汽車車身知識(shí)介紹ppt課件

1、汽車車身知識(shí)引見 參與的小組成員有： 白戰(zhàn)兵、 李軍超、 羅奎、 張中開、 徐濤、 魯磊、 董松鋒、 童治武、萬鋒、王川、張孟孟、黃傳奇、秦基偉。組長(zhǎng)：白戰(zhàn)兵、李軍超汽車車身及資料的開展史汽車從誕生之日起不斷處于加工、制造業(yè)中比較前沿的領(lǐng)域，很多新技術(shù)、新資料首先運(yùn)用于汽車工業(yè)。很多汽車喜好者對(duì)各種新型發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)、電子控制技術(shù)和懸掛技術(shù)如數(shù)家珍，但對(duì)車身技術(shù)了解相對(duì)較少。車身是汽車構(gòu)成中的最重要部件，作為承載汽車上的一切組件的構(gòu)造件而存在，做個(gè)簡(jiǎn)單的比如，車身就好像人的骨骼，而發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、轉(zhuǎn)向機(jī)、車橋、懸掛好像臟器、肌腱普通附著在骨骼上。如今的人們對(duì)汽車的平安性要求甚高，而這與車身體料息息

2、相關(guān)，但目前很多人都對(duì)車身體料不了解，甚至存在誤區(qū)，這里我將與各位簡(jiǎn)單討論一下當(dāng)今車身體料的現(xiàn)狀與開展。最早的車身設(shè)計(jì)源自于廂式馬車 汽車誕生之初，車身構(gòu)造是在馬車的根底上開展而來的，主要分為底盤和車廂兩部分，也就是今天所說的非承載式車身。這種車身構(gòu)造簡(jiǎn)單，承載才干好，如今依然廣泛運(yùn)用于載重汽車。但是非承載式車身的改動(dòng)剛度差、自艱苦、重心高等缺陷限制了其在轎車領(lǐng)域的運(yùn)用。 因此工程師們開發(fā)出了承載式車身，將底盤與車廂一體化，由此車身成為了一個(gè)有機(jī)的整體。這一重要技術(shù)誕生改動(dòng)了如今車身技術(shù)的格局，也推進(jìn)車身體料的快速提高。鋼制車身 鋼不斷是制造車身的主要資料，從鐵器時(shí)代開場(chǎng)，人類運(yùn)用鐵這種黑色金

3、屬曾經(jīng)有近3000年的歷史了，可以說鐵是人類最熟習(xí)的金屬資料。直到工業(yè)革命，隨著冶金技術(shù)的提高，鐵合金中碳含量較低的一類：“鋼開場(chǎng)大量運(yùn)用。由于碳含量低，鋼要比鐵具有更好的韌性，不容易折斷且易于加工。早期的汽車運(yùn)用的正是低碳鋼，鍛呵斥形的厚鋼板構(gòu)成了底盤大梁，較薄的鋼板沖壓成了車廂。這種制造方法不斷延續(xù)到承載式車身誕生。承載式車身結(jié)合了大梁和車廂承載式車身的制造中主要運(yùn)用沖壓成型，一種經(jīng)過擠壓使平整的鋼板在模具中成形的冷加工工藝。由于采用壓力成形法，所以沖壓加工的資料存在一種矛盾 強(qiáng)度高的資料塑性差，不容易成型。而強(qiáng)度低的資料容易成形，但成形后的零件強(qiáng)度偏低。此外，上世紀(jì)90年代遭到碳排放政策

4、限制，汽車輕量化備受注重，在這方面新資料汽車優(yōu)勢(shì)明顯。面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)壓力，鋼鐵企業(yè)開場(chǎng)了超輕鋼制汽車車身UISAB(Ultra Light Steel Auto Body)工程，旨在開發(fā)出一種分量輕、易于加工又具備高強(qiáng)度的鋼材。新型車用構(gòu)造鋼鋼鐵企企業(yè)的研討思緒是經(jīng)過多晶相復(fù)合兼顧強(qiáng)度和延展性。鋼材中普通存在不同的晶相，這些晶相是金屬晶體冶煉成形時(shí)產(chǎn)生的。這里引見兩種晶體類型，馬氏體和鐵素體。其中馬氏體鞏固，普通高溫冶煉后淬火時(shí)由奧氏體轉(zhuǎn)化而成、而鐵素體那么比較柔軟。車身就脫胎于這些鋼卷 新型構(gòu)造鋼可以同時(shí)具備馬氏體與鐵素體兩種晶相，這種鋼名為DP(雙相)鋼。這種鋼的晶相構(gòu)造是在鐵素體基體上存在眾多

5、馬氏體小島，沖壓加工時(shí)鐵素體具有良好的延展性而馬氏體那么保證了構(gòu)造強(qiáng)度，另外鐵素體在沖壓中發(fā)生滑動(dòng)，晶體間相互交結(jié)，構(gòu)成加工硬化，使沖壓成型后的零件強(qiáng)度更高。 因此DP鋼曾經(jīng)成為制造車身構(gòu)造件的主要資料，普通1.2mm厚度的DP鋼就曾經(jīng)可以到達(dá)主要構(gòu)造件所需的強(qiáng)度。鑲嵌馬氏體小島的晶體構(gòu)造 除了DP鋼之外用于汽車的新型鋼材還有IF鋼、TRIP鋼等等，這些鋼材都是屬于可以減薄運(yùn)用的高強(qiáng)度鋼。 說到這里就涉及到人們思想中存在已久的一個(gè)誤區(qū)，既鋼板越厚越鞏固。其實(shí)就如今的開展趨勢(shì)而言，車身上的鋼板在不斷減薄，而車身強(qiáng)度卻提高了。 最直觀的例子是：20年前的車身普遍運(yùn)用2mm以上厚度的鋼板，但是在碰撞

6、測(cè)試中很多車得分很低。而今天的車身用鋼板厚度在1.2mm，碰撞實(shí)驗(yàn)中五星得分卻比比皆是。 不過即使是這種高強(qiáng)度鋼也只用在車身構(gòu)造部件上，例如：縱梁、橫梁、A、B、C柱等部位，而不受力的蒙皮依然采用普通軟鋼，這有利于加工成復(fù)雜的外部外形且柔軟的外表在與行人發(fā)生碰撞時(shí)可以盡量維護(hù)行人。 車身上采用軟鋼的部位如：引擎蓋面板、翼子板、車門板、車頂板等。所以那些用手按來直觀感受車身強(qiáng)度的朋友還是不要按蒙皮了，真想按的話就翻開發(fā)動(dòng)機(jī)蓋按按減震塔、引擎蓋反面的框架或者后備箱里兩個(gè)后減震塔間的橫梁吧，它們絕對(duì)夠硬。廠家會(huì)標(biāo)注運(yùn)用不同強(qiáng)度鋼材的車身 說到車身強(qiáng)度，如今很多廠家都會(huì)公布本人車身各部分所運(yùn)用鋼材抗拉

7、強(qiáng)度，單位是MPa(兆帕)，其意義是在單位面積上所能接受的拉力。數(shù)值越大強(qiáng)度越高。 如：500MPa相當(dāng)用于每平方毫米的面積上可以接受50公斤的拉力。這些強(qiáng)度數(shù)據(jù)可以在選擇車輛時(shí)當(dāng)作一個(gè)參考，不過很多廠家有時(shí)只給出最高強(qiáng)度鋼種的極限值，而這種最高強(qiáng)度的鋼材往往僅用在很小的一部分加強(qiáng)構(gòu)造上，并不能直觀的展現(xiàn)車身整體強(qiáng)度。鋼材的防腐蝕 鋼鐵資料具有優(yōu)秀的強(qiáng)度、剛度、硬度以及可加工性，稱得上是非常優(yōu)秀的資料，但是任何資料都有缺陷，鋼材的最大軟肋就是耐腐蝕性差。鐵的氧化和其中碳的含量關(guān)系很大，碳會(huì)使鐵合金內(nèi)部構(gòu)成原電池反響，使鐵失去電子而氧化。氧化鐵又是一種比較疏松的物質(zhì)，并不像氧化鋁等金屬氧化物那樣

8、構(gòu)成致密氧化層，可以維護(hù)內(nèi)部的金屬元素不再繼續(xù)被腐蝕。且開場(chǎng)生銹的鐵會(huì)吸附更多水氣加快腐蝕進(jìn)程，氧化損失對(duì)于構(gòu)造部件來說是致命的，特別是如今采用超薄鋼板制造的車身，本就輕薄的本體上些許的損失也會(huì)明顯的影響到整體強(qiáng)度。因此對(duì)于輕量化鋼制車身來說，耐腐蝕性也是一項(xiàng)非常重要的目的。低合金耐候鋼：Cor-Ten鋼 目前的車用鋼材曾經(jīng)思索到這個(gè)問題，且它本身的防腐蝕原理也并不新穎，在上世紀(jì)初就曾經(jīng)有運(yùn)用實(shí)例。 上世紀(jì)工業(yè)革命時(shí)期鋼鐵工業(yè)突飛猛進(jìn)，鋼制懸索橋如雨后春筍般出現(xiàn)，而在這些鋼制橋梁在設(shè)計(jì)的時(shí)候必需面對(duì)潮濕且含鹽量高的海風(fēng)侵襲，因此低合金耐候鋼(cor-ten 考登鋼)應(yīng)運(yùn)而生。 不銹鋼由于含有占

9、總合金含量20%以上的鎳與鉻所以可以在金屬外表構(gòu)成致密的氧化膜維護(hù)金屬本體，但是鎳與鉻都是稀有元素，導(dǎo)致不銹鋼的制造本錢居高不下。 因此合金含量低且具有耐大氣腐蝕特性的Cor-Ten鋼以其相對(duì)低廉的價(jià)錢得到廣泛運(yùn)用，經(jīng)過在鋼中添入微量的銅、磷、鉻、鎳等合金元素，可使鋼在氧化過程中構(gòu)成較為致密的氧化層，這種銹層構(gòu)成了對(duì)內(nèi)部金屬資料的維護(hù)，防止其繼續(xù)被外界空氣腐蝕。 Cor-Ten鋼目前在汽車制造領(lǐng)域運(yùn)用廣泛，不過值得一提的是這種鋼材銹蝕的初始階段與普通鋼一樣，會(huì)生黃銹，隨后顏色逐漸變暗，最后變成巧克力色，至此資料的腐蝕速度幾乎為零。這個(gè)構(gòu)成穩(wěn)定維護(hù)性銹層的過程非常漫長(zhǎng)，普通是三年。而且難看的銹層

10、也會(huì)影響車輛的美觀使外部油漆剝落，所以目前的車用鋼板外還要經(jīng)過鍍鋅處置，鍍鋅之后的鋼板又多了一層維護(hù)，且外表更光潔，利于油漆附著。新型底盤 如今廠商對(duì)于本人產(chǎn)品的防腐蝕才干都非常有自信心，經(jīng)過察看很多車型的底盤我發(fā)現(xiàn)，如今的底盤曾經(jīng)不像過去的車那樣需求噴涂厚厚的黑色涂料了，很多車都是一層底漆直接暴露在外，好一些的會(huì)在外面添加一層導(dǎo)流用的塑料護(hù)板。所以我也不建議新車去做底盤封塑，首先封塑的原料來路不明，存在破壞原有底漆的風(fēng)險(xiǎn)，封塑層剝落時(shí)能夠會(huì)粘連原廠底漆。另外，不良的施工工藝能夠?qū)⒃熊囕v底盤上設(shè)計(jì)的排水孔堵死，導(dǎo)致雨水無法排除。新資料車身伴隨技術(shù)提高，制造車身的資料曾經(jīng)不僅僅是鋼鐵了，越來越

11、多的新資料被運(yùn)用到車身的制造中。其中包括：鋁合金、碳纖維、塑料、高分子復(fù)合資料等等。我也簡(jiǎn)單引見其中的幾種。鋁合金資料說到鋁合金這種資料，必然就會(huì)和航空航天技術(shù)聯(lián)絡(luò)到一同，目前制造飛機(jī)的主要資料依然是鋁合金，即使波音787這種復(fù)合資料占多的新機(jī)型也不能完全擺脫鋁合金。鋁合金優(yōu)良的延展性、只需鋼材一半的密度和良好的耐腐蝕性都成為輕量化構(gòu)造的首選資料。在很多人的印象中鋁代表的是柔軟易變形，我想這種想法多來自于易拉罐、鋁鍋等日常鋁制品。而實(shí)踐航空級(jí)鋁合金的機(jī)械性能甚至要超越鋼鐵，以比較常見的7075鋁合金為例，它的抗拉強(qiáng)度是560MPa，不比前面提到鋼材強(qiáng)度低。鋁合金車身大大降低了車身分量 而同樣的

12、分量的鋼和鋁，鋁體積更大，可以在不添加分量的前提下添加構(gòu)造強(qiáng)度。而且目前的鋁制車身多采用厚壁鍛鋁梁焊接而成，就構(gòu)造強(qiáng)度和剛度而言要比沖壓薄鋼更有優(yōu)勢(shì)，且機(jī)構(gòu)的整體穩(wěn)定性更好，在非設(shè)計(jì)受力方向受力時(shí)有更大的冗余度。此外，鋁合金在大氣環(huán)境下幾乎不被腐蝕，可以無途裝運(yùn)用，不過處于美觀的思索，鋁制車身依然會(huì)涂裝上不同顏色的涂料。更高的構(gòu)造穩(wěn)定性 鋁制車身的缺陷是本身造價(jià)較高，成型和焊接工藝都比較復(fù)雜，且變形后不能經(jīng)過鈑金修復(fù)，只能改換變形部件，維修本錢居高不下。 但個(gè)人比較看好鋁制車身，輕量化且高強(qiáng)度的車身比傳統(tǒng)鋼制車身更鞏固，且不用擔(dān)憂腐蝕呵斥的強(qiáng)度降低。 另外鋁制車身的構(gòu)造設(shè)計(jì)局更合理，承力構(gòu)造與

13、非承力構(gòu)造幾乎獨(dú)立。輕質(zhì)合金車身的前景值得等待。碳纖維資料 隨著航空技術(shù)的開展，在制造飛機(jī)時(shí)需求一種更輕更鞏固的資料，這時(shí)金屬資料曾經(jīng)無法滿足航空工業(yè)的需求了，而由一種纖維資料取而代之。最早碳纖維在汽車領(lǐng)域主要運(yùn)用在賽車上，直到如今也只需超跑級(jí)別的車輛用的上碳纖維。碳纖維是一種纖維絲狀的資料，在制形成型時(shí)需求像織布一樣紡織成片狀，用有機(jī)膠浸潤(rùn)成形并固化，制造過程類似于玻璃鋼。碳纖維覆蓋件風(fēng)靡改裝界 可明顯降低車重 碳纖維具有絕佳的韌性和抗拉強(qiáng)度，且分量只需鋼的1/4。輕量、高強(qiáng)的特性正是高性能車所需的，目前法拉利、蘭博基尼等超跑的車身由碳纖維制成。 不過碳纖維缺乏延展性是其缺陷，在遭到超出極限的沖擊時(shí)碳纖維構(gòu)造會(huì)好像玻璃一樣破碎。而且碳纖維與其它資料的銜接也是個(gè)問題，運(yùn)用傳統(tǒng)的栓接，銜接孔周圍很容易產(chǎn)生裂紋。 碳纖維資料的制造本錢居高不下也是限制其運(yùn)用的一個(gè)方面，即使是在航空領(lǐng)域碳纖維的運(yùn)用也比較有限。車身體料的未來開展 除了以上的資料外，塑料、復(fù)合資料、可降解資料也是未來車身體料的開展方向，塑料良好的可塑性和彈性變形利于加工和降低碰撞損失，目前塑料廣泛用于保險(xiǎn)杠翼子板等易損部件，較低的造價(jià)的也令維修和改換smart車身覆蓋件曾經(jīng)采用塑料 近來車身體