汽车白车身培训材料

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第二部分白车身

1车身结构: 

1.1车身分类: 

一般来讲,比较明确而又合理的分类形式是从结构和设计观点出发,按车身承载型式来分。 

按承载型式的区别,可将车身分为:非承载式、半承载式和承载式三大类,其定义如下: 

1. 非承载式(有车架式) 

一般,货车(除微型货车)、大客车、专用汽车及大部分高级轿车上都装有单独的车架,车身上的载荷主要由车架来承担,但车身仍在一定程度上承受由车架弯曲和扭转变形所引起的载荷。 

2. 半承载式 

半承载式是一种过度型的结构,车身下部仍保留有车架,不过它的强度和刚度要低于非承载式的车架,一般将它称之为底架。它之所以被命名为半承载式是出于以下考虑:让车身也分担部分载荷,以此来减轻车架的自重力。这种结构型式主要体现在大客车上。 

3. 承载式(无车架式) 

承载式车身无车架,车身的强度和刚度通常主要由车身下部来予以保证,一般中低档轿车车身属于承载式车身。以S11车身为例,如下图所示: 

 

其前端由两根前纵梁、前围板,轮罩形成一刚性较强的框架;车身中部、后部由左、

右侧围(包括顶梁、门槛梁、A柱、B柱、C柱等)和地板、顶盖及后备门框等构成的盒形

结构 

随着立体交叉道路和高速公路的普及,轿车车速不断增高,在轿车轻量化的同时,还必

须从保护乘员人身安全的角度出发来仔细研究车身的结构设计。一般车身结构分为刚性结构

和弹性结构,如果在车身前部和后部均为弹性结构而中部为刚性结构的情况下,就能确保乘

员安全。所以,在车身开发的前期阶段,CAE分析尤为重要。 

 

 

1.2车身结构: 

车身总体尺寸和形状以及承载的结构型式确定后,即可着手进行细致的结构分析与设

计。设计车体结构大致按以下步骤进行: 

1) 确定整个车体应由哪些主要的和次要的构件组成,使其成为一个连续的完整的受力

系统;确定主要杆件采取怎样的截面型式-闭式的或开式的。 

2) 确定如何构成这样的截面,截面与其他部件的配合关系,密封或外形的要求,壳体

上内外装饰板或压条的固定方法以及组成截面的各部分的制造方法及其装配方法等。 

3) 对各个截面的初步方案制定以后,可以绘制由一个截面过渡到另一个截面的草图,

杆件连接结构草图以及与此同时所形成的外覆盖件(壳体、蒙皮)草图。 

4) 将车体分成几个分总成,例如S11可以分为四门两盖、底板、发动机舱、侧围、顶

盖、后围等;按分总成着手划分壳体进行分快,并在主要的大型冲压件间的接缝处划线和注

明连接型式,以便与制造部门进行商榷。 

5) 同时进行应力分析计算。 

6) 进行详细的主图板设计,并画出零件图。 

车身骨架设计应满足车身刚度和强度的要求。刚度不足,将会引起车身的门框、窗框、

发动机舱口及行李箱口的变形,车门卡死;低刚度必然伴有低的固有振动频率,易发生结构共振和声响,并削弱结构接头的连接强度;此外,还会影响安装在底架上底总成底相对位置。而强度不够则将引起构件出现裂纹和疲劳断裂。 

在进行上述具体设计前,首先要了解对车身结构设计的要求以及如何实现这些要求,在技术还是不太成熟时期可以借鉴别的车型上的积累的经验,下面以S11为例分段介绍。 

一:杆件的设计: 

在设计车身时,都要认真考虑杆件的设置。骨架杆件可分为三类: 

1) 功能所要求设置的,如门柱(A、B、C)柱、窗柱、门槛、门框上横梁等、 2) 加强用的,如悬置处设置的加强板,门、盖铰链处的加强板,锁扣处的加

强板等。 

3) 为安装附件而设置的非承载件,如顶盖上为安装天窗而设置的框架等。 

显然,1)、2)类是车身的主要承载件,应有足够的刚度和强度,并构成一个

连续完整的受力系统。 

S11车身为承载式轿车车身,其骨架见下图(车门后面介绍),车体骨架结构分

为车身下部总成1、侧围总成2及顶盖部分3等。 

 

 如图S11车身骨架图 

1-车身骨架下部总成 2-侧围总成 3-顶盖部分 

4-发动机舱总成 5-前底板总成

6-后底板总成 7-后围板总成 

车体的纵向受力元件为前、后纵梁(在发动机舱及后底板总成里)、门槛(侧围总成及底板总成里)、侧围上部等,纵向受力元件是前挡板(发动机舱内)、前后底板横梁、顶盖横梁、后围板等。 

车身下部总成又可分为发动机舱、前、后底板、后围板等四块,其中发动机舱主

要由前纵梁、前围板、轮罩等组成,这部分承受比较大的集中力,如发动机、散热器、发动机罩及前减震器的支撑反力等,而底板部分主要承受分散在底板上的力,如车体

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4

3

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5

自身重力、乘客重力、车门重力等;以及承受油箱、备胎和行李的集中重力等,因此,车体结构中易出现载荷分配不均衡和刚度不适应载荷要求的情况,这将影响系统的总变形。 

现在的发展趋势是扩大车身光照部分的总面积,所以必然要减小腰线以上支柱的截面;考虑到提高空气动力性能的要求,前风窗支柱后倾角更大了;因此,为加强支柱,出来采用闭口截面外,在风窗支柱和车体前围侧板之间采用了上面与风挡柱连接,下面与侧板连接的加强板;此外,还必须通过仪表板支架和风窗上横梁加强左右支柱的横向连接,S11正是这一点的体现。 

二:杆件截面形状与刚度的关系: 

薄壁杆件的截面形状对其截面特性有很大影响,与刚度有关的截面特性是弯曲惯性矩I,扭转惯性矩Jk等。 

薄壁杆件的截面形状可分为闭口和开口两类,他们的截面特性有较大差别。例如,对于闭口截面,扭转惯性矩Jk=4As×As×t/s,式中As为板料厚度中线所围成的面积、可见,中线周长s一定,材料厚度t一定,抗扭惯性Jk与As的平方成正比,而截面形状无独立意义,所围面积大小则很重要。圆形截面对抗扭最有利。矩形截面中,正方形抗扭能力最高,当矩形两边之比h/b>2式,扭转刚度明显下降。 

下表为材料面积A相等(周边的长度s和料厚t均相等)而形状不同的截面特性的比较示例。表中分别表示对主惯性轴y的抗弯惯性矩和抗弯断面系数,Wk为抗扭断面系数。 

截面形状 截面尺寸/cm A Jk Iy Wy Wk 

 h=12.8 

b=4.8 

t-0.4 

1 0.0044 1 1 0.0043 

 h=6.4 

b=4.8 

t-0.4 

1 0.59 0.69 0.733 0.768 

 h=7.13 

t-0.4 

1 1 0.691 0.656 1 

注:表中各截面参数的数值是归一化后的数值,即分别以三种截面的最大值为1 

 

可见,在材料面积A和壁厚t保持不变的情况下,闭口截面的抗弯性能稍次于开口截面,但闭口截面的扭转惯性矩要比开口截面大多了。 

因此,从提高整个车身和构件的扭转刚度出发,宜多采用闭口截面,但是还需要

考虑构件截面的其他因数,如结构功能、配合关系以及制造工艺等等,因此,实际车

身骨架构件的截面形状往往是比较复杂的。 

以S11侧围为例截面形式如下: 

 

S11为承载式轿车车身骨架截面示例;为了提高扭转刚度,几乎都采用闭口截面。 

当对车身骨架初步设计方案进行有限元分析后,可根据计算得到的内力分布情

况,适当调整构件的截面形状和尺寸。 

三:骨架结构中的应力集中: 

当受力杆件的截面发生突变时,就会由于刚度突变引起截面变化处应力集中。在

经常承受交应变应力的汽车车身上,应力集中可能诱发进展性裂缝,导致疲劳损坏,

甚至断裂。这是车身结构损坏的重要原因之一。因此,在结构设计时要避免截面急剧

变化,特别是要注意加强板和接头的设计。 

S11就曾出现此类问题,如图所示为S11的后底板后横梁横臂板,在应力集中区

由于设计了过渡台阶面且翻边正好到台阶面处,导致此处应力集中在路试过程中疲劳

损坏直致断裂, 

应力集中区

 因此在后来的设计更改中更成下图,在应力集中于减小太极面加长翻边距离且加

宽件的截面宽度等等,避免产生应力集中使应力均匀写, 

 在车身上又很多受有集中力需要使用加强板的部位,如固定车门铰链的地方、悬

挂操纵踏板处等。但是应合理设计加强板的大小和厚度。加强板太小,则不足以将集

中载荷通过加强板分散到较大的面积上;加强板太大,则会增加质量,一般加强板的

厚度比加强件的板料为厚,但厚度不宜相差悬殊,否则,不仅咱加强板边缘由于刚度

突变会引起集中而出现裂纹,而且对焊接强度也是不利的。如S11安装前门铰链部分

外板为0.75mm 安装板为0.9mm,加强板为1.5mm 

在设计车身时,承载杆件上需要开一些孔洞,以便安装各种导线、管路和机构等。

显然,由于这些孔洞将产生应力集中,应尽可能将孔位选在应力较小的部位。此外,

开一个大孔比开数个小孔应力集中更严重。 

在设计S11车身初期,犯了一个较为严重的错误,只是借鉴别的车的现有的经验,

未对车身骨架设计方案进行有限元分析,所以有部分车身件在路试过程中出现问题,

如左悬置支架的断力,上面所说的后底板后横梁横臂板断裂等。 

所以在对车身骨架设计方案进行有限元分析后,能得到内力分布情况,适当调整

构件的截面形状和尺寸。 

四:门、及盖的说明 

 

 

 

 

 

 

 

2. 断面图:(可以在门、盖里说明) 

重要性:车身断面图是车身设计人员不可缺少的必修课,从断面图可以很清晰的反映车身各个部分的结构,件与件之间的搭接关系,怎样才能准确的画出车身断面图(仔细的观察车身结构及多练,熟能生巧),哪几部分的断面图是重要的(四门两盖压合边,四门与侧围,两盖与顶盖、侧围等等,其实车身各个部分的断面图都是很重要的),

3. S11冲压用材料 

 

3.1冲压材料的主要力学性能指标

(一) 屈服强度 

屈服强度小,材料易于变形,当压缩变形时,不易起皱,对弯曲变形,会弹性

小,即贴模性和定型性好。 

(二) 屈强比 

屈强比越小,即材料易于塑性变形而不易拉裂。 

(三) 伸长率 

伸长率表示板料产生均匀变形的或稳定的塑性能力,直接决定伸长类变形中的

冲压成型能力。伸长率是影响翻孔或扩孔成型性能最主要的参数。 

(四) 应变强化指数n 

n值越高,表示钢材在成型加工过程中高变形区强度较高,变形较易传播到领

近的低变形区,从而应变分布较为均匀,减少局部变形集中的现象。n值对于

拉胀成形尤为重要。 

(五) 塑性应变比r值 

由于冷轧钢板各方项性能不同,r值代表钢板拉伸时,宽度方向和厚度方向应变

比值。r越大,表示材料越不易在厚度方向发展变形,深冲性能越好。 

除了以上几种主要的力学性能,常见的还有杯突值(IE)和烘烤硬化值(BH)。杯突值用于评价板料的拉胀形能。杯突值越大,拉胀形能越好。烘烤硬化值是指试样进行拉深后170温度下保持20分钟时屈服强度的上升量,是烘烤硬化钢的主要性能之一。 

 

3.2 S11冲压件用的材料 

 

(六) 深冲钢板,又称深冲级普通强度冷轧钢,包括ST12,ST13,ST14(ST1405,ST14F,ST14HF)。 

ST12又称铝镇静钢,具有一定的强度和好的塑性。用于汽车水箱外壳等一般成形加工。 

ST13和ST14又称特殊镇静钢,即非时效钢。这种钢与ST12相比较,冲压成形后,零件表面不产生滑移线,即冲压件表面质量较好。ST13常用于汽车

门窗等冲压成形的加工。ST14常用于汽车油箱等深冲压成形加

工,ST1405中05表示钢的表面质量较好,没有划痕等缺陷,而

ST14(F/HF),F表示复杂拉延级,HF 表示很复杂拉延级。 

(七) 高强度钢板,又称深冲级含磷高强度超低碳镇静钢,包括B170P1和B210P1。 

由于该钢板中加入磷,由于磷具有很强的强化能力,约是硅的7倍,锰的10

倍,所以要获得同等强度,只需加入少量的磷即可,同时还避免由于加入大量

的硅与锰而带来塑性和延伸率的降低。另一方面,该钢中的碳含量很低,提高

了钢的塑性和延伸率。所以该类钢具有良好的冲压性能和高的强度以及具有烘

烤硬化性能。

(八) 超深冲钢板,又称超深冲高强度超低碳IF钢,指ST16,ST1605。 

由于该钢中加入了强碳,氮化活物,固定了钢中的碳氮原子, 故该钢又称无间

隙原子钢。该钢具有非常好的冲压性能以及具有好的烘烤硬化性能。 

(九) 烘烤硬化板,又称超低碳烘烤硬化钢,指B140H1,B180H1。 

该钢在冷轧退火时,碳氮原子以间隙固溶存在,当预变形后高温时效处理时,

碳氮原子向位错处聚集钉扎,提高了材料的屈服强度。故该类钢具有良好烘烤

硬化性能。钢板在冲压成形前既有较低的屈服强度,经拉深变形或冲压成形后,

并进行涂漆烘烤,屈服强度得到一定的提高,即抗凹性能得到提高。 

(十) 酸洗钢板,包括SPHC,SPHE,SAPH370。 

该类钢具有生产流程短,成本低,以及较高的强度和较好的延伸率,用于制造

汽车车架,车轮等零件。 

 

 

 

公司允许材料,一下代用材料: 

BLC 低屈服点冷连轧钢带 

屈服点低,冲压可塑性区域广,形状稳定性好。 

BLD 抗时效性低屈服点冷连轧钢带 

冲压性能较BLC更好,且不易产生滑移线。 

BUSD BUFD 非时效性超深冲冷连轧钢带 

优良的冲压成形性能,可减少冲压道次。 

 

3.3 材料的力学性能 

钢类 

钢号 屈服强度(MPa) 抗拉强度(MPa) 延伸率(%) r n BH(MPa) ST12 ≤280 270-410 ≥28 ST13 ≤240 270-370 ≥34 深冲钢

板 

ST14 ≤210 270-350 ≥38 超深冲

钢板 

ST16 ≤190 270-350 ≥41 ≥1.8 ≥0.22 B170P1 170-260 ≥340 ≥36-40 ≥1.4 高强度

钢板 B210P1 210-310 

≥390 ≥

32-36 ≥1.4

B140H1 140-230 ≥270 ≥41-45 ≥1.1 烘烤硬化板 B180H1 180-280 

≥340 ≥35-39 ≥1.1 ≥30 SPHC 

 ≥270 27-31 SPHE 

 ≥270 31-41 酸洗钢板 SAPH370 

≥225 ≥370 32-37 BLC 140-260 

≥270 ≥36-41 BLD 110-230 

≥270 ≥39-44 R90≥1.2 R90≥0.19 BUSD 110-210 

≥260 ≥41-46 ≥1.4 ≥0.26 冲压用冷连轧钢带. BUFD 

100-190 ≥250 ≥

43-48 ≥1.6 ≥0.21

 

 

 

 

 

 

3.4 材料在S11材料中的应用

 

钢类 钢号 应用 

ST12 

小加强板,左右后安全带下支点加强板,前挡板横梁中间加强板,前挡板横梁左加强板,前围上横梁左/右支撑板,左/右底梁前支撑板,后门所安装板本体,副仪表板后安装支架,后座椅安装板,左右前悬控制臂座后支架,前挡板安全板本体,仪表台左/右上安装支架 ,暖风器左/右下安装支架 ,保险丝盒安装支架,侧围缓冲器安装板,左右后门玻璃前导轨连接板,高尾刹车灯安装板,仪表板左/右下安装板支架,洗涤液罐前支架,左/右后安全带下支点安装板,左右后纵梁内加强板,油箱前安装支架,发动罩支杆支架,左/右后纵梁外侧支架,转向柱固定支架安装板,轮罩护板安装支架,排气管掉臂支架,左右侧固定扶手加强板,前门玻璃后导轨连接板,左/右后门玻璃前导轨连接板,后底板中间横梁托板,左右前纵梁后下底板加强板,手制动固定支架,左右前悬控制臂座前支架,电瓶前安装支架、电瓶后安装支架、空滤器安装支架、雨刮器电机安装板本体、左右前门锁加强板、后背门缓冲器安装板、雨刮器电机安装板、左右前纵梁后下底板前支撑板、左右前纵梁后下底板后支撑板、悬置安装帽、左右前下支板本体、左右前门上铰链安装板、油箱前安装支架加强板、后纵梁前下支板加强板、油箱右安装支架、前围上横梁左加强板、左右后门上铰链安装板、左右翼子板安装支架、左右B柱铰链安装板、左右前纵梁后下板、左右前座椅安全带加强板、后底板中横梁安全带固定板、前围上横梁右加强板、后端板本体、发动机悬置左右支架、发动机后悬置左支架加强板、左右前减振器座上加强板、左右前减振器座下加强板、右前纵梁加强板螺母板、雨刮臂安装加强板、左右前门上铰链安装板、左右前门下铰链安装板、左右后门上铰链安装板、左右后门下铰链安装板、后背门锁安装板、后背门铰链左右安装板、保险丝盒前支架, 换挡手柄固定座,左右后流水槽下部本体,后门栏外板加强板,螺母盒,油箱口盖板本体,油箱口盖加强板本体,油箱口盖锁扣 ,油箱口盖连接板本体,左右后纵梁端板 ST13 前围上横梁下盖板本体,后顶横梁加强板,左右前门外板窗框加强板, 中顶横梁,后顶横梁,左右后流水槽上部本体,左右后门外板窗框加强板,后底板前横梁本体,后底板中横梁本体,后底板后横梁本体,左/右后视镜外安装板,前拖沟板本体,锁板安装板,水箱上横梁左/右加强板,左右前门窗框后加强板,左右前支撑板,左/右后视镜内安装板, 左/右后门玻璃后导轨上安装板,仪表台横梁左右安装板,前挡板横梁, 

左右门锁加强板,冷却液罐安装支架,左右后梁加强板前部本体,转向

机安装加强板,左/右前纵梁加强板 ,散热器左/右安装支架 ,前横梁

左/右安装板本体,后拖钩安装板 

- 

 

05 左右/翼子板,左/右后门外板,左/右前门外板,后背门外板 

深冲

钢板 

ST14 HF 前风挡横梁本体,后背门内板,后底板本体,前底板本体,前后侧围内

板后部本体,前座椅安装板,左/右后纵梁吊挂加强板,左/右后纵梁本

体,前座椅后内支座,左/右前轮罩内板,左右前门铰链加强板,碳罐

加强板,左/右前纵梁后底加强板, 换挡手柄固定座(允许代用ST12) 

超深ST16 

左/右侧围外板(ST1605),发动机罩内板,左/右后门内板,左/右前门

冲钢板 

内板,加油口盒,左/右尾灯安装板,前后椅外支座,转向机左/右安装

支架, 

左右B柱加强板 

B170P1 

前顶横梁、前挡板本体、后门栏外板本体、左右前轮罩外板、左右轮罩

内板、左右大灯内安装支架、左右底梁加强板候补本体、左右前门内板

窗框加强板、左右后内板窗框加强板、左右A柱加强板本体、左右C柱

加强板、左右前轮罩外加强板、前座椅横梁本体、左右前竖板本体、水箱上横梁本体、左右前纵梁本体1、左右前纵梁本体11 

 

高强

度钢

板 

B210P1 左右A柱内板、左右A柱加强板、左右前底版连接板、备胎安装支架本体、蒸发器安装支架、后门栏上内板本体、水箱上横梁右下支架、左右前轮罩后下支板、左右侧上梁内板加强板、排气管吊架、前挡板左右外加强板、前挡板左右内支板、仪表板下安装支板、保险杠左右安装板支架、水箱上横梁左下支架、前挡板下加强板、前底版后支板、仪表板固定座固定板、左右大灯外安装板支架、左右后座椅上支架、左右安全带安装板、底梁支撑板、左右前轮罩前支板、左右前轮罩后下支板、动力转向液罐固定支架、左右轮罩加强板、暖风气上安装支架、左右前大灯上安装支架、左右C柱加强板支架、左右安全带上支点加强板、左右尾灯室内支板、踏脚板上安装支架、踏脚板下安装支架、前保险杠中支撑板、前保险杠支撑板、前保险杠横梁加强板、前保险杠本体、后底板后

横梁横臂板、后底板后横梁直臂板 

 

 

B140H1

烘烤

硬化

板 

B180H1 发动机罩外板,顶盖 

SPHC 前座椅后内支座安装板、前座椅后外支座安装板、手制动后安装板、后座椅固定支架、中横梁排气管吊臂板、排气管吊臂板、前横梁左右安装板加强板、后纵梁排气管吊臂板、后底板后横梁加强板、左右前刹车管安装支架、左右后刹车管安装支架、左右千斤顶加强板、换挡拉线安装支架、后纵梁前下支板前加强板、发动机舱内横梁安装左右支架、左右

铰链安装板、拖车支架、螺纹板 

 

 

SPHE 悬置安装座、左右前悬置控制臂座、前横梁左右安装板本体、发动机后

悬置支座外板、左悬置支座内板 

 

酸洗

钢板 

SAPH370

BLC(允许代用ST12) 小加强板,左右后安全带下支点加强板,前挡板横梁中间加强板,前挡板横梁左加强板,前围上横梁左/右支撑板,左/右底梁前支撑板,后门所安装板本体,副仪表板后安装支架,后座椅安装板,左右前悬控制臂座后支架,前挡板安全板本体,仪表台左/右上安装支架 ,暖风器左/右下安装支架 ,保险丝盒安装支架,侧围缓冲器安装板,左右后门玻璃前导轨连接板,高尾刹车灯安装板,仪表板左/右下安装板支架,洗涤液罐前支架,左/右后安全带下支点安装板,左右后纵梁内加强板,油箱前安装支架,发动罩支杆支架,左/右后纵梁外侧支架,转向柱固定支架安装板,轮罩护板安装支架,排气管掉臂支架,左右侧固定扶手加强板,前门玻璃后导轨连接板,左/右后门玻璃前导轨连接板,后底板中间横梁托板,左右前纵梁后下底板加强板,手制动固定支架,左右前悬控制臂座前支架,电瓶前安装支架、电瓶后安装支架、空滤器安装支架、雨刮器电机安装板本体、左右前门锁加强板、后背门缓冲器安装板、雨刮器电机安装板、左右前纵梁后下底板前支撑板、左右前纵梁后下底板后支撑板、悬置安装帽、左右前下支板本体、左右前门上铰链安装板、油箱前安装支架加强板、后纵梁前下支板加强板、油箱右安装支架、前围上横梁左加强板、左右后门上铰链安装板、左右翼子板安装支架、左右B柱铰链安装板、左右前纵梁后下板、左右前座椅安全带加强板、后底板中横梁安全带固定板、前围上横梁右加强板、后端板本体、发动机悬置左右支架、发动机后悬置左支架加强板、左右前减振器座上加强板、左右前减振器座下加强板、右前纵梁加强板螺母板、雨刮臂安装加强板、左右前门上铰链安装板、左右前门下铰链安装板、左右后门上铰链安装板、左右后门下铰链安装板、后背门锁安装板、后背门铰链左右安装板、保险丝盒前支架,左右后流水槽下部本体,后门栏外板加强板,螺母盒,油箱口盖板本体,油箱口盖加强板本体,油箱口盖锁扣 ,油箱口盖连接板本体,左右后纵梁端板 

 

BLD 

(允许代

用ST14HF) 

左右前门铰链加强板,碳罐加强板,左/右前纵梁后底加强板 

BUSD 换挡手柄固定座(允许代用ST12)前风挡横梁本体,后背门内板,后底板本体,前底板本体,前后侧围内板后部本体,前座椅安装板,左/右后纵梁吊挂加强板,左/右后纵梁本体,前座椅后内支座,左/右前轮罩

内板(允许代用ST14HF) 

冲压用冷连轧钢带. 

BUFD (允许代用ST16) 发动机罩内板,左/右后门内板,左/右前门内板,加油口盒,左/右尾灯安装板,前后椅外支座,转向机左/右安装支架, 

 

 

 

 

4. S11冲压工艺 

冷冲压是指在常温下,利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力,使其产生分离或塑

性变形,从而获得所需要零件的一种压力加工方法。冷冲压的特点:产品尺寸稳定,精度高,重量轻,刚度好,互换性好,高效低耗,操作简单,易于实现自动化。 

 

一.冷冲压工艺 

按变形性质分为:分离工序和成型工序 

被加工材料在外力作作用下产生变形,但作用在变形部分的应力达到材料的抗剪强度,材料便产生分离,形成一定形状和尺寸的零件。这些工序统称为分离工序(剪裁,冲孔,落料,切口等)。 

被加工材料在外力作用下,作用在变形部分的相当应力处于材料的屈服强度与抗拉强度之间,材料仅仅产生塑性变形,形成一定形状和尺寸的零件。这些工序统称为成型工序(弯曲,拉深,成形等) 

按工序组合形式: 

1. 简单工序,即一副模具内只完成零件的一个工序。 

2. 组合工序,即将两种或两种以上的简单工序集中在一副模具内完成。根据组合的方法分为:复合冲压,连续冲压,连续-复合冲压 

复合冲压:在压力机的一次行程中,在一副模具的同一位置上同时完成两种或两

种以上的简单工序的冲压方法。 

连续冲压:在压力机的一次行程中,在一副模具的不同位置上同时完成两种或两

种以上的简单工序的冲压方法。 

连续-复合冲压,在一副模具内包括连续冲压和复合冲压的组合工序。 

一般按基本变形方式分类: 

冲裁工艺:利用模具使板料产生分离的冲压工序(落料,冲孔,切口等)。 

弯曲:将板料,棒料,管料和型材等弯曲成一定形状及角度的成型方向。 

变形特点:(自由和校正弯曲) 

(1) 工件分直边和圆角两部分。 

(2) 边形区变形不均匀(外拉内压)。 

(3) R/T较小时,厚度变薄。 

(4) 变形区内横截断面的变化可视为板料的宽窄有所不同。 

E=1/(2R/T+1),E表示应变量,R/T表示弯曲变形程度,越小弯曲变形越严重。当E最大时,即可得到R/T。 

弯曲现象和问题: 

1. 回弹

2. 弯裂 

3. 变形区变薄 

4. 长度增加

 

拉深:拉深是利用拉深模具将冲裁好的平板毛佩压制成各种开口的空心工件,或将以制成的空心的开口空心件加工成其他形状空心件的一种冲压加工方法,又称拉延。 

变形区:1.平面凸缘区--主变形区 

2.凹模缘角部分--过渡区 

3.简壁部分--传力区 

4.凸模缘角部分--过渡区 

5.圆筒底部-小变形区 

其中凹模缘角部分和凸模缘角部分易断裂。 

拉深成形障碍: 

(1) 起皱 

1. 凸缘部分材料的相对厚度:越大越有利。 

2. 切向压应力:越打越不利。 

3. 材料力学性能 

4. 凹模工作部分几何形状 

(2) 拉裂(凹凸模缘角靠直壁处) 

(3) 硬化 

 

翻边:翻边指沿曲线或直线将薄板霈料边部或配料上预制孔边部窄带区域的材料弯折成竖边的塑性加工的方法。主要目的用于零件的边部强化,除去切边以及在零件上制成与其他零件装配,连接的部位或具有复杂特异形状,合理空间的立体零件,同时提高零件的刚度。同时也可控制破裂或折皱。 

种类:圆孔翻边/外缘翻边/非圆孔翻边/变薄翻边 

圆孔翻边:指将平板上或空心件上预制好的孔扩大成带有竖立边缘的孔。 

成型极限:K=d/D(材料种类极其力学性能,预制空的孔口状态,材料的相对厚度,

凸模形状) 

外缘翻边:内曲翻边/外曲翻边 

内曲翻边:用模具将毛胚上内凹的边缘,翻成竖边的冲压加工的方法。 

外曲翻边:用模具将毛胚的外凸的外边缘翻成竖边的冲压加工的方法。 

非圆孔翻边 

变薄翻边 

拉伸类(圆孔翻边,外缘内曲,特点是:受拉应力,易拉裂)和压缩类(外缘外曲,特点是:

受切向压应力,易起皱) 

 

缩口:将空心件或管件的口部直径缩小的成型方法。 

主要受力(轴向压应力和切向压应力) 

缩口系数:K=d/D 

可能缺陷:失稳和起皱 

 

旋压(可完成旋转体的拉深,翻边,缩口,胀形) 

将板料或毛胚重心夹紧在胎具上,由旋压机带动胎具和毛胚一起高速旋转,同时用杆棒加压 与毛胚,是毛胚产生局部塑性变形并使变形逐步扩展,最后达到所需要的形状和尺寸。 

种类: 

不变薄旋压(拉旋,缩旋,扩旋) 

变薄旋压(剪切旋压,挤出旋压) 

 

胀形:胀形是利用模具是板料拉深变薄局部表面积增大以获得零件的加工方法。 

塑性变形区域仅限于与凸模接触部分。 

工艺问题:破裂 

种类:局部胀形,圆柱空心毛胚的胀形,胀拉成形 

局部胀形:使材料发生拉伸,形成局部的凹进和凸出,借以改变毛胚形状的方法。 

用于加强筋和凸形,零件及艺术品浮雕压制,不对称开口零件的冷压成形。(力学性能) 圆柱空心毛胚的胀形:将圆柱空心毛胚向外扩胀城区面空心零件的冲压方法。 

公司用的冲压方法及缺陷: 

1. 落料冲孔(修边) 

缺陷:毛刺过大、变形、表面划伤、尺寸不符、少孔等。 

(1)毛刺过大→凸凹模间隙过大或过小;刃口磨损;导向精度差;凸凹模位置不同心等 (2)变形→孔距太小;压料板与凹模型面配合不好;间隙过大等 

(3)表面划伤→操作时有拖、拉等现象;板料在剪切过程中划伤等 

(4)尺寸不符→上料不到位;定位装置损坏或松动,位置窜动等 

(5)少孔→冲头折断;冲头长度不够等 

2. 拉延 

缺陷:拉裂、起皱、表面拉伤、波浪、鼓包、凹坑、麻点等。 

(1)拉裂→凸凹模R角半径过小;压边力过大;材料成形性能差或材料尺寸偏大;凸凹模间隙太小;润滑不当;定位不准;凸凹模R角或拉延筋不顺、拉毛等 

(2)起皱→凸凹模R角半径过大;压边力过小;材料尺寸偏小;凸凹模间隙太大;润滑过甚;定位不准;拉延筋布置不良,高度不够等 

(3)表面拉伤→模具工作表面有伤痕;材料表面有缺陷;润滑油中有杂质、废屑等 

(4)波浪、鼓包、凹坑、麻点→压边力小;润滑不当、模具型腔脏;材料表面脏;透气孔堵塞;模具型面不平、润滑油脏等 

3. 翻边 

缺陷:翻边不垂直、翻边高度不一致、翻边拉毛、翻边裂等。 

(1)翻边不垂直→凸凹模间隙过大 

(2)翻边高度不一致→凸凹模间隙不均匀;定位不准;落料件尺寸不准 

(3)翻边拉毛→刃口有伤痕;零件表面有杂质;刃口硬度太低 

(4)翻边裂→修边时毛刺大;凸凹模间隙太小;翻边处形状有突变 

二.模具 

一般模具的组成 

1.工作零件 

包括凸模和凹模等零件。 

2.定位零件 

主要包括挡料销、定位销、侧刃等零件。

3.压料、卸料、顶料零件 

主要包括卸料板、顶料器、气动顶料装置等零件。 

4.导向零件 

包括导柱、导套、导板等零件。 

5.支持零件 

包括上、下模板和凸凹模固定板等零件。 

6.紧固零件 

包括内六角螺钉、卸料螺钉等零件。 

7.缓冲零件 

包括卸料弹簧、聚氨脂橡胶和氮气缸等。 

8.安全零件及其它辅助零件 

主要有安全侧销、安全螺钉、工作限制器、存放限制器、上下料架、废料滑槽、起重棒、吊耳等。 

安全侧销:主要作用是防止上模压料板紧固螺钉松动或断裂,导致压料板落下,造成人员、工装的重大损失。 

存放限制器:主要作用是防止模具弹性元件长期受压而失效和防止刃口长期接触影响刃口的寿命。(一般采用聚氨脂橡胶) 

工作限制器:主要作用是限制凸凹模的吃入深度。 

影响模具寿命的因素 

1. 冲压工艺及冲模设计的影响及提高冲模寿命的措施。 

(1)冷冲压用原材料的影响。例如:原材料厚度公差不符合要求、材料性能波动、表面质量差和不干净等 

(2)排样和搭边的影响 

排样方法与搭边值对模具寿命影响非常大,不必要的往复送料排样法和过小的搭边值往往是造成模具急剧磨损和凸凹模啃伤的重要原因。 

(3)模具导向结构和导向精度的影响 

必要和可靠的导向,对于减小工作零件的磨损,避免凸凹模啃伤极为有效。 

(4)模具几何参数的影响 

凸凹模的形状、间隙和圆角半径不仅对冲压件成形影响极大,而对模具的磨损影响也很大。 2. 模具的材料的影响 

模具的材料性质及热处理质量对模具寿命的影响是影响模具寿命诸因素中最重要的因素。 3. 模具的热加工和表面强化的影响 

4. 模具加工工艺的影响 

模具加工后模具的表面粗糙度对模具的寿命影响很大,所以要根据制件情况,合理的选择加工工艺。 

5. 压力机的精度与刚性的影响 

6. 模具的使用、维护和保养的影响 

正确使用、维护和保管模具是提高模具寿命的重要方面。它包括模具正确安装与调整;注意保持模具的清洁和合理的润滑;防止误送料、上双料;严格控制凸模进入凹模的深度,控制校正弯曲、整形等工序中上模的下死点位置;及时的打磨、抛光等。 

对冷冲模具用钢使用性能的基本要求 

1. 具有高硬度和强度,以保证模具在工作过程中抗压、耐磨、不变形、抗粘合 

2. 具有高耐磨性,以保证模具在长期工作中,其形状和尺寸公差在一定范围内变化,不因过分磨损而失效 

3. 具有足够的韧性,以防止模具在冲击负荷下产生脆性断裂 

4. 热处理变形小,以保证模具在热处理时不因过大变形而报废 

5. 有较高的热硬性,以保证模具在高速冲压或重负荷冲压工序中不因温度升高而软化 三.板料对冷冲压的影响 

1. 钢板的厚度公差 

钢板厚度公差超差是指钢板的实际厚度超过标准允许的偏差,它不仅影响零件冲压开裂,表面起皱,零件回弹,甚至可能造成重大的模具事故。这是影响冲压成败三要素之一。 

钢板厚度公差波动的大小,实际上影响模具对零件施加压力的大小,金属流动的难易,从而影响零件冲压开裂和起皱。 2. 钢板的表面缺陷 

按规定,热轧钢板的表面不得有裂纹、结疤、折叠、气泡、分层和夹层等对使用有害

的缺陷。但允许有深度(或高度)不超过厚度公差一半的麻点、凹陷、划痕等轻微、局部的缺陷,并保证钢板的最小厚度。 

冷轧和热轧钢板的任何表面缺陷的存在,特别是超出标准允许的表面缺陷,都会成为影响零件冲压开裂、涂漆质量和车身外观质量的直接原因。 

3. 钢板的化学成分 

(1)碳。碳是钢中的一种最基本的元素,它提高钢板的强度,特别是抗拉强度。 

(2)硅。硅能提高冷轧钢板的强度。 

(3)锰。可防止钢过氧化和冷轧钢板边部避免产生龟裂的有利作用。 

(4)磷。具有良好的冷轧退火功能。但磷有冷脆性,对焊接性能也有不利影响。 

(5)硫。对冲压有害无益的元素。 

(6)铝。防止钢板时效、作为强脱氧剂、有利于深冲性能。 

汽车冲压用钢板应具有以下三方面的基本质量要求: 

1. 良好的表面质量。 

材料的表面应光洁平整,无分层和机械性质的损伤,无锈斑、氧化皮及其它附着物。 2. 严格的厚度尺寸公差。 

3. 优异的深冲性能 

 

 

5. 焊接工艺 

 

目前公司运用的焊接方法有:点焊,凸焊,螺柱焊,二氧化碳保护焊,手工电弧焊。 

 

点焊: 

电弧焊:将被焊工件压紧于两电极之间,并通以电流,利用电流流经工件接触面及领近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态,使之形成金属结合的一种方法。包括点焊,缝焊,凸焊,对焊。 

优点:1.熔核形成时,始终被塑性环包围,融化金属与空气隔绝,冶金过程简单。 

2.加热时间短,热量集中,故热影响区小,变形应力小。 

3.焊接成本低 

缺点:无可靠无损检测方法,点,缝焊的搭接头不仅增加了构件的质量,且因在两板间熔核周围形成夹角,使接头处的抗拉强度和疲劳强度均较低。 

金属电阻焊时的焊接性(主要指标): 

1. 材料的导电性和导热性 

2. 材料的高温强度(越高焊接性越差) 

3. 材料对热循环的敏感性 

熔点高,线膨胀系数大,易形成致密的氧化膜的金属,其焊接性能差。 

点焊:工件只在有限的接触面上,即所谓“点”上被焊接起来,并形成扁球形的熔核。 焊接电极:是保证电焊质量的重要零件,其主要功能:向工件传导电流,向工件传递压力, 迅速到山焊接区的热量。主要构成:端部,主体,尾部和冷却水孔。 

电焊方法:双面焊和单面焊 

双面焊时,电极由工件的两侧向焊接处溃点。 

单面焊时,电极由工件的一侧向焊接处溃点。不形成焊点的电极采用大直径和大接触面积以减少电流密度。 

点焊工艺参数:焊接电流,焊接压力,焊接时间 

当进行不等厚度或不同材料电焊时,熔核将不对称于其交界面,而是向厚板或导电,导热性差的一边偏倚,结果使薄件或导电,导热性好的工件焊透率低,焊接强度小。熔核偏移的原因是有两工减产热和散热条件不相同引起的。 

焊接接头:通常采用搭接街头和折边接头。接头可以由两个或两个以上等厚或不等厚度的工件组成。设计点焊结构时,必须考虑电极的可达性。同时,还应考虑如边距(取决被焊金属种类,厚度和焊接条件),搭边量(是边距的两倍),点距(最小值考虑分流),装配间隙(尽量小)和焊点强度(以正拉强度和抗剪强度之比作为判断接头延性的指标。值越大越好)等因数。 

 

凸焊:凸焊是电焊的变型,在一个工件上有预制的凸点,凸焊时,一次在接头处形成一个或多个熔核。 

应用场合:低碳钢和低合金钢,板件,螺帽,螺钉类零件等,厚度一般为0.5-4mm。 

焊接模具是用于保持和夹紧工件于适当位置,同时也可用于电极。 

夹具是不导电的辅助装置。对于小的工件,电极和夹具通常是合为一体。 

凸焊工艺特点:由于电流集中,克服点焊时熔核偏移的缺点。凸焊时,电极必须随凸点被压溃而快速下降,否则会应失压而产生飞溅。 

凸焊工艺参数:电极压力,焊接时间,焊接电流。 

焊接接头和凸点:通常凸焊的接头搭边量要比电焊小。焊点间的间距没有严格限制。在工件凸焊螺母,螺栓等紧固件时,凸点的数量应足以承受设计载荷。凸点的作用是将电流和压力局限在工件的特定场合,其形状和尺寸取决于应用的场合和需要的焊点强度。 

 

螺柱焊:将金属螺柱或类似的其他紧固件焊接于工件上的方法,是一种焊接紧固件的快速的方法,通常是将一根螺柱或其他紧固件焊到平面。 

按工件位置:平焊,立焊或仰焊。 

又可分为电弧螺柱焊和电容放电螺柱焊。 

电弧螺柱焊:首先将螺柱与工件间引燃电弧,是螺柱端面和相应的工件表面被加热到熔融状态,达到适当的温度时,将螺柱挤压到溶池中去,使两者融合成焊缝。 

保护:焊剂(引弧端)和陶瓷保护圈。 

设备:直流焊接电源,焊接时间控制器,螺柱焊枪。 

工艺参数:焊接电流和焊接时间(输入焊接能量足够大是保证获得优质电弧螺柱焊街头的基本条件)可 

焊接材料:碳钢,高碳钢,不锈钢,低合金高强度钢,铝合金。 

电容放电螺柱焊 

种类:预接触式,预留间隙式和拉弧式。 

焊接设备:焊枪,电源和控制装置。 

 

二氧化碳保护焊,为熔化极气体保护电弧焊一种。熔化极气体保护电弧焊,采用可融化的焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝和母材金属,并向焊区输送保护气体,使电弧,熔化的焊丝,熔池及附近的母材金属免受周围空气的有害作用。二氧化碳保护焊,即采用二氧化碳作为保护气体。 

特点:具有成本低,抗氢气控能力强,适合薄板焊接,易进行全位置焊接。 

熔滴过渡形式:滴状过渡,短路过渡,潜弧射滴过渡。 

缺点:焊接过程产生金属飞溅以及合金元素烧损。 

产生金属飞溅的原因:金属内部的一氧化碳气体急剧膨胀而发生剧烈爆炸;短路过程后电弧在引燃是产生的对熔池的过大冲击力是液体溅出。 

解决金属飞溅的措施: 

工艺方面:采用尽量小的焊丝直径,合适的焊接电流与电压参数匹配,合适的短路电流上升速度和峰值短路电流。 

冶金方面:合适的焊丝和保护气体成分,适宜的焊丝和工件表面清理。 

焊丝的化学成分的要求:足够数量的脱氧元素,含炭量要低(0.11%),应保证焊缝金属具有满意的力学性能和抗裂性能。 

工艺参数:焊接电流和电压,短路电流上升速度和峰值短路电流,焊丝直径和焊丝伸出长度,气体流量 

 

钨极惰性气体保护焊,又称TIG焊,利用纯钨或活化钨作为电极的惰性气体保护焊,是在惰性气体的保护下,利用钨电极与被焊工件间产生电弧热熔化母材和填充焊丝的一种焊接方法。 

优点: 

1.氩气能有效隔离周围空气,本身不溶于金属,不和金属反应,而且有自动清除熔池表面氧化膜的作用(阴极清理作用或阴极破碎作用)。原理:如焊件是负极,电弧中氩气被电离后产生的正离子会高速地撞击作为负极的熔池,使熔池表面的氧化膜被击碎,因此焊成的焊缝表面光滑美观,成行良好。 

2.钨极电弧稳定。 

3.热源和填充焊丝可分别控制,因而热输入易于调节,可进行各种位置的焊接。 

4.由于填充焊丝熔滴不通过电弧,故不产生飞溅,焊缝成行美观。 

缺点:焊缝厚度低,熔覆速度小,生产率较低。 

钨极承载电压的能力差,过大的电流会引起钨极熔化和蒸发,其颗粒进入熔池,造成污染。 

成本高 

钨极氩弧焊的三种引弧方法:接触短路引弧法,高频高压引弧法,高压末冲引弧法。 

 

6. 测量方法: 

6.1 检具(最简单明了,直观,方便的测量方法),好处,缺点,但不可能所有的有关车身件都做成检具形式,但在试制阶段(有很多件还不是稳定情况下)不可能先做好检具,且当一个件不合格时,首先找不着对照基准,其次不知道与理论值的差距。(举例)席艳秋

补充(一般来说,一些大的钣金件必须有检具。例如,门上段即门导轨属于滚压件,如果不

合格,与该件配合的密封条就有可能引起门漏水,所以该件的检测,一种方法就是利用厂家

提供的检具,但前提条件检具必须符合数模。把件放在检具上,摆正位置即可。 

6.2.扫描方法:ATOS是目前为止最先进的测量工具。它的原理就是利用测头可识别的

点,定出这些点相对的空间位置,利用着色探伤剂来析出点云。例如,S11-5300171 转向固

定支架安装板,扫描并进行初步的计算后,利用点到点、线对线、面对面的方法,把该点云

对到对应的数模中,在进行未调制后即可整理出相应的数据。如图: 

6.3 三座标测量:原理:构建空间坐标,利用X、Y、Z三轴连动机构,测头接触式传感测量 

优点:被测件可以任意摆放;精度高;操作语言国际通用;擅长打点。 

 缺点:只擅长打点。 

测量方法:1)、建立坐标系,一般用点、线、面法 

2)、根据图纸要求,测量所需元素,可以测点、直线、圆、腰形孔、方孔;还可以扫描,就是快速打点 

3)、测量的同时,数据报告即显示于桌面。 

《汽车车身结构与设计》基本知识点

《汽车车身结构与设计》 1、车身主要包括哪些部分?答:一般说,车身包括白车身及其附件。白车身通常是指已 经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身,主要是车身结构件和覆盖件的焊接总成,并包括前后板制件与车门。但不包括车身附属设备及装饰等 2、车身有哪些承载形式?答:非承载式、半承载式、承载式 3、非承载式(有车架式)车身:货车、采用货车底盘改装的大客车、专用汽车以及大部 分高级轿车都采用非承载式车身,装有单独的车架,车身通过多个橡胶垫安装在车架上,橡胶垫则起到减振作用。非承载车身的优点:①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外,挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用,既延长了车身的使用寿命,又提高了舒适性。②底盘和车身可以分开装配,然后总装在一起,这样既可简化装配工艺,又便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础,这样便于汽车上各总成和部件安装,同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆,货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架,其主要原因也基于此。④发生碰撞事故时,车架对车身起到一定的保护作用。非承载车身的缺点: ①由于计算设计时不考虑车身承载,故必须保证车架有足够的强度和刚度,从而导致 自重增加。②由于车身和底盘之间装有车架,使整车高度增加。③车架是汽车上最大而且质量最大的零件,所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 4、什么是承载式车身(无车架式)?答:没有车架,车身直接安装在底盘上,主要是 为了减轻汽车的自重以及使车身结构合理化。承载式车身结构的缺点在于由于没有车架,传动的噪音和振动直接传给车身,降低了乘坐的舒适性,因此必须大量采用防振、隔音材料,成本和重量都会有所增加;改型比较困难。 5、汽车生产的“三化”是指什么?答:汽车生产的“三化”是指汽车产品系列化、零部件通用 化、以及零件设计标准化。 6、什么是工程设计?答:汽车工程设计一般需要 3 年以上,而从生产准备到大量投产时 间更长。其中车身的设计所需的周期最长。车身设计首先是按 1:1 的比例进行内部模型和外部模型的设计及实物制作。其次则是车身试验,包括强度试验、风洞试验、振动噪音试验和撞车试验等。 7、轿车底盘有哪三种布置形式?答:轿车底盘有三种布置形式:a:发动机前置,后轮驱 动;b:发动机前置,前轮驱动;c:发动机后置,后轮驱动。 8、什么是汽车驾驶员眼椭圆?答:汽车驾驶员眼椭圆是驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅 上时其眼睛位置在车身中的统计分布图形。 9、什么是 H 点答: H点是人体身躯与大腿的交接点。

汽车车身涂装的常用的材料

常用涂装材料 涂料的基本知识 涂料可分为两大类;有机涂料和无机涂料。有机涂料,广泛用于金属、木材、塑料等材料表面的保护和装饰;无机涂料主要用于在土建领域。汽车涂装用涂料为有机涂料。 一、涂料的组成与作用 1、涂料的组成 油料(桐油亚麻油等植物油类) 树脂(天然树脂、虫胶等) 涂料由五大类组成颜料(钛白、氧化锌、氧化铁红、黄黑等) 溶剂(稀释剂) 辅助、材料(添料、固化剂流平剂催干剂等)油料树脂是涂料组成中的基础,是主要成膜物质常称为固着剂或粘接剂。 能够把颜料等其它成膜物质粘接起来形成涂料起到保护表面和装饰的作用。涂料中没有这两大部分,就不能形成牢固的涂膜,而涂料的许多特性,主要取决于这两大性能,颜料使涂料有一定的着色能力,呈现一定的颜色,增加涂层厚度和遮盖力,起到调色装饰和标志作用是涂料中的次要成膜物质。 溶剂包括助溶剂、稀释剂两种,溶剂能溶解并稀释涂料中的成膜物质,改善涂层厚度性能。稀释剂的主要作用是用来调整涂料的粘度,以利于形成均匀光滑的涂层。

辅助材料在涂料中的作用是辅助成膜物质改善涂料的性能和成膜后的质量;增塑剂用来提高涂层的韧性(增加涂料与塑料的粘合力)。(中间起了一个两面胶相似的意思)。防潮剂用来防止因施工环境温度太大时引起涂层泛白等问题。 2、涂料的结构组分 按涂料的组成和结构类型不同,可将涂料区分为溶剂型涂料,光固化涂料等。涂料的组成不同就构成了不同的涂料品种,常用的有各种性质的清漆,色漆、腻子等。 ①清漆:涂料组分中没有加入颜料和体质颜料而呈清澈透明的胶质液体涂料。 ②色漆:涂料组分中加有颜料的不透明涂料。 3、涂料的作用 涂料是一种成膜物质,涂料是国民经济中一种不可缺少的重要材料 ①保护作用 涂料作用②装饰作用 ③特殊作用 ①保护作用:物体表面被涂后,涂料可使物面(车身表面金属层)与空气、水分、日光、以及有害气体和微生物等隔离,因而可以保护物面防止腐饰和老化,延长使用寿命。 ②装饰作用:不同的民族和不同地区的人们,对颜色有着不同的喜好,涂料中的颜料,能够赋予物体表面各种不同的色彩,从而使物体与环境的色彩协调。给人以不同的质量感觉。

汽车车身课程设计

汽车车身设计课程设计 课程设计题目 电动游览车车身设计 姓名: 学号: 班级: 指导教师: 学院: 学校: 日期:

目录 1.摘要 (3) 2.设计任务书 (4) 3.方案分析及选择 (5) 4.设计步骤 (6) 4.1车身主要尺寸的分确定和基本外轮廓的草图设计 (6) 4.2车身轮廓的细节处理 (13) 4.3.对车身进行着色处理 (19) 4.4车身的整体效果图 (20) 5.设计心得 (21) 6.参考文献 (22)

1.摘要 车身是汽车的三大总成之一,其生存周期约为底盘的三分之一。车身的更新速度较快,因此车身设计对新车的开发具有十分重要的作用。目前,计算机辅助技术已渗透到汽车生存周期的各个阶段,尤其是CAD技术已成为汽车造型设计的常规手段。 通过本次课程设计了解汽车车身造型设计的程序,理解汽车车身造型设计的基本原理和方法,掌握汽车造型设计中的美学、空气动力学和人机工学的一般知识。同时培养动手操作能力和分析能力,为以后从事汽车车身设计打下坚实的基础。课程设计中,本人的任务是根据观光车车身的布置特点,完成车内布置及三维造型。通过查找现有车型的参数及座位的布置,利用CA TIA画出车内布置的三维图中,并进行相应的渲染。达到设计一款外形流畅美观,具备实用性的电动游览车。 关键词:车身造型,美学,空气动力学,CA TIA,电动观光车

2.设计任务书 学年学期: 专业班级: 指导教师: 设计时间:15-17周 学时周数:3周 一、设计目的 通过本次课程设计使学生了解汽车车身造型设计的程序,理解汽车车身造型设计的基本原理和方法,掌握汽车造型设计中的美学、空气动力学以及人机工程学的一般知识。同时培养学生的动手能力和分析能力,为以后从事汽车车身设计打下坚实的基础。 二、设计任务及要求 根据一下车身尺寸参数完成电动观光车车身造型设计任务,达到以下要求: 车体宽度小于2m 车体高度小于2m 可供月15到18人乘坐 最高时速40KM 允许坡度15°

汽车车身结构与设计试题

一、填空(25分) 1、汽车的主要部件由()、()、()、()四部分组成。 2、单排座汽车的总质量=()。 3、汽车模型雕塑是()中一个必不可少的环节。 4、汽车车身形式按车身壳体受力情况可分为()、()、()三种。 5、汽车车身形式按驾驶室发动机的相对位置可分为()、()、()、()四种。 6、车架的结构形式归纳起来主要有()、()、()三种。 7、汽车门锁按其结构形式分为()式、()式和()式。 8、升力在汽车行驶方向的分力为()。 9、零件图的尺寸标注应满足()、()、()等基本要求。 10.空气阻力有()、()、()、()、()五种。 四、简答题(20分) 1、说明车身的作用。 2、说明承载式车身的特点。 3、说出车身结构主要包括哪些部件。 4、说明非承载式车身的特点。 填空 1.发动机、底盘、车身、电气部件 2.整备质量+允许最大载重量+驾驶员及随员质量 3.汽车外形设计 4.承载式、半承载式、非承载式 5.长头式、短头式、平头式、偏置式 6.框式、脊背式、综合式 7.舌簧、转子和钩簧 8.诱导阻力 9.清晰、完整、合理 10.形状阻力、诱导阻力、摩擦阻力、干涉阻力、内部阻力 简答题 1.答:车身的主要作用是保证驾驶员便于操纵以及为他和乘客提供安全舒适的乘坐环境,隔绝振动和噪音,不受恶劣气候的影响。 2.答:汽车没有车架,用车身完全代替车架承受全部载荷,车身就作为发动机和底盘各总成的安装基础。 3.答:主要包括车身壳体、车门、车前钣件、车窗等,货车和专用车还包括车厢。 4.答:汽车有单独的车架,车身与车架通过弹簧或橡胶垫作柔性连接。 一、填空(25分) 1.汽车车身形式按驾驶室发动机的相对位置可分为()、()、()、()四种。 2. 空气阻力有()、()、()、()、()五种。 3. 零件图的尺寸标注应满足()、()、()等基本要求。 4.汽车车身形式按车身壳体受力情况可分为()、()、()三种。 5. 汽车的主要部件由()、()、()、()四部分组成。 6.车架的结构形式归纳起来主要有()、()、()三种。 7.汽车门锁按其结构形式分为()式、()式和()式。 8.升力在汽车行驶方向的分力为()。 9. 汽车模型雕塑是()中一个必不可少的环节。 10. 单排座汽车的总质量=()。 四、简答题(20分)

(汽车行业)汽车车身新材料的应用及发展方向

(汽车行业)汽车车身新材料的应用及发展方向

汽车车身新材料的应用及发展趋势 现代汽车车身除满足强度和使用寿命的要求外,仍应满足性能、外观、安全、价格、环保、节能等方面的需要。在上世纪八十年代,轿车的整车质量中,钢铁占80%,铝占3%,树脂为4%。自1978年世界爆发石油危机以来,作为轻量化材料的高强度钢板、表面处理钢板逐年上升,有色金属材料总体有所增加,其中,铝的增加明显;非金属材料也逐步增长,近年来开发的高性能工程塑料,不仅替代了普通塑料,而且品种繁多,在汽车上的应用范围广泛。本文着重介绍国内外在新型材料应用方面的情况及发展趋势。 高强度钢板 从前的高强度钢板,拉延强度虽高于低碳钢板,但延伸率只有后者的50%,故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。当下的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素,经各种处理轧制而成,其抗拉强度高达420N/mm2,是普通低碳钢板的2~3倍,深拉延性能极好,可轧制成很薄的钢板,是车身轻量化的重要材料。到2000年,其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车X公司和宝钢合作,2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg,占车身钢板用量的46%,对减重和改进车身性能起到了良好的作用。低合金高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度1F冷轧钢板等,车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。含磷高强度冷轧钢板:含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板,也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为:具有较高强度,比普通冷轧钢板高15%~25%;良好的强度和塑性平衡,即随着强度的增加,伸长率和应变硬化指数下降甚微;具有良好的耐腐蚀性,比普通冷轧钢板提高20%;具有良好的点焊性能;烘烤硬化冷轧钢板:经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理,屈服强度得以提高。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度,是车身外板轻量化设计首选材料之壹;冷轧双向钢板:具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点,如经烤漆后其强度可进壹步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件,如车门加强板、保险杠等;超低碳高强度冷轧钢板:在超低碳钢(C≤0.005%)中加入适量的钛或铌,以保证钢板的深冲性能,再添加适量的磷以提高钢板的强度。实现了深冲性和高强度的结合,特别适用于壹些形状复杂而强度要求高的冲压零件。 轻量化迭层钢板 迭层钢板是在俩层超薄钢板之间压入塑料的复合材料,表层钢板厚度为0.2~0.3mm,塑料层的厚度占总厚度的25%~65%。和具有同样刚度的单层钢板相比,质量只有57%。隔热防振性能良好,主要用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。铝合金 和汽车钢板相比,铝合金具有密度小(2.7g/cm3)、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点,技术成熟。德国大众X公司的新型奥迪A2型轿车,由于采用了全铝车身骨架和外板结构,使其总质量减少了135kg,比传统钢材料车身减轻了43%,使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件,车身零件数量从50个减至29个,车身框架完全闭合。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%,仍比同类车型的钢制车身车重减少50%。由于所有的铝合金都能够回收再生利用,深受环保人士的欢迎。根据车身结构设计的需要,采用激光束压合成型工艺,将不同厚度的铝板或者用铝板和钢板复合成型,再在表面涂覆防具有良好的耐腐蚀性。 镁合金 镁的密度为1.8g/cm3,仅为钢材密度的35%,铝材密度的66%。此外它的比强度、比刚度高,阻尼性、导热性好,电磁屏蔽能力强,尺寸稳定性好,因此在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用。镁的储藏量十分丰富,镁可从石棉、白云石、滑石中提取,特别是海水的

白车身结构强度分析报告

目录 1.分析目的 (1) 2.使用软件说明 (1) 3.模型建立 (1) 4 边界条件 (3) 5.分析结果 (3) 6.结论 (21)

1.分析目的 白车身结构的静强度不足则会引起构件在使用过程中出现失效。本报告采用有限元方法对Q11白车身分别进行了满载、1g制动、0.8g转弯、右前轮抬高150mm、左后轮抬高150mm、右前轮左后轮同时抬高150mm,6种工况的强度分析,观察整车受力状况,找出高应力区,考察其零部件的强度是否满足要求,定性地评价Q11白车身的结构设计,并提出相应建议。 2.使用软件说明 本次分析采用HyperMesh作前处理,Altair optistruct求解。HyperMesh是世界领先的、功能强大的CAE应用软件包,也是一个创新、开放的企业级CAE平台,它集成了设计与分析所需的各种工具,具有无与伦比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面,与多种CAD和CAE软件有良好的接口并具有高效的网格划分功能;Altair Optistruct是一个综和隐式和显示求解器与一体的大规模有限元计算软件,几乎所有的线性和非线性问题都可以通过其进行求解。通过Altair Optistruct可以进行任何形状、尺寸、拓扑结构的优化,采用固定的内存分配技术,具有很高的计算精度和效率。 3.模型建立 对车身设计部门提供的Q11白车身CAD模型进行有限单元离散,CAD模型以及有限元模型如图3.1所示。白车身所有零部件均采用板壳单元进行离散,并尽量采用四边形板壳 图3.1 Q11白车身CAD以及有限元模型

强度分析模型质量按整车满载质量计算,其中的白车身附加质量(见表 3.2)用质量点单元CONM2单元模拟。发动机和变速箱、油箱、备胎、冷凝器、前门总成、滑移门总成、后背门总成、发动机罩总成、前排座椅及乘员等使用RBE刚性单元加载到相应总成的安装处。由于额定载货质心的不可确定性,无法给定具体质心位置,因此本次分析在经验基础上确定质心位置,并将额定载货分布于后地板多处主要受力点处进行模拟。具体质量点分布情况可参考图3.2。 表3.2 Q11白车身附加质量及质心 图3.2 Q11白车身附加质量分布

汽车配件管理2013 二 汽车常见易损件和常用材料

单元二汽车常见易损件和常用材料 学习目标 完成本单元学习后,你应能: 1.掌握汽车发动机、底盘、电气设备和车身的易损件。 2.了解车用燃料的种类与质量要求。 3.了解车用汽油、车用轻柴油、发动机润滑油的作用与质量要求。 4.了解车辆齿轮油和润滑脂的作用与质量要求。 5.了解汽车制动液的作用与质量要求。 6.了解发动机冷却液的作用与质量要求。 建议学时:6学时 一、汽车常见易损件 1.发动机易损件 1)汽缸体(图2-1) 汽缸体除汽缸正常磨损可进行镗磨加大尺寸予以修理外,在冬季因缸体未放尽积水被冻裂,运行中因气缸缺少冷切冷却水被过热膨胀裂缝漏水,以及在行车事故中被碰撞损坏和孔径数次镗削扩大至极限。有一定的消耗量,属于正常应备品种,数量应视地区销售情况而定。 图2-1 汽缸体 2)汽缸套 汽缸套常见故障有缸孔自然磨损、外径压配不当漏水(湿式缸套)、缸壁因敲缸损伤,或在突发

情况下如连杆螺栓松脱被连杆击穿等,必备品,耗量较大,应有一定的备量。 3)汽缸盖(图2-2) 除未发现的制造缺陷如隐藏裂纹、排气门座压配松弛等引起的漏水现象外,主要是使用不当和自然疲劳损坏。常备品,应有一定的备量。 图2-2 汽缸盖 4)汽缸盖衬垫(图2-3) 常见故障有缸盖紧固螺栓或螺栓拧紧力失准或松弛,制造上的缺陷,漏水造成热化学腐蚀等,结果封闭汽缸孔边缘部位烧蚀泄漏、水孔边缘部分热腐蚀缺损使封闭失效。一次性使用配件,消耗量很大,通常有作为随车主要维修备用品,应有较多库存备量。

图2-3 汽缸盖衬垫 5)活塞 活塞的常见故障有自然磨损,在发动机过热时会造成部分铝合金属熔蚀发生拉缸或咬死,磨损后配合间隙过大、积碳早燃时会击伤、裂缝等。主要易损件,消耗量大、规格多,是营销必备品种。 6)活塞环(图2-4) 常见故障有因活塞拉缸被折断,自然磨损,弹性衰减等。主要易损件,消耗量大、规格多,是营销必备品种。 图2-4 活塞环 7)活塞销 常见故障有外径自然磨损,在特殊工况下或制造上未检出的隐藏裂缝造成的折断。主要易损件,消耗量大、规格多,是营销必备品种。 8)活塞销衬套 常见故障有自然磨损,因缺油高热烧损及压配合间隙过大引起衬套走外圆等。主要易损件,消耗量大、规格多,是营销必备品种。 9)连杆(图2-5) 受力矩杆体扭曲、大头小头孔座因轴孔磨损或断油造成的过度磨损松旷、螺栓孔螺纹损坏等。虽属易耗件,但相对销量较少,应有一定备品以应需要。

汽车焊接夹具设计基础

汽车车体焊接夹具设计基础 一、概念 汽车车体(BODY)大约由1000件以上的部件构成,大部分为铁皮。这些铁皮大多以点焊的方式结合在一起。焊接和时候必须把每个部件固定在规定的位置,这种有定位功能紧固功能的工具就叫夹具(JIG,治具)。制造车体的专用夹具叫车体夹具(车体设备)。 二、分类 动力源:手动夹具、气动夹具、电动夹具; 用途:通用夹具、专用夹具、组合夹具; 构造:固定式夹具、移动式夹具、悬挂式夹具; 设备:夹具、电焊机械、机器人、专用生产钱。 三、功能 A:精确定位; B:夹紧; C:引导; D:使用便捷; E:改善工作条件,降低产品成品。 四、设计流程 工件数模处理(WORK 预处理)→根据仕样书检讨定位夹紧位置→GUN插入→设计(2D、3D)→客户承认(相应出现的仕样变更和修改)→出图(2D)→提出购入品→精度表、回路图、节拍图 五、番线的作用 番线就是空间位置的号码线。 车身基准坐标(0线)是前车轴中心以及车宽的中心线。 下面主要介绍日本三大车系的番线表示方法: 丰田:左右都是用正数表示(当左右有差异的时候,仕样书上用RH/LH指示); 本田:左右都是用正数表示(当左右有差异的时候,仕样书上用BR/BL指示); 日产:车前进方向左侧用正数,右侧用负数。

六、夹具设计 车体夹具的定位原理:六点定 任何物体在在空间都有六个自由度。车体工件定位是用夹具将工件置于正确位置,也就是消除要件相对于夹具的六个自由度;定位方法一般用点、线、面的接触来实现。 我们常用的定位基本元件有: A、托块和压块; B、LOCATOR PIN(销); C、V 槽和导向挡块。 1、常规夹具的部品名称;

(汽车行业)汽车车身涂装的常用的材料

(汽车行业)汽车车身涂装的常用的材料

常用涂装材料 涂料的基本知识 涂料可分为俩大类;有机涂料和无机涂料。有机涂料,广泛用于金属、木材、塑料等材料表面的保护和装饰;无机涂料主要用于在土建领域。汽车涂装用涂料为有机涂料。 壹、涂料的组成和作用 1、涂料的组成 油料(桐油亚麻油等植物油类) 树脂(天然树脂、虫胶等) 涂料由五大类组成颜料(钛白、氧化锌、氧化铁红、黄黑等) 溶剂(稀释剂) 辅助、材料(添料、固化剂流平剂催干剂等) 油料树脂是涂料组成中的基础,是主要成膜物质常称为固着剂或粘接剂。 能够把颜料等其它成膜物质粘接起来形成涂料起到保护表面和装饰的作用。涂料中没有这俩大部分,就不能形成牢固的涂膜,而涂料的许多特性,主要取决于这俩大性能,颜料使涂料有壹定的着色能力,呈现壹定的颜色,增加涂层厚度和遮盖力,起到调色装饰和标志作用是涂料中的次要成膜物质。 溶剂包括助溶剂、稀释剂俩种,溶剂能溶解且稀释涂料中的成膜物质,改善涂层厚度性能。稀释剂的主要作用是用来调整涂料的粘度,以利于形成均匀光滑的涂层。 辅助材料在涂料中的作用是辅助成膜物质改善涂料的性能和成膜后的质量;增塑剂用来提高涂层的韧性(增加涂料和塑料的粘合力)。(中间起了壹个俩面胶相似的意思)。防潮剂用来防止因施工环境温度太大时引起涂层泛白等问题。 2、涂料的结构组分 按涂料的组成和结构类型不同,可将涂料区分为溶剂型涂料,光固化涂料等。涂料的组成不同就构成了不同的涂料品种,常用的有各种性质的清漆,色漆、腻子等。 ①清漆:涂料组分中没有加入颜料和体质颜料而呈清澈透明的胶质液体涂料。 ②色漆:涂料组分中加有颜料的不透明涂料。 3、涂料的作用 涂料是壹种成膜物质,涂料是国民经济中壹种不可缺少的重要材料 ①保护作用 涂料作用②装饰作用 ③特殊作用 ①保护作用:物体表面被涂后,涂料可使物面(车身表面金属层)和空气、水分、日光、以及有害气体和微生物等隔离,因而能够保护物面防止腐饰和老化,延长使用寿命。 ②装饰作用:不同的民族和不同地区的人们,对颜色有着不同的喜好,涂料中的颜料,能够赋予物体表面各种不同的色彩,从而使物体和环境的色彩协调。给人以不同的质量感觉。 ③特殊作用:各种不同颜色的涂料,给人们心里带来不同的感觉,能够用这些色代表不同的示意。如不同颜色的图案被用来示出各种交通标志。(举例说壹下红、绿灯方面的知识)。提醒驾驶员遵守有关交通规则。 涂料的分类 1、涂料分类 国外的涂料产品都是根据各国的具体情况进行分类的,没有统壹的国际标准,所以不同的国家使用不同品种的涂料,应首先理解其涂料产品的类别,否则会导致图装质量事故。(举例各种涂料的使用方法和性质问题) 2、涂料命名

汽车车身设计基础知识doc39(1)

汽车车身设计基础知识 车门、车窗及其附件和密封 车门是车身上重要部件之一。按其开启方式可分为顺开式、逆开式、水平移动式、上掀式和折叠式等几种。顺开式车门即使在汽车行驶时仍可借气流的压力关上,比较安全,而且便于驾驶员在倒车时向后观察,故被广泛采用。逆开式车门在汽车行驶时若关闭不严就可能被迎面气流冲开,因而用得较少,一般只是为了改善上下车方便性及适于迎宾礼仪需要的情况下才采用。水平移动式车门的优点是车身侧壁与障碍物距离较小的情况下仍能全部开启。上掀式车门广泛用作轿车及轻型客车的后门,也应用于低矮的汽车。折叠式车门则广泛应用于大、中型客车上。在有些大型客车上,还备有加速乘客撤离事故现场以及便于救援人员进入的安全门。轿车、货车驾驶室的车门以及客车驾驶员出入的车门通常由门外钣、门内钣、窗框(有的车上还装有三角窗)等组成。门内钣是各种附件的安装基体。在其上装有:门铰链、升降玻璃及其导轨、玻璃升降器、门锁、车门开度限位器等附件。有的轿车门内还布置有暖气通风管道和立体声收放音机的扬声器等等。车门借铰链安装在车身壳体上。在汽车行驶时,车身壳体将产生反复扭转变形。为避免在此情况下车门与门框摩擦产生噪声,车门与门框之间留有较大的间隙,靠橡胶密封条将间隙密封。汽车的前、后窗通常采用有利于视野而又美观的曲面玻璃,借橡胶密封条嵌在窗框上或用专门的粘合剂粘贴在窗框上。为便于自然通风,汽

车的侧窗玻璃通常可上、下或前、后移动。在玻璃与导轨之间装有呢绒或植绒橡胶等材料的密封槽。某些汽车的侧窗还采用有利于汽车布置的圆柱面玻璃。侧窗玻璃采用茶色或降热层可使室内保温并具有安闲宁静的舒适感。具有完善的冷气、暖气、通风及空调设备的高级客车常常将侧窗玻璃设计成不可移动的,以提高车身的密封性。 汽车车身造型的演变 从19世纪末到20世纪初期,汽车设计师把主要精力都用在了汽车的机械工程学的发展和 革新上。到了20世纪前半期,汽车的基本构造已经全部发明出来后,汽车设计者们开始着手从汽车外部造型上进行改进,并相继引入了空气动力学、流体力学、人体工.程学以及工业造型设计(工业美学)等概念,力求让汽车能够从外形上满足各种年龄、各种阶层,甚至各种文化背景的人的不同需求,使汽车成为真正的科学与艺术相结合的最佳表现形象,最终达到最完善的境界。 汽车造型师们把汽车装扮成人类的肌体。例如:汽车的眼睛--前照灯;嘴——进风口;肺--空气滤清器;血管——油路;神经一电路;心脏一发动机;胃--油箱;脚——轮胎;肌肉--机械部分。力图将一个冷冰冰的机械注入以生命,使之具有非凡的艺术魅力,给人以美感。汽车车身形式在发展过程中主要经历了马车型汽车、箱型汽车、甲壳虫型汽车、船型汽车、鱼

汽车车身涂装的常用材料(1)..

第一章汽车车身涂装的常用材料 第一节涂料的基本知识 涂料按其属性分为两大类:有机涂料和无机涂料。有机涂料广泛用于金属、木材、塑料等材料表面的保护和装饰;无机涂料主要用于在土建领域。汽车涂装用涂料为有机涂料。 一、涂料的组成与作用 1、涂料的组成 涂料主要由五大类材料组成,如表1-1所示。 油料、树脂是涂料组成中的基础,是主要成膜物质,常称为固着剂或粘接剂。能够把颜料等其它成膜物质粘接起来形成涂料,起到保护表面和装饰的作用。涂料中没有这两个部分,就不能形成牢的涂膜,而且涂料的许多特性,主要取决于这两个部分的性能。 颜料使涂料其有一定的着色能力,呈现一定颜色,增加涂层厚度和遮盖力,起到调色、装饰和标志作用,是涂料中的次要成膜物质。 溶剂包括助溶剂、稀释剂两种。溶剂能溶解并稀释涂料中的成膜物质,改善涂层厚度性能。稀释剂的主要作用是用来调整涂料的粘度,以利于形成均匀光滑的涂层。 辅助材料在涂料中的作用是辅助成膜物质改善涂料性能,如催干剂用来加快涂料的干燥速度,改善涂料性能和成膜后的质量;增塑剂用来提高涂层的韧性;防潮剂用来防止因施工环境湿度太大时引起涂层泛白等问题;此外还有因化剂、抗结皮剂、抗老化剂等。 2、涂料的结构组分 按涂料的组成和结构类型不同,可将涂料区分为溶剂型涂料、水溶性涂料、粉末涂料、光固化涂料等。涂料的组成不同就构成了不同的涂料品种,常用的有清漆、色漆、腻子等。 ①清漆:涂料组分中没有加入颜料和体质颜料,而呈清澈透明的胶质液体 涂料。 ②色漆:涂料组分中加有颜料的不透明的涂料。

③粉末涂料:涂料组分中不含有挥发性物质的无溶剂固态粉末状涂料。这 类涂料有热塑性和热固性两种。 ④腻子:涂料组分中加有大量体质颜料的稠厚浆状体。 3.涂料的作用 涂料是一种成膜物质,涂料是国民经济中一种不可缺少的重要材料。 ⑴保护作用物体表面被涂后,涂料便可使物面与空气、水分、日光以及有 害气体和微生物等隔离,因而可以保护物面、防止腐蚀和老化从而延长使用寿命。对于某些工业制品和机械设备,还可以根据其特殊的工作环境的需要涂以专门涂料,如耐酸、耐碱、耐油、耐高温等性能的涂料,起到保护作有用。 ⑵装饰作用不同民族和不同地区的人民,对颜色有着不同的喜好。涂料 中的颜料能够赋予物体表面各种不同的色彩,从而使其与所处环境的色彩相协调,给人以不同质感的装饰作用。 ⑶特殊作用各种不同颜色的涂料给人们心理带来的不同感觉,可以用其 表达各种示意,如不同颜色图案被用来示出各种交通标志,提醒驾驶员遵守有关交通规则。另外,涂在传递上的污漆,其中的妒忌缓慢渗出,可以杀死生在船底上的海洋生物,从而延长船舶的使用寿命,并保证其航速度。为使导弹、航天器等在飞行中不至于因与大气摩擦产生高热而烧毁。在其表面涂覆一中即耐高温又耐磨擦的涂料,还有用于绝缘、减震、消音、隔热等方面的涂料。 二、涂料的分类、命名和类型 1、涂料的分类 国外的涂料产品都是根据各国的具体情况进行分类的,没有统一的国 际标准,使用不同国家和不同品种的涂料,应首先理解其涂料产品的 类别,否则会导致图装质量事故。 化工部制定了以涂料基料中主要成分膜物质为基础的分类方法,若主要成膜物质为混合树脂时,则按在漆膜中起主要作用的一种树脂为基础作为分类依据。这样,便可根据其类别、名称了解其组成、性能及施工方法等。根据此分类方法,将涂料产品分为17大类,详见表8—2 表8-2 涂料分类表(GB/T2705—1992)

汽车车身钢板的规格及选用

汽车车身钢板的规格及选用 汽车车身外壳绝大部分是金属材料,主要用钢板。现代汽车的钢板用什么方式防锈?为什么有些轿车声称车身防锈蚀年限达10年以上? 镀锌薄钢板广泛应用在汽车上,这是因为它有良好的抗腐蚀能力。早年人们在试验中发现,将铁和锌放人盐水中,二者无任何导线联结时,铁和锌都会生锈,铁生红锈,锌生“白锈”;若在二者间用导线联结起来,则铁不会生锈而锌生“白锈”,这样锌就保护了铁,这种现象叫牺牲阳极保护。工程师正是将这种现象运用到实际生产中,生产了镀锌钢板。经研究,在镀锌量350克/平方米(单面)时,镀锌钢板在屋外的寿命(生红锈),田园地带约为15一18年,工业地带大约3一5年,这比普通钢板长几倍甚至十几倍。 从20世纪70年代开始轿车车身钢板采用镀锌薄钢板,装配时镀锌面置于汽车内侧,提高车身耐蚀性能,非镀锌面置于汽车外侧,喷涂油漆。随着汽车对耐腐蚀性能的要求不断提高,镀锌钢板不断增加镀锌层重量,还出现了双层镀锌钢板。但由于增加镀锌重量也会使电镀锌的电能消耗大幅增加,导致材料成本的上升,因此20世纪70年代末又出现一种采用热浸镀锌工艺生产的镀锌钢板,称为热镀锌钢板。这种镀锌钢板用连续热镀锌工艺:冷轧板(注*)→加热→冷却至镀锌温度→镀锌→冷却→矫直。为了满足汽车对镀锌钢板的各种要求,一些生产厂家在镀锌生产线上对镀锌钢板进行扩散退火等特殊处理,以使钢板表面形成一种“锌-铁”合金镀层,其特点是涂漆后的焊接性和耐腐蚀性比纯锌镀层板要好。以后还出现了诸如“锌-铝-硅”、“锌-铝-铼”等合金化热镀锌钢板,使得热镀锌钢板的耐腐蚀性成倍提高,与油漆间的结合性能长期稳定。 目前轿车已经广泛使用镀锌钢板,采用的镀锌钢板厚度从0.5至3.0毫米,其中车身复盖件多用0.6至0.8毫米的镀锌钢板。德国奥迪轿车的车身部件绝大部分采用镀锌钢板(部分用铝合金板),美国别克轿车采用的钢板80%以上是双面热镀锌钢板,上海帕萨特车身的外复盖件采用电镀锌工艺,内复盖件内部采用热镀锌工艺,可以使车身防锈蚀保质期长达11年。 材料是影响汽车质量的重要因素。在现代汽车中,车身材料占全车材料的很大部分。为了提高汽车行驶的经济性,减轻汽车重量是世界各大车厂的目标,近年来汽车上越来越多使用了铝或塑料等非钢铁材料做车身部件,例如奥迪A2全铝制车身,日产SUV“奇骏”用塑料做前翼子板,更多的乘用车保险杠用塑料制成。在日益广泛使用非钢铁材料做车身部件的形势下,高度依赖汽车制造业的钢铁企业将面临直接的威胁。因此,研制和发展轻质、高强度的汽车钢板成为多年来钢铁企业的一个热点。 目前汽车生产中,使用得最多的是普通低碳钢板。低碳钢板具有很好的塑性加工性能,强度和刚度也能满足汽车车身的要求,同时能满足车身拼焊的要求,因此在汽车车身上应用很广。为了满足汽车制造业追求轻量化的要求,钢铁企业推出高强度汽车钢材系列钢板。这种高强度钢板是在低碳钢板的基础上采用强化方法得到的,抗拉强度得到大幅增强。利用高强度特性,可以在厚度减薄的情况下依然保持汽车车身的机械性能要求,从而减轻了汽车重量。例如BH钢板是在低强度的条件下,经过冲压成形之后,进行烤漆加工热处理,以提高其抗拉强度。对比之下,以往生产的强度在440MPa的钢板,在采用这种加工技术以后强度可增加到500MPa。原来用厚度1毫米钢板做侧面板,用高强度钢板只需厚度0.8毫米。采用高强度钢板还可以有效地提高汽车车身的抗冲击性能,防止在行驶中由于路面的砂石飞溅碰撞产生凹痕,延长了汽车的使用寿命。

汽车设计基础(大作业)

一、概念题(每题6分,共30分) 1.离合器后备系数 答:离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比。 2.差速器锁紧系数 答:差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比 3.比摩擦力 答:比摩擦力,即衬片(块)单位摩擦面积的制动器摩擦力 4.转向器的正效率 答:功率从转向轴输入,经转向摇臂轴输出所求得的效率称为正效率 5.悬架的动挠度 答:指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形(通常指缓冲块压缩到其自由高度的1/2或1/3)时,车轮中心相对车架(或车身)的垂直位移。 二、问答题(每题10分,共70分) 1、变速器齿轮模数选取的一般原则是什么? 答:选用模数的原则:在变速器中心距相同的条件下,选取较小的模数,就可以增加齿轮的齿数,同时增加齿宽可使齿轮啮合的重合度增加,并减少齿轮噪声,所以为了减少噪声应合理减小模数,同时增加吃宽;为了使质量小些,应该增加模数,同时减小齿宽;从工艺方面考虑,各档齿轮应该选用一种模数,而从强度方面考虑,各档齿轮应有不同的模数;减少乘用车齿轮工作噪声有较为重要的意义,因此齿轮的模数应该选得小些;对货车,减少质量比减少噪声更重要,故齿轮应该选用大些的模数;变速器低档齿轮应选用大些的模数,其他挡位选用另一种模数。少数情况下,汽车变速器各档齿轮均选用相同的模数。 2、钢板弹簧长度L的选取与哪些因素有关? 答:增加钢板弹簧长度L能显著降低弹簧应力,提高使用寿命;降低弹簧刚度,改善汽车行驶平顺性;在垂直刚度给的条件下,又能明显增加钢板弹簧上的纵向角刚度,减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形;但会在汽车布置时产生困难。 3、双轴汽车的双回路制动系统有哪几种分路形式?其结构特点如何? 答:(1)一轴对一轴II型;(2)交叉X型;(3)一轴半对半轴HI型;(4)半轴一轮对半轴一轮LL型;(5)双半轴对双半轴HH型。特点:II型管路布置较为简单,成本低。X型的结构也很简单,直行制动时任一回路失效,剩余的总制动力都能保持正常值的一半,但是一旦某一管路损坏造成制动力不对称,此时前轮将朝制动力大的一边绕主销转动,使汽车丧失稳定性。HI、HH、LL型结构都比较复杂,LL型和HH型在任一回路失效时,前、后制动力比值与正常情况下相同,剩余总制动力可达到正常值的一半左右,HI型单用一轴半回路时剩余制动力较大,但此时与LL型一样,紧急制动时后轮很容易先抱死。 4、与中间轴式变速器比较,两轴式变速器的优缺点是什么? 答:两轴式:优点:轴和轴承数少,结构简单,轮廓尺寸小,容易布置;中间挡位传动效率高,噪声低。 缺点:不能设置直接挡,高挡工作噪声大,易损坏;受结构限制,一挡速比不可能设计的很大。 中间轴式:优点:使用直接挡,变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载,传动效率高,噪声低,齿轮和轴承的磨损减少;提高了变速器的使用寿命;一挡有较大的传动比。 缺点:在除直接挡外的其他挡位工作时,传动效率略有降低。 5、变速器齿轮的压力角应该如何选择? 答:影响:(1)齿轮压力角小时,重合度较大并降低了轮齿刚度,为此能减少进入啮合和退出啮合时的动载荷,使传动平稳,有利于减低噪声;压力角较大时,可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。(2)螺旋角对齿轮工作噪声、轮齿的强度和轴向力有影响。在齿轮选用

汽车车身材料的现状及其发展趋势

汽车车身材料的现状及其发展趋势 摘要:汽车车身是汽车整体结构中重要的组成部分,材料一般以钢板、碳纤维、铝、强化塑料等为主。针对于不同用途的汽车车身而言构成材料也具有一定的差异性,同时也带来了不同的属性。本文对汽车车身材料的现状进行了分析并对其发展趋势进行了展望,提出了相关观点,供以参考。 关键词:汽车车身;材料;发展趋势 引言 一直以来汽车加工都处于制造业的前沿领域,这也使得汽车加工承载了很多新型技术。作为汽车最为主要的构件之一车身质量的把握对于汽车的整体质量而言无疑是重要的,在汽车技术不断发展的过程中汽车也朝着多功能化方向迈进,另外人们对汽车的安全性要求也越来越高,这也使得汽车车身材料也越来越受到关注。如今承载式车身已经是目前汽车行业的主流,其最显著特点便是底盘与车厢的一体化,这也让车身材料得到了更大的发展空间。 1.汽车车身材料现状分析 1.1金属材料 金属材料是汽车车身构成当中最常见的材料,最为普遍的即为黑色金属,也就是钢材料。在承载式车身前提下其主要加工工艺为冲压成型,在加工过程中采取挤压的方式让平整化钢板成型。在这个过程中若材料强度高则会对其可塑性带来较大的影响;而低强度材料尽管易于加工,但是易出现变形的情况,换句话说材料强度与可塑性两者间事实上存在着明显的矛盾,然而随着UISAB项目(UltraLightSteelAutoBody)的出现给钢材料带来了新的契机[1],加速了新型高强度钢的研发。新型高强度钢主要包括以下类型: (1)烘烤硬化钢。这种钢既具有强度又具有较高的可成形性,通过加工过程中的加工硬化和烤漆过程中的时效现象,使得材料的屈服强度提升、抗凹性能提高。烘烤硬化钢广泛应用于汽车外板上,如车门外板、发动机盖外板和行李箱外板等。 (2)相变诱发塑性钢(TRIP钢)。相变诱发塑性钢是由钢组织中逐步进行的马氏体相变过程导致的塑性升高的超高强度钢,这种钢是已有的断裂韧性最好的超高强韧钢。主要用于车身框架,其高强度特性允许碰撞过程中能够吸收大量能量。 (3)马氏体相位钢。马氏体相位钢是通过高温奥氏体组织快速淬火转变为板条马氏体组织,可通过热轧、冷轧来实现,马氏体钢具有较高的抗拉强度,其最高强度可达1600MPa,需进行回火处理以改善其塑性,使其在如此高的强度

新能源汽车特拉斯车身结构材料分析报告

新能源汽车特斯产车身结构材料分析报告

目录 1.车身结构的组成构件 (5) 1.1汽车结构件 (5) 1.2汽车加强件 (5) 1.3汽车覆盖件 (6) 1.3.1发动机盖 (6) 1.3.2翼子板 (7) 1.3.3保险杠 (7) 1.3.4车顶盖 (7) 1.3.5车门 (8) 1.3.6行李箱盖 (8) 2.97%全铝车身,实现极致轻量化 (8) 2.1全铝车身简介 (8) 2.2特斯拉Model S的铝合金结构件 (9) 2.2.1悬挂系统采用镂空锻造铝合金 (10) 2.2.2罕见的铸铝横梁 (11) 2.2.3汽车覆盖件 (11) 2.2.4铝合金制轮毂 (11) 2.3全铝车身“鼻祖”——奥迪ASF车身主要参数 (11) 3.关键区域的高强度钢应用提高乘员安全 (12) 3.1高强度硼钢加固 (12) 3.2汽车防撞梁 (13) 4.特斯拉其他材料使用情况 (13) 5.投资建议 (13) 6.风险提示 (13)

图目录 图1汽车结构件示意图 (5) 图2汽车加强件示意图 (6) 图3汽车覆盖件示意图 (6) 图4发动机盖结构示意图 (7) 图5发动机盖与前翼子板结构示意图 (7) 图6汽车前后保险杠示意图 (7) 图7汽车车门结构示意图 (8) 图8奥迪A8全铝车身 (9) 图9汽车“白车身”——结构件示意图 (9) 图10特斯拉全铝车身 (10) 图11特斯拉Model S悬挂系统 (11) 图12奥迪A8(D5)车身结构材料示意图 (12)

表目录 表1奥迪A8系列白车身重量 (12) 表2特斯拉MODEL S前后防撞梁强度表(MPa) (13) 表3特斯拉MODEL S其他关键构件所用材料 (13)

汽车车身结构与设计

第一章:车身概论 1.车身包括:白车身和附件。 白车身通常系指已经焊装好但尚未喷漆的白皮车身,此处主要用来表示车身结构和覆盖件的焊接总成,此外尚包括前、后板制件与车门,但不包括车身附属设备及装饰等。 2.按承载形式之不同,可将车身分为非承载、半承载式和承载式三大类。 非承载车身的优点:①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外,挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用,既延长了车身的使用寿命,又提高了舒适性。②底盘和车身可以分开装配,然后总装在一起,这样既可简化装配工艺,又便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础,这样便于汽车上各总成和部件安装,同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆,货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架,其主要原

因也基于此。④发生碰撞事故时,车架对车身起到一定的保护作用。非承载车身的缺点:①由于计算设计时不考虑车身承载,故必须保证车架有足够的强度和刚度,从而导致自重增加。②由于车身和底盘之间装有车架,使整车高度增加。③车架是汽车上最大而且质量最大的零件,所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 3.承载式车身分为基础承载式和整体承载式。 基础承载式特点:①该结构由截面尺寸相近的冷钢杆件所组成,易于建立较符合的有限元计算模型,从而可以提高计算精度。②容许设法改变杆件的数量和位置,有利于调整杆件中的应力,从而达到等强度的目的。③作为基础承载的格栅底架具有较大的抗扭刚性,可以保证安装在其上的各总成的相对位置关系及其正常工作。④提高材料利用率,简化构件的成型过程,节省部分冲压设备,同时也便于大客车的改型和系列化,为多品种创造了条件。 4.“三化”指的是产品系列化、零部件通用化以及零件设计标准化。第二章:车身设计方法

浅谈汽车车身材料及应用

邢台职业技术学院 毕业论文 题目:常用汽车车身材料种类及材料 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 日期:

常用汽车车身材料种类及材料 摘要:随着汽车保有量的不断增长,汽车已成为我们身边不可缺少的交通工具,那么面对越来越高的油价,我们无法把有限的石油再次利用,有资料表明,在2010年前,汽车数量突破10亿大关。在1990-2020年期间,估计汽车数量将从7亿增加到14亿辆,到2013年石油的储备总量的1/2将被耗尽,如何减少石油的损耗?那么车身材料的轻量化无疑是一个重大的突破口。本文详细地论述了车身材料,车身材料应用现状以及车身材料应用的发展趋势。 关键词:钢板,铝合金,镁合金,工程塑料,高强纤维度复合材料 1.汽车车身材料的种类 1.1钢板 车身结构中有两种类型的钢板:热轧钢板和冷轧钢板。热轧钢板是在 800℃以上的高温下轧制的,它的厚度一般在 1.6~8 mm之间,用于制造汽车上比较厚的零部件,例如车身和横梁;车架、车辆车身内部钢板、底盘零件、底盘大梁等。冷轧钢板是由热轧钢板经过酸洗后冷轧变薄,并经过退火处理得到的(因为滚轧的关系,内部结构变硬,故而实施退火处理使它软化)。他的厚度精度高,厚度为0.4~1.4mm。表面质量好,并且具有良好的可压缩性。 当今的汽车主要使用高强度钢板,从前的高强度钢板,延伸强度虽高于低碳钢板,但延伸率只是后者的50%,所以只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素,经各种处理轧制而成,其抗拉强度高达420N/mm2,是普通低碳钢板的2~3倍,延伸性能极好,可轧制成很薄的钢板,是车身轻量化的重要材料。到2000年,其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车公司与宝钢合作,2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg,占车身钢板用量的46%,对减重和改进车身性能起到了良好的作用。其品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢和超低碳高强度冷轧钢板等。 ①含磷高强度冷轧钢板:含磷高强度冷轧钢板主要用于车门、顶盖和行李箱盖,也可以用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为:具有较高强度,比普通冷轧钢板高15%~25%。良好的强度和塑性平衡,即随着强度的增加,延伸率和应变硬化指数下降甚微,具有良好的耐腐蚀性,比普通冷轧钢板提高20%;具有良好的焊点性能。 ②烘烤硬化冷轧钢板:经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理,屈服强度的以提高。这种简称BH钢板的烘烤硬化钢板,即薄又有足够的强度,是车身外板轻量化的首选材料之一。 ③冷轧双相钢板:具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点,如经烤漆后其强度可进一步提高。适用于形状复杂且要求强度高的

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