是汽车在入弯时重量的惯性（即离心力）会使车身产生向弯外甩的倾向，而轮胎的抓着力会和路面形成反作用力，两股相对的压力将车架横向扭曲。f每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everydayu车辆在

13、行驶时，每个车轮因为路面和行驶情况的不同，（路面的铺设情况、凹凸起伏、障碍物及进出弯角等等）每个车轮会承受不同的阻力和牵引力，这可以使车架在水平方向上产生推拉以至变形，这种情况就好象将一个长方形拉扯成一个菱形一样。d水平菱形扭动 2.2.纵梁、横梁及其联接每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday常用材料牌号及含义含义含义最低屈服强度最低屈服强度是是235M235MPaPa的的碳素结构钢碳素结构钢含义含义优质碳素结构钢，优质碳素结构钢，含碳量含碳量0.2%0.2%Q235SAPH440SAPH4402020材料分类分类3.车架常用材料含义

14、含义Q/BQB 301-2003Q/BQB 301-2003宝钢标准，抗拉宝钢标准，抗拉强度强度440440M MPaPa每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday三、车架制造基础知识. .焊机焊胎焊机焊胎车架制造. .冲压模具冲压模具. .冲压工艺冲压工艺3.3.焊接工艺焊接工艺每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday（一）、冲压知识概述冷冲压：在常温下，利用冲压模在压力机上对板料施加 压力，使其产生塑性变形或分离，以而获得所 需形状和尺寸的零件的一种压力加工方法。1.冲压的概念

15、每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday 1）、分离工序 是使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序。 如落料、冲孔、切断、精冲等 2.冲压的基本工序每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everydaya、落料是被分离的部分为成品，而周边是废料；b、冲孔是被分离的部分为废料，而周边是成品;落料过程仿真落料过程仿真冲孔过程仿真冲孔过程仿真每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday冲裁变形三阶段过程弹性变形阶段塑性变形阶段断裂分离阶段冲裁变形

16、过程仿真每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday 毛坯在不被坏的条件下发生塑性变形不被坏的条件下发生塑性变形需形状，尺寸和精度的加工方法。主要有弯曲、拉深、翻边等。 2）、工序成形每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everydaya、弯曲是将坯料弯成一定的角度，一定的曲率形一定形 状零件的工序。2 弯曲时还应尽可能使弯曲线与坯料纤维方向垂直。1 板料外层受拉伸力，内层受压缩力。每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday 回弹现象-由于

17、弹性变形的恢复，坯料略微弹回一点， 使被弯曲的角度增大。一般回弹角为010。b、拉深是利用模具使冲裁后得到的平板坯料变形成开 口空心零件的工序。 拉伸过程仿真拉伸过程仿真每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday a、对冲裁件的要求冲裁件的形状应力求简单、对称，有利于材料的合理利用（图9-20） 同时应避免长槽与细长悬臂结构（图9-21），否则制造模具困难。利用率高利用率高利用率高利用率高落料外形不合理落料外形不合理零件形状与节约材料的关系零件形状与节约材料的关系3.冲压件的结构工艺性简述每天进步一点点每天进步一点点Improving l

18、ittle by little Everyday 冲裁件的内、外形转角处，要尽量避免尖角，应以圆弧连 接。以避免尖角处应力集中被冲模冲裂。冲孔件尺寸与厚度关系合理冲孔件尺寸与厚度关系合理每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday b、对弯曲件的要求弯曲件形状应尽量对称，弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲 半径，并应考虑材料纤维方向，以免成型过程中弯裂。弯曲边过短不易弯成型，故应使弯曲边高度H2s。若H2s， 则必须压槽，或增加弯曲边高度，然后加工去掉（如图）。每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little

19、 Everyday弯曲带孔件时，为避免孔的变形，孔的边缘距弯曲中心应有一定的 距离（如图）。图中L1.52s。当L过小时,可在弯曲线上冲工艺 孔,如对零件孔的精度要求较高，则应弯曲后再冲孔。C、对拉伸件的要求拉深件外形应简单、对称，且不宜太高。以便使拉深次数尽量少，并 容易成型。每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday拉深件的圆角半径（如图示）应满足：rdS，R2S，r（3-5）S。 否则，应增加整形工序。每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday在冲压加工中，将材料加工成零件（或

20、半成品）的一种特殊工艺装备（俗称冲模）。 1、冲压模具3.模具概述每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday冲压件品种式样繁多，导致冲模类型多种多样。2、冲压模具分类1）冲裁模具带滑动机构的侧冲孔模具带滑动机构的侧冲孔模具落料模具落料模具每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday2）、拉延模：使毛坯料片变成开口空腔状件的模具K2DK2D螺旋簧支座螺旋簧支座拉延模示意图下模 2.顶杆 3.压边圈 4.上模3）、成型模每天进步一点点每天进步一点点Improving little by l

21、ittle Everyday2)、翻边不平整3)、翻边拉毛4)、翻边裂5)、翻边回弹6)、扭曲变形1)、成型不到位4、冲压件常见缺陷每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday焊接是通过局部加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使分离的两部分金属形成原子间结合的一种加工方法。焊接及其本质焊接及其本质 焊接两大特点就是加热、加压焊接两大特点就是加热、加压（二）、车架焊接概述每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday焊接熔化极熔焊压焊钎焊非熔化极电弧焊气焊激光焊焊条电弧焊埋弧焊CO

22、2气体保护焊钨极氩弧焊电阻焊摩擦焊超声波焊烙铁钎焊火焰钎焊对焊缝焊点焊等离子弧焊焊接方法分类焊接方法分类每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday 焊接焊接焊接做为现代工业生产中重要的连接金属方法 ，同样也被应用到车架生产中。 焊接焊接车架与焊接车架与焊接每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday1.CO21.CO2气体保护焊气体保护焊车架中常用焊接方法车架中常用焊接方法 CO2气体保护电弧焊属于气体保护电弧焊，利用外加气体作为电弧介质并保护电弧与焊接区的电弧焊方法。 其适用于焊接低

23、碳钢及低合金钢等黑色金属。图为CO2气体护焊的焊机每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday优点优点 1 焊接生产率高2 焊接成本低3 焊接变形小4 焊接质量高5 适用范围广6 操作简单CO2CO2气体保护焊特点气体保护焊特点 车架中的焊接大部分使用的是CO2气体保护焊每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday缺点缺点 1 飞溅率较大且表面成形较差 2 很难用交流电源进行焊接 3 抗风能力差 4 不能焊接易氧化的有色金属车架生产中使用防飞溅液、直流交换电源等克服这些缺点。每天进步一点

24、点每天进步一点点Improving little by little Everyday2.2.点点 焊焊棒状铜电极压紧后通电加热，在工件之间形成椭球状熔化核心，切断电流冷却结晶形成熔核。1.1.上电极上电极2.2.工件工件3.3.下电极下电极每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday点焊过程点焊过程：预加压力预加压力 通电加热通电加热 锻压锻压工艺参数：工艺参数： 焊接电流 电极压力 焊接时间 电极头端面直径每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday工艺特点工艺特点： 1 1）操作简

25、单； 2 2）生产效率高； 3 3）生产设备及维修复杂。 车架横梁点车架横梁点焊焊 应用范围：应用范围： 适用于薄板焊接，在汽车制造业得到大量应用。因车架钢板较厚，应用此种焊接不如车身广泛。车身中的车身中的点焊点焊每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday2.2.凸凸 焊焊车架上焊接的螺母都是凸焊上的。凸焊螺母凸焊螺母凸焊机凸焊机每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday焊接对车架的影响焊接对车架的影响焊接应力和变形焊接应力和变形 焊接过程中，由于被连接构件局部受热和焊后不均匀冷却，

26、将产生焊接残余应力和焊接变形。焊接应力与变形对车架构件的稳定稳定和疲劳强度疲劳强度均有显著的影响，焊接残余应力高的可达到钢材屈服点。每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday焊接变形可使构件产生初始缺陷。设计焊接结构以及施工过程都应采取措施，减少焊接应力和焊接变形。防止变形过大的方法防止变形过大的方法：1）设计应考虑在保证安全的前提下减小焊缝的尺寸；2）合理的坡口形状；3）对称布置焊缝；4）选择合理的焊接顺序等。 每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday四、车架失效分析车架失效分析

27、是在车架设计和制造过程中对构成车架的子系统、零件进行分析，找出所有潜在的失效模式，并分析其可能的结果，从而预先采取必要措施，以提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动。车架车架失效分析失效分析定义定义每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday车架焊接总成发动架机支架焊接组件第四横梁焊接总成第三横梁焊接总成车身支撑货箱支撑变速器支架油箱前支架一、车架重要组成部分及功能每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday功功 能能车架焊接总成车架焊接总成支撑车身和发动机等有关部件支撑车身和发动机等

28、有关部件承受力和力矩承受力和力矩吸收撞击产生的能量吸收撞击产生的能量减少传动系统与路面引起的振动和噪声减少传动系统与路面引起的振动和噪声每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday第五横梁焊接总成第四横梁焊接总成吸收正面撞击能量支撑发动机减少发动机产生的振动发动机支架焊接组件前防撞梁焊接总成支撑变速器支撑发动机减少发动机产生的振动每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday项目潜在失效模式失效后果潜在失效的起因车架焊接 总成变形l底盘系统产生噪音，影响整车性能l车架过早损坏l整车舒适性降

29、低l选用材料不当l焊接缺陷l设计不合理l应力集中纵横梁开裂l行驶性降低l整车舒适性降低l功能降低l整车寿命缩短l整车可靠l选用材料不当l焊接缺陷l设计不合理l应力集中零部件断裂l丧失行驶功能l可靠性降低l车架过早损坏l产生噪音l选用材料不当l焊接缺陷l设计不合理l应力集中底盘腐蚀l可靠性降低l车架过早损坏l整车强度刚度降低l产生噪音l选用材料不当l焊接缺陷l漆面不均匀二、潜在失效后果及起因每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday1 1、第二横梁焊接总成、第二横梁焊接总成项目潜在失效模式失效后果潜在失效的起因第二横梁焊接总成弯曲扭转变形l

30、零部件移位l转向性能下降或丧失l行驶性能下降或丧失l高速稳定性下降l选用材料不当l焊接缺陷l设计不合理l应力集中焊缝开裂l可靠性降低l整车寿命缩短l转向性能下降或丧失l行驶性能下降或丧失l高速稳定性下降l产生噪音l选用材料不当l焊接缺陷l应力集中横梁下板腐蚀l可靠性降低l整车寿命缩短l选用材料不当l焊接缺陷每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday2 2、第四横梁焊接总成、第四横梁焊接总成项目潜在失效模式失效后果潜在失效的起因第四横梁焊接总成弯曲变形l变速器移位l通过性降低l整车寿命降低l选用材料不当l焊接缺陷l设计不合理l应力集中焊缝开裂l可靠性降低l整车寿命减少l产生噪音l选用材料不当l焊接缺陷l应力集中横梁下板腐蚀l可靠性降低l整车寿命减少l选用材料不当l焊接缺陷l漆面不均匀每天进步一点点每天进步一点点Improving little by little Everyday3 3、前防撞梁焊接总成、前防撞梁焊接总成项目潜在失效模式失效后果潜在失效的起因前防