《車身結(jié)構(gòu)與材料》PPT課件

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1、熱烈歡迎,Introduction to BMW Technology 車身,車身結(jié)構(gòu)分類 車身性能 車身殼體結(jié)構(gòu) 車身板制件 車身材料,學(xué)習(xí)內(nèi)容,1.轎車車身結(jié)構(gòu)分類方法 2.承載式和非承載式車身結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 3.汽車車身的主要性能要求 4.轎車車身殼體結(jié)構(gòu) 5.轎車車身各類板制件的結(jié)構(gòu) 6.轎車車身常用材料種類、特性及其應(yīng)用,你能夠?qū)W到,輕型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：經(jīng)過優(yōu)化的套件、最佳力傳輸路徑（定位于功能）、均勻的結(jié)構(gòu)過渡、經(jīng)過優(yōu)化的幾何形狀（輕型造型結(jié)構(gòu)） 輕型結(jié)構(gòu)制造：特制薄板 （軋制、焊接）、成型加工技術(shù)，IHU工藝、點(diǎn)焊、點(diǎn)焊粘接、激光焊接、沖壓鉚接，沖壓鉚接粘接 輕型結(jié)構(gòu)材料：高強(qiáng)度鋼板、鋁

2、合金，鎂合金、復(fù)合結(jié)構(gòu)、 CFK （碳纖維增強(qiáng)塑料）,降低車身重量的措施,(一)按車身承載方式分類 (二)按車身外形分類 (三)按車身材料分類 (四)按車身殼體結(jié)構(gòu)分類,車身結(jié)構(gòu)分類,(一)按車身承載方式分類非承載式車身,分為非承載式和承載式兩種。 非承載式車身： 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。,承載式車身,無車架，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

3、測(cè)量與修復(fù)難度較大。,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 2.依據(jù)側(cè)窗數(shù)、座位數(shù) 三廂式：四個(gè)以上側(cè)窗、兩排以上座位、兩個(gè)以上車門。 二廂式：乘客室與行李箱同段布置。 3.按用途及車門數(shù) 4.變形車身,按車身背部結(jié)構(gòu)分類,折背式 （三廂式） 直背式,車身背部結(jié)構(gòu)分類,艙背式 短背式,側(cè)窗數(shù)、座位數(shù)分類,三廂式,二廂式,按用途及車門數(shù)分類,變形車身,兩廂式旅行車,一廂式旅行車,按車身材料分類,鋼制車身 輕金屬車身 塑料車身 混合式車身,按車身殼體結(jié)構(gòu)分類,開式殼體 閉式殼體,按車身殼體結(jié)構(gòu)分類,開式殼體 閉

4、式殼體,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。,學(xué)習(xí)檢驗(yàn),一、單項(xiàng)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（

5、） A.一廂式B.二廂式C.三廂式D.以上三種差不多,學(xué)習(xí)檢驗(yàn),一、單項(xiàng)選擇 4.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 5.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（） A.美觀B.防止碰傷前圍板 C.反射發(fā)動(dòng)機(jī)的熱 D.密封 6.車身的（）韌性較大。 A.前部B.中部C.后部D.上部,學(xué)習(xí)檢驗(yàn),二、判斷 （ ）1.非承載式轎車有尺寸較大的車架。 （ ）2.承載式車身也就是整體式車身。 （ ）3.承載式車身由于結(jié)構(gòu)件尺寸相比車架而言小，所以在碰撞后易產(chǎn)生永久性變形。 （ ）4.與非承載式車身相比，承載式車身乘客室噪聲較大。 （ ）5.從空氣動(dòng)

6、力學(xué)角度分析，直背式轎車車身比折背式好。,車身殼體結(jié)構(gòu),轎車車身由殼體、車身板制零件、車身內(nèi)外裝飾件及車身附件等組成。,車身殼體,組成：車身底板、左右側(cè)圍焊接總成、前圍焊接總成、車頂焊接總成、后圍焊接總成。,底架,分為骨架式結(jié)構(gòu)和分塊式結(jié)構(gòu)兩種,底架,,底架,分塊式結(jié)構(gòu),左右側(cè)圍焊接總成（中間車身）,前圍焊接總成,前圍焊接總成,,車項(xiàng)焊接總成,后圍焊接總成,轎車車身前后板制件,一、轎車前板制零件 二、行李箱蓋和后艙背門 三、保險(xiǎn)杠 四、擋風(fēng)玻璃 五、車門,一、轎車前板制零件,,一、轎車前板制零件,車身前板制件俗稱車頭，主要由發(fā)動(dòng)機(jī)罩、散熱器面罩及散熱器固定板、前翼子板、保險(xiǎn)杠、擋泥板以及各種加

7、強(qiáng)件、固定件和裝飾件等組成。,機(jī)罩結(jié)構(gòu),由外板及內(nèi)板焊接組成。 外板較平，有的有縱向棱線。內(nèi)板為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。 內(nèi)外板采用咬邊加粘接法連接，內(nèi)外板間留出的間隙填充減噪材料。,機(jī)罩內(nèi)外板粘接,機(jī)罩的開啟方式,類型：向后開啟(鉸鏈在后)；向前開啟(鉸鏈在前)；側(cè)向開啟(鉸鏈在縱向中線處)。 向后開啟的發(fā)動(dòng)機(jī)罩整體剛性好，相對(duì)位置穩(wěn)定，間隙均勻，整個(gè)車頭流線型好，容易適應(yīng)造型的需要，維修方便，必須安裝備用輔助掛鉤系統(tǒng)。,機(jī)罩鉸鏈,鉸鏈?zhǔn)前l(fā)動(dòng)機(jī)罩用來固定并通過它和車頭本體相連接的機(jī)構(gòu)，也是發(fā)動(dòng)機(jī)罩開閉機(jī)構(gòu)。 發(fā)動(dòng)機(jī)罩鉸鏈有明鉸鏈與暗鉸鏈。 在暗鉸鏈中有臂式鉸鏈、合頁式鉸鏈及平衡式鉸鏈等多種形式。 配合鉸鏈

8、的開啟，發(fā)動(dòng)機(jī)罩上應(yīng)設(shè)置支撐桿。鉸鏈與支撐桿的配合方式有普通合頁式鉸鏈與支桿聯(lián)用、簡單鉸鏈與平衡機(jī)構(gòu)聯(lián)用和平面連桿式鉸鏈三種。,明鉸鏈與暗鉸鏈,鉸鏈,合頁與支桿聯(lián)用,這種鉸鏈結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠，一般在普及型轎車或吉普車上采用。如上海桑塔納，依靠鉸鏈?zhǔn)拱l(fā)動(dòng)機(jī)開啟一定角度，用一根一定長度的支桿支撐，使罩停留在固定的角度上。,簡單鉸鏈與平衡機(jī)構(gòu)聯(lián)用,平衡機(jī)構(gòu)有平衡彈簧和氣動(dòng)桿兩種,鉸鏈與氣動(dòng)桿聯(lián)用,,,,,平面連桿式鉸鏈,(二)散熱器面罩,功能是保護(hù)散熱器不受沖擊，同時(shí)為散熱器提供足夠的通風(fēng)、冷卻面積。 追求外觀造型效果。 材料主要分為鋼板沖壓件、鋁合金壓鑄件、塑料樹脂件等。,(二)散熱器面罩,常用

9、的塑料材料有ABS樹脂，即及聚脂樹脂。 在現(xiàn)代轎車中，常常是將散熱器面罩與保險(xiǎn)杠的橫向布置以及車頭燈罩整體注塑成型，其結(jié)構(gòu)斷面是門字型，既提高了車身前端的整體剛度，又增添了造型的協(xié)調(diào)感與縱深感。,無面罩結(jié)構(gòu),電動(dòng)風(fēng)扇的出現(xiàn) 發(fā)動(dòng)機(jī)后置后驅(qū)動(dòng),(三)前翼子板和擋泥板,在絕大多數(shù)轎車上，前翼子板是用螺釘與車身本體連接的，其后端通過中間板和前圍支柱連接，側(cè)面在發(fā)動(dòng)機(jī)罩縫線處和擋泥板相連，前部和散熱器框延長部分相連，左、右前翼子板間也有聯(lián)板。前翼子板一般由0608mm高強(qiáng)度鋼板拉延成型，表面形狀由車身造型確定。前翼子板周圍邊界所受的影響因素是前照燈形式和布置，后部車身外覆蓋件分塊及前門的運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)發(fā)動(dòng)

10、機(jī)罩的形狀、尺寸及側(cè)縫線等。,前翼子板組件,行李箱蓋結(jié)構(gòu),臂式鉸鏈,臂式鉸鏈與空氣彈簧配合使用,四連桿式鉸鏈,后艙背門,后艙背門多使用臂式鉸鏈，鉸鏈安放在較高的位置。背門支撐多采用空氣彈簧減震支撐桿。,背門支撐,1-鉸鏈；2-卡板鎖；3-空氣彈簧支撐桿；4-開啟拉索；5-鎖環(huán),三、保險(xiǎn)杠,保險(xiǎn)杠的主要功能：有效地保護(hù)車身，減輕被撞人和物的傷害程度，美化轎車外形。 保險(xiǎn)杠的結(jié)構(gòu)分為普通鋼制型和吸能型及整體成型樹脂型三類。 有的汽車沒有明顯的保險(xiǎn)杠制件，而以特殊型式的車頭和車尾結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)杠的功能。,鋼支架保險(xiǎn)杠樹脂面罩,帶橡膠保護(hù)層的保險(xiǎn)杠,吸能保險(xiǎn)杠,直接吸收式,在靠車身一側(cè)為強(qiáng)度比較高的鋼制

11、保險(xiǎn)杠支撐板，將合成泡沫塑料或發(fā)泡橡膠等吸收沖擊能量好的材料填充于支撐板與面罩之間，構(gòu)成具有一定能量吸收功能的保險(xiǎn)杠。 另外，還有硬橡膠和加強(qiáng)筋組合的吸能系統(tǒng)。,整體成型樹脂型,具有保險(xiǎn)杠功能的車頭和車尾結(jié)構(gòu),四、擋風(fēng)玻璃,1、車用玻璃的類型 1）回火強(qiáng)化玻璃：只能用作側(cè)、后窗。 2）層壓安裝玻璃：用作風(fēng)擋玻璃。 3）著色玻璃：在風(fēng)擋及側(cè)窗上均有應(yīng)用。 4）除霜玻璃：一般用于后車窗。 5）天線玻璃：前后窗。 6）抗裂玻璃：風(fēng)擋 7）模壓玻璃：與邊緣裝飾條配套供應(yīng)，不易拆裝，需用專用工具。,密封條式擋風(fēng)玻璃,粘接劑式風(fēng)擋玻璃,車門,按車門數(shù)分類：常見的有二門、三門、四門、五門等多種型式。 按車門

12、的開閉方式 ：有旋轉(zhuǎn)式車門、推拉式車門(滑門)及飛式車門等。 按車門有無窗框分為：有框式車門及無框式車門兩種。,按車門數(shù)分類,旋轉(zhuǎn)式車門,常見型式有：順開門、對(duì)開門兩類。,對(duì)開門轎車,推拉式車門,飛翼式車門,有框式車門,無框式車門,車門本體,車門本體的骨架部分包括內(nèi)板、外板、窗框和加強(qiáng)板等 。 通常在外板上沖制一些孔，用以裝配外手柄、鎖機(jī)構(gòu)、裝飾條等 。 內(nèi)板有整-體沖壓的，也有分塊沖壓后焊接成型的。 車門內(nèi)外板的裝配一般采用點(diǎn)焊、粘接及咬合等方法，內(nèi)板也有用螺栓與外板總成緊固在一起的。 窗框大多數(shù)是用薄鋼板沖壓、滾壓或用其他方法加工后焊接而成 。,車門本體,1-窗框； 2-外板； 3-外加強(qiáng)

13、板； 4-加強(qiáng)板； 5-車門內(nèi)板,整體沖壓,1-玻璃導(dǎo)槽； 2-門板總成； 3-密封條,分塊沖壓,1-門窗前桿； 2-玻璃導(dǎo)槽； 3-外板； 4-窗框； 5-鉸鏈； 6-車門限位器； 7-內(nèi)板； 8-密封條,窗框,1-密封條； 2-窗框骨架； 3-窗框內(nèi)護(hù)板； 4-玻璃導(dǎo)槽； 5-玻璃； 6-裝飾條,內(nèi)鉸鏈組成,1-上鉸鏈； 2-下鉸鏈； 3-車門； 4-車身（車門立柱）；,學(xué)習(xí)檢驗(yàn),選擇 1.發(fā)動(dòng)機(jī)罩兩側(cè)有時(shí)沖壓有兩條前后通長的凸起棱線，其主要目的是（ ）。 A.引導(dǎo)氣流 B.加強(qiáng)機(jī)罩整體剛度 C.美觀 D.做為管線的通道 2.下列敘述中，（ ）不正確。 A.發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)外板在周邊采用翻邊咬

14、合工藝 B.內(nèi)板沖壓為網(wǎng)格狀可以提高整體剛度 C.內(nèi)板筋條與外板間填充有機(jī)填料 D.內(nèi)外板邊緣處采用點(diǎn)焊連接,學(xué)習(xí)檢驗(yàn),選擇 3.下列（ ）不是發(fā)動(dòng)機(jī)罩多采用向后開啟的原因。 A.可以用擋風(fēng)玻璃支撐 B.維修發(fā)動(dòng)機(jī)方便 C.機(jī)罩安裝調(diào)整容易 D.整體剛性好 4.散熱器面罩不具有（ ）功能。 A.支撐 B.裝飾 C.防護(hù) D.通風(fēng),學(xué)習(xí)檢驗(yàn),選擇 5.前翼子板的形狀與下列（ ）無關(guān)。 A.發(fā)動(dòng)機(jī)罩的形狀及尺寸 B.車身的造型 C.前照燈的形式及布置 D.輪胎的寬度 6.行李廂蓋多采用（）鉸鏈。 A.合頁式B.臂式C.平衡桿式D.氣動(dòng)式,學(xué)習(xí)檢驗(yàn),判斷 （）1.一般轎車前翼子板后端用螺栓連接在前圍

15、立柱上。 （）2.采用臂式鉸鏈安裝的行李箱蓋可以不設(shè)支撐桿。 （）3.筒狀吸能式保險(xiǎn)杠具有較強(qiáng)的緩沖作用。 （）4.整體成型樹脂型保險(xiǎn)杠實(shí)際上指的是保險(xiǎn)杠面罩。 （）5.行李廂蓋也有采用氣動(dòng)桿支撐的。 （）6.密封條式擋玻璃的裝飾條一般采用嵌入法裝于玻璃密封條內(nèi)，沒有固定螺絲釘或卡夾。,車身常用材料,學(xué)習(xí)內(nèi)容： 1. 鋼板的性質(zhì) 2. 鋼板的不同類型的拱曲的特點(diǎn) 3. 車身常用鋼板的種類及特點(diǎn) 4. 鋁板、塑料、橡膠在汽車車身上的應(yīng)用。 5. 車用玻璃的種類及各類型玻璃的特點(diǎn)與應(yīng)用 6. 車身用襯墊材料的種類及應(yīng)用,（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。

16、 2.彈性：在彈力作用下恢復(fù)變形的性能。,（一）鋼板的性質(zhì),殘余應(yīng)力,（一）鋼板的性質(zhì),加工硬化,（一）鋼板的性質(zhì),熱變形： 普通鋼材當(dāng)加熱溫度為8001000，即可開始變形，直到溫度降至650，但是溫度再降至400200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。 若在鋼板邊緣上加熱，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。,（二）鋼板的拱曲,低拱曲(低曲率)。鈑金面的曲面非常緩和 高拱曲(高曲率)。急劇變化的曲面 結(jié)合拱曲。一塊鈑金零件有低拱曲和高拱曲混合的拱曲 逆拱曲。鈑金面向內(nèi)側(cè)擠型的曲面,（二）鋼板的

17、拱曲,（二）鋼板的拱曲,（二）鋼板的拱曲,（三）車身鋼板的種類,寶馬車身用鋼,縮寫 說明 CP 復(fù)相鋼 DC 由低碳鋼制成的冷軋帶鋼 DP 雙相鋼 DX 由熱鍍鋅鋼板制成的冷軋帶鋼 IS 各向同性鋼 IF 無間隙原子鋼 MnB 錳硼合金鋼 MS 馬氏體復(fù)相鋼 TRIP 相變誘導(dǎo)塑性鋼 TWIP 孿晶誘導(dǎo)塑性鋼,寶馬車身用鋼,第一類是DC/DX級(jí)深拉延鋼板。 第二類是由IF 鋼、烘烤硬化鋼（BH鋼）、微合金鋼和各向同性鋼制造的高強(qiáng)度鋼板。 第三類是由雙相鋼、TRIP鋼、上面提到的特種鋼和新種類的 TWIP 鋼制造的現(xiàn)代化較高強(qiáng)度鋼板。 第四類是是超高強(qiáng)度鋼板，包括 CP

18、鋼、MS鋼和熱成形的MnB鋼。 另一類是帶有多相組織結(jié)構(gòu)的鋼材。這類鋼材是DP鋼、TRIP鋼、MS鋼和復(fù)相鋼（CP鋼）。,寶馬車身用鋼,生鐵是指來自高爐且未經(jīng)過繼續(xù)處理的鐵。 鑄鐵通過生鐵熔化和清潔處理后得到。 鋼是一種C（碳）含量低于 2 %的鐵合金。 鋼材所使用的分類方式如下：高強(qiáng)度鋼的屈服極限從180N/mm2 開始，可以分為高強(qiáng)度鋼、較高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼。 高強(qiáng)度鋼類包括IF鋼（無間隙原子鋼）、BH鋼材（烘烤硬化鋼）、微合金鋼和各向同性鋼。 較高強(qiáng)度鋼類包括雙相鋼（DP）、TRIP鋼（相 變誘導(dǎo)塑性鋼）、特種鋼和新種類 TWIP鋼（孿晶誘導(dǎo)塑性鋼）。 超高強(qiáng)度鋼類包括CP鋼（復(fù)相鋼）

19、、MS鋼（馬氏體復(fù)相鋼）和MnB 鋼（錳硼合金鋼）。 多相硼鋼應(yīng)劃為子類，從DP鋼、TRIP鋼、CP鋼、MS鋼開始，直至硼鋼 （屈服極限約2250 N/mm 2 ）。,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,表面處理鋼板的種類,二、鋁板,應(yīng)用：車門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、行李廂蓋、后艙背門等強(qiáng)度要求不很高的板制件。飾條、水箱前飾罩、側(cè)保險(xiǎn)杠。,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、

20、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。,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。,五、玻璃,鋼化玻璃：后風(fēng)窗及側(cè)車門 夾層玻璃：前風(fēng)窗及側(cè)車門 有機(jī)玻璃：遮陽板、燈罩、標(biāo)牌,六、襯墊材料,人造革：風(fēng)飾件 泡沫塑料：地毯、墊條、密封條、座墊、靠背、頂蓋內(nèi)飾板,學(xué)習(xí)檢驗(yàn),選擇 1.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 2.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 3.保險(xiǎn)杠面罩常用的材料是（） A.鋼板B.FRP C.PP D.ABS 4.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,學(xué)習(xí)檢驗(yàn),判斷 （ ）1.車身鋼板制件碰撞撕裂后，很難對(duì)實(shí)合縫，主要原因是具有內(nèi)應(yīng)力。 （ ）2. 汽車車身常用鋼板為熱軋鋼板。 （ ）3. 冷軋鋼板表面比較平滑。 （ ）4.車門立柱很少采用鋁合金板。 （ ）5.碰撞破裂后夾層玻璃比鋼化玻璃透視性差。 （ ）6.泡沫橡膠一般用于制做車身密封條。,