汽车车身结构

汽车车身的结构,汽车钣金与涂装,汽车车身的结构,第一节,第二节,第三节,汽车车身的分类,汽车车身的构造形式,汽车车身的各种装置,汽车车身的结构,了解汽车车身的各种分类方法。,了解汽车车身的构造形式。,了解汽车车身的各种装置。,教学内容,第一节汽车车身分类,工作任务,分析各类车身结构及其特性。,正确拆装轿车车身的主要结构零部件。,第一节汽车车身分类,车身概述,制造成本较高，经济效益较好。,车身设计涉及多门类学科专业知识。,车身质量较大。,车身制造工艺复杂多样。,车身工程相对底盘、发动机发展较晚，但已成为发展最迅速的分支。,除具有使用价值外，还具有艺术价值。,第一节汽车车身分类,车身概述,制造成本较高，经济效益较好。,车身设计涉及多门类学科专业知识。,车身质量较大。,车身制造工艺复杂多样。,车身工程相对底盘、发动机发展较晚，但已成为发展最迅速的分支。,理工类：流体力学、材料学、机械学、人体工程学；艺术类：艺术造型、美学等。,第一节汽车车身分类,车身概述,制造成本较高，经济效益较好。,车身设计涉及多门类学科专业知识。,车身质量较大。,车身制造工艺复杂多样。,车身工程相对底盘、发动机发展较晚，但已成为发展最迅速的分支。,乘用车车身质量约占整车的3040，商用车车身约占整车的1630。,第一节汽车车身分类,车身概述,制造成本较高，经济效益较好。,车身设计涉及多门类学科专业知识。,车身质量较大。,车身制造工艺复杂多样。,车身工程相对底盘、发动机发展较晚，但已成为发展最迅速的分支。,车身冲压工艺车身焊接工艺车身涂装工艺车身总装工艺,白车身装配模块车门装配模块仪表板装配模块车身内饰装配模块车身外饰装配模块,第一节汽车车身分类,汽车车身性能要求,1,2,3,4,5,6,基于人机工程学的车身布置（布局、造型）。,车身结构刚度和动力学性能（高刚度、轻量化）。,车身的NVH特性(Noise、Vibration、Harshness)。,车身的抗撞性(新车评价规程NCAP)。,车身的疲劳寿命分析（交变载荷作用、疲劳强度）。,车身闭合件（车门、发动机罩、行李厢盖等部件）。,汽车车身性能要求,第一节汽车车身分类,汽车车身的定义：供驾驶员操作以及容纳乘客和货物的场所。,根据用途分类,根据结构形式分类,客车车身货车车身,骨架式半骨架式壳体式,骨架式,半骨架式,壳体式,车身结构具有完整的骨架。,只有部分骨架。,没有骨架，用壳体加强筋代替（承力元件组成的空间结构）。,第一节汽车车身分类,根据受力分类,非承载式半承载式承载式；,非承载式,半承载式,承载式,车身不承受载荷，由车架承载。,车身承受部分载荷。,载荷由车身承受。,第一节汽车车身分类,一,非承载式车身,车身下面有足够强度和刚度的独立车架，是汽车的基体，车身和其他所有重要汽车总成都装在车架上。,汽车大部分载荷由车架承受，车身壳体不承载或在很小程度上承受由车架变形所引起的部分载荷。,车身主体与车架通过减震材料多点挠性联结，当车身发生较大变形时，车身和车架可以拆开分别修理和校正。,特点,第一节汽车车身分类,一,非承载式车身,非承载式车身的车架,第一节汽车车身分类,一,非承载式车身,优点,减震性能好,工艺简单,易于改型,安全性好,第一节汽车车身分类,一,非承载式车身,缺点,质量大,承载面高,投入多,应用范围,广泛用于客车、货车，有些高级轿车也采用这种形式。,第一节汽车车身分类,一,非承载式车身,车架与车身,FigureA,FigureB,第一节汽车车身分类,一,非承载式车身,车架与车身,第一节汽车车身分类,一,非承载式车身,车架,车架的作用是承受载荷，也包括汽车自身零部件的质量和行驶时所受的冲击、扭曲、惯性力等。这部分内容在汽车构造中已有论述。一般来说，采用大梁车架的汽车车身为“非承载式车身”。,适用,大梁式车架（非承载式车身）主要用于要求有大载重量的货车、中大型客车，以及对车架刚度要求很高的车辆，如越野车等。,第一节汽车车身分类,一,非承载式车身,大梁车架,大梁车架的原理很简单：将粗壮的钢梁焊接或铆合起来成为一个钢架，然后在这个钢架上安装引擎、悬架、车身等部件，这个钢架就是名附其实的“车架”。,优点,缺点,很强的承载能力和抗扭刚度，结构简单，开发容易，生产工艺的要求较低。,钢制大梁质量沉重，车架占去全车总重的相当部分；粗壮的大梁纵贯全车，影响整车的布局和空间利用率，大梁的厚度使安装在其上的坐厢和货厢的地台升高，使整车重心偏高等。,第一节汽车车身分类,二,承载式车身,承载式车身又称为整体式车身，没有独立的车架，来承受全部载荷。,没有独立车架。,车身主体与车身底板采用组焊等方式制成整体刚性框架。,整个车身（底板、骨架、内外蒙皮车顶等）均参与承载。,分散开来的承载力分别作用于各个车身构架上，使车身整体刚度和强度得到保证。,承载式车身特征,第一节汽车车身分类,二,承载式车身,承载式车身又称为整体式车身，没有独立的车架，来承受全部载荷。,第一节汽车车身分类,二,承载式车身,承载式车身,用金属制成坚固的车身，再将发动机、悬架等机械零件直接安装在车身上。这个车身承受所有的载荷，充当车架，实际上是“无车架结构的承载式车身”。,承载式车身由钢（较先进的是铝）经冲压、焊接而成，对设计和生产工艺的要求都很高。成型的车架是个带有坐舱、发动机舱和底板的骨架，我们所能看到的光滑的汽车车身则是嵌在骨架上的覆盖件。,第一节汽车车身分类,二,承载式车身,优点,质量小,生产性好,结构紧凑,安全性好,均匀承受载荷，并加以扩散。对冲击能量的吸收性好。,第一节汽车车身分类,二,承载式车身,缺点,底盘部件与车身结合部在汽车运动载荷的作用下，易发生疲劳损伤。,乘客室易受到来自汽车底盘的振动与噪声的影响。,事故碰撞导致的汽车整体变形校为复杂，会直接影响到汽车的行驶性能。,汽车碰撞钣金维修作业中复原参数时，须使用专门设备和特定的检查与测量手段。,第一节汽车车身分类,二,承载式车身,承载式车身应用范围:现代轿车广泛采用这种形式。,第一节汽车车身分类,二,承载式车身,适用,承载式车身是目前轿车的主流，在大中型客车上也得到广泛应用。,将车架和车身二合为一，重量轻，可利用空间大，重心低。,刚度（尤其是抗扭刚度）不足也是承载式车身的一大缺陷,第一节汽车车身分类,二,承载式车身,固定的部件,车身地板、车顶和后侧围板等，被永久地焊接或粘接在车身上。,铰接的部件,紧固的部件,焊接部件,过盈配合件,粘接件,车门、发动机罩、活动车顶等，都是能摆动和敞开的。,各种紧固件，如螺栓、螺母、夹子等，与翼子板、发动机罩等部件连接在车身上，这些连接件也增加了汽车的强度。,采用高强度的环氧树脂胶或特殊胶水使部分粘合到一起。,第一节汽车车身分类,二,承载式车身,车架与车身,第一节汽车车身分类,二,承载式车身,车架与车身,第一节汽车车身分类,二,承载式车身,第一节汽车车身分类,二,承载式车身,综合,大梁式和承载式车架是占绝大多数的主流车架形式，但它们都分别有着显著的缺点，即笨重和刚度不足。于是近年出现了融合这两者优点和车架设计方案。,三菱PAJEROIO的独创车架，在承载式结构的车厢底部增加了独立的钢框架，可以认为是简化的大梁结构，从而在保证刚度的同时，重量和重心又比大梁式结构大为下降。,第一节汽车车身分类,二,承载式车身,车架与车身,第一节汽车车身分类,三,半承载式车身,车身与车架是用焊接、铆接或螺钉连接的，载荷主要由车架承受，车身也承受一部分。这种结构车身是为了避免非承受式车身相对于车架位移时发出的噪声而设计的。由于重量大，现在很少采用。,第一节汽车车身分类,三,半承载式车身,车架、车身材料,钢,铝,碳纤维,奥迪A8的车架是用铝合金做的，冲压成型。,80年代首先出现一级方程式赛车上。,图：法拉利F50一体成型的碳纤维车身,第二节汽车车身的构造型式,1,2,3,4,汽车车身的组成,轿车车身构造,大客车车身构造,货车车身构造,壳体结构、前中后舱。,车身受力结构形式、骨架、外蒙。,车身壳体、车身钣金件、车门窗、内外装饰件、附件等。,驾驶室、货箱。,第二节汽车车身的构造型式,轿车车身构造,第二节汽车车身的构造型式,四,轿车车身的分类,轿车车身按外形分为三厢式轿车和两厢式轿车。,三厢式轿车,两厢式轿车,是由发动机室、乘客室、行李箱分段隔开形成相互独立的三段布置，故称之为两厢式，其外形如图1-3a所示。,后部形状按较大的内部空间设计，将乘客室与行李箱同一段布置，故称之为两厢式轿车，其外形如图1-3b所示。,三厢式轿车与两厢式轿车相比，抗横向风稳定性好。,第二节汽车车身的构造型式,五,轿车车身壳体结构,轿车普遍采用承载式车身结构，图示为车载式车身上典型零部件。,第二节汽车车身的构造型式,五,轿车车身壳体结构,轿车车身壳体结构按强度等级分段,通常整个车身壳体按强度等级分为三段，图中A、B、C分别代表车身前部、中部及后部。,第二节汽车车身的构造型式,五,轿车车身壳体结构,设计的优点,当汽车发生正面碰撞或追尾事故时，所产生的冲击能量得以迅速吸收，前车身或后车身局部首先变形成A或C，以保证可以中部乘客室B段有足够的活动范围与安全空间。,维修作业中应当绝对避免对于类似A、C段擅自施行加固作业。,第二节汽车车身的构造型式,五,轿车车身壳体结构,轿车车身壳体按结构分段,轿车车身壳体通常也分为三段，即由前车身、中间车身和后车身三大部分及相关构件组成。,1、前车身,主要由前翼子板、前段纵梁、前围板及发动机罩、前轮罩、发动机安装支撑架（副车架、元宝架）以及保险杠等部件组成。,大多数轿车的前部装有前悬挂及转向转置和发动机总成。,第二节汽车车身的构造型式,五,轿车车身壳体结构,（1）前保险杠：典型前保险杠如图,图1-6典型前保险杠结构图,第二节汽车车身的构造型式,五,轿车车身壳体结构,（2）前翼子板：,前翼子板位于汽车发动机罩侧下部，前轮上部，是重要车身装饰件，主要部件一般采用薄钢板冲压制造，如图。,（3）发动机罩：,发动机罩位于车辆前上部，是发动机舱的维护盖板。,前翼子板与发动机罩,第二节汽车车身的构造型式,五,轿车车身壳体结构,（4）前围板：,（5）前纵梁：,前围板位于乘客室前部，通过前围板使发动机室与乘客室分开。,前纵梁是前车身的主要强度件，直接焊接在车身下部。其上在焊接轮罩（有的前轮罩与前纵梁为一体式）等构件，如图所示。,第二节汽车车身的构造型式,五,轿车车身壳体结构,（1）立柱门槛板地板：,图示为立柱门槛板地板位置及车身加强件示意图,第二节汽车车身的构造型式,五,轿车车身壳体结构,（2）车顶：,车顶是指车身车厢顶部的盖板，其上可能装备有天窗、换气窗或天线等，如图。车顶主要由车顶板、车顶内衬、横梁、加强肋等组成），有的车型还备有车顶行李架。,电动式天窗一般由天窗框架、天窗玻璃、天窗遮阳板、天窗导轨、驱动电机等零件组成。,第二节汽车车身的构造型式,五,轿车车身壳体结构,（3）车门：,车门,车门是乘务员上下的通道，其上还装有门锁、玻璃、玻璃升降器等附属设施，车门框架是车门的主要钢架，铰链、玻璃、把手等部件安装在门框架上。车门及附件主要包括车门板（车门外板和车门内板）车门内饰板、车门密封条、车门铰链（一般包括车门上铰链、下铰链）、车门锁总成等零部件组成，如图。,第二节汽车车身的构造型式,五,轿车车身壳体结构,轿车后车身类型,轿车后车身是用于放置物品的部分，可以说是中间车身侧体的延长部分。三厢式车的乘客室与行李箱是分开的，如图a所示：而两厢车的行李箱与乘客室合二为一，如图所示。,3、后车身：,第二节汽车车身的构造型式,五,轿车车身壳体结构,餐巾折花造型的选择,行李箱和行李箱盖：,行李箱是装载物品的空间，是由行李箱组件与车身地板钣金构