汽车车身知识介绍

汽车车身知识介绍参与的小组成员有：白战兵、李军超、罗奎、张中开、徐涛、鲁磊、董松锋、童治武、万锋、王川、张孟孟、黄传奇、秦基伟。组长：白战兵、李军超汽车车身及材料的发展史汽车从诞生之日起一直处于加工、制造业中比较前沿的领域，很多新技术、新材料首先应用于汽车工业。很多汽车爱好者对各种新型发动机技术、电子控制技术和悬挂技术如数家珍，但对车身技术了解相对较少。车身是汽车构成中的最重要部件，作为承载汽车上的所有组件的结构件而存在，做个简单的比方，车身就如同人的骨骼，而发动机、变速箱、转向机、车桥、悬挂如同脏器、肌腱一般附着在骨骼上。如今的人们对汽车的安全性要求甚高，而这与车身材料息息相关，但目前很多人都对车身材料不了解，甚至存在误区，这里我将与各位简单探讨一下当今车身材料的现状与发展。最早的车身设计源自于厢式马车汽车诞生之初，车身结构是在马车的基础上发展而来的，主要分为底盘和车厢两部分，也就是今天所说的非承载式车身。这种车身结构简单，承载能力好，如今依然广泛应用于载重汽车。但是非承载式车身的扭转刚度差、自重大、重心高等缺点限制了其在轿车领域的应用。因此工程师们开发出了承载式车身，将底盘与车厢一体化，由此车身成为了一个有机的整体。这一重要技术诞生改变了如今车身技术的格局，也推进车身材料的快速进步。钢制车身

钢一直是制造车身的主要材料，从铁器时代开始，人类应用铁这种黑色金属已经有近3000年的历史了，可以说铁是人类最熟悉的金属材料。直到工业革命，随着冶金技术的进步，铁合金中碳含量较低的一类：“钢”开始大量应用。由于碳含量低，钢要比铁具有更好的韧性，不容易折断且易于加工。早期的汽车使用的正是低碳钢，锻造成形的厚钢板构成了底盘大梁，较薄的钢板冲压成了车厢。这种制造方法一直延续到承载式车身诞生。承载式车身结合了大梁和车厢承载式车身的制造中主要使用冲压成型，一种通过挤压使平整的钢板在模具中成形的冷加工工艺。由于采用压力成形法，所以冲压加工的材料存在一种矛盾—强度高的材料塑性差，不容易成型。而强度低的材料容易成形，但成形后的零件强度偏低。此外，上世纪90年代受到碳排放政策限制，汽车轻量化备受重视，在这方面新材料汽车优势明显。面对竞争压力，钢铁企业开始了超轻钢制汽车车身UISAB(UltraLightSteelAutoBody)项目，旨在开发出一种重量轻、易于加工又具备高强度的钢材。新型车用结构钢钢铁企企业的研究思路是通过多晶相复合兼顾强度和延展性。钢材中一般存在不同的晶相，这些晶相是金属晶体冶炼成形时产生的。这里介绍两种晶体类型，马氏体和铁素体。其中马氏体坚硬，一般高温冶炼后淬火时由奥氏体转化而成、而铁素体则比较柔软。车身就脱胎于这些钢卷新型结构钢能够同时具备马氏体与铁素体两种晶相，这种钢名为DP(双相)钢。这种钢的晶相结构是在铁素体基体上存在众多马氏体小岛，冲压加工时铁素体具有良好的延展性而马氏体则保证了结构强度，另外铁素体在冲压中发生滑动，晶体间相互交结，形成加工硬化，使冲压成型后的零件强度更高。因此DP钢已经成为制造车身结构件的主要材料，一般1.2mm厚度的DP钢就已经可以达到主要结构件所需的强度。镶嵌马氏体小岛的晶体结构除了DP钢之外用于汽车的新型钢材还有IF钢、TRIP钢等等，这些钢材都是属于能够减薄使用的高强度钢。说到这里就涉及到人们思想中存在已久的一个误区，既钢板越厚越坚固。其实就现在的发展趋势而言，车身上的钢板在不断减薄，而车身强度却提高了。最直观的例子是：20年前的车身普遍使用2mm以上厚度的钢板，但是在碰撞测试中很多车得分很低。而今天的车身用钢板厚度在1.2mm，碰撞试验中五星得分却比比皆是。不过即便是这种高强度钢也只用在车身结构部件上，例如：纵梁、横梁、A、B、C柱等部位，而不受力的蒙皮依然采用普通软钢，这有利于加工成复杂的外部形状且柔软的表面在与行人发生碰撞时能够尽量保护行人。车身上采用软钢的部位如：引擎盖面板、翼子板、车门板、车顶板等。所以那些用手按来直观感受车身强度的朋友还是不要按蒙皮了，真想按的话就打开发动机盖按按减震塔、引擎盖背面的框架或者后备箱里两个后减震塔间的横梁吧，它们绝对够硬。厂家会标注使用不同强度钢材的车身说到捷车身贿强度螺，现草在很评多厂留家都泰会公份布自仆己车稠身各亿部分乏所使间用钢遣材抗兵拉强坚度，四单位余是M垒Pa奸(兆胆帕)桥，其率意义矿是在帮单位铸面积爹上所像能承叹受的戴拉力飘。数灾值越狼大强柱度越奸高。如：竭50看0M伶Pa忽相当行用于哈每平主方毫耳米的柿面积惭上可判以承叼受5闷0公粱斤的除拉力猪。这劲些强太度数晚据可旱以在应选择尸车辆各时当奸作一绍个参芹考，挪不过圾很多殖厂家披有时夫只给坝出最层高强茂度钢毕种的顽极限屑值，幸而这吩种最矿高强莫度的至钢材预往往捎仅用技在很贫小的影一部舰分加弦强结顷构上么，并摩不能顽直观轻的展扒现车愿身整拢体强双度。钢材按的防秧腐蚀钢铁舌材料灶具有赖优秀拼的强太度、杰刚度衰、硬洋度以恢及可树加工凉性，乐称得抱上是嘉非常脚优秀企的材偶料，料但是责任何规材料匙都有窝缺点衫，钢假材的吓最大深软肋破就是殖耐腐瞒蚀性芽差。柿铁的炊氧化吧和其刃中碳旋的含洗量关锈系很默大，锹碳会虏使铁静合金如内部叠形成竹原电猾池反箱应，痕使铁屈失去扑电子夏而氧朴化。喉氧化槽铁又拳是一盈种比纺较疏碍松的早物质张，并冷不像渔氧化谦铝等晋金属纽奉氧化亏物那来样形谣成致妨密氧名化层迅，可咏以保淹护内停部的篇金属泄元素叙不再豪继续身被腐意蚀。问且开亡始生众锈的船铁会败吸附冬更多流水气茶加快唉腐蚀砖进程姑，氧袍化损读失对陷于结拳构部贼件来击说是倾致命柴的，丢特别哥是如幼今采艰用超吩薄钢鉴板制杜造的贪车身号，本辫就轻旱薄的勾本体往上些唤许的困损失寺也会希明显壶的影老响到扮整体抄强度垄。因逼此对盯于轻裕量化液钢制首车身梦来说术，耐卡腐蚀易性也雨是一简项十构分重尼要的纳指标打。低合慌金耐颂候钢夺：C帆or科-T撑en遵钢目前站的车跪用钢番材已骡经考充虑到宇这个计问题殿，且南它本涉身的醉防腐多蚀原追理也欺并不掩新鲜宏，在键上世丸纪初尘就已矿经有欧应用点实例崭。上世名纪工舟业革陕命时倒期钢宴铁工劫业突锡飞猛产进，膛钢制纵悬索愚桥如扮雨后版春笋灶般出沸现，候而在罩这些声钢制锡桥梁斯在设咬计的法时候透必须遵面对饼潮湿迅且含稳盐量度高的猫海风竭侵袭尾，因倦此低衫合金镜耐候拐钢(讨co吨r-念te亚n冈考登授钢)排应运犯而生惠。不锈功钢由欺于含陆有占晴总合贺金含厦量2慢0%士以上争的镍偏与铬象所以陵能够督在金咸属表衔面形反成致灯密的劫氧化扬膜保乎护金令属本堪体，炮但是进镍与吊铬都仔是稀怕有元惭素，样导致扮不锈封钢的辽制造喜成本素居高时不下勾。因此拘合金歌含量窜低且老具有下耐大俗气腐窃蚀特降性的漏Co赌r-尸Te胃n钢抖以其及相对至低廉漆的价有格得畏到广爽泛应归用，臣通过鉴在钢伤中添鹅入微午量的新铜、鄙磷、残铬、闹镍等徒合金虾元素驰，可咬使钢锅在氧文化过删程中捐形成湾较为辛致密刑的氧呼化层蜂，这库种锈碑层形酷成了档对内坦部金脚属材健料的蜓保护扁，避评免其论继续仗被外总界空茧气腐随蚀。Co昂r-具Te番n钢扁目前元在汽付车制毒造领府域应逢用广寇泛，葵不过想值得屑一提征的是仙这种仿钢材普锈蚀兄的初炉始阶云段与士普通淹钢相欠同，炊会生寺黄锈资，随义后颜月色逐姑渐变斜暗，废最后青变成糠巧克插力色泼，至郑此材秧料的匙腐蚀旧速度施几乎遮为零锤。这却个形崇成稳典定保趋护性鹊锈层闪的过吓程十役分漫沾长，队一般饰是三热年。有而且积难看妙的锈建层也降会影斧响车东辆的胁美观潮使外嫌部油昌漆剥背落，鄙所以滥目前熟的车基用钢退板外朽还要山经过锡镀锌代处理动，镀疤锌之杰后的从钢板虎又多棒了一嘉层保粱护，华且表坦面更枕光洁裳，利怜于油疼漆附景着。新型天底盘现在劣厂商紧对于根自己拥产品煤的防艺腐蚀淋能力冰都十钻分有拒信心滥，通办过观很察很盲多车禽型的棉底盘送我发赚现，研如今患的底怪盘已态经不泥像过毙去的拳车那捡样需茧要喷库涂厚赛厚的江黑色量涂料眉了，傍很多兼车都抵是一漂层底巴漆直触接暴岗露在柱外，味好一尾些的冈会在紧外面托增加节一层努导流宇用的伶塑料禽护板王。所泽以我帝也不礼建议券新车遇去做宇底盘臂封塑通，首抱先封损塑的殃原料束来路居不明宗，存叔在破坚坏原搞有底北漆的辞风险脚，封狼塑层陵剥落寸时可昌能会孕粘连纵原厂程底漆昨。另热外，肚不良身的施刃工工丝式艺可行能将肤原有巨车辆铜底盘邮上设美计的惕排水扔孔堵孝死，僚导致辞雨水傻无法巧排除积。新材高料车摸身伴随体技术夹进步巷，制龟造车骄身的障材料别已经赶不仅浅仅是独钢铁陪了，馆越来梳越多毁的新僚材料含被应西用到季车身剃的制苏作中再。其狐中包困括：厚铝合累金、铅碳纤距维、赏塑料客、高榴分子兵复合芝材料剃等等秀。我建也简格单介晶绍其典中的次几种勤。铝合娃金材料说到荷铝合趁金这趴种材为料，赴必然距就会霞和航脸空航签天技快术联卖系到裳一起低，目颗前制题造飞栽机的泰主要墙材料境依然烘是铝宵合金默，即篇使波广音7殿87皆这种宗复合策材料恩占多寒的新传机型昨也不倘能完柳全摆擦脱铝剃合金待。铝档合金仗优异谣的延略展性田、只璃有钢熄材一拣半的及密度怠和良御好的夸耐腐禾蚀性邻都成轿为轻览量化妥结构料的首唉选材黑料。砍在很因多人餐的印良象中旬铝代耳表的今是柔匠软易碍变形阿，我幅想这熔种想陕法多打来自澡于易舒拉罐古、铝滴锅等恭日常巧铝制五品。梦而实韵际航静空级顾铝合理金的奖机械捉性能给甚至上要超虏过钢剩铁，舍以比鸽较常片见的玻70圣75除铝合浑金为踢例，赖它的帽抗拉草强度啄是5窑60锦MP蛇a，元不比泛前面揪提到郑钢材择强度甘低。铝合巴金车洽身大馋大降槽低了折车身物重量而同押样的皇重量染的钢耳和铝毅，铝焦体积路更大看，可脂以在位不增躺加重氧量的绝前提鱼下增践加结工构强给度。饰而且简目前来的铝此制车腿身多刷采用猪厚壁臣锻铝疑梁焊五接而垦成，友就结逢构强鲁度和肆刚度使而言蚂要比率冲压中薄钢灾更有然优势员，且退机构权的整悼体稳辞定性洋更好龄，在驼非设仁计受舌力方闻向受晌力时者有更肢大的街冗余丸度。扎此外限，铝归合金黑在大壤气环见境下敞几乎苦不被威腐蚀躁，可型以无辽途装歼使用央，不烟过处斑于美累观的痕考虑早，铝枕制车尼身依兔然会乞涂装毁上不蒜同颜检色的腾涂料龄。更高嘱的结景构稳剃定性铝制房诚车身汗的缺氧点是戏自身者造价碍较高斤，成毁型和烟焊接碎工艺泛都比虑较复岭杂，萝且变凑形后蒙不能应通过砖钣金绩修复旷，只阿能更肉换变粮形部疫件，彩维修塞成本穗居高驳不下甚。但个益人比伸较看寺好铝皂制车锻身，梁轻量在化且其高强备度的免车身奇比传籍统钢锤制车劫身更籍坚固冤，且挪不用绣担心弦腐蚀特造成累的强茎度降会低。另外责铝制斥车身掌的结谜构设月计局草更合命理，同承力榨结构腥与非锣承力石结构乱几乎讽独立坐。轻屿质合唱金车而身的傍前景宽值得钓期待枣。碳纤拌维材料随着司航空秀技术观的发戏展，碰在制缩慧造飞笑机时激需要渐一种偿更轻驴更坚资固的痕材料鹅，这尺时金伞属材症料已超经无嘴法满催足航弄空工美业的瞧需求复了，院而由火一种羊纤维杨材料颠取而野代之编。最处早碳凳纤维筛在汽李车领秀域主猴要应豆用在轻赛车当上，奖直到岂现在象也只嫌有超司跑级禾别的滔车辆塌用的冈上碳籍纤维胸。碳迟纤维码是一胜种纤断维丝格状的肝材料啄，在烘制作策成型绳时需受要像勺织布长一样碌纺织坝成片检状，酿用有耻机胶蜓浸润奔成形炊并固际化，粪制作版过程认类似最于玻旦璃钢肤。碳纤湖维覆司盖件种风靡贪改装抛界笨可召明显替降低抓车重碳纤垮维具巡寿有绝羊佳的泪韧性借和抗色拉强瓶度，稼且重评量只便有钢骆的1猎/4昏。轻透量、题高强投的特冰性正通是高饮性能券车所干需的籍，目掏前法娇拉利峰、兰墨博基妖尼等曾超跑敬的车企身由柱碳纤继维制剧成。不过活碳纤置维缺疫乏延敌展性从是其恢缺点宪，在览受到缩慧超出炉极限鸟的冲听击时迷碳纤歉维结杨构会什如同泪玻璃深一样州破碎犬。而绒且碳汪纤维蹦与其权它材予料的鬼连接勤也是艇个问毅题，烛使用邪传统迷的栓文接，幼连接国孔周骄围很干容易已产生敢裂纹吉。碳纤礼维材弱料的氧制造牵成本扯居高挠不下铅也是窗限制慢其应相用的垂一个型方面扩，即反使是冈在航拢空领股域碳催纤维桐的应涝用也乱比较她有限值。车身群材料户的未泊来发事展除了出