車身結(jié)構(gòu)課件

2014汽車車身構(gòu)造

遼寧省交通高等?？茖W(xué)校汽車工程系二、客車車身結(jié)構(gòu)分類(一)按車身用途(二)按車身承載型式(三)按車身殼體的組成形式(四)其他分類：按車身材料、發(fā)動(dòng)機(jī)布置型式、豪華程度等分類。2（一）按車身用途分類城市客車車身：地板低，門多且尺寸較大，座位少，車內(nèi)高度較大，有的為雙層結(jié)構(gòu)。長(zhǎng)途客車車身：一般為一扇乘客門，座椅較多且布置較密，高靠背，地板高度大，有的為臥鋪車。旅游客車車身：結(jié)構(gòu)上與長(zhǎng)途客車相似，外觀講究、注重舒適性，視野開闊。3（二）按車身承載型式非承載式車身直接在三類汽車底盤的車架上組裝而成的。車身借懸伸梁及橡膠墊與車架連接。半承載式車身車身下部保留有強(qiáng)度和剛度均較車架低的底架。承載式車身無車架，分為基礎(chǔ)承載式和整體承載式兩種類型。4非承載式客車車身5半承載式車身6承載式客車車身7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)。8三、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

9（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10（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。11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12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。

例舉常見的汽車車身材料和使用范圍？13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14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)過渡點(diǎn)焊粘接CFK（碳纖維增強(qiáng)塑料）經(jīng)過優(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)白車身越來越多的要求可以通過使用高強(qiáng)度鋼板來滿足。這種鋼板正在逐漸取代傳統(tǒng)的鋼板。15一、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16（一）鋼板的性質(zhì)1.塑性：鋼板在超過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。17（一）鋼板的性質(zhì)

3.殘余應(yīng)力18（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19（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？20

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)21（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。22（二）鋼板的拱曲車頂車門23（二）鋼板的拱曲發(fā)動(dòng)機(jī)蓋24（二）鋼板的拱曲鋼板拱曲的應(yīng)用25（二）鋼板的拱曲鋼板拱曲的應(yīng)用26輪蓋受沖擊時(shí)拱曲面的變形

27（三）車身鋼板的種類28（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29現(xiàn)代車身高強(qiáng)度鋼板的應(yīng)用30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314.表面處理鋼板的種類32二、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。3334（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。35（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來，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。36三、塑料

塑料是以合成樹脂為基體，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。37三、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)

38三、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。39四、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。40四、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。41

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)氧樹脂黏合劑2.酚醛樹脂黏合劑

3.氧化銅黏合劑42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。

43七、汽車玻璃鋼化玻璃：后風(fēng)窗及側(cè)車門44夾層玻璃：前風(fēng)窗及側(cè)車門七、汽車玻璃45有機(jī)玻璃：遮陽板、燈罩、標(biāo)牌七、汽車玻璃46特殊功能玻璃：(1)單面透視玻璃。(2)控制風(fēng)窗玻璃。(3)控制陽光玻璃(4)導(dǎo)電玻璃。(5)顯示器系統(tǒng)玻璃。七、汽車玻璃47八、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48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。49（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。

50（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。51（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。

52（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

53（四）車身的安全性正面碰撞的殼體完全設(shè)計(jì)54（四）車身的安全性減輕行人傷害的措施：55（四）車身的安全性車身前部形狀的安全設(shè)計(jì)56（四）車身的安全性側(cè)面碰撞57（四）車身的安全性減小頸部傷害的裝置

58（四）車身的安全性59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604.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61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.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.二廂式C.三廂式D.以上三種差不多624.長(zhǎng)途客車座椅布置較密的原因是（）A.車身尺寸短B.車身寬度小C.保證每個(gè)人均有座位D.座椅尺寸小5.車身維修時(shí)應(yīng)關(guān)注密封性，其主要部位是（）A.門窗縫隙B.輪罩C.檔泥板D.地板6.有時(shí)在前圍面向發(fā)動(dòng)機(jī)一側(cè)貼有一層鋁鉑，其作用是（）