第一章 车身基本结构.ppt

1、,汽车车身构造,辽宁省交通高等专科学校 汽车工程系,2,单元1 课程概述,学习目标： 1.掌握本门课程的主要内容和作用 2.了解汽车车身结构及外形的发展历程和影响因素。,3,3,一、课程介绍,汽车车身构造课程是汽车整形技术专业的一门核心课程，也是后续各专业能力的培训课程，如汽车钣金维修、汽车涂装修复及汽车美容护理等基础课，还是汽车保险专业及汽车定损与评估专业的专业基础课程。 总学时数：理论环节40学时+实践环节24学时= 64学时 考核方式：考试70分+实践10分+平时20分=100分 主要内容：车身的发展历程、车身的结构分类、车身常用材料、轿车车身结构及车身附件和客货车的车身结构等。,4,4

2、,二、车身结构及外形的发展,车身最早是用木材制成骨架，外表钉上木板制成。 1905年时才开始以钢板、铝板来覆盖汽车的车身，从此车身的设计才有了较大的进步，车身外表以各种压模冲压成各种曲面形状 1916年，美国出现全部使用钢骨架及冲压成型钢板组成的汽车车身，奠定了现代汽车的基础 。 1940年以后，随着焊接及加工技术的发展，汽车车身结构发生了很大的变化，曲面玻璃、塑胶制品等各种新材料应用到汽车上，汽车车身的涂装也有相应的变化。,5,早期的木质车身,6,马车型汽车,早期的汽车外形是由马车的外形发展而来,只能称为“无马的马车”,7,箱型汽车,汽车的速度逐渐提高。马车型汽车很难抵挡风雨，因此人们加了一

3、个大箱子，上面装有门窗。 随着车速的提高，空气阻力大的问题就暴露出来。,8,甲壳虫汽车,箱型汽车的后期，人们逐渐意识到空气阻力的重要性。影响空气阻力的因素,1934年，美国克莱斯勒公司生产的气流牌小汽车，首先采用了流线型的车身外形（卡尔比尔）。 1949年，甲壳虫汽车才大规模的生产。（费迪南德波尔舍）,9,船型汽车,甲壳虫汽车的缺点：一是乘员活动空间狭小，二是对横向风的不稳定性。 1949年，福特公司推出了具有历史意义的福特V8。,船形车身存在的问题：由于车的尾部过分的伸长，形成了阶梯状，高速行驶时会产生较强的空气涡流，因此影响了车速的提高。,10,鱼型汽车,缺点： 汽车后窗倾斜大、面积大、因

4、此降低了车身的强度，车内温度高 汽车高速行驶时易产生很的升力。升力使汽车与地面附着力减小，使汽车行使稳定乡和操作性降低,最早的鱼形汽车是 1949年美国的别克牌汽车,为了克服船型汽车尾部呈阶梯状而产生较强的空气涡流的缺点，设计者将汽车的后窗倾斜，最后就成为了斜背式。看起来像鱼的脊背，即鱼型车身。,11,楔型汽车,鱼形汽车带来的问题，使人们开始致力于既减少空气阻力又减小升力的空气动力性的研究。楔型汽车对于目前所考虑到的高速汽车，已接近理想造型。,对一般轿车而言，车身只是一种准楔形。绝对的楔形会影响汽车的实用性,12,子弹头汽车是楔形汽车的一种变化,子弹头,子弹头型汽车,13,未来汽车的外型,外形

5、会更节能，更环保，更个性,14,15,单元2 车身结构分类,学习目标： 1.能够正确描述轿车、客车及货车车身结构分类方法 2.能够正确描述承载式和非承载式车身结构特点,16,一、轿车车身结构分类,(一)按车身承载方式分类 (二)按车身外形分类 (三)按车身材料分类 (四)按轿车车身尺寸分类 (五)按轿车车身结构分类 (六)按车身壳体结构分类,17,(一)按车身承载方式分类,有独立车架，车架和车身为弹性连接。车身壳体不承载或只承受很小的载荷。 支柱较细、风窗玻璃较大。 优点：减振性好、工艺简单、易于改型、安全性好。 缺点：整车质量大、承载面高、成本高。,非承载式车身,18,非承载式车身,19,承

6、载式车身,无车架，车身壳体承受全部载荷。 优点：质量小、生产性好、安全性好 缺点：底盘与车身结合部易发生疲劳损坏，减振、消音效果不够好，车身变形后的测量与修复难度较大。,(一)按车身承载方式分类,20,承载式车身,21,承载式车身,22,承载式车身,23,24,25,（二）按车身外形分类,车身外形决定因素：座椅位置和数量、车门数量、顶盖变化、发动机和备胎的位置等。 1.按车身背部结构分类,折背式,直背式,舱背式,短背式,26,2.依据侧窗数、座位数 三厢式：四个以上侧窗、两排以上座位、两个以上车门。 二厢式：乘客室与行李箱同段布置。,（二）按车身外形分类,27,3.按用途及车门数,（二）按车身

7、外形分类,28,（三）按车身材料分类,钢制车身 轻金属车身 塑料车身 混合式车身,29,（四）按轿车车身尺寸分类,紧凑型轿车；中高级轿车；豪华轿车,A级B级C级车的分类方式属于欧系分类，德国大众的轿车分类法具有代表性，将轿车分为A、B、C、D级，其中A级车又可分为Aoo、Ao和A等三级车，相当于我国微型轿车和普通型轿车；B级和C级分别相当于我国的中级轿车和中高级轿车；D级车是相当于我国大红旗等高档轿车。,车分AF级,30,31,（五）按轿车车身结构分类,32,（五）按轿车车身结构分类,33,车身壳体,开式,封闭式,（六）按车身壳体结构分类,34,二、客车车身结构分类,(一)按车身用途 (二)按

8、车身承载型式 (三)按车身壳体的组成形式 (四)其他分类：按车身材料、发动机布置型式、豪华程度等分类。,35,（一）按车身用途分类,城市客车车身：地板低，门多且尺寸较大，座位少，车内高度较大，有的为双层结构。 长途客车车身：一般为一扇乘客门，座椅较多且布置较密，高靠背，地板高度大，有的为卧铺车。 旅游客车车身：结构上与长途客车相似，外观讲究、注重舒适性，视野开阔。,36,（二）按车身承载型式,非承载式车身 直接在三类汽车底盘的车架上组装而成的。车身借悬伸梁及橡胶垫与车架连接。 半承载式车身 车身下部保留有强度和刚度均较车架低的底架。 承载式车身 无车架，分为基础承载式和整体承载式两种类型。,3

9、7,非承载式客车车身,38,半承载式车身,39,承载式客车车身,40,骨架式车身、薄壳式车身结构、复合车身,（三）按车身壳体的组成形式分类,将薄壳式和骨架式结构的优点融为一体的结构，通常是第二立柱与最末立柱之间为框架结构，前围和后围为薄壳结构。,41,三、货车车身的结构分类,(一)按驾驶室与发动机的相对位置分类 (二)按驾驶室与车厢的连接关系分类,42,（一）按驾驶室与发动机的相对位置分类,长头式 短头式 平头式,43,（二）按驾驶室与货厢的连接关系,分体式：驾驶室、货厢和车架各成一体。 连体式：驾驶室和货厢连为一体，车身一般为薄壳式结构。 货车根据不同的用途，有不同的货箱型式。,44,单元3

10、 车身常用材料,学习目标： 1.能够正确描述钢板的性质 2.能够正确描述钢板的不同类型的拱曲的特点 3.能够正确描述车身常用钢板的种类及特点 4.能够正确描述铝板、塑料、橡胶在汽车车身上的应用。 5.能够正确描述车用玻璃的种类及各类型玻璃的特点与应用 6.能够正确描述车身用衬垫材料的种类及应用,45,在汽车车身上使用的材料主要是由车身的三大部分: 壳体、装饰、装备的特性所决定的，还包括一些辅助用材。,例举常见的汽车车身材料和使用范围？,46,指车身骨架及其覆盖件，是未经任何修饰的车身框架。,白车身,47,对白车身越来越多的要求可以通过使用高强度钢板来满足。这种钢板正在逐渐取代传统的钢板。,48

11、,一、车身用钢板,（一）钢板的性质 （二）钢板的拱曲 （三）车身用钢板的种类,49,（一）钢板的性质,1.塑性：钢板在超过弹性极限的外力作用下屈服而产生永久变形。（延性和展性） 2.弹性：在弹力作用下恢复变形的性能。,50,（一）钢板的性质,3.残余应力,51,（一）钢板的性质,4.加工硬化,退火处理，恢复钢板的加工性,52,（一）钢板的性质,5.热变形： 普通钢材当加热温度为8001000，即可开始变形，直到温度降至650，但是温度再降至400200时，钢材即发生青热脆化，比常温时缺乏延展性，而无法继续加工，必再重新加热方可加工。,总结钢板的热处理方式？,53,在钢板边缘上加热，则受热部分产

12、生膨胀当以水冷却时，因温度迅速降低而塑性变形，能达到弯曲成形或整形的效果。,（一）钢板的性质,54,（二）钢板的拱曲,钢板拱曲是指车身钣金的曲率。 车身钣金为提高整体的强度及良好的外形，各钣金零件设计成为各种曲面，这样的曲面就是拱曲。 低拱曲(低曲率)。钣金面的曲面非常缓和； 高拱曲(高曲率)。急剧变化的曲面； 结合拱曲。一块钣金零件有低拱曲和高拱曲混合的拱曲； 逆拱曲。钣金面向内侧挤型的曲面。,55,（二）钢板的拱曲,车顶,车门,56,（二）钢板的拱曲,发动机盖,57,（二）钢板的拱曲,钢板拱曲的应用,58,（二）钢板的拱曲,钢板拱曲的应用,59,轮盖受冲击时拱曲面的变形,60,（三）车身钢

13、板的种类,61,（三）车身钢板的种类,经高温轧延后制成的钢板，称为热轧钢板,1.热轧软钢板,2.冷轧软钢板,热轧钢板再经常温轧延及调质处理后的钢板，称为冷轧钢板或磨光钢板。,高强度钢板的抗拉强度达6MPa以上，具有普通软钢板的23倍的破坏强度。,3.高强度钢板,62,现代车身高强度钢板的应用,63,钢板应用,碳钢及低合金结构钢冷轧钢板：车身外板 深冲用优质碳素结构钢冷轧钢板：轮盖、车门内板、油箱。 高强度钢板：车身外板 表面处理钢板：车身外板、油箱、排气管 不锈钢板：饰件、扶手,64,4.表面处理钢板的种类,65,二、铝合金,铝为银白色的金属，相对密度2.7，熔点657，而铁的相对密度为7.8

14、，熔点1535。在实用金属中除镁及铋外，以铝为最轻，其纯度可高达99.99，而通常为98.099.7。 铝在纯金属状态下，性质柔软，强度不大，故不适宜单独作为构造用材料。但是，加入其他金属制成合金后，常温或高温加工容易，且可获得相当优良的力学性能，此种合金称为轻合金。,目前用于汽车上的铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝合金在汽车上的使用量最多, 主要应用于发动机和底盘部件, 变形铝合金包括锻造铝合金和铝合金板材等, 主要应用于车身和冷却空调系统部件。,66,67,（1）经济性。虽然它的强度、刚性不如传统的钢铁车身，但它大大减轻了车身质量，重要的是减少燃油消耗，改善车辆的操纵性。铝的比重

15、大约是钢铁的三分之一，在车身制造中铝的应用可以使车辆减小2030质量，可以减少l0%的燃油消耗，这意味着每百公里大约节省0.5L燃油。,（2）环保性。铝车身的环保性能优于钢铁车身，不仅是可以减少燃油的消耗，重要是减少在生产制造过程中污染物的排放。因为99的铝可以被循环利用，在一定程度上补偿了从铝矿石冶炼铝产生的成本和高消耗。,68,（3）防腐蚀性。铝暴露在空气中很快在表面形成一层致密的氧化物，这层氧化物是三氧化二铝，使金属铝和空气隔绝开来，防止氧气的进一步腐蚀。 （4）可加工性。铝有良好的塑性和刚性，一定厚度的板材可以制造整车和部分板件。铝材的一致性要比钢材好，它能够很好地通过冲压或挤压加工成

16、形。 （5）安全性。铝材具有高的能量吸收性能，使它成为一种制造车身变形区的理想材料，以增加车身的被动安全性。,69,三、塑料,塑料是以合成树脂为基体，并加入某些添加剂制成的高分子材料,塑料的种类很多，按其热性能不同，可分为热固定塑料和热塑性塑料两大类。,70,三、塑料,塑料具有许多优良的物理、化学性能，主要有以下几点。 （1）质量轻。 （2）化学稳定性好。 （3）比强度高。 （4）电绝缘性好。 （5）耐磨、减磨性好。 （6）吸振性和消声性好。 塑料也有不少缺点，与钢材相比其力学性能较低；耐热性较差(一般只能在100以下长期工作)；导热性差；容易吸水，吸水后性能恶化。此外，塑料还有易老化、易燃烧

17、、温度变化时尺寸稳定性差等缺点,71,三、塑料,车身的塑料件在某些强度和刚性要求不高，但要求有良好成形的零件中使用较多。例如水箱前饰罩、通风栅板、车灯壳及饰罩、内把手及内扶手等。 强化玻璃纤维塑钢(FRP) ：蒙皮及外板制件。 聚丙烯树脂（PP）：车内灯、烟灰缸盖、收音机、冷气栅格等。 ABS聚合体：前挡泥板、蓄电池盖及油门踏板、门板、冷气机外壳、保险杠等。,72,四、橡胶,橡胶是一种高分子材料，汽车上有许多零件是用橡胶制造的，如轮胎、车门窗密封条、风扇传动带、缓冲垫、油封、制动皮碗等。 1.橡胶的基本性能 （1)极高的弹性。这是橡胶独特的性能。橡胶在起初受载荷时变形量很大，但随着外力的增加，

18、橡胶又具有很强的抵抗变形的能力。它可以作为减振材料，用于制造各种减轻冲击和吸收振动的零件。 （2)良好的热可塑性。橡胶在一定温度下会失去弹性而具有可塑性，当橡胶处于热可塑性状态时，容易加工成各种形状和尺寸的制品，而且当外力去除后，仍能保持该变形下的形状和尺寸。 （3)良好的黏着性。黏着性是指橡胶与其他材料黏结成整体而不分离的能力。橡胶有很强的吸附能力，能与其他材料黏结成整体，如汽车轮胎就是利用橡胶与棉、毛、尼龙等牢固黏结在一起而制成的。 （4)良好的绝缘性。大多数橡胶是绝缘体，是制造电线、电缆等导体的理想材料。 此外，橡胶还具有良好的耐寒、耐蚀和不渗漏水、气等性能。橡胶的缺点是导热性差，硬度和

19、抗拉强度不高，容易老化等。,73,四、橡胶,为了防风、防雨以保护车厢内不受雨水、灰尘侵入的影响，都在车门或车窗上与车身配合的间隙部分使用很多的防水橡胶密封，其他像行李箱的框缘上也装上橡胶密封条，保护行李箱内的货物。,74,黏合剂又称黏结剂，它是将两种材料黏结在一起，或填补零件裂纹、空洞等缺陷的材料。,五、汽车用黏合剂,1.环氧树脂黏合剂,2.酚醛树脂黏合剂,3.氧化铜黏合剂,75,在现代汽车结构和修理中，密封材料和粘合剂起到越来越重要的作用。,六、车用密封胶,般车用密封剂有稀薄密封剂、稠密封剂、涂刷密封剂和固体密封剂等多种类型，它们的应用部位和使用方法也有所不同。,76,七、汽车玻璃,钢化玻璃

20、：后风窗及侧车门,77,夹层玻璃：前风窗及侧车门,七、汽车玻璃,78,有机玻璃：遮阳板、灯罩、标牌,七、汽车玻璃,79,特殊功能玻璃： (1)单面透视玻璃。 (2)控制风窗玻璃。 (3)控制阳光玻璃 (4)导电玻璃。 (5)显示器系统玻璃。,七、汽车玻璃,80,八、衬垫材料,人造革：装饰件 泡沫塑料：地毯、垫条、密封条、座垫、靠背、顶盖内饰板,81,单元4 车身的主要性能,1.密封性：主要位置是门窗缝隙。 2.隔热性：设置隔热层(玻璃纤维、胶合板等)，主要部位为顶盖及前围。 3.防震和降噪性：在蒙皮内侧和骨架所形成的腔内填充发泡材料。 4.防腐性：在底盘、钣金件内部表面喷涂防锈漆。 5.安全性

21、：车身刚度匹配、材料、力传播控制、车内软化、安全保护装置。,82,（一）车身的密封性,车身的密封性是指关闭车身全部门、窗和孔口盖时，车身的防雨水和防尘土能力。,83,（二）车身的隔热性,车内温度是保证舒适性的重要因素之一。,84,（三）车身的防震和降噪性,轿车车内的噪声通常是由空气动力噪声、机械噪声及空腔共鸣所引起。,85,（四）车身的安全性,汽车的安全性通常被划分为主动安全性和被动安全性。,车身壳体刚度在不同部位是有所差异的,86,（四）车身的安全性,正面碰撞的壳体完全设计,87,（四）车身的安全性,减轻行人伤害的措施：,88,（四）车身的安全性,车身前部形状的安全设计,89,（四）车身的安

22、全性,侧面碰撞,90,（四）车身的安全性,减小颈部伤害的装置,91,（四）车身的安全性,92,练习,选择 1.采用加热后激冷的方法修复车身钢板表面凸凹不平是利用钢板的（）。 A.弹性 B.塑性 C.热变形D.加工硬化 2.随着敲击整形的进行，发现难度越来越大，可能的原因是（）。 A.钢板弹簧太大 B. 钢板塑性不足 C.加工硬化现象严重D.敲击时手劲越来越小 3.汽车油箱一般使用（）钢板。 A.普通B.高强度C.镀锌D.镀铅锡,93,4.下列（）适合制做排气管。 A.不锈钢板B.高强度钢板 C.镀锌钢板D.镀铅锡钢板 5.保险杠面罩常用的材料是（） A.钢板B.FRP C.PP D.ABS 6.现代轿车前风窗常用的材料是（）。 A.钢化玻璃B.夹层玻璃C.有机玻璃D.普通玻璃,94,练习,一、选择 1.非承载式车身承载面高的原因是（） A.车轮大 B.车箱高 C.底盘和车身间有钢板弹簧D.底盘和车身间有车架。 2.承载式车身维修困难的原因是因为（）。 A.车身构件较多B.车身构件尺寸小 C.车