《汽车制造工艺》 课件 2.1汽车车身结构认知

汽车制造工艺汽车车身冲压主讲教师：汽车车身结构认知学习目标：知识目标：1.能正确对车身分类，知道不同类别车身的特点和应用情况；2.能简述汽车车身生产制造的特点；3.知道汽车车身的结构组成及各部位的主要组件；4.了解汽车车身构件的加工方法及性能要求。学习目标：能力目标：1.能在实车上查找辨识车身各组件；2.能叙述说明汽车车身材料及其应用。学习目标：素质目标：1.能够开展合作学习，培养团队协作精神；2.能借助资料，有效开展学习；3.能够制定计划，完成工作任务。学习目标：思政目标：1.认识到汽车车身结构的复杂性，关注车身制造技术；2.关注汽车车身材料科学的发展与变化。PART-01汽车车身类型及特点PART-02汽车车身结构PART-03汽车车身材料目录CONTENTSPART-04汽车车身构件的加工及性能要求汽车车身类型及特点1.汽车车身的分类汽车的品种很多，车身造型各异。按车身是否承受载荷可以分为：非承载式车身和承载式车身。非承载式车身由车架与车身组成，车架与车身由螺栓连接，车身内部的载荷作用在车架上。而承载式车身没有独立车架，全部载荷由车身承受，底盘各部件直接与车身连接。大型货车、客车及越野车辆多采用非承载式车身，而轿车一般采用承载式车身结构。汽车车身类型及特点2.汽车车身生产制造的特点从生产制造和性能要求等综合方面来看，汽车车身具有以下特点：（1）生产成本高。从制造成本上来看，轿车车身占整车的50%～70%，载货车车身占整车的15%～30%，档次越高的汽车，车身制造成本占的比例越大。（2）制造工艺复杂。车身制造工艺包括冲压、焊装、涂装三大工艺，各项工艺又有很多工序环节，诸多因素影响着车身的生产制造工艺。（3）质量占比大。车身质量在整车总重量中的占比较大，一般来说，轿车车身质量占整车的40%～60%，载货汽车车身质量占整车的20～30%。（4）性能要求高。从汽车发展趋势来看，人们对汽车的安全性、舒适性、新颖性以及豪华档次等的要求将越来越高，而这些方面很多要通过汽车车身来体现。汽车车身结构一般来说，汽车车身包括车身本体及附件。车身本体由车身结构件和覆盖件组成。车身结构件是车身的骨架，是承受载荷的主体，由横梁、纵梁、立柱和加强板组成。车身覆盖件是覆盖和连接在车身结构件上的大表面钣金件。车身附件是安装在车身本体上的附属部件及装饰件，如仪表板总成、座椅、封窗玻璃、前照灯、后视镜等。轿车的骨架结构一般由车身两侧的A柱、B柱和C柱，加上车顶的数根横梁及两根纵梁、车底部的数根横梁以及车门上的防撞钢梁等构成，使驾乘室成一个整体，让它在受到撞击时能抵抗外部强大的冲击力，尽量减少变形，从而给车内乘员一个安全的空间。轿车的骨架由发动机舱总成、空气盒总成、顶盖、底板总成、侧围总成、行李舱隔板、后围等组成。轿车车身覆盖件主要是由薄钢板在双轴向拉伸应力作用下产生变形而成为曲面结构的冲压件构成，包含车内室顶盖、发动机舱盖、翼子板、挡泥板、行李舱盖、车门等。汽车车身结构车身本体结构汽车车身结构车身驾乘室整体汽车车身结构车身骨架汽车车身结构车身覆盖件汽车车身结构关于汽车车身的构成，还有一种说法，认为汽车车身由覆盖件和一般冲压件构成，这里的覆盖件是指构成驾驶室和车身表面的部件，以及覆盖发动机和底盘其他表面的结构部件。车身覆盖件又可分为外覆盖件、内覆盖件和骨架件，其中外覆盖件主要起防护、美观、降低风阻的作用；内覆盖件起加强刚性的作用；骨架件起支承车身结构的作用。外覆盖件主要有车顶盖、发动机舱盖外板、行李箱盖外板、四门外板、前后翼子板等。内覆盖件主要有前、后底板，前围上、下板等。骨架件主要有侧围，前、中、后顶梁等。汽车车身结构发动机舱盖主要构件汽车车身结构行李舱盖主要构件汽车车身结构车门主要构件汽车车身结构车身底板主要构件汽车车身结构侧围主要构件汽车车身材料车身材料对汽车车身而言相当重要，它不仅直接影响汽车的总重，从而对汽车行驶性能产生影响，而且还影响着汽车的安全性、舒适性、工艺性、寿命以及外观的耐用性与观赏性。因此，车身材料在满足车身的设计、生产、制造、装配等方面要求的同时，还要满足使用、维护等方面的要求。车身使用的材料大概分为三类:金属材料、非金属材料、复合材料。汽车车身材料1.金属材料汽车制造使用的钢材主要以钢板材为主，所用板材的厚度根据车身不同部位强度的需要而不尽相同。其中车身外部板件常使用0.5～1.2mm厚的板材，车架等车身结构件多使用2～5mm厚的板材。车身使用的钢板根据制造方法可以分为冷成型钢和热成型钢两类。冷成型钢大都使用在汽车车身表面等要求平滑美观的构件上，热成型钢主要用于车身上较厚板件的制作，如车架、骨架和横纵梁等构件。此外，汽车车身上使用铝板、铝合金等之类的轻金属材料越来越多，其所占汽车自重的比例也越来越高。汽车车身材料2.非金属材料在汽车制造中，长时间以来都以金属材料为主。但是非金属材料的原料来源广泛，成型工艺简单，并具有金属材料所不及的某些特殊性能，能满足某些汽车零部件的特殊要求。特别是近年来，随着非金属材料的迅猛发展和汽车轻量化的要求，非金属材料已越来越多地应用在汽车车身上。车身用非金属材料包括塑料、橡胶、玻璃、树脂等。汽车车身材料3.复合材料复合材料是由两种或两种以上化学本质不同的组分经人工合成的材料，结构为多相，一类组成相为基体，起粘接作用；另外一类组成相为增强相，用来增强材料的力学性能和提高材料的比强度、比刚度等。近年来，复合材料在汽车上使用得越来越多，某些汽车车身外板零件如挡泥板、发动机舱盖、车顶盖、保险杠、行李舱盖等就可能采用复合材料制成。汽车车身构件的加工及性能要求1.汽车车身构件的选材及加工汽车车身部件一般通过冲压工艺加工成型。汽车车身冲压件可分为两类。一类是形状复杂但受力较小的零件,如汽车驾驶室覆盖件及某些部件的外壳,要求板材具有良好的冲压性能和表面质量,多选用冷轧深冲低碳薄钢板冲压。另一类是形状比较复杂且受力较大的零件,如汽车车架,既要求板材有较高的强度又要具有良好的冲压性能,因此大多选用冲压性能好的热轧低碳钢或碳素钢厚钢板冲压。汽车车身构件的加工及性能要求2.汽车车身覆盖件的性能要求车身覆盖件是构成车身整体及内外表面的主要部件，因此，其结构性能和加工工艺要求较高。（1）表面无缺陷覆盖件表面上任何微小的缺陷都会影响汽车外形的美观，因此覆盖件表面不允许有波纹、皱折、凹痕、擦伤、边缘拉痕和其他影响车身外观质量的缺陷。覆盖件上的装饰棱线和筋条要求清晰、平滑、左右对称和过渡均匀，覆盖件之间的棱线衔接应吻合流畅，不允许参差不齐。汽车车身构件的加工及性能要求（2）尺寸精确覆盖件之间的连接多用点焊或用螺钉连接，装配连接处的两个覆盖件的轮廓尺寸、孔位尺寸、空间曲面必须一致。（3）刚性好覆盖件拉延成型时，由于其塑性变形的不均匀性，往往会使某些部位刚性较差。刚性差的