車身基本結(jié)構(gòu)課件

汽車車身的結(jié)構(gòu)汽車鈑金與涂裝2早期的木質(zhì)車身3馬車型汽車早期的汽車外形是由馬車的外形發(fā)展而來(lái),只能稱為“無(wú)馬的馬車”4箱型汽車汽車的速度逐漸提高。馬車型汽車很難抵擋風(fēng)雨，因此人們加了一個(gè)大箱子，上面裝有門窗。隨著車速的提高，空氣阻力大的問(wèn)題就暴露出來(lái)。5甲殼蟲(chóng)汽車箱型汽車的后期，人們逐漸意識(shí)到空氣阻力的重要性。影響空氣阻力的因素1934年，美國(guó)克萊斯勒公司生產(chǎn)的氣流牌小汽車，首先采用了流線型的車身外形（卡爾·比爾）。1949年，甲殼蟲(chóng)汽車才大規(guī)模的生產(chǎn)。（費(fèi)迪南德·波爾舍）6船型汽車甲殼蟲(chóng)汽車的缺點(diǎn)：一是乘員活動(dòng)空間狹小，二是對(duì)橫向風(fēng)的不穩(wěn)定性。1949年，福特公司推出了具有歷史意義的福特V8。船形車身存在的問(wèn)題：由于車的尾部過(guò)分的伸長(zhǎng)，形成了階梯狀，高速行駛時(shí)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的空氣渦流，因此影響了車速的提高。7魚(yú)型汽車缺點(diǎn)：汽車后窗傾斜大、面積大、因此降低了車身的強(qiáng)度，車內(nèi)溫度高汽車高速行駛時(shí)易產(chǎn)生很的升力。升力使汽車與地面附著力減小，使汽車行使穩(wěn)定鄉(xiāng)和操作性降低最早的魚(yú)形汽車是1949年美國(guó)的別克牌汽車為了克服船型汽車尾部呈階梯狀而產(chǎn)生較強(qiáng)的空氣渦流的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)者將汽車的后窗傾斜，最后就成為了斜背式?？雌饋?lái)像魚(yú)的脊背，即魚(yú)型車身。8楔型汽車魚(yú)形汽車帶來(lái)的問(wèn)題，使人們開(kāi)始致力于既減少空氣阻力又減小升力的空氣動(dòng)力性的研究。楔型汽車對(duì)于目前所考慮到的高速汽車，已接近理想造型。對(duì)一般轎車而言，車身只是一種準(zhǔn)楔形。絕對(duì)的楔形會(huì)影響汽車的實(shí)用性9子彈頭汽車是楔形汽車的一種變化子彈頭子彈頭型汽車10未來(lái)汽車的外型外形會(huì)更節(jié)能，更環(huán)保，更個(gè)性1112一、轎車車身結(jié)構(gòu)分類13(一)按車身承載方式分類有獨(dú)立車架，車架和車身為彈性連接。車身殼體不承載或只承受很小的載荷。支柱較細(xì)、風(fēng)窗玻璃較大。優(yōu)點(diǎn)：減振性好、工藝簡(jiǎn)單、易于改型、安全性好。缺點(diǎn)：整車質(zhì)量大、承載面高、成本高。非承載式車身14非承載式車身15承載式車身無(wú)車架，車身殼體承受全部載荷。優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量小、生產(chǎn)性好、安全性好缺點(diǎn)：底盤與車身結(jié)合部易發(fā)生疲勞損壞，減振、消音效果不夠好，車身變形后的測(cè)量與修復(fù)難度較大。(一)按車身承載方式分類16承載式車身17承載式車身18承載式車身192021（二）、按車身外形分類車身外形決定因素：座椅位置和數(shù)量、車門數(shù)量、頂蓋變化、發(fā)動(dòng)機(jī)和備胎的位置等。1.按車身背部結(jié)構(gòu)分類折背式直背式艙背式短背式222.依據(jù)側(cè)窗數(shù)、座位數(shù)（三）、汽車車身的分類----轎車

1、

按車門分①

二門及三門——小排量②

四門及五門——中高級(jí)

2、

按排量①

微型轎車

1.0L以下②

經(jīng)濟(jì)型轎車

1.0L—1.6L③

中級(jí)轎車

1.6L—2.5L④

中高級(jí)轎車

2.5L—4.0L⑤

高級(jí)轎車

4.0L以上3、

按車座分①

單排座

(跑車)②

二排座

(中級(jí)以下，4~6座)③三排座

高級(jí)車，7~8座)4、

按車頂分封閉式硬頂軟頂車敞篷車二、汽車車身的構(gòu)造型式轎車車身殼體結(jié)構(gòu)轎車普遍采用承載式車身結(jié)構(gòu)，圖示為車載式車身上典型零部件。汽車車身的構(gòu)成

車身本體（白車身bodyinwhite）：車身結(jié)構(gòu)件及覆蓋件的總成并包括翼子板、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、行李箱蓋和車門，但不包括附件及裝飾件的未涂漆的車身。

現(xiàn)代轎車車身本體的組成構(gòu)件大體分為三類：覆蓋件、車身結(jié)構(gòu)件（梁和支柱）及結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件。

第二節(jié)汽車車身的構(gòu)造型式

五轎車車身殼體結(jié)構(gòu)轎車車身殼體結(jié)構(gòu)按強(qiáng)度等級(jí)分段通常整個(gè)車身殼體按強(qiáng)度等級(jí)分為三段，圖中A、B、C分別代表車身前部、中部及后部。第二節(jié)汽車車身的構(gòu)造型式

五轎車車身殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)汽車發(fā)生正面碰撞或追尾事故時(shí)，所產(chǎn)生的沖擊能量得以迅速吸收，前車身或后車身局部首先變形成A′或C′，以保證可以中部乘客室B段有足夠的活動(dòng)范圍與安全空間。維修作業(yè)中應(yīng)當(dāng)絕對(duì)避免對(duì)于類似A、C段擅自施行加固作業(yè)。33非承載式客車車身34半承載式車身35承載式客車車身36骨架式車身、薄殼式車身結(jié)構(gòu)、復(fù)合車身（三）按車身殼體的組成形式分類將薄殼式和骨架式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)融為一體的結(jié)構(gòu)，通常是第二立柱與最末立柱之間為框架結(jié)構(gòu)，前圍和后圍為薄殼結(jié)構(gòu)。37三、貨車車身的結(jié)構(gòu)分類(一)按駕駛室與發(fā)動(dòng)機(jī)的相對(duì)位置分類(二)按駕駛室與車廂的連接關(guān)系分類

38（一）按駕駛室與發(fā)動(dòng)機(jī)的相對(duì)位置分類長(zhǎng)頭式短頭式平頭式39（二）按駕駛室與貨廂的連接關(guān)系分體式：駕駛室、貨廂和車架各成一體。連體式：駕駛室和貨廂連為一體，車身一般為薄殼式結(jié)構(gòu)。貨車根據(jù)不同的用途，有不同的貨箱型式。40單元3車身常用材料學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.能夠正確描述鋼板的性質(zhì)2.能夠正確描述鋼板的不同類型的拱曲的特點(diǎn)3.能夠正確描述車身常用鋼板的種類及特點(diǎn)4.能夠正確描述鋁板、塑料、橡膠在汽車車身上的應(yīng)用。5.能夠正確描述車用玻璃的種類及各類型玻璃的特點(diǎn)與應(yīng)用6.能夠正確描述車身用襯墊材料的種類及應(yīng)用41在汽車車身上使用的材料主要是由車身的三大部分:殼體、裝飾、裝備的特性所決定的，還包括一些輔助用材。

例舉常見(jiàn)的汽車車身材料和使用范圍？42指車身骨架及其覆蓋件，是未經(jīng)任何修飾的車身框架。

白車身43被動(dòng)安全性（碰撞）使用壽命噪音剛度正面碰撞抗振動(dòng)性能隔音能力靜態(tài)尾部碰撞（追尾）腐蝕車身結(jié)構(gòu)隔音動(dòng)態(tài)側(cè)面碰撞隔絕風(fēng)噪抗扭其它（翻車）空腔共振抗彎輕型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輕型結(jié)構(gòu)制造輕型結(jié)構(gòu)材料經(jīng)過(guò)優(yōu)化的套件特制薄板（軋制、焊接）高強(qiáng)度鋼板最佳力傳輸路徑（定位于功能）成型加工技術(shù)，IHU工藝點(diǎn)焊，鋁合金，鎂合金復(fù)合結(jié)構(gòu)均勻的結(jié)構(gòu)過(guò)渡點(diǎn)焊粘接CFK（碳纖維增強(qiáng)塑料）經(jīng)過(guò)優(yōu)化的幾何形狀（輕型造型結(jié)構(gòu)）激光焊接，沖壓鉚接，沖壓鉚接粘接對(duì)白車身越來(lái)越多的要求可以通過(guò)使用高強(qiáng)度鋼板來(lái)滿足。這種鋼板正在逐漸取代傳統(tǒng)的鋼板。44一、車身用鋼板（一）鋼板的性質(zhì)（二）鋼板的拱曲（三）車身用鋼板的種類45（一）鋼板的性質(zhì)1.塑性：鋼板在超過(guò)彈性極限的外力作用下屈服而產(chǎn)生永久變形。（延性和展性）2.彈性：在彈力作用下恢復(fù)變形的性能。46（一）鋼板的性質(zhì)

3.殘余應(yīng)力47（一）鋼板的性質(zhì)4.加工硬化退火處理，恢復(fù)鋼板的加工性48（一）鋼板的性質(zhì)5.熱變形：普通鋼材當(dāng)加熱溫度為800～1000℃，即可開(kāi)始變形，直到溫度降至650℃，但是溫度再降至400～200℃時(shí)，鋼材即發(fā)生青熱脆化，比常溫時(shí)缺乏延展性，而無(wú)法繼續(xù)加工，必再重新加熱方可加工?？偨Y(jié)鋼板的熱處理方式？49

在鋼板邊緣上加熱，則受熱部分產(chǎn)生膨脹當(dāng)以水冷卻時(shí)，因溫度迅速降低而塑性變形，能達(dá)到彎曲成形或整形的效果。（一）鋼板的性質(zhì)50（二）鋼板的拱曲鋼板拱曲是指車身鈑金的曲率。車身鈑金為提高整體的強(qiáng)度及良好的外形，各鈑金零件設(shè)計(jì)成為各種曲面，這樣的曲面就是拱曲。①低拱曲(低曲率)。鈑金面的曲面非常緩和；②高拱曲(高曲率)。急劇變化的曲面；③結(jié)合拱曲。一塊鈑金零件有低拱曲和高拱曲混合的拱曲；④逆拱曲。鈑金面向內(nèi)側(cè)擠型的曲面。51（二）鋼板的拱曲車頂車門52（二）鋼板的拱曲發(fā)動(dòng)機(jī)蓋53（二）鋼板的拱曲鋼板拱曲的應(yīng)用54（二）鋼板的拱曲鋼板拱曲的應(yīng)用55輪蓋受沖擊時(shí)拱曲面的變形

56（三）車身鋼板的種類57（三）車身鋼板的種類經(jīng)高溫軋延后制成的鋼板，稱為熱軋鋼板

1.熱軋軟鋼板2.冷軋軟鋼板熱軋鋼板再經(jīng)常溫軋延及調(diào)質(zhì)處理后的鋼板，稱為冷軋鋼板或磨光鋼板。高強(qiáng)度鋼板的抗拉強(qiáng)度達(dá)6MPa以上，具有普通軟鋼板的2～3倍的破壞強(qiáng)度。3.高強(qiáng)度鋼板58現(xiàn)代車身高強(qiáng)度鋼板的應(yīng)用59鋼板應(yīng)用碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼板：車身外板深沖用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼板：輪蓋、車門內(nèi)板、油箱。高強(qiáng)度鋼板：車身外板表面處理鋼板：車身外板、油箱、排氣管不銹鋼板：飾件、扶手604.表面處理鋼板的種類61二、鋁合金鋁為銀白色的金屬，相對(duì)密度2.7，熔點(diǎn)657℃，而鐵的相對(duì)密度為7.8，熔點(diǎn)1535℃。在實(shí)用金屬中除鎂及鉍外，以鋁為最輕，其純度可高達(dá)99.99％，而通常為98.0％～99.7％。鋁在純金屬狀態(tài)下，性質(zhì)柔軟，強(qiáng)度不大，故不適宜單獨(dú)作為構(gòu)造用材料。但是，加入其他金屬制成合金后，常溫或高溫加工容易，且可獲得相當(dāng)優(yōu)良的力學(xué)性能，此種合金稱為輕合金。目前用于汽車上的鋁合金可分為鑄造鋁合金和變形鋁合金。鑄造鋁合金在汽車上的使用量最多,主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤部件,變形鋁合金包括鍛造鋁合金和鋁合金板材等,主要應(yīng)用于車身和冷卻空調(diào)系統(tǒng)部件。6263（1）經(jīng)濟(jì)性。雖然它的強(qiáng)度、剛性不如傳統(tǒng)的鋼鐵車身，但它大大減輕了車身質(zhì)量，重要的是減少燃油消耗，改善車輛的操縱性。鋁的比重大約是鋼鐵的三分之一，在車身制造中鋁的應(yīng)用可以使車輛減小20％～30％質(zhì)量，可以減少l0%的燃油消耗，這意味著每百公里大約節(jié)省0.5L燃油。（2）環(huán)保性。鋁車身的環(huán)保性能優(yōu)于鋼鐵車身，不僅是可以減少燃油的消耗，重要是減少在生產(chǎn)制造過(guò)程中污染物的排放。因?yàn)?9％的鋁可以被循環(huán)利用，在一定程度上補(bǔ)償了從鋁礦石冶煉鋁產(chǎn)生的成本和高消耗。64（3）防腐蝕性。鋁暴露在空氣中很快在表面形成一層致密的氧化物，這層氧化物是三氧化二鋁，使金屬鋁和空氣隔絕開(kāi)來(lái)，防止氧氣的進(jìn)一步腐蝕。（4）可加工性。鋁有良好的塑性和剛性，一定厚度的板材可以制造整車和部分板件。鋁材的一致性要比鋼材好，它能夠很好地通過(guò)沖壓或擠壓加工成形。（5）安全性。鋁材具有高的能量吸收性能，使它成為一種制造車身變形區(qū)的理想材料，以增加車身的被動(dòng)安全性。65三、塑料塑料是以合成樹(shù)脂為基體，并加入某些添加劑制成的高分子材料塑料的種類很多，按其熱性能不同，可分為熱固定塑料和熱塑性塑料兩大類。66三、塑料塑料具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)性能，主要有以下幾點(diǎn)。（1）質(zhì)量輕。（2）化學(xué)穩(wěn)定性好。（3）比強(qiáng)度高。（4）電絕緣性好。（5）耐磨、減磨性好。（6）吸振性和消聲性好。塑料也有不少缺點(diǎn)，與鋼材相比其力學(xué)性能較低；耐熱性較差(一般只能在100℃以下長(zhǎng)期工作)；導(dǎo)熱性差；容易吸水，吸水后性能惡化。此外，塑料還有易老化、易燃燒、溫度變化時(shí)尺寸穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)67三、塑料車身的塑料件在某些強(qiáng)度和剛性要求不高，但要求有良好成形的零件中使用較多。例如水箱前飾罩、通風(fēng)柵板、車燈殼及飾罩、內(nèi)把手及內(nèi)扶手等。強(qiáng)化玻璃纖維塑鋼(FRP)：蒙皮及外板制件。聚丙烯樹(shù)脂（PP）：車內(nèi)燈、煙灰缸蓋、收音機(jī)、冷氣柵格等。

ABS聚合體：前擋泥板、蓄電池蓋及油門踏板、門板、冷氣機(jī)外殼、保險(xiǎn)杠等。68四、橡膠

橡膠是一種高分子材料，汽車上有許多零件是用橡膠制造的，如輪胎、車門窗密封條、風(fēng)扇傳動(dòng)帶、緩沖墊、油封、制動(dòng)皮碗等。

1.橡膠的基本性能（1)極高的彈性。這是橡膠獨(dú)特的性能。橡膠在起初受載荷時(shí)變形量很大，但隨著外力的增加，橡膠又具有很強(qiáng)的抵抗變形的能力。它可以作為減振材料，用于制造各種減輕沖擊和吸收振動(dòng)的零件。（2)良好的熱可塑性。橡膠在一定溫度下會(huì)失去彈性而具有可塑性，當(dāng)橡膠處于熱可塑性狀態(tài)時(shí)，容易加工成各種形狀和尺寸的制品，而且當(dāng)外力去除后，仍能保持該變形下的形狀和尺寸。（3)良好的黏著性。黏著性是指橡膠與其他材料黏結(jié)成整體而不分離的能力。橡膠有很強(qiáng)的吸附能力，能與其他材料黏結(jié)成整體，如汽車輪胎就是利用橡膠與棉、毛、尼龍等牢固黏結(jié)在一起而制成的。（4)良好的絕緣性。大多數(shù)橡膠是絕緣體，是制造電線、電纜等導(dǎo)體的理想材料。此外，橡膠還具有良好的耐寒、耐蝕和不滲漏水、氣等性能。橡膠的缺點(diǎn)是導(dǎo)熱性差，硬度和抗拉強(qiáng)度不高，容易老化等。69四、橡膠為了防風(fēng)、防雨以保護(hù)車廂內(nèi)不受雨水、灰塵侵入的影響，都在車門或車窗上與車身配合的間隙部分使用很多的防水橡膠密封，其他像行李箱的框緣上也裝上橡膠密封條，保護(hù)行李箱內(nèi)的貨物。70黏合劑又稱黏結(jié)劑，它是將兩種材料黏結(jié)在一起，或填補(bǔ)零件裂紋、空洞等缺陷的材料。五、汽車用黏合劑

1.環(huán)氧樹(shù)脂黏合劑2.酚醛樹(shù)脂黏合劑

3.氧化銅黏合劑71在現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)和修理中，密封材料和粘合劑起到越來(lái)越重要的作用。六、車用密封膠般車用密封劑有稀薄密封劑、稠密封劑、涂刷密封劑和固體密封劑等多種類型，它們的應(yīng)用部位和使用方法也有所不同。72七、汽車玻璃鋼化玻璃：后風(fēng)窗及側(cè)車門73夾層玻璃：前風(fēng)窗及側(cè)車門七、汽車玻璃74有機(jī)玻璃：遮陽(yáng)板、燈罩、標(biāo)牌七、汽車玻璃75特殊功能玻璃：(1)單面透視玻璃。(2)控制風(fēng)窗玻璃。(3)控制陽(yáng)光玻璃(4)導(dǎo)電玻璃。(5)顯示器系統(tǒng)玻璃。七、汽車玻璃76八、襯墊材料人造革：裝飾件泡沫塑料：地毯、墊條、密封條、座墊、靠背、頂蓋內(nèi)飾板77單元4車身的主要性能1.密封性：主要位置是門窗縫隙。2.隔熱性：設(shè)置隔熱層(玻璃纖維、膠合板等)，主要部位為頂蓋及前圍。3.防震和降噪性：在蒙皮內(nèi)側(cè)和骨架所形成的腔內(nèi)填充發(fā)泡材料。4.防腐性：在底盤、鈑金件內(nèi)部表面噴涂防銹漆。5.安全性：車身剛度匹配、材料、力傳播控制、車內(nèi)軟化、安全保護(hù)裝置。78（一）車身的密封性車身的密封性是指關(guān)閉車身全部門、窗和孔口蓋時(shí)，車身的防雨水和防塵土能力。79（二）車身的隔熱性

車內(nèi)溫度是保證舒適性的重要因素之一。80（三）車身的防震和降噪性轎車車內(nèi)的噪聲通常是由空氣動(dòng)力噪聲、機(jī)械噪聲及空腔共鳴所引起。81（四）車身的安全性汽車的安全性通常被劃分為主動(dòng)安全性和被動(dòng)安全性。車身殼體剛度在不同部位是有所差異的82（四）車身的安全性正面碰撞的殼體完全設(shè)計(jì)83（四）車身的安全性減輕行人傷害的措施：84（四）車身的安全性車身前部形狀的安全設(shè)計(jì)85（四）車身的安全性側(cè)面碰撞86（四）車身的安全性減小頸部傷害的裝置87（四）車身的安全性88練習(xí)選擇1.采用加熱后激冷的方法修復(fù)車身鋼板表面凸凹不平是利用鋼板的（）。A.彈性B.塑性C.熱變形D.加工硬化2.隨著敲擊整形的進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)難度越來(lái)越大，可能的原因是（）。A.鋼板彈簧太大B.鋼板塑性不足C.加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重D.敲擊時(shí)手勁越來(lái)越小3.汽車油箱一般使用（）鋼板。A.普通B.高強(qiáng)度C.鍍鋅D.鍍鉛錫894.下列（）適合制做排氣管。A.不銹鋼板B.高強(qiáng)度鋼板C.鍍鋅鋼板D.鍍鉛錫鋼板5.保險(xiǎn)杠面罩常用的材料是（）A.鋼板B.FRPC.PPD.ABS6.現(xiàn)代轎車前風(fēng)窗常用的材料是（）。A.鋼化玻璃B.夾層玻璃C.有機(jī)玻璃D.普通玻璃90練習(xí)一、選擇1.非承載式車身承載面高的原因是（）A.車輪大B.車箱高C.底盤和車身間有鋼板彈簧D.底盤和車身間有車架。2.承載式車身維修困難的原因是因?yàn)椋ǎ?。A.車身構(gòu)件較多B.車身構(gòu)件尺寸小C.車身參數(shù)較多D.車身整體變形較復(fù)雜3.應(yīng)用較多的轎車車身形式是（）A.一廂式B.二廂