汽车车身构造概论课件(ppt 212页).ppt

汽车车身构造第一章总论 1886年德国工程师KarlBenz和GottliebDaimler分别发明的三轮和四轮汽油汽车 当时的汽车几乎没有车身 第一节汽车车身的功用与发展历史 第一节汽车车身的功用与发展历史 进入20世纪 随着车速的提高 迎面风使乘员难以忍受 因而人们考虑增加挡风板 并且由于遮风挡雨及舒适性的需要 设计人员日益重视车身设计 这一时期的汽车车身基本沿用了马车的车身结构 车身多为木结构形式 第一节汽车车身的功用与发展历史 1900年出现了第一个全金属车身 但由于当时的金属冶炼技术和加工技术不能满足车身制造的要求 因而到1912年才有爱德华 巴特首次制成了全金属的实用车身 1920年 由于材料 成型 焊接等方面技术的进步 汽车车身出现了整体车身结构的设计思想 即用薄壁结构制成硬壳式金属整车车身 汽车车身由敞蓬为主转变为以封闭的箱式车身为主 1924年通用汽车公司在生产的奥克兰轿车上首先采用了Duco彩色面漆 从而一改汽车清一色的黑色传统形象 为以后的车身美学造型创造条件 第一节汽车车身的功用与发展历史 1925年文森桌 兰西亚在整体式车身结构的基础上发明了承载式车身 整个车身承受载荷 车身由钢板冲压成型的金属结构和大型覆盖件组成 这种金属结构的车身一直沿用至今 第一个成批量生产的承载式车身 第一节汽车车身的功用与发展历史 汽车车身历史的转折期是1928年 当时美国费城Budd公司运用了大型冲压件组成的带门洞和窗洞的全金属的一项专利 用薄钢板冲压出车身所有的构件并将各部分进行对焊 通过减少零件和连接数量大大减少了生产工序和降低成本 20世纪30年代末至40年代中期由于二次世界大战使得军用吉普车得到了大力的发展 战后 吉普车的诸多优点应用与民用车上 20世纪50年代是车身发展的黄金时期 出现了诸如造型 结构 力学 工艺等汽车车身的综合课题 第一节汽车车身的功用与发展历史 20世纪80年代以后 由于材料 工艺等技术的迅猛发展 汽车车身在各方面都发生了质的飞跃 现代轿车车身 第一节汽车车身的功用与发展历史 汽车犹如一个个移动的精巧建筑物游戈在道路上 现代汽车已不仅是一种交通工具 优美的车身更是科技造就的艺术品 汽车车身是实现汽车使用功能的重要部分 车身的设计制造水平也与整车技术性有着直接的关联 汽车车身的品质将影响整车的动力性 经济性 平顺性 操纵稳定性 乘座舒适性 行驶安全性等 汽车车身的涉及面远远超出一般机械产品的范畴 诸如 工程力学 工业设计 空气动力学 人机工程学 材料学 电子学 自动控制学 环境学 人体医学 生物工程学 机械学 制造工艺学 化工 经济管理等 汽车车身的发展状况直接反映出一个国家的科技和工业水平 第一节汽车车身的功用与发展历史 从功能上来说 车身应对驾驶员提供便利的工作条件 对乘员提供舒适的乘坐条件 保护他们免受汽车行驶时的振动 噪声 废气的侵袭以及外界恶劣气候的影响 并保证完好无损地运载货物且装卸方便 汽车车身上的一些结构措施和设备还有助于安全行车和减轻事故的后果 车身应保证汽车具有合理的外部形状 在汽车行驶时能有效地引导周围的气流 以减少空气阻力和燃料消耗 车身还应有助于提高汽车行驶稳定性和改善发动机的冷却条件 并保证车身内部良好的通风 汽车车身是一件精致的综合艺术品 其明晰的雕塑形体 优雅的装饰件和内部覆饰材料以及悦目的色彩使人获得美的感受 点缀人们的生活环境 第二节 汽车车身的分类 按用途分类 轿车货车驾驶室客车专用车身按车的受力形式分类 非承载式车身承载式车身半承载式车身 第二节 汽车车身的分类 轿车 一 轿车1 按车门分 二门及三门 小排量 四门及五门 中高级2 按排量 微型轿车1 0L以下 经济型轿车1 0L 1 6L 中级轿车1 6L 2 5L 中高级轿车2 5L 4 0L 高级轿车4 0L以上 第二节 汽车车身的分类 轿车 3 按车座分 单排座 跑车 二排座 中级以下 4 6座 三排座高级车 7 8座 4 按车顶分封闭式硬顶软顶车敞篷车 第二节 汽车车身的分类 轿车 1 按背门分 折背式 直背式 仓背式 短背式2 其他 MPV多用途车 SUV运动型轿车 客货两用车Pick Up两厢式旅行车StadionWagon 第二节 汽车车身的分类 货车 1 按车头形式分类 1 长车头CBE CabBehindEngine 特点 发动机接近性好 轴荷分配好 平面撞车安全性好 面积利用率低 车头零件多 2 平头车COE CabOverEngine CAE CabAlongsideEngine 特点 其优缺点于长车头相反 注意驾驶室地板的刚度 强度及隔热 密封 发动机的散热通风 第二节 汽车车身的分类 货车 1 按座位排数来分类 单排双排 第二节 汽车车身的分类 三 客车1 普通2 双层及铰链 四 专用车身 第二节 汽车车身的分类 按车的受力形式分类1 非承载式车身 悬挂于车架上的车身结构形式 1 特征 有独立完整的车架 车架及车身之间采用弹性元件做柔性连接 绝大部分载荷由车架承担 2 应用 敞篷车 货车 客车 越野车 高级轿车 BENZS600 第二节 汽车车身的分类 非承载车身 第二节 汽车车身的分类 3 优点 舒适性好 车身与车架之间通过弹性悬置装置连接 能达到一种良好的隔振效果 提高乘坐舒适性 发动机不是直接固定在车身上 噪声不易传入车内 整车纵向刚度大 平稳性好 由于底盘的质量大 从而能够降低后减缓由路面传至车身上的各种冲击 提高车身寿命 安全性好 车辆发生碰撞时 车架吸收一部分撞击能量 安全性能得到提高 车身承载系数小 便于变型车的开发 以及车身外形的变化和换型设计 由于底盘和车身是分别作为组件先行装配的 并在最后装配之前能够单独进行检查 试验和必要的调试 简化了总装配过程 第二节 汽车车身的分类 缺点 对冲压设备 工装夹具要求高 车身笨重 质量大 高度高 第二节 汽车车身的分类 2 承载式车身 无独立车架的车身结构 1 特征 是汽车没有车架 车身就作为发动机和底盘各总成的安装基础 车身负载通过悬架装置传给车轮 2 应用 大部分轿车 大客车 3 优点 自重轻 由于车身所有承载构件采用刚性焊接 有利于车身结构最佳化设计 从而可实现车身质量小 刚度高 并且降低成本 整车高度低 室内可利用的有效空间增大 可降低地板高度和整车高 车门门槛降低 使上下车更方便 装配容易 制造工艺性好 生产率高 翻车安全性高 第二节 汽车车身的分类 4 缺点 舒适性较差 振动 噪声易直接传入车内 整车纵向刚度低 设计要求高 不易改型 车身损坏后难以修复 不利于车身变型等改型设计 防腐要求高 对冲压设备要求高 第二节 汽车车身的分类 3 半承载式车身 车身骨架于车架横梁刚性连接的车身结构形式 1 特征 有独立完整的车架 车架与车身刚性连接 2 应用 一般用于大客车 3 优缺点 介于非承载式与承载式车身之间 第二节 汽车车身的分类 补充一下轿车的参考分类标准 德国大众 轿车的分类推荐微型经济型普通级中级中高级高级大众分级A00A0ABCD发动机排量 L 2 5轴距 m 2 0 2 22 2 2 32 3 2 452 45 2 62 6 2 8 2 8装备质量 Kg 1380总长 m 3 3 3 73 7 4 04 0 4 24 2 4 454 45 4 8 4 8 第二节 汽车车身的分类 中华人民共和国国家标准GB T3730 1 2001汽车和挂车类型的术语和定义一 汽车MOTORVEHICLE1 乘用车PASSENGERCAR2 商用车辆COMMERCIALVEHICLE二 牵引车TRAILER三 汽车列车COMBINATIONVEHICLES 第二节 汽车车身的分类 乘用车PASSENGERCAR在其设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和 或临时物品的汽车 包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位 它也可牵引一辆挂车 普通乘用车saloon sedan 活顶乘用车convertiblesaloon高级乘用车pullmansaloon pullmansedan executivelimousine 小型乘用车coupe敞篷车convertible opentourer roadster spider 舱背乘用车hatchback旅行车stationwagon 第二节 汽车车身的分类 商用车辆COMMERCIALVEHICLE用于运送人员和货物的汽车 并且可以牵引挂车 乘用车不包括在内 客车BUS小型客车minibus城市客车city bus长途客车interurbancoach旅游客车touringcoach货车GOODSVEHICLE普通货车generalpurposegoodsvehicle越野货车off roadgoodsvehicle 第三节 汽车车身的构成 一 车身构成汽车车身既是驾驶员的工作场所 也是容纳乘客和货物的场所 车身结构上应满足视野 乘坐 美观 安全 可靠 耐用等功能要求 车身 body bodyassembly 车身本体及装饰件 附件的总称 第三节 汽车车身的构成 车身本体 bodyshell mainbody 内 外装饰件 内饰件 upholstery 外饰件 exteriortrimmingparts 车身附件 bodyaccessories 车身电子装置 第三节 汽车车身的构成 车身本体 白车身bodyinwhite 车身结构件及覆盖件的总成并包括翼子板 发动机盖 行李箱盖和车门 但不包括附件及装饰件的未涂漆的车身 现代轿车车身本体的组成构件大体分为三类 覆盖件 车身结构件 梁和支柱 及结构加强件 第三节 汽车车身的构成 车身覆盖件 coverpanel 包覆骨架的表面板件 指 车身中包覆梁 支柱等的构件 具有较大空间区面形状的表面和车内板件 功用有 封闭车身 体现车身外观造型及增大结构强度和刚度等 第三节 汽车车身的构成 车身结构件 structuralmember bodystructure 梁 支柱 支撑覆盖件的全部车身结构零件 功用 它是车身承载能力的基础 对保证车身所要求的结构强度和刚度非常重要 此外 还具有以下作用 1 安装车身各种构件或附件 如车门铰链 发动机罩 玻璃 密封条等 2 焊接以连接各车身覆盖件 组成车身的封闭壳体 3 完成车身各种活动部分的动态配合 4 设置流水槽结构和车身通风道 第三节 汽车车身的构成 结构加强件 主要用于加强板件的刚度 提高各构件的连接强度 第三节 汽车车身的构成 一般车身本体货车车身本体 货车驾驶室轿车车身本体 车身焊接总成及四门两盖客车车身本体 由车身骨架与车身蒙皮等构成的组合体 第三节 汽车车身的构成 内 外装饰件 车身外部及内部起装饰与保护作用的零部件的总称 1 外装件主要有 前后保险杠 车门防撞装饰条 散热器面罩 外饰件 玻璃 密封条和车外后视镜等 2 内饰件主要有 车门内护板 车顶顶棚 地板及侧壁的内饰等 第三节 汽车车身的构成 车身附件 车身中具有独立功能并成为一个分总成的机构 如 座椅 仪表板 空调 后视镜 玻璃升降器 安全带 雨刮器 车灯 遮阳板 扶手 车门机构及附件 车内后视镜等 第三节 汽车车身的构成 车身电子装置 主要包括 刮雨器 洗涤器 空调装置 仪表 开关 前灯 尾灯和各种指示照明灯等 第三节 汽车车身的构成 总结 车身的功用车身按用途分为那几类 何为承载车身 何为半承载车身 何为非承载车身 个有何特点及优缺点 汽车车身由那几部分构成 车身本体车身覆盖件车身附件内 外装饰件车身结构件的功用 车身本体的组成构件大体分为那三类 自己查SUVMPV的含义 第二章车架结构第一节 车架的结构要求轿车车架应满足以下结构要求 支承发动机 驱动装置和悬架等总成构件 并根据底盘及车身的总布置设计要求来控制各构件的运动 承受由车身和底盘零部件传来的作用力 车架结构应对车身座舱具有安全保护作用 当车辆发生正面碰撞时 撞击能量应首先由车架承受 通过有目的的车架纵梁断面分级 使撞击能量传到指定部位 连接并支承车身 同时将外力传到车身上 第二节 车架的型式和构造 轿车车架一般有以下几种形式 一 边梁型车架主要由前边梁 中边梁 后边梁 发动机支承横梁 中横梁 后横梁和防振梁等构件组成 车架梁一般为板厚2mm 3mm的箱形梁 由封闭和开口梁终端面型式 车架中变梁布置在紧贴车身门槛内侧的地板下 第二节 车架的型式和构造 第二节 车架的型式和构造 1 边梁型车架的布置形式 如下页图 中边梁布置在开口门槛的断面内 中边梁布置在封闭门槛梁的断面外 第二节 车架的型式和构造 2 边梁车架具有以下特点 边梁型车架的扭转刚性与其他形式车架相比较小 必须依靠车身来弥补 由于中边梁紧贴车身门槛 室内地板高度可降低 能有效改善室内空间 中边梁布置在座舱的两侧 有利于车身侧向撞击的安全性 边梁型车架是非承载式车身的车辆轻量化设计的有效结构形式 第二节 车架的型式和构造 二 其他形式的车架1 梯形车架构造简单 制造容易 但不利于底板高度的降低 2 X形车架车架刚度高 前 后撞击力的传递效果好 后坐成员的地板可降低 足部空间得到改善 侧面撞击安全性差 3 脊柱形车架具有较强的承受弯矩和扭矩的能力 且质量轻 但脊柱梁结构具有一定的空间高度 适合车身尺寸较宽 发动机置于后轴之前的运动车 第二节 车架的型式和构造 4 平台形车架车身底部较平整 有利于车身下部气流的改善 车架结构的刚性高 适合于无上部结构的轿车车身 车架质量较大 能吸收较大部分的振动和颠簸 5 空间车架结构强度高 质量轻 由于车身承受大的强度 而只起外壳的作用 可用轻质材料制造 不易批量生产 第三节 车身的悬架装置 1 非承载式车身通过弹性悬架装置支承载车架上 采用橡胶垫式悬置装置 按橡胶垫的受力形式 可分为压缩型和剪切型两类 第三节 车身的悬架装置 悬架装置应具备的性能 良好的隔振性能 垂直方向要求较柔软 较大的侧向刚性 保持支承车身的稳定性 良好的耐久性 副车架 副车架 用于支撑悬架或传动系统的框架结构 通常将悬架或传动系统安装在副车架上 然后连同副车架安装在车身上 副车架向车身上安装有两中方式 1 用螺栓直接安装 2 通过橡胶衬套安装 总结 1 轿车车架应满足那些结构要求 2 边梁型车架有那几部分构成 3 车身悬置装置按受力有那两类 4 车身悬置装置应具备的性能 第三章 车身本体结构Mainbody bodystructure 轿车车身本体主要由车身前部 前围 地板 侧围 顶盖和车身后部各部分组成 第一节 车身前部结构 Frontbody 一 车身前部结构 钣金件 客舱以前的车身部分主要功能 1 形成发动机舱 为发动机及附件提供一个护罩 2 防止前轮甩泥 3 外观上体现车身造型设计要求 车前板制件 Frontbodyshell frontsheetmetal 车身前部覆盖发动机和车轮的零部件的总称 第一节 车身前部结构 两类车身的主要车前钣金件比较非承载式车身承载式车身发动机罩发动机罩左右前翼子板左右前翼子板左右前挡泥板左右前挡泥板左右前轮罩左右前轮罩散热器框架左右前悬架支座前裙板散热器支架左右翼子板支架前纵梁 前横梁保险杠安装托架 第一节 车身前部结构 第一节 车身前部结构 第一节 车身前部结构 非承载车身前部结构功用 只做散热器的固定 安装附属装备 支撑发动机罩承载车身前部结构功用 安装动力总成 转向机构 前悬架的基体 第一节 车身前部结构 承载式车身的前部结构 1 车身前部结构的横向承载单元由前大灯框架 前横梁 发动机罩支承板件等构件焊接组成 2 车身前部结构两侧的纵向承载单元由前翼子板支架 挡泥板 悬架支座 前纵梁 轮罩等构件焊接构成 发动机盖 Hood 又称发动机罩 是最醒目的车身构件 是买车者经常要察看的部件之一 对发动机盖的主要要求是隔热隔音 自身质量轻 刚性强 翼子板 Wingfender 是遮盖车轮的车身外板 因旧式车身该部件形状及位置似鸟翼而得名 前纵梁车身前部主要受力部件 承受车身纵向力并传递给地板等其他部件 是动力总成 悬架支撑 散热器支架等的基体 发动机盖 Hood 第一节 车身前部结构 第二节 前围结构 前围系统 Bodyfrontwall frontface 位于客舱的前部 由骨架 板件 风窗玻璃及有关车身附件等组成的零部件的总称轿车车身前围是分割车身前部与座舱的结构总成 一般由前围上盖板 前围板 前围侧板和转向柱支架梁等构件组成 前围功用 分隔前部和座舱 保证扭转刚度 改善舒适环境 提高撞车安全性 第二节 前围结构 二 前围上盖板结构特点前围上盖板一般由上盖板外板 上盖板内板以及加强板等构件焊接而成 功用 前围上盖板通过两侧的端板与车身左右侧围的前支柱焊接 是决定车身扭转刚度的主要结构组件 前围上盖板可分为吸气口可见和隐蔽的两种型式 第二节 前围结构 第二节 前围结构 第二节 前围结构 前围板作为隔离构件 应尽量提高它的隔音 隔振和隔热性能 从材料上来看 前围板多采用夹层减振钢板 并采用具有隔音 隔热和减振作用的石棉垫 隔音板 前围板 是指发动机舱与车厢之间的隔板 它和地板 前立柱联接 安装在前围上盖板之下 前围板上有许多孔口 作为操纵用的拉线 拉杆 管路和电线束通过之用 还要配合踏板 方问机柱等机件安装位置 为防止发动机舱里的废气 高温 噪声窜入车厢 前围板上要有密封措施和隔热装置 转向柱支架梁 总结1 轿车车身本体主要由那几部分构成 2 车身前部结构的主要功能 3 承载式车身前部的主要构成有那些 4 前纵梁的作用 5 轿车车身前围的组成及功用 6 前围上盖板可分为那两种形式 7 前围板的结构特点 8 术语 车前板制件前围系统轿车车身前围 车身 body承载式车身 unitizedbody integralbody半承载式车身 semi integralbody非承载式车身 separateframeconstruction一厢式车身 oneboxtypebody两厢式车身 twoboxtypebody hatchbackbody三厢式车身 threeboxtypebody白车身 BIW bodyinwhite 腰线 waistline beltline开缝线 openingline 第三节 车身地板结构 车身底部 Underbody 客舱 发动机舱 行李舱底部的总称地板系统 floor 位于车身的底部 由骨架 板件 地毯及有关车身附件等组成的零部件的总称车身地板结构 是车身底部的支承部分 功用 形成车身底部承受并传递垂直 纵向及横向力为座椅等提供安装支撑 车身地板结构 在结构设计上 车身的地板结构都应提供足够的强度和刚度 保证车身的承载能力 因此除地板构件外 在结构上设置加强梁 连接梁等承载构件 另外 地板在车身底部容易腐蚀 因此还需密封 防腐 轿车车身的地板结构主要有 地板 地板梁 支架 地板通道 门槛 连接板 座椅支架 第三节 车身地板结构 车身座舱和行李舱下的地板根据车身底部的总布置设计和结构设计分为前地板 中地板和后地板 地板梁是地板的结构加强件 主要由地板横梁 后地板横梁 地板连接横梁 地板纵梁 后地板纵梁和其他地板加强梁 地板梁焊接在地板上 是车身地板结构的重要承载构件 第三节 车身地板结构 第三节 车身地板结构 第三节 车身地板结构 门槛是支乘车身侧围的前 中和后支柱的下边梁 一般设计成封闭端面 为提高强度和侧面碰撞安全性 有时在门槛的断面结构内加设加强板 第三节 车身地板结构 增大撞击吸收能量的腔型结构 第三节 车身地板结构 第三节 车身地板结构 支架是车身底部的连接 支托构件 主要包括地板纵梁的外伸支架 连接支架和安装固定支架等 地板通道是覆盖变速器及允许传动轴和排气管等通过的地板上的凸起结构 它能起到加强地板刚性的作用 对于前置前驱动轿车地板通道主要为排气管通过用 第三节 车身地板结构 第四节 车身侧围结构 车身侧部 Sidebody 车身侧面部分的总称 侧围系统 Bodysidewall 位于客舱和行李舱的两侧 由骨架 板件 侧窗及有关车身附件等组成的零部件的总称轿车车身侧围是组成座舱的重要结构总成 主要由侧围梁框架 车门 后翼子板和后轮罩等构件组成 功用 构成侧面 提供人员出入通道 承受 传递三个方向的力 安装附件 车身侧围梁框架 侧围梁框架是支撑顶盖 连接车身前 后部分的侧面构件 固定前 后风窗玻璃 并用安装车门以及保证车身侧面碰撞安全性的承载框架 应具有较大的抗弯和抗扭刚性和强度 侧围梁框架 前支柱 A柱 Apillar 功用 支撑顶盖安装前风窗玻璃安装前车门安装仪表板支架承受并传递垂直力 纵向力构成 外板 内板 加强板 B柱又称中柱 位于前门和后门之间 是车身承载框架的重要组成部分 在车辆发生严重事故 特别是侧碰 时 B柱对保证乘员舱的完整性起到很大的作用 中支柱 B柱 Bpillar 中支柱 B柱 中支柱一般由中支柱内板和外板 以及加强板焊接而成 现代轿车众多采用隐蔽式布置型式 功用 支撑车顶盖 承受前 后车门的支承力 还要装置一些附加零部件 例如前排座位的安全带 承受并传递垂直力 侧向力 后支柱 C柱 Cpillar 其断面形状应设计出后风窗玻璃的安装止口 以及与后车门的配合止口 后支柱常具有较大的断面形状 在其上设计出车内通风的气流出口功用 支撑顶盖安装后风窗玻璃安装后车门锁承受并传递垂直力 纵向力构成 外板 内板 加强板 顶盖侧梁 顶盖测梁一般由顶盖测梁的内 外板冲压件焊接而成 用于形成门上框支撑和固定顶盖 门槛梁 车身侧围梁框的门槛梁一般要完成下面两种传力方式 是指导车身梁结构设计的依据 地板所承受的载荷应能借助于门槛梁有效的传递到车身的上部结构上 提高车身的承载能力 因此须合理布置设计地板梁 以及地板和地半梁与门槛梁的连接关系 将车身侧面碰撞时产生的侧向力借助于门槛梁传递到车身底部结构的构件上 从而提高安全性 第五节 车身顶盖结构 顶盖系统 Roof 位于客舱的顶部 由骨架 板件 内饰及有关车身附件等组成的零部件的总称 顶盖由顶盖前 后横梁和顶盖侧梁来支承 并焊接在其上 从而其刚度和强度得到增加 车顶盖通常分为固定式顶盖和敞篷式顶盖两种 固定式顶盖是常见的轿车顶盖形式 属于轮廓尺寸较大的大型覆盖件 车身整体结构的一部分 它具有刚性强 安全性好 汽车侧翻时起到保护乘员的作用 缺点是固定不变 无通风性 无法享受到阳光及兜风的乐趣 敞篷式顶盖一般用于档次较高的轿车或跑车上 通过电动和机械传动移动部分或全部顶盖 可以充分享受阳光和空气 体验兜风的乐趣 缺点是机构复杂 安全性和密封性较差 固定式顶盖和敞篷式顶盖有各自的优缺点 设计师想出了一个折中的办法 在固定顶盖上开窗口 即 天窗 既可保持固定顶盖的优点 又可在一定程度上获得敞篷效果 两者兼顾 还可增加厢内光线 天窗主要由玻璃窗 滑轨 密封橡胶条和驱动机构组成 按开启的形式一般分为 外滑板式 玻璃窗在顶盖上面滑动 内滑板式 玻璃窗在顶盖下面与篷顶内饰衬之间滑动 倾斜式 玻璃窗前端或后端向上倾斜呈开启状态 目前多采用后两种形式 提高顶盖刚性的结构措施有 采用具有一定横向曲率半径的顶盖 设置顶盖横向加强梁 保证顶盖前 后横梁的刚度 以提高顶盖的横向刚性 增加顶盖侧梁的刚度 特别是硬顶轿车 应采用封闭断面的顶盖侧梁 有时在其断面内插入加强板 顶盖四周过度面的合理造型 冲压出适当的折边 应保证与顶盖前 后横梁及顶盖侧梁的焊接强度 增大侧窗玻璃的曲面倾斜度和曲率 或改变顶盖侧梁的结构断面形状 以减小顶盖的横向支撑跨距 顶盖内表面涂防振胶 顶盖前 后横梁顶盖前 后横梁分别与车身左 右侧围的前支柱的顶端焊接 形成支承并固定前 后风窗玻璃的窗框 在小型轿车上一般采用开口断面 而在大型轿车则都是闭口断面 第六节 车身后部结构 车身后部结构由称为车后板金件 几种形式 一 三箱式车身三箱试车身后部结构主要由后窗台板 后围上盖板 后挡板 行李舱盖 后围板加强板 行李舱盖支承框架及各种连接板和加强板组成 形成行李箱 二 两箱式车身两箱式车身的后部结构主要由背门和门框组成 形成尾部抗扭框架 功用 形成行李舱 后撞时吸收能量 安装附件 总结 车身地板结构的功用及构成轿车车身侧围的重要结构总成的作用地板通道的作用前支柱 A柱 的功用中支柱 B柱 的功用提高顶盖刚性的结构措施车身后部的作用名词 车身底部地板系统车身侧部侧围系统 第四章 车门结构作用 与侧围框架一起构成侧围为乘员提供进出通道车窗提供换气及侧面视野设置杂务箱 音响喇叭等 第一节 车门设计要求及分类 车门种类按其开启方式可分几种 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 第一节 车门设计要求及分类 按窗框分类带窗框车门整体式 FullStampedInnerandOuterPanelConstruction 即内外门板带着窗框部分一起冲压成型 独立窗框 LooseUpperFrameConstruction 即窗框部分与窗口线以下的内外板分别成型 无窗框车门 FramelessGlassConstruction 多见于高档跑车 俗称硬顶车 第一节 车门设计要求及分类 1 无窗框车门 FramelessGlass 优点 造型前卫时尚 废料率低 左右内 外 板可以在一个模具中成型 缺点 窗玻璃的稳定性差门密封性不好 除此之外 门线 Beltline 也被抬高 第一节 车门设计要求及分类 2 独立窗框式车门 LooseUpperFrame 窗框为滚压件 上面可以装配密封条 起到主密封作用优点 废料率少 左右内 外 板可以在一个模具中成型 该类型车门具备整形能力 门质量好缺点 可装配性差 会产生匹配上的这样那样的问题 诸如gap flush等等 限制了主密封样式的选择范围 而且也存在密封性差的潜在问题 第一节 车门设计要求及分类 3 a 内外板整体冲压成型式车门 FullStampedInnerandOuterPanel 窗框部分进入到车顶区域 intoroof 从外观看 就是车门上部有面共享了车顶面 优点 当然是结构刚性好 密封性好 缺点 当然是废料多 窗玻璃那么大块要落掉 增加了密封成本 如沿着车顶与车门边的密封 沿着风窗与车门边的密封 不具备整形能力b 内外板整体冲压成型式车门 FullStampedInnerandOuterPanel 窗框部分侧向暴露 exposedonside 相对于上面类型 优点缺点与上面类似 第一节 车门设计要求及分类 4 窗框内藏式车门 FrameUnderGlass 即窗玻璃暴露在外 与无窗框式车门外观效果极像该类型又可以分为两类 第二节 车门组成 轿车的车门一般由门体 车门附件和内饰盖板三部分组成 第二节 车门组成 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 为了装配牢固 内板局部还要加强 一 车门外板一般采用0 6mm 0 8mm厚的薄钢板冲压成型 设计中必须符合车身造型要求 由于轻量化和侧面碰撞安全性的要求 广泛采用高强度钢板 二 车门加强横梁车门加强横梁可采用高强度钢板冲压成型 三 车门内板车门内板结构具有以下结构点 需拉延出的周边形成门厚的板 板面上需冲压出各种形状的托台 窝穴 手扣和安装孔等 以安装车门附件机构 冲压出各种加强筋 以提高车门内板的刚性 减小震动噪声 车门内板应具有足够的强度和刚度 以保证车门附件安装的位置要求 特别时玻璃升降机的升降面 四 车门加强板车门加强板有以下几种情况 车门内板上安装车门附件机构的部位 提高安装部位的刚度和连接强度 在门体安装铰链处 车门开度限位器处和门锁处等部位设置1 2mm 1 6mm厚的加强板 与车门内板焊接 或与车门内 外板焊接 由于车门玻璃升降的需要 车门内 外板在窗台处不连接 为加强车门内 外板的上端变的强度和刚度 保证玻璃良好的密封性以及车门内 外板之间的装配间隙 一般在车门内 外板的上端焊接横向加强板 采用封闭或开口断面 并在断面设计中考虑窗台处密封条的固定安装结构 为了增强安全性 外板内侧一般安装了防撞杆 梁 内板与外板通过翻边 粘合 滚焊等方式结合 五 车门窗框 第三节 车门附件 车门借铰链安装在车身壳体上 车门铰链是由铰链座和铰链轴组成 它应当转动灵活 不滞涩 不会发出杂音 在汽车期望使用寿命内 应能保持其功能 车门的开启角度以75度为基础 不应当与车身有任何干涉 第三节 车门附件 门锁 门锁和门铰都应有足够的强度 在汽车碰撞时 能同时承受纵 横两个方向的载荷而不致使车门开启 从而避免了乘员被甩出车外 因而减少受重伤或死亡的危险 此外 在事故结束后 门锁应不致失效而应使车门仍能开启 第三节 车门附件 门锁是重要的安全件 门锁由两个零件构成 一个零件固定在车门上 另一个零件固定在车身上 通过门闩阻止车门向外打开 通过简单的杠杆运动或压揿按钮的动作将它们脱开 门锁必须工作可靠 在一定的冲击力作用下不会自行脱开 第三节 车门附件 车门要求密封性好 防尘 防水 隔音 除了车门与车身之间尺寸配合要合理外 重要的还有镶嵌或粘贴在车框与车门上的密封条 密封条是一种截面呈中空形状的橡胶制品 它的柔软性使得它具有填塞间隙大小不一空间的作用 当间隙大时对密封条挤压小 当间隙小时对密封条挤压大 密封条的质量直接影响车门的密封性 第三节 车门附件 四 玻璃升降机构玻璃升降机构应具有以下三个方面的要求 玻璃升降平顺 工作可靠 无冲击和阻滞象 玻璃升降机构操纵轻便 省力 升降机构能制动 既具有防止玻璃升降机倒转的制动装置 有臂式传动和钢丝绳传动两种结构型式 第三节 车门附件 车门开度限位器 限制车门开度 总结 车门作用车门按其开启方式可分几种车门组成门锁的作用玻璃升降机构应具有三个方面的要求 第五章车身内外装饰件及附属装备第一节 外装饰件1 保险杠保险杠的作用 一定车速下碰撞时对车辆的保护碰撞时对行人的保护车身外观装饰性型式 液压吸能式塑料保险杠 第一节 外装饰件 2 发动机散热器面罩作用 散热器冷却风进风口装饰性材料 ABS树脂3 其他 防撞条等 第二节 内装饰件 1 车身顶棚作用 体现车身内造型设计与外界的隔热 隔音和吸音 阻燃 降噪对乘员头部的保护 为满足顶棚的隔热 隔音 吸音及触感 安全和低成本的需要 内饰一般用 泡沫塑料 或者毛毡 用粘接或镶嵌的方法安装 为隔声 吸声 降低车内噪声 顶棚构件与金属顶盖之间要有牢固的接合 顶棚基底的材料要能阻断声波穿透 顶棚内饰要能吸收辐射的声能 减弱反射声能 常采用多孔吸声材料 当声波射到多孔吸声材料表面的空隙 引起空隙内空气中材料微小纤维振动 能使相当一部分声能转化为热能 配合使用开孔壁吸声材料 型式 悬挂式顶棚 主要由衬垫 蒙皮 挂袋及悬挂钢丝 或钢带 组成 通过悬挂钢丝 或钢带 悬挂在车顶上 影响造型 占用空间大 成型顶棚 蒙皮 衬垫和基材一体成型优点 形状自由性好 便于造型 内饰效果好结构较薄 占用空间小便于安装更换 装配作业性好 装配效率高贴合式顶棚 将隔音 隔热衬垫材料和蒙皮粘合为2 3层的整体 然后直接沾在车顶的内表面 2 车门内护板作用 提高室内造型效果隔音 吸音 防尘结构软化提高安全性 第二节 内装饰件 3 地毯作用 美观 保温 脚踏感好一般整体成型为主4 其他 门柱护板等 第三节 车身附属装备 1 座椅汽车座椅作为汽车重要的内部附件 具有 支撑乘员质量 缓和衰减由车身传来的冲击和振动 保证乘员乘坐舒适性 减轻乘员疲劳并且提供良好的工作条件 保护乘员避免和减少伤亡等重要作用 第三节 车身附属装备 汽车座椅可以有多种分类 按结构形式分类 有分离式座椅 戽 hu 斗式座椅 半分离式座椅 长凳式座椅等 按可否调整分类 有固定式座椅和调整式座椅 按乘员人数分类 有单人座椅 双人座椅和多人座椅 按使用功能分类 有驾驶员座椅 乘客座椅 乘务员座椅和附加座椅 按是否带座椅减振器分类 有简单座椅和悬挂座椅 按控制方式分类 有一般座椅和电控座椅等 第三节 车身附属装备 组成 座椅框架 调整机构 弹性元件 坐垫 靠背 头枕及表面包覆的蒙皮座椅框架 支撑机构调整机构 调整座椅上下 前后 靠背角度 头枕的上下 前后等适应不同人体的要求弹性元件 提高缓冲性能 支撑坐垫 靠背坐垫 靠背 缓冲 形成座椅形状 密度不同 头枕 支撑头部 撞车时保护头 颈减轻伤害表面蒙皮 包覆表面 体现造型效果 头枕可调节式 分为手动调节或电动调节 用以调节头枕的上下高度和前后角度固定式现在乘用车的座椅头枕多是可调节式 调节头枕可以使得头枕与乘员颈背形状更加贴合 贴合越好安全性越高 一些高级轿车的前排头枕都可以电动四向调节 上下前后 经济型车的座椅头枕一般是手动调节或是固定的 手动调节多数只有上下方向调节 从保护乘员的安全这一点出发 头枕应当选择可调节的 以适应不同身高乘员的需求 第三节 车身附属装备 2 仪表板仪表板总成是轿车内部饰件中最重要的组成部分 也是车厢内最吸引人注意的部分 作用 一方面它具有在行车过程中 为驾驶员方便 安全地提供内部各种信息的功能 另一方面 仪表板的造型设计也体现了轿车的个性 可以将其作为衡量各个不同生产厂家的工艺水平及艺术风格的标准之一 软化的表面撞车时对乘员起保护作用减少对光线的反射率或产生反射光对驾驶员的视觉起保护作用 各种指示符号 第三节 车身附属装备 3 座椅安全带安全带安安装方式分为 两点式 三点式 四点式 一般由织带 织带长度调节器 带扣锁 卷收器 织带方向转换装置以及安装部件等组成 作用 撞车或车速发生集聚变化时把人体牢牢固定在座椅上 保护人的安全 第三节 车身附属装备 4 汽车安全气囊安全气囊三个主要部分 传感器系统 气体发生器和气囊组件 7 刮水器刮水器由 刮臂总成 刮刷总成 连杆总成 电机总成 通过SAE眼椭圆法 EEC视点法确定各种参数 8 风窗洗涤器电动洗涤器由 电动机 离心泵 水箱 喷嘴等构成 9 后视镜根据人体头部和眼部的生理特点及运动视野 眼椭圆以及相关法规确定各种参数 10 遮阳板根据人体头部和眼部的生理特点及运动视野 眼椭圆以及相关法规确定各种参数 11 汽车车灯现代汽车上装有各种照明装置和信号装置 用以照明道路 标示车辆宽度 照明车厢内部及仪表指示和夜间检修等 此外 在转弯 制动和倒车等工况下汽车还应发出光信号和音响信号 参考相关法规确定基本参数在进行造型上的设计 一 照明装置 一 装在车身外部的照明装置前大灯是汽车在夜间行驶时照明前方道路的灯具 它能发出远光和近光两种光束 远光在无对方来车的道路上 汽车以较高速度行驶时使用 远光应保证在车前100m或更远的路上得到明亮而均匀的照明 近光则在会车时和市区明亮的道路上行驶时使用 会车时 为了避免使迎面来车的驾驶员目眩而发生危险 前大灯应该可以将强的远光转变成光度较弱而且光束下倾的近光 前小灯主要用以在夜间会车行驶时 使对方能判断本画的外廓宽度 故又称示宽灯 前小灯也可供近距离照明用 很多公共汽车在车身顶部装有一个或两个标高灯 若有两个 则同时兼起示宽作用 后灯的玻璃是红色的 便于后车驾驶员判断前车的位置而与之保持一定距离 以免当前车突然制动时发生碰撞 后灯一般兼作照明汽车牌照的牌照灯 有的汽车牌照灯是单装的 它应保证 夜间在车后20m处能看清牌照号码 经常在多雾地区行驶的汽车还应在前部装置光色为黄色的雾灯 越野汽车往往还在车身前部装有防空灯 其特点是灯上部有伸出的灯罩 以免被在空中发现 二 装在车向部的照明装置车身内部的照明灯特别要求造型美观 光线柔和悦目 它包括驾驶室顶灯 车厢照明灯和轿车中的车门灯和行李箱灯等等 为了便于夜间检修发动机 还设有发动机罩下灯 为满足夜间在路上检修汽车的需要 车上还应备有带足够长灯线的工作灯 行为 使用时临时将其插头接入专用的插座中 驾驶室的仪表板上有仪表板照明灯 在有些汽车上 仪表板照明灯不能和驾驶室顶灯同时开亮 二 信号装置 一 转向信号灯及转向信号闪光器转向信号灯分装在车身前端和后端的左右两侧 由驾驶员在转向之前 根据将向左转弯或向右转弯 相应地开亮左侧或右侧的转向信号灯 以通知交通警察 行人和其它汽车上的驾驶员 为了在白天能引人注目 转向信号灯的亮度很强 此外为引起对方注意 在转向信号灯电路中装有转向信号闪光器 借以使转向信号灯光发生闪烁 闪烁式转向信号灯可以单独设置 也可以与前小灯合成一体 在后一种情况下 一般用双丝灯泡 也有的后转向信号灯和后灯合成一体 12 汽车空调 第六章 车身材料 第一节 车身材料的使用状况汽车车身材料是指车身的壳体 附件 附属装备的制造以及车身的内 外装饰 外表面涂装等方面所使用的材料 包括钢板 钢管 轻合金等金属材料和塑料 橡胶 玻璃 粘结剂 涂料 纺织物等非金属材料 现代轿车车身材料的使用具有以下发展趋势 钢板材料是轿车车身制造的主要材料 但占整车质量比重明显下降 轻质代用材料塑料和轻合金的用量显著增长 反映了车身设计轻量化要求的趋势 为提高防腐性能 表面处理钢板被广泛使用 提高减振性能的减振钢板进入实用阶段 为提高强度和设计轻量化 高强度钢板广泛代替普通钢板 纤维增强复合板材正在逐步代替钢板制造车身覆盖件 大型装配件 玻璃材料更加安全 轻量 对阳光照射由调节作用 车身制造用粘接剂得到发展 具有更高的粘结功能 车身内饰材料更加美观 整体化 色彩丰富 二 作为车身用的材料必须具备的条件 低的材料成本和加工成本 保证按时大量供应 能有效降低车重 提高轻量化水平 良好的材料品质与其性能和质量稳定性 符合车身结构的强度特性 刚性 疲劳强度 冲击强度 抗振性 抗腐蚀性和安全性 满足车身使用中的美观 舒适 隔热 密封等性能要求 具有良好的成型性 焊接性 涂装性等生产加工性能 适宜车身制造的大批量生产方式 加工效率高 符合环保要求 废料处理 再生使用 以及材料的制造与加工技术等 第二节 金属材料 一 钢板1 车身使用的钢板种类热轧钢板 在8000C 以上轧制而成的 其加工性能不如冷轧钢板 板厚一般在1 6mm 6 0mm之间冷轧钢板 将热轧钢板在酸洗槽内洗去氧化皮 在常温状态下由轧机轧制而成的 冷轧钢板有好的表面质量 尺寸精度 冲压成型性和焊接性等 特别是经调质精轧后 其板厚均匀 表面光滑平整 冷轧钢板 具有尺寸精度高 表面平整美观 屈服点低 成型性和形状好等优点 车身制造中广泛采用厚为0 6mm 1 0mm的冷轧钢板制造车身的大型覆盖件和要求深拉延的部件 热轧钢板 板厚为1 2mm 1 4mm的热轧钢板主要用于车身的下部构件 内护板 车门内板等构件 厚度大于1 6mm的热轧钢板主要用于制造车身的结构加强件 车门铰链等 当轿车车身钢板材料的厚度分度分别减小0 05mm 0 10mm和0 15mm时 车身质量分别减轻6 12 和18 所以增加钢板的强度及减小板厚是轻量化设计的主要途径 轿车重量减轻10 燃油消耗可减少6 高强度钢板复合减振钢板 二 铝合金铝合金具有密度小 比强度高 耐腐蚀 热稳定性好 易成型 能回收再生利用率高和结构简化等优点 轻量化的要求 第三节 塑料 1 塑料在车身工程中应用的优越特性 轻质 比强度高 化学稳定性好 耐酸 碱 盐溶液等的腐蚀能力强 成型型好 车身部件大型化 具有大的弹性 多品种 具有很好的吸收和衰减噪声与振动的能力 对提高乘坐舒适性十分有利 纤维增强复合材料具有较高的强度和刚度 且韧性 耐磨性和耐热好 替代车身钢板的理想材料 材料利用率高 2 塑料的分类热塑性塑料和热固性塑料 3 塑料在车身上的应用 车身内 外装饰件 内饰材料 车身附件的壳体 罩盖 支架和手柄等 前 后保险杠 车门防撞装饰条等车身外部防撞构件 代替钢板材料制造车身板件 如挡泥板 车门外板 发动机罩 行李舱盖等 第四节 车身玻璃 玻璃分类 普通玻璃 钢化玻璃 夹层玻璃 区域钢化玻璃 调光玻璃和热线反射玻璃一 普通玻璃普通玻璃质脆 抗弯 抗冲击强度差 并且破碎后产生尖角和锐角边 普通玻璃不能作为汽车玻璃 二 钢化玻璃钢化玻璃是将普通玻璃通过淬火的方法是玻璃内部形成所需要的内应力 从而使玻璃强度得到提高的玻璃 其弯曲强度和抗冲击强度高几倍 玻璃破碎后分裂成带钝边的小啐块 且无尖角 对人体不易直接造成伤害 但破碎后 导致玻璃突然变得不透明 对高速行驶的汽车不利 只能作为侧窗 后挡风玻璃和车门玻璃 三 夹层玻璃夹层玻璃是针对钢化玻璃存在不完善而产生的 最适合于前挡风玻璃的安全玻璃 这种玻璃具有很强的抗破碎能力 且夹层越多 抗破碎能力越强 其抗弯强度不及钢化玻璃 具有弹性恰恰比钢化玻璃优越很多 而这正是玻璃的安全所在 四 区域钢化玻璃这种玻璃一旦受撞击破裂 在驾驶员得主视野区域内玻璃面仍保持着较大的玻璃碎片 保证驾驶员又清晰的视野 五 调光玻璃和热线反射玻璃调光玻璃是一种光的投射率和散射率都可变化的玻璃 用于遮挡太阳光 减少阳光中的紫外线投射程度 适当采光 祈祷对车市内的隐蔽保护作用 热线反射玻璃是一种抑制从玻璃面射入车内热线量的玻璃 其原理 采用喷镀或其他方法是透明的金属膜镀在玻璃表面上或把喷镀利金属薄膜的树脂薄膜夹在夹层玻璃中间的方法 使玻璃具有反射热线光的能力 由于以上措施能抑制通过剥离射入车内的太阳光热量 从而控制车内温度和减轻空调负荷 另