《汽车车身修复技术》项目一.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,汽,车,车,身,认,项目一,知,2,张先生开着宝马车在上班的路上发生碰撞，致使发动机罩损坏变形，张先生来到汽车修理厂进行维修。,作为,汽车修理厂的一名汽车维修实习生，在修理发动机罩之前，需要对车身的组成以及基本结构有一定的认知。,汽车车身概况,今日任务,3,1,2,汽车车身材料,汽车车身的组成,汽车车身的分类,汽车车身的基本结构,汽车常用的金属材料,汽车常用的非金属材料,1,4,汽车车身概况,汽车车身的组成,汽车车身的分类,汽车车身的基本结构,5,一、汽车车身的组成,车身：,指车辆用来装人、装货的部分，也指车辆整体,组成：,车身本体,车身外装饰件,车身内装饰件,6,1.,车身本体,结构件与覆盖件焊接的总成，是轿车承载的主体,。,车身结构件：,指,梁、支柱、加强板等焊接成车身整体框架的构件，起主体承载作用，具有一定的强度和合适的刚度,。,车身覆盖件,：,是指覆盖安装在车身本体上，使车身成为完整封闭体，具有不同曲面形状及不同尺寸的薄板，包括翼子板、车门、发动机罩、行李厢等。车身覆盖件主要体现车身外部形状，具有一定的刚度和强度，可以保护车内人员。,7,2.,车身外装饰件,指车身外部起保护或者装饰作用的一些部件，以及具有某种功能的车外附件,。主要有前、后保险杠，各种车身外部装饰条，密封条，车外后视镜，散热器罩，车门机构,保险杠：,在汽车发生碰撞时能够起到,保护作用,，减轻汽车的破坏程度，保护乘客的安全，同时起装饰作用。因此，轿车前、后保险杠的外部造型应与轿车的整体造型协调一致。,3,.,车身内装饰件,指车内对人体起保护作用或起内装饰作用的部件，以及具有某种功能的车内附件,。主要有仪表板、座椅及安全带、安全垫、安全气囊、遮阳板、车内后视镜、车内地板及各种内饰件。,密封条：,除了起,密封作用,外，其外露部分的形状与颜色应与整车相匹配，起装饰作用。,8,二、汽车车身的分类,汽车车身,承载形式,承载式和非承载式,车身外形,车身背部结构,厢体结构,车门数量,9,1,.,按照车身承载形式分类,：,非承载式车身,：,也称为车架式车身，拥有,独立的车架,，整个车体、发动机、悬挂系统等都装在上面，早期的大部分车都采用这种结构。,特点：,车架独立，,具有足够的刚度和强度,，承受大部分的荷载；车身壳体仅承受由于底架弯曲或者扭曲变形所引起的小部分荷载,10,缺点,优点,非承载式车身,减震器（避震效果好）,质量大,成本高,易于改性,承载面高,工艺简单,目前非承载式车身广泛地应用于载客、载货汽车以及一些高级轿车,11,承载式车身,：,也称为,无车架式,车身，没有独立的车架，车身由地板、骨架、内外蒙皮、车顶等组焊成刚性框架结构。车身的所有结构件都参与承载，承载力分散在各个车身结构件上，保证了车身整体的刚度和强度。当车身整体或局部承受适度荷载时，车身壳体不易发生永久性变形。,12,承载式车身,优点,：,由薄钢板冲压成型的构件组焊而成,，,没有车架,，因此，,质量比较轻，结构紧凑，节约了空间,，使得汽车更加,小型化,；,由于车身的每个部件均匀承受荷载，并使其扩散，对冲击能量的吸收性好，提,高,了汽车的,安全性能,。,缺点,：,底盘部件与车身结合部在汽车运动载荷的冲击下，,极易,发生,疲劳损伤,，乘客也更容易受到来自汽车底盘的振动与,噪声,的影响，并且,车身损坏,后,修复难度大,。,13,2.,按照车身外形分类：,（,a,）折背式车身,（,b,）短背式车身,（,c,）斜背式车身,（,d,）平背式车身,1,),按照车身背部结构分类,2),按照厢体结构分类,（,a,）三厢式车身,（,b,）两厢式车身,三厢式车身：,发动机室、乘客室、行李厢分段隔开形成三段独立的布置，所以称为三厢式车身。这种车身为封闭、刚性结构，有四个以上侧窗、两排以上座位和两个以上车门，是目前比较流行的一种车型,。,两厢式车身：,乘客室和行李厢为同一段布置，发动机室为单独的一段布置，总共分成两段布置，所以称为两厢式车身,。,3,),按照车门数量分类,（,a,）两门跑车车身,（,c,）四门轿车车身,（,b,）三门掀背式车身,（,d,）五门掀背式车身,三、汽车车身的基本结构,非承载式,16,承载式,17,1,.,非承载式车身,车架是汽车的基础，车身和主要部件都固定在车架上，因此要求车架具有足够的刚度和强度，当发生碰撞时能够保证其他部件的正常位置，并确保车上人员的安全,。车架材质通常是高强度钢。,车架,多边梁式结构,车架是由两根位于两边的纵梁和若干根横梁通过铆接或者焊接而连成的坚固的刚性车架。横梁用来加强车架并作为车轮、发动机和悬架系统的支架。车架上不同的托架、支架和空洞用来安装各种零部件，构成汽车的底盘。,18,“,框式车架,”,中部宽,，可以为汽车提供更好的支撑，,前部窄,有利于车辆的行驶转向，,后部窄,可以为后轮留出更多的安装空间，从而使得车身的总体高度降低一些。,19,装有中车架梁的框式车架,这种车架在地板构件的内边有一个中心横梁（中车架梁），增强了汽车抵抗侧向撞击的能力。此外，在前轮后面和后轮前面的扭力箱结构可以更好地吸收车辆行驶时产生的振动以及碰撞时产生的能量。大多数非承载式车身的车架都采用这种形式。,20,前车身,非承载式车身前翼子板的上边内部和后端是通过点焊连接，这样安装不仅增强了前翼子板的刚度和强度，还可以和前挡泥板一起来降低传到乘客室的振动和噪音。,21,主车身,前围板,发动机室和乘客室之间的隔板。前围板上面有许多孔口，可以作为各类管线的通道。为了防止发动机的热量、噪音以及废气传入到乘客室内，前围板上做了密封措施，并设置了隔热装置。,22,非承载式车身的地板,1,车身悬置,2,外门槛,3,后地板,4,中地板,5,前地板,6,前围挡板,为了加强乘客室、车门和车身的侧面强度，一般将主车身地板下面的横梁和主车身地板焊接在一起，然后再连接到车架上面。,23,2.,承载式车身,前置发动机前轮驱动（,前置前驱，,FF,）,前置发动机后轮驱动,（,前置后驱，,FR,）,中置发动机后轮驱动,（,中置后驱，,MR,）,后置发动机后轮驱动,（,后置后驱，,RR,）,24,前置,前驱,前置,后驱,后置,后驱,中置,后驱,发动机位置及驱动方式比较,即发动机前置、前轮驱动。发动机、传动轴、前悬架装置和操纵装置都安装在车身前部,即发动机前置、后轮驱动。发动机、离合器、变速器结合成一个整体安装于车辆的前部，主减速器、差速器安装于车辆后部，两者用传动轴连接,即发动机中置、后轮驱动。发动机和动力转向装置分布在乘客室和后桥之间,即发动机后置、后轮驱动。发动机和动力传动系统安装在车辆后部，直接驱动后桥，无传动轴,结构特点,25,前置,前驱,前置,后驱,后置,后驱,中置,后驱,发动机位置及驱动方式比较,减轻整车质量，简化传动；,动力系统结构紧凑，驱动轴短，动力输出损耗低；,传动轴没有经过车厢，降低车身中间的隆起，增大车厢可用空间,转向敏捷；,整车质量分布均匀,；,操纵机构的布局和转向机构的结构比较简单，便于维修,质量集中在汽车的中心，改善了操纵性；,由于发动机在汽车的中部，前罩板可以向下倾斜，降低了重心，改善了驾驶员的视野,车厢内空间大，降低了车辆质心；,整车质量较轻,优点,26,前置,前驱,前置,后驱,后置,后驱,中置,后驱,发动机位置及驱动方式比较,车身前部负荷大，车身质量分布不均，致使操纵性较差；,前轮同时承担了转向和驱动，存在转向不足问题,车厢内空间局促；,整车质量较大；,动力消耗较大,发动机占用了乘客室的部分空间，使得乘客室的空间局促；,发动机的进气效率和冷却效率低,驾驶员与发动机等动力系统较远，操纵性较差；,发动机散热困难；,后桥负荷大,缺点,27,前置,前驱,前置,后驱,后置,后驱,中置,后驱,发动机位置及驱动方式比较,大多数轿车采用这种驱动方式。代表车型有大众迈腾、丰田凯美瑞、,奥迪,A6,、奔驰,B,级等,国内外大多数货车、部分轿车（尤其是高级轿车）和部分客车都采用这种驱动方式。,主要代表车型有丰田锐志、宝马,5,系、奔驰,C,级、法拉利,599,等,一般用于高性能跑车和超级跑车。代表车型有法拉利,458,、兰博基尼盖拉多,LP550-2,、帕加尼,Zonda,、保时捷,Carrera GT,等,用于大中型客车。代表车型有保时捷,911,和,smart fortwo,代表车型,28,承载式车身,前置前驱,29,承载式车身,前置前驱,前置前驱汽车的发动机安装在车身的前部，发动机可以纵向放置，也可以横向放置。纵向放置时，发动机由连接左右前纵梁的前悬架横梁支撑，如图（,a,）所示。横向放置时，发动机由,4,个点支撑，安装在中心构件（或称为中间梁）和左右前梁上，如图（,b,）,所示。,（,a,）纵向放置,（,b,）横向放置,30,1,）前车身,前置前驱汽车车身前部不仅装有,前悬架部件和转向操纵装置,，还装有车辆的,动力系统,发动机、变速器、驱动轴等，当汽车受到正向冲击时，也要靠前车身来有效地吸收冲击能量。,所以,，前车身一定要进行合理的布置，并且要有足够的强度、刚度。,前置前驱汽车纵向放置发动机的前车身,前置前驱汽车,横,向放置发动机的前车身,31,2,）中车身,包括侧车身、车底、车顶、车门等,侧车身,前柱、中柱、车门槛板、车顶纵梁等部位都采用三层板设计，并且都采用了高强度钢质材料，以防止来自前方、后方、侧面碰撞引起车身中部变形的情况。,在行驶中，这些板件把从车底部传来的荷载传到汽车的上部，并阻止车身向左右两侧弯曲。侧车身将前车身、车顶板连接起来形成乘客室。另外，侧车身是车门的支架，当车身发生翻转时，为了保证乘客室的完整性，通过将外板、加强梁、内板连接成一个箱形结构来增加侧车身的刚性,。,32,车底,中车身车底由地板纵梁、地板下加强梁、地板横梁、前地板构成。地板纵梁采用高强度钢材料，位于乘客室两侧下端，又称为车门槛内板。加强梁和横梁使用加强件来增强车地板强度和中部下车身的刚性。由于前置前驱车身没有传动轴，车地板拱起空间没有前置后驱的大，因此能够提供较大的腿部活动空间,。,33,车门,车门包含了外板、内板、加强梁、侧防撞钢梁和门框。其中，内板、加强梁和侧防撞钢梁以点焊结合在一起，而内板和外板通常以摺边连接。且车门窗框通常是由点焊和铜焊接结合而成。,（,a,）窗框车门,（,b,）冲压成型车门,（,c,）无窗框车门,34,后车身,后上车身：,前置前驱的后上车身主要有后翼子板、后窗柱、后门槛、后纵梁及其后部覆盖件，在乘客室的后侧，主要用于放置行李、物品等。,前置前驱汽车的后上车身结构,后下车身,：,由后地板纵梁、后地板横梁、后地板等组成。由于车身前置前驱，并且油箱放在后座的下方，降低了后地板，因此增加了行李厢的空间。当发生碰撞时，行李厢可以吸收大部分的撞击力。后地板纵梁都经过波纹加工，可以提高吸收撞击的能量。后地板纵梁分为前、后两段，从而降低车身维修时的更换作业难度,。,前置前驱汽车的后,下,车身结构,35,李先生的大众车发生严重碰撞，来汽车修理厂进行维修，需要焊接车身钢板。钢板种类不同，其维修方法也有区别，因此，王刚作为汽车维修实习生在焊接前对车身的钢板材料进行了辨别。,2,36,汽车车身材料,金属材料,非金属材料,37,一、汽车常用的金属材料,1.,金属材料的主要特性,：,1,）弹性与塑性：,当施加于金属的外力逐渐增大时，金属材料可先后发生弹性变形、塑性变形，直至断裂,弹性变形,：,指当外力作用于金属时，金属发生变形，撤去外力之后，金属形状仍然能够恢复到原状，不会发生永久变形，并且其变形与外力大小成正比。,塑性变形,：,指随着作用于金属的外力继续增加，金属继续发生变形，在撤去外力之后，形状不能够恢复到原状，即发生了永久性的变形,。,当汽车在碰撞过程中受到损伤而发生永久变形时，应通过拉伸、收缩等作业，先将永久变形消除，弹性变形也会随之消失，使车身恢复到原来的形状,38,2,）加工硬化：,金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。,产生原因：,金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生残余应力，残余应力使得金属塑性变形部位的硬度提高，刚度加大，从而增加了金属的加工难度。,在车身金属板件打造过程中，不断地施加外力会使钢板产生塑性变形，容易造成加工硬化。虽然加工硬化一方面提高了金属变形部位的刚度，但另一方面也使金属的抗拉强度降低，工硬化有可能会造成金属损伤，尤其是反复加工塑性变形部位，会加速金属的疲劳而产生断裂，因此，在车身钣金修复中必须重视加工硬化现象,39,在车身维修作业中，用手锤修复车身凹凸损伤时，反复锤击往往会引起加工硬化，使修复敲平作业难以继续进行。这时可以将金属板件用火焰加热到合适的温度，保持足够的时间，然后以适宜的速度冷却，金属的硬度会下降，应有的弹性也会在一定程度得到恢复，这种处理方式叫做,退火处理,，广泛地应用在车身钣金作业中,3,）热影响：,一般增加温度，金属内部组织发生变化，其抗拉强度和硬度降低，延伸率增大，塑性提高。利用金属加热后其塑性增加这个性质，可对其进行热矫正和焊接,40,2.,车用钢板：,1,）热轧钢板和冷轧钢板：,热轧钢板：,是在,800,以上状态下轧制而成，其厚度一般在,1.6,8 mm,之间，用于制造汽车上比较厚的零部件，如车身、横梁、纵梁等,冷轧钢板：,冷轧钢板是由热轧钢板经过酸洗后冷轧变薄，并经过退火处理后得到的，其厚度一般在,0.4,1.4 mm,之间,。,冷轧钢板,是在较低的温度下轧制而成的，它的厚度精度高，表面质量好，并,具有良好的可压缩性和焊接性能,。大多数整体式车身都采用冷轧钢板制成。在悬架周围、车身底部容易腐蚀的地方，多采用经过表面处理的冷轧钢板作为防锈钢板,41,2,）低碳钢：,含碳量,低于,0.25%,的钢材，因为含碳量较低，比较软，可以较容易的进行加工处理，如焊接、热收缩和冷加工等，并且处理之后强度不会受到严重影响,汽车发展之初，大多使用低碳钢，且为了达到足够的强度，会用较厚的钢板，导致车身质量较大,3,）高强度钢：,泛指强度高于低碳钢的各种类型的钢材，具有质量轻、强度大、抗冲击性和可塑性好等优点。,高强度钢可以设计成抗弯截面，吸收碰撞能量并减少传递到乘客室内的损害,42,高强度、低合金钢,（,HSLA,）,在低碳钢中加入磷来提高钢的强度，其加工特性和低碳钢比较类似，可用来制造前后梁、车门槛板、保险杠、车门立柱等，从而提高车身和车的外部面板的抗拉强度。,HSLA,强度主要取决于添加的元素，当加热温度较高、时间较长时，该钢材中的硬化元素将在受热部位被更大、更软的元素吸收，导致强度降低。根据经验，加热温度不可超过,370,480,，加热时间不可超过,3 min,。因此，在进行钢材,焊接修复时要采用惰性气体保护焊,，因为这种工艺在焊接过程中升温较低,。,43,高抗拉强度钢,（,HSS,）,通过添加硅、锰和碳的含量来提高其抗拉强度的，也称为,Si-Mn,固溶体淬火钢，一般用于制造与悬架装置有关的构件和车身，大多数从日本进口的汽车上装有高抗拉强度钢制成的构件,当汽车发生碰撞而产生变形时，钢板的应力将增加，超过屈服强度，可以通过对变形部位进行加热，促使它恢复原来的形状，减小因碰撞产生的应力，从而恢复构件的刚度。当汽车发生碰撞时产生的应力超过钢材的抗拉强度时，钢材将会断裂，可用,焊接,的方法对其进行,修复,。,44,超高强度钢（,UHSS,）,将钢材在一个连续的热传送带或带钢热轧机上淬火得到的，具有两相显微组织（淬硬的马氏体结构和铁素体结构），也称为双相钢。通过在成型和加工过程中产生的特殊晶粒来增加强度的，不含合金元素。,马氏体钢,是一种典型的超高强度钢，其抗拉强度大约是普通低碳钢的,10,倍。汽车上所有的车门护梁和保险杠加强筋都是由马氏体钢制成的。,发生碰撞时，当超高强度钢材制成的零件发生损坏时，不能够修复，必须更换。安装新的零部件时，应采用惰性气体保护焊接。,45,4,）车用特殊钢材料,（,1,）表面处理钢板,普通钢板表面进行处理以提,高,其,耐腐蚀的能力,，常用于车身上容易发生腐蚀的部位，如悬架周围、车门的门槛下部、油箱和排气筒等。,主要有镀锌板、镀锡板、镀铝板,等。,不锈钢是一种合金钢，主要由铁、铬、碳等元素组成，还添加了少量的锰、磷、硫、硅、镍、铝、氮等重要元素。不锈钢不仅使得车身装饰件具有光泽的表面，还使其,具有非常强的抗腐蚀能力，并且具有一定的机械性能,，强度比普通钢高,50%,，,广泛地应用于机械加工及冷成形车身零件。,（,2,）不锈钢,46,3.,铝合金材料：,铝中掺入其他微量元素（如铜、镁、锰、锌、铬和硅等）形成铝合金材料后，常温或高温下容易加工，且可获得优良的力学性能,1,）铸造铝合金：,指那些通过铸造成型可直接制成零件而使用的铝合金，但使用之前要经过机械加工,应用,：制造壳体类零件和发动机部件以及保险杆、轮辋、发动机框架、制动钳、制动盘等非发动机部件,铝合金材料具质量轻、耐磨、耐腐蚀、弹性好、刚度和强度高、抗冲击性能优、加工成型好和再生性高等优点，成为轻型化汽车的首选材料。,2,）变形铝合金：,通过冲压、弯曲、轧、挤压等工艺使组织、形状发生变化的铝合金,应用,：制造保险杠、发动机罩、车门行李厢盖等车身面板和车身框架、座椅骨架、车厢地板等结构件,47,二、汽车常用的非金属材料,1.,车用塑料：,铝中掺入其他微量元素（如铜、镁、锰、锌、铬和硅等）形成铝合金材料后，常温或高温下容易加工，且可获得优良的力学性能,塑料制件因具有质量轻，耐腐蚀性强，电绝缘性好，耐磨、减磨性好，吸振和消声性好等优点,中央置物盒,门板框,车顶行李架,轮壳罩板,后视镜壳,前后踏板,前挡板,仪表盘,前后轮眉,前后护杠,车灯,风口格栅,热塑性塑料,：,具有加热软化、冷却硬化特性，但受热易变形，经不起高温烘烤,热固性塑料,：,指经过一次固化后，不再受热软化的塑料。优点是耐热性好，受压不易变形，缺点是力学性能差，并且不能进行焊接修理,简称,化学名称,应用举例,属性,PE,聚乙烯,内翼子板、内衬板、阻流板,热塑性,PVC,聚氯乙烯,内饰品、软衬板,热塑性,PP,聚丙烯,保险杠、仪表板、格栅,热塑性,TPU,热塑性聚氨酯,保险杠面罩、软质仪表前板,热塑性,PC,聚碳酸酯,仪表板、格栅、镜头,热塑性,ABS,丙烯腈,-,丁二烯,-,苯乙烯,车身护板、格栅、大灯外罩,热塑性,EP,环氧树脂,玻璃纤维车身板,热固性,PA,聚酰胺,外部装饰板,热固性,PUR,聚氨酯,保险杠面罩、前后车身板,热固性,SAN,苯乙烯,-,丙烯腈,内饰板,热固性,UP,聚酯,玻璃纤维车身板,热固性,49,2.,车用玻璃：,用于挡风、遮雨、密闭、采光以及构成车身外形和装饰外观等,1,）钢化玻璃：,将普通的硅酸盐玻璃通过淬火（钢化处理）得到强度非常大的玻璃。钢化玻璃的强度约是普通玻璃的,4,倍以上，在受损后，分裂成带钝边的小碎片，不易伤人，安全性好。,2,）夹层玻璃：,指两层或多层玻璃之间夹着一层或多层透明可黏合的塑料膜的复合玻璃,玻璃,玻璃,中间膜,中间,膜,具有阻隔声波、过滤紫外线等功能，可以降低车内噪音、保护人体皮肤,，且,这种中间的塑料膜抗冲击性和黏结性能比较好,。,3,）,特殊功能玻璃,：,有色玻璃,50,3,.,车用橡胶,高弹性，强的抵抗变形的能力,：,可作为减震材料，用于制造和吸收震动的零件。,好的热可塑性,，,可以较容易的加工成各种形状和尺寸的制品，并且在加工外力除去之后制品的形状尺寸保持不变。,良好的黏着性和较强的吸附力,：,汽车轮胎就是利用橡胶与棉、毛、尼龙等，牢固地黏接在一起而制成。,导热性差,，硬度和抗拉强度不高，并且容易老化。,应用：,轮胎、密封制品、胶管、胶带、减震配件、防尘罩、缓冲垫等,