汽車(chē)制造工藝學(xué) 第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝課件

1、第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝本章要點(diǎn) 汽車(chē)車(chē)身覆蓋件沖壓工藝 汽車(chē)車(chē)身焊裝工藝 汽車(chē)車(chē)身涂裝工藝1第一節(jié) 汽車(chē)車(chē)身覆蓋件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)分類(lèi)汽車(chē)車(chē)身按結(jié)構(gòu)可分為三大類(lèi)： 轎車(chē)車(chē)身 客車(chē)車(chē)身 貨車(chē)車(chē)身 車(chē)身覆蓋件第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝2 轎車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)（承載式與非承載式） 承載式（整體式）車(chē)身特點(diǎn)：前、后輪軸之間沒(méi)有起連接作用的車(chē)架，車(chē)身是承但全部載荷的剛性殼體。這類(lèi)車(chē)身結(jié)構(gòu)有利于減輕車(chē)身自身重量，使結(jié)構(gòu)合理化、輕量化?，F(xiàn)代轎車(chē)幾乎都采用承載式車(chē)身。第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝3非承載式車(chē)身特點(diǎn)：車(chē)身下面有強(qiáng)度、剛度足夠的車(chē)架，車(chē)身通過(guò)彈性支撐固定在車(chē)架上，車(chē)身殼體承受很小的力，大部分力由車(chē)架承

2、受。優(yōu)點(diǎn)：減振性好。工藝簡(jiǎn)單。易于改型。缺點(diǎn):質(zhì)量大。承載面高。成本較高。第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝4 客車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu) 按車(chē)身承載形式可分為：承載式、非承載式兩種客車(chē)車(chē)身。 整體承載式特點(diǎn)：車(chē)身上下部結(jié)構(gòu)形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，整個(gè)車(chē)身均參與承載。整體承載式大客車(chē)車(chē)身骨架結(jié)構(gòu)第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝5 非承載式客車(chē)車(chē)身骨架結(jié)構(gòu)第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝7 貨車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu) 按駕駛室與發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)位置分為長(zhǎng)頭式、短頭式、平頭式等形式。 按駕駛室與貨廂的連接關(guān)系分為：分體式、連體式兩種形式。a）長(zhǎng)頭式 b）短頭式 c）平頭式 發(fā)動(dòng)機(jī)罩駕駛室發(fā)動(dòng)機(jī) 貨車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)類(lèi)型 第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝8第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工

3、藝第二節(jié) 汽車(chē)車(chē)身沖壓材料一、對(duì)汽車(chē)車(chē)身用鋼板的基本要求 足夠的強(qiáng)度和剛性； 良好的沖壓工藝性和焊接工藝性； 良好的表面質(zhì)量； 尺寸精度高； 材料品種多。二、汽車(chē)車(chē)身用鋼板的類(lèi)型及成形性能 鋼板類(lèi)型 按鋼板的拉深級(jí)別分： 拉深最復(fù)雜級(jí)（ZF）拉深很復(fù)雜級(jí)（HF）拉深復(fù)雜級(jí)（F）最深拉深級(jí)（Z）深拉深級(jí)（S）普通拉深級(jí)（P）。注：厚度小于2mm的冷軋薄鋼板和鋼帶一般用于沖壓汽車(chē)車(chē)身的復(fù)雜覆蓋件， 厚度小于4mm的冷軋薄鋼板一般用于沖壓汽車(chē)車(chē)身的普通覆蓋件。10按鋼板的表面質(zhì)量分： 特別高級(jí)的精整表面（）高級(jí)的精整表面（）較高級(jí)的精整表面（）普通的精整表面（）。按鋼板軋制尺寸精度（厚度公差）分：

4、高級(jí)精度（A）較高級(jí)精度（B）一般精度（C）。第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的標(biāo)注格式示例：11車(chē)身沖壓材料的成形性能 薄板成形性能的評(píng)價(jià)方法成形極限圖 成形極限圖（Forming Limit Diagram）是用來(lái)表示金屬薄板在平面內(nèi)的兩個(gè)方向（徑向和緯向）的主應(yīng)變聯(lián)合作用下，某一區(qū)域變薄時(shí)可以獲得的極限應(yīng)變量。 成形極限圖一般通過(guò)試驗(yàn)方法確定，并在生產(chǎn)實(shí)際中積累數(shù)據(jù)來(lái)修正,每一種材料對(duì)應(yīng)著一種成形極限曲線(xiàn)。第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝成形極限圖注：成形極限圖的應(yīng)變值越高，板料的局部成形性能越好。12車(chē)身沖壓件：第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝車(chē)身沖壓件14一、汽車(chē)車(chē)身沖壓工藝基本工序 車(chē)身覆蓋件

5、形狀復(fù)雜，輪廓尺寸大，不可能在一兩道沖壓工序中制成，需多道工序才能完成。主要有：落料、拉深、整形、修邊、翻邊、沖孔等。這些工序可分為兩大類(lèi)：分離工序及成型工序。 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要及可能性，可將落料拉深、修邊沖孔、修邊翻邊、翻邊沖孔等一些工序合并進(jìn)行。第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝15 拉深工序 是汽車(chē)覆蓋件沖壓成型的關(guān)鍵工序。覆蓋件的形狀大部分主要是在拉深工序中形成的。 在生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中，應(yīng)優(yōu)先考慮拉深工藝設(shè)計(jì)和拉深模具的設(shè)計(jì)、制造與調(diào)試。 拉深毛坯件一般需經(jīng)過(guò)整形和修邊后方能成為拉深零件。拉深工序第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝17 整形工序 主要將拉深工序中尚未完全成型的覆蓋件形狀成型出來(lái)。其變形性質(zhì)一

6、般是脹形變形，經(jīng)常復(fù)合在修邊或翻邊工序中完成。 修邊工序 主要是切除拉深件上的工藝補(bǔ)充部分。工藝補(bǔ)充部分僅為拉深工序需要，拉深完成后要將其切除。拉深件工藝補(bǔ)充部分材料修邊工序第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝18 翻邊工序 主要是將覆蓋件的邊緣進(jìn)行翻邊成型。安排在修邊工序之后進(jìn)行。第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝19 沖孔工序 用以加工覆蓋件上的各種孔洞。一般安排在拉深工序之后或翻邊工序之后進(jìn)行。 若先沖孔，會(huì)造成在拉深或翻邊時(shí)孔的位置、尺寸、形狀發(fā)生變化，影響以后的安裝與連接。沖孔工序廢料工件第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝20二、沖壓設(shè)備及沖壓生產(chǎn)線(xiàn) 沖壓設(shè)備 沖壓設(shè)備主要有：開(kāi)卷機(jī)、剪板機(jī)和壓力機(jī)。其中壓力機(jī)主要

7、用于拉深、彎曲等板料沖壓加工。壓力機(jī)按動(dòng)力這類(lèi)可分為油壓機(jī)和機(jī)械壓力機(jī)。油壓機(jī) 機(jī)械壓力機(jī) 第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝21 沖壓模具 汽車(chē)覆蓋件沖壓模具有三種：拉深模、修邊模和翻邊模。其中拉深模是直接影響汽車(chē)覆蓋件成形質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。沖壓模具的設(shè)計(jì)、制造和調(diào)整，是汽車(chē)覆蓋件沖壓生產(chǎn)中最重要環(huán)節(jié)之一。第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝 覆蓋件拉深模的特點(diǎn)是體積大、質(zhì)量大、形狀復(fù)雜。分為雙動(dòng)拉深模和單動(dòng)拉深模兩類(lèi)。一般由凸模、凹模、壓料圈、凸模固定座及輔助零件組成。22 沖壓生產(chǎn)線(xiàn) 半自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn) 自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn) 全自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)汽車(chē)沖壓生產(chǎn)線(xiàn) 第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝24整形 a）拉深 c）沖孔 b）切邊

8、 d）彎曲整形第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝三、典型沖壓工藝（發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板沖壓成形工藝）其工藝過(guò)程為：下料（沖裁）拉深切邊沖孔彎曲整形。25第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝 焊接的實(shí)質(zhì)是利用局部加熱或加壓，或既加熱又加壓的方法，使被連接 處的金屬熔化或進(jìn)入塑性狀態(tài)，促成被連接處金屬的原子相互滲透，完 全利用金屬原子間的結(jié)合力把兩個(gè)分離的金屬板件連接起來(lái)。一、轎車(chē)白車(chē)身焊接程序27第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝28第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝29第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝30第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝31第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝二、車(chē)身焊接的主要工藝方法及特點(diǎn) 點(diǎn)焊 點(diǎn)焊原理是將車(chē)身板件的搭接接頭夾置于電極之間，同時(shí)壓緊、

9、通電，利用電阻熱能熔化焊接區(qū)域的板件，使其連接的焊接過(guò)程。點(diǎn)焊樣件32 點(diǎn)焊過(guò)程包括四個(gè)環(huán)節(jié)：預(yù)壓、焊接、鍛壓和休止。第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝 點(diǎn)焊的特點(diǎn)（1）與熔焊相比，加熱集中，熱影響區(qū)域小。（2）焊接過(guò)程不產(chǎn)生弧光、有害氣體和噪聲。（3）易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，生產(chǎn)率高。點(diǎn)焊工藝過(guò)程示意圖 a）預(yù)壓 b）焊接 c）加壓 d）停止33車(chē)身點(diǎn)焊工藝要求（1）工藝分塊車(chē)身覆蓋件在沖壓工藝允許的前提下，使零件數(shù)越少越好，這樣可以減少焊接工作量和焊裝誤差。（2）孔洞結(jié)構(gòu)車(chē)身孔洞盡量采用整體結(jié)構(gòu)，可保證孔洞空間尺寸的準(zhǔn)確性和提高車(chē)身整體剛度。（3）表面質(zhì)量對(duì)要求嚴(yán)格的外覆蓋件，點(diǎn)焊表面不允許有凹面，

10、可使用大平面電極。（4）點(diǎn)焊設(shè)備對(duì)焊接零件尺寸小，焊接點(diǎn)又布置在零件邊緣時(shí)，可采用固定式點(diǎn)焊機(jī)；對(duì)焊接零件尺寸大，易變形，不便移動(dòng)時(shí)，可采用懸掛式點(diǎn)焊機(jī)或點(diǎn)焊機(jī)器人。第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝34第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝懸掛式點(diǎn)焊機(jī)點(diǎn)焊機(jī)器人35釬焊 第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝原理：釬焊是利用某些熔點(diǎn)低于被連接材料熔點(diǎn)的金屬（即釬料，例 如車(chē)身焊接中采用銅）作為連接的媒介物，經(jīng)加熱熔化后在連 接表面上產(chǎn)生流動(dòng)潤(rùn)滑作用，待釬料冷卻結(jié)晶后與被連接金屬 形成結(jié)合面。應(yīng)用：對(duì)汽車(chē)車(chē)身上有密封要求的板件之間的縫隙，一般采用釬焊。釬焊示意圖36原理：二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是以CO2作為保護(hù)氣體，以連續(xù)送進(jìn)的焊絲

11、為電極的電弧焊方法。第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊 特點(diǎn)及應(yīng)用：（1）焊接成本低；（2）電弧集中，熱影響區(qū)??；（3）可進(jìn)行全方位焊接；（4）需直流電源。 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊廣泛用于客車(chē)車(chē)身焊接。37三、焊裝夾具與車(chē)身焊裝生產(chǎn)線(xiàn)焊裝夾具第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝作用：使被裝配及焊接的板件獲得準(zhǔn)確的空間位置并夾緊。要求：定位元件工作表面形狀必須與車(chē)身待定位表面一致，精度要求高；夾緊與松開(kāi)迅速；良好的剛度和強(qiáng)度。38 車(chē)身焊裝生產(chǎn)線(xiàn)第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝 大型汽車(chē)制造廠的車(chē)身焊裝生產(chǎn)線(xiàn)均已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，由焊接機(jī)器人完 成，無(wú)需人工操作。 汽車(chē)車(chē)身生產(chǎn)廠一般有多條焊裝生產(chǎn)線(xiàn)：底板總成焊裝線(xiàn)、

12、側(cè)圍板焊 裝線(xiàn)和車(chē)身總成焊裝線(xiàn)。 車(chē)身焊裝生產(chǎn)線(xiàn)的基本布置形式有：貫通式焊裝線(xiàn)、環(huán)形式焊裝線(xiàn)。 其中環(huán)形式生產(chǎn)線(xiàn)又有橢圓形地面環(huán)形線(xiàn)、矩形地面環(huán)形線(xiàn)和地下環(huán) 形線(xiàn)。39第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝40第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝第五節(jié) 汽車(chē)車(chē)身涂裝工藝涂裝將涂料及面漆均勻涂蓋在車(chē)身覆蓋件表面上并干燥成膜。一、汽車(chē)車(chē)身用涂料 汽車(chē)車(chē)身涂料的作用特種功能標(biāo)志作用防護(hù)作用裝飾作用41第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝 汽車(chē)車(chē)身用涂料的特性 漂亮的外觀 要求漆膜豐滿(mǎn)，光澤華麗柔和，鮮艷性好，色彩多種多樣并符合潮流?，F(xiàn)代轎車(chē)上多使用金屬閃光涂料和含有云母珠光顏料的涂料，使外觀看上去更加賞心悅目，給人以美感。 極好的耐候性

13、耐腐蝕性 在各種氣候條件下保持不失光、不變色、不起泡、不開(kāi)裂、不脫落、不粉化、不銹蝕。要求漆膜的使用壽命不低于汽車(chē)本身的壽命，一般應(yīng)在10年以上。 極好的機(jī)械性能 漆膜附著力好、堅(jiān)韌、耐沖擊、耐彎曲、耐劃傷、耐摩擦等性能。42第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝 汽車(chē)車(chē)身用涂料的組成 主要成膜物質(zhì)它是使涂料粘附在制件表面上稱(chēng)為涂膜的主要物 質(zhì)，也稱(chēng)為基料，主要有油料和樹(shù)脂兩類(lèi)。 次要成膜物質(zhì)主要是一些添加劑（如顏料），它不能離開(kāi)主要成 膜物質(zhì)單獨(dú)使用。 輔助成膜物質(zhì)它是對(duì)涂料變成涂膜的過(guò)程或?qū)ν磕ば阅芷疠o助作 用的物質(zhì)，如稀料、催干劑、乳化劑、穩(wěn)定劑等。43第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝 汽車(chē)車(chē)身涂層結(jié)構(gòu) 按涂

14、層由底至面分:車(chē)用底漆（多為電泳漆）；車(chē)用中間層涂料；車(chē)用面漆（色漆+清漆）三層。44二、汽車(chē)車(chē)身涂裝工藝流程第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝45 汽車(chē)車(chē)身漆前表面處理方法 車(chē)身表面涂漆前，必須根據(jù)表面污物的性質(zhì)及沾污的程度，被涂金屬的種類(lèi)，制品粗糙度以及最后涂層的作用來(lái)選擇表面處理方法。一般包括除銹、脫脂和磷化三大部分工序。 除銹 通常在板料沖壓之前采用酸洗方法處理。 金屬表面的脫脂（除油） 可分為物理機(jī)械方法（擦抹法，噴沙法和超聲振蕩法）和物理化學(xué)方法兩大類(lèi)。即：堿液清洗脫脂法、 乳化劑清洗脫脂法、 溶劑脫脂法。 金屬表面的磷化 指用磷酸或錳、鐵、鋅、鎘的磷酸鹽溶液處理金屬制品表面，使金屬表面生成一層不溶于水的磷酸鹽薄膜的過(guò)程。第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝46 電泳第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝47 涂密封膠第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝48 中涂漆第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝49第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝50 漆面漆第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝51三、汽車(chē)車(chē)身涂裝的典型工藝 汽車(chē)涂裝車(chē)身屬于多層涂裝。各種汽車(chē)的使用條件及外觀要求各不相同，故其涂裝工藝也各不一樣。涂裝工藝可分為三個(gè)基本體系： 一、涂三層烘三次體系 二、涂三層烘二次體系 三、涂二層烘二次體系 第八章 汽車(chē)車(chē)身制造工藝52 涂三層烘三次體系 指涂層有底漆涂層、中間涂層、