《汽車(chē)制造工藝》 課件 2.1汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)認(rèn)知

汽車(chē)制造工藝汽車(chē)車(chē)身沖壓主講教師：汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)認(rèn)知學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：1.能正確對(duì)車(chē)身分類(lèi)，知道不同類(lèi)別車(chē)身的特點(diǎn)和應(yīng)用情況；2.能簡(jiǎn)述汽車(chē)車(chē)身生產(chǎn)制造的特點(diǎn)；3.知道汽車(chē)車(chē)身的結(jié)構(gòu)組成及各部位的主要組件；4.了解汽車(chē)車(chē)身構(gòu)件的加工方法及性能要求。學(xué)習(xí)目標(biāo)：能力目標(biāo)：1.能在實(shí)車(chē)上查找辨識(shí)車(chē)身各組件；2.能敘述說(shuō)明汽車(chē)車(chē)身材料及其應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.能夠開(kāi)展合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；2.能借助資料，有效開(kāi)展學(xué)習(xí)；3.能夠制定計(jì)劃，完成工作任務(wù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)：思政目標(biāo)：1.認(rèn)識(shí)到汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，關(guān)注車(chē)身制造技術(shù)；2.關(guān)注汽車(chē)車(chē)身材料科學(xué)的發(fā)展與變化。PART-01汽車(chē)車(chē)身類(lèi)型及特點(diǎn)PART-02汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)PART-03汽車(chē)車(chē)身材料目錄CONTENTSPART-04汽車(chē)車(chē)身構(gòu)件的加工及性能要求汽車(chē)車(chē)身類(lèi)型及特點(diǎn)1.汽車(chē)車(chē)身的分類(lèi)汽車(chē)的品種很多，車(chē)身造型各異。按車(chē)身是否承受載荷可以分為：非承載式車(chē)身和承載式車(chē)身。非承載式車(chē)身由車(chē)架與車(chē)身組成，車(chē)架與車(chē)身由螺栓連接，車(chē)身內(nèi)部的載荷作用在車(chē)架上。而承載式車(chē)身沒(méi)有獨(dú)立車(chē)架，全部載荷由車(chē)身承受，底盤(pán)各部件直接與車(chē)身連接。大型貨車(chē)、客車(chē)及越野車(chē)輛多采用非承載式車(chē)身，而轎車(chē)一般采用承載式車(chē)身結(jié)構(gòu)。汽車(chē)車(chē)身類(lèi)型及特點(diǎn)2.汽車(chē)車(chē)身生產(chǎn)制造的特點(diǎn)從生產(chǎn)制造和性能要求等綜合方面來(lái)看，汽車(chē)車(chē)身具有以下特點(diǎn)：（1）生產(chǎn)成本高。從制造成本上來(lái)看，轎車(chē)車(chē)身占整車(chē)的50%～70%，載貨車(chē)車(chē)身占整車(chē)的15%～30%，檔次越高的汽車(chē)，車(chē)身制造成本占的比例越大。（2）制造工藝復(fù)雜。車(chē)身制造工藝包括沖壓、焊裝、涂裝三大工藝，各項(xiàng)工藝又有很多工序環(huán)節(jié)，諸多因素影響著車(chē)身的生產(chǎn)制造工藝。（3）質(zhì)量占比大。車(chē)身質(zhì)量在整車(chē)總重量中的占比較大，一般來(lái)說(shuō)，轎車(chē)車(chē)身質(zhì)量占整車(chē)的40%～60%，載貨汽車(chē)車(chē)身質(zhì)量占整車(chē)的20～30%。（4）性能要求高。從汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，人們對(duì)汽車(chē)的安全性、舒適性、新穎性以及豪華檔次等的要求將越來(lái)越高，而這些方面很多要通過(guò)汽車(chē)車(chē)身來(lái)體現(xiàn)。汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)一般來(lái)說(shuō)，汽車(chē)車(chē)身包括車(chē)身本體及附件。車(chē)身本體由車(chē)身結(jié)構(gòu)件和覆蓋件組成。車(chē)身結(jié)構(gòu)件是車(chē)身的骨架，是承受載荷的主體，由橫梁、縱梁、立柱和加強(qiáng)板組成。車(chē)身覆蓋件是覆蓋和連接在車(chē)身結(jié)構(gòu)件上的大表面鈑金件。車(chē)身附件是安裝在車(chē)身本體上的附屬部件及裝飾件，如儀表板總成、座椅、封窗玻璃、前照燈、后視鏡等。轎車(chē)的骨架結(jié)構(gòu)一般由車(chē)身兩側(cè)的A柱、B柱和C柱，加上車(chē)頂?shù)臄?shù)根橫梁及兩根縱梁、車(chē)底部的數(shù)根橫梁以及車(chē)門(mén)上的防撞鋼梁等構(gòu)成，使駕乘室成一個(gè)整體，讓它在受到撞擊時(shí)能抵抗外部強(qiáng)大的沖擊力，盡量減少變形，從而給車(chē)內(nèi)乘員一個(gè)安全的空間。轎車(chē)的骨架由發(fā)動(dòng)機(jī)艙總成、空氣盒總成、頂蓋、底板總成、側(cè)圍總成、行李艙隔板、后圍等組成。轎車(chē)車(chē)身覆蓋件主要是由薄鋼板在雙軸向拉伸應(yīng)力作用下產(chǎn)生變形而成為曲面結(jié)構(gòu)的沖壓件構(gòu)成，包含車(chē)內(nèi)室頂蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋、翼子板、擋泥板、行李艙蓋、車(chē)門(mén)等。汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)車(chē)身本體結(jié)構(gòu)汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)車(chē)身駕乘室整體汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)車(chē)身骨架汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)車(chē)身覆蓋件汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)關(guān)于汽車(chē)車(chē)身的構(gòu)成，還有一種說(shuō)法，認(rèn)為汽車(chē)車(chē)身由覆蓋件和一般沖壓件構(gòu)成，這里的覆蓋件是指構(gòu)成駕駛室和車(chē)身表面的部件，以及覆蓋發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)其他表面的結(jié)構(gòu)部件。車(chē)身覆蓋件又可分為外覆蓋件、內(nèi)覆蓋件和骨架件，其中外覆蓋件主要起防護(hù)、美觀、降低風(fēng)阻的作用；內(nèi)覆蓋件起加強(qiáng)剛性的作用；骨架件起支承車(chē)身結(jié)構(gòu)的作用。外覆蓋件主要有車(chē)頂蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋外板、行李箱蓋外板、四門(mén)外板、前后翼子板等。內(nèi)覆蓋件主要有前、后底板，前圍上、下板等。骨架件主要有側(cè)圍，前、中、后頂梁等。汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋主要構(gòu)件汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)行李艙蓋主要構(gòu)件汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)車(chē)門(mén)主要構(gòu)件汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)車(chē)身底板主要構(gòu)件汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)側(cè)圍主要構(gòu)件汽車(chē)車(chē)身材料車(chē)身材料對(duì)汽車(chē)車(chē)身而言相當(dāng)重要，它不僅直接影響汽車(chē)的總重，從而對(duì)汽車(chē)行駛性能產(chǎn)生影響，而且還影響著汽車(chē)的安全性、舒適性、工藝性、壽命以及外觀的耐用性與觀賞性。因此，車(chē)身材料在滿足車(chē)身的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、裝配等方面要求的同時(shí)，還要滿足使用、維護(hù)等方面的要求。車(chē)身使用的材料大概分為三類(lèi):金屬材料、非金屬材料、復(fù)合材料。汽車(chē)車(chē)身材料1.金屬材料汽車(chē)制造使用的鋼材主要以鋼板材為主，所用板材的厚度根據(jù)車(chē)身不同部位強(qiáng)度的需要而不盡相同。其中車(chē)身外部板件常使用0.5～1.2mm厚的板材，車(chē)架等車(chē)身結(jié)構(gòu)件多使用2～5mm厚的板材。車(chē)身使用的鋼板根據(jù)制造方法可以分為冷成型鋼和熱成型鋼兩類(lèi)。冷成型鋼大都使用在汽車(chē)車(chē)身表面等要求平滑美觀的構(gòu)件上，熱成型鋼主要用于車(chē)身上較厚板件的制作，如車(chē)架、骨架和橫縱梁等構(gòu)件。此外，汽車(chē)車(chē)身上使用鋁板、鋁合金等之類(lèi)的輕金屬材料越來(lái)越多，其所占汽車(chē)自重的比例也越來(lái)越高。汽車(chē)車(chē)身材料2.非金屬材料在汽車(chē)制造中，長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)都以金屬材料為主。但是非金屬材料的原料來(lái)源廣泛，成型工藝簡(jiǎn)單，并具有金屬材料所不及的某些特殊性能，能滿足某些汽車(chē)零部件的特殊要求。特別是近年來(lái)，隨著非金屬材料的迅猛發(fā)展和汽車(chē)輕量化的要求，非金屬材料已越來(lái)越多地應(yīng)用在汽車(chē)車(chē)身上。車(chē)身用非金屬材料包括塑料、橡膠、玻璃、樹(shù)脂等。汽車(chē)車(chē)身材料3.復(fù)合材料復(fù)合材料是由兩種或兩種以上化學(xué)本質(zhì)不同的組分經(jīng)人工合成的材料，結(jié)構(gòu)為多相，一類(lèi)組成相為基體，起粘接作用；另外一類(lèi)組成相為增強(qiáng)相，用來(lái)增強(qiáng)材料的力學(xué)性能和提高材料的比強(qiáng)度、比剛度等。近年來(lái)，復(fù)合材料在汽車(chē)上使用得越來(lái)越多，某些汽車(chē)車(chē)身外板零件如擋泥板、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋、車(chē)頂蓋、保險(xiǎn)杠、行李艙蓋等就可能采用復(fù)合材料制成。汽車(chē)車(chē)身構(gòu)件的加工及性能要求1.汽車(chē)車(chē)身構(gòu)件的選材及加工汽車(chē)車(chē)身部件一般通過(guò)沖壓工藝加工成型。汽車(chē)車(chē)身沖壓件可分為兩類(lèi)。一類(lèi)是形狀復(fù)雜但受力較小的零件,如汽車(chē)駕駛室覆蓋件及某些部件的外殼,要求板材具有良好的沖壓性能和表面質(zhì)量,多選用冷軋深沖低碳薄鋼板沖壓。另一類(lèi)是形狀比較復(fù)雜且受力較大的零件,如汽車(chē)車(chē)架,既要求板材有較高的強(qiáng)度又要具有良好的沖壓性能,因此大多選用沖壓性能好的熱軋低碳鋼或碳素鋼厚鋼板沖壓。汽車(chē)車(chē)身構(gòu)件的加工及性能要求2.汽車(chē)車(chē)身覆蓋件的性能要求車(chē)身覆蓋件是構(gòu)成車(chē)身整體及內(nèi)外表面的主要部件，因此，其結(jié)構(gòu)性能和加工工藝要求較高。（1）表面無(wú)缺陷覆蓋件表面上任何微小的缺陷都會(huì)影響汽車(chē)外形的美觀，因此覆蓋件表面不允許有波紋、皺折、凹痕、擦傷、邊緣拉痕和其他影響車(chē)身外觀質(zhì)量的缺陷。覆蓋件上的裝飾棱線和筋條要求清晰、平滑、左右對(duì)稱(chēng)和過(guò)渡均勻，覆蓋件之間的棱線銜接應(yīng)吻合流暢，不允許參差不齊。汽車(chē)車(chē)身構(gòu)件的加工及性能要求（2）尺寸精確覆蓋件之間的連接多用點(diǎn)焊或用螺釘連接，裝配連接處的兩個(gè)覆蓋件的輪廓尺寸、孔位尺寸、空間曲面必須一致。（3）剛性好覆蓋件拉延成型時(shí)，由于其塑性變形的不均勻性，往往會(huì)使某些部位剛性較差。剛性差的