汽车车身焊接工艺设计教案

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第一篇:汽车车身焊接工艺设计教案

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浅析汽车车身的焊接工艺设计

在 汽车厂中,焊接生产线相对于涂装线和总装线来说,刚性强,多品种车型的通用性差,每更新换代一种车型,均需要更新车间大量专用设备和生产工艺。焊接工艺设 计可以称得上是焊接生产线的“灵魂”,涉及的专业知识较多,如机械化、电控、非标设备、建筑、结构、水道、暖通、动力、电气、计算机、环保和通讯等,从宏 观上决定车间的工艺水平、物流、投资和预留发展,具体决定着生产线的工艺设备种类和数量、夹具形式、物流工位器具形式、机械化输送方式及控制模式等。因 此,焊接工艺设计在焊接生产线的开发中占有举足轻重的地位,是产生高性价比焊接生产线的关键。

1、车身焊接工艺设计的前提条件 1.1产品资料

a.产品的数学模型(简 称数模)。在汽车制造行业中,一般情况下用UG,Catia,ProE等三维软件均能打开数模(如图1),并在其中获取数据或进行深人的工作。在工艺设计 过程中,将所有数模装配在一起就构成了一个整车数模,从数模中可以获得零部件的结构尺寸、位置关系。由数模还可以生成整车、分总成、冲压件的各种视图(包 括轴测图),以及可以输出剖面图。

b.全套产品图纸。

c.样车、样件(包括整车车身总成、各大总成、分总成和冲压件)。

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d.产品零部件明细表(包括各部件的名称、编号,冲压件的名称、编号、数量,标准件的规格、数量)。

工艺设计时,业主必须提供上述a、b、c中至少1项,d项可以从前3项中分析出来,正常状态下d项(如图2)早在汽车设计结束时就已经确定了。如果仅提供b项,那么需要增加大量的车身拆解、分析工作。

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1.2工厂设计的参数

工厂设计的参数包括以下几方面: a.生产纲领即年产量;

b.年时基数即生产班次、生产线的利用率等;

c.生产线的自动化程度(机器人+自动焊钳焊点数/全车身焊点数x 100%=自动化率);

d.生产线的工艺水平要求(如主要设备选用原则、生产线的输送方式,电气控制水平等);

e.各种材料、外购件的选用原则(如型材、控制元件、气动元件、电机、减速器); f.各种公用动力介质的供应方式、能力、品质等参数,建厂所在地的环境状况如温度、湿度等;

g.当生产线布置在原有厂房内时,应收集原有房的土建、公用有关资料,如厂房柱顶标高、屋架承载能力、电力和动力介质的余富程度等。

2、工艺分析 2.1工艺线路分析

根据业主提供的产品资料进行产品工艺线路分析(如业主仅提供样车及样件则需经过样车分析→样车拆解→样车测量→样车再装配过程),完成装焊工艺线路图或爆炸图设计。

2.1.1产品分块

同类型车身的分块基本相 同(一般车身均由地板、侧围、前/后围、门、顶盖等大总成组成),但各总成之间的连接方式及顺序往往有较大区别,合理的分块才能保

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证车身的装配和焊接。例 如,解放平头驾驶室的装配顺序就比较特殊,先形成侧后围焊接总成(左/右侧围与后围形成焊接总成),而后形成驾驶室总成。

2.1.2确定基准

整个车身的设计、制造、检验均建立在同一坐标系上,在车身设计时一般已经考虑到装配、焊接、总装配和搬运过程中所需的基准(孔、面),车身装焊的整个过程必须建立在一定的基准上 才能保证整车的几何形状和尺寸,同时这些基准也是夹具设计、制造、调整、检测和维修的基准。确定基准时应注意以下几个方面:

a.基准的统一性,在焊接过程中基准是逐步传递的; b.基准应便于测量;

c.基准应保证零件的准确定位; d.基准应考虑便于焊接操作。

2.1.3确定车身装配的几何精度及检测的基准面

几何基准是零件或部件的某个明显部位,用来确定该零部件在X,Y,Z坐标系统内的理论位置;准确的部件基准位置用以保证装配的几何形状的准确性,因此基准位置对装配工作非常重要,在研究焊接过程之前需要仔细分析部件的基准,必须与用户一起完成几何形状的分析,由用户确定其基准位置、或由设计人员确定后再取得用户同意。

为了使这些基准能一直保持准确,在夹具制造与安装调试过程中必须严格控制以下几方面。a.在制造焊装夹具时进行调整(检测);b.在生产时,对装配好的部件的最后几何尺寸进行校核;C.在维修装焊夹具时进行检测。

2.1.4确定装配顺序

车身的每个冲压件、分总成和总成都是按照严格的顺序进行组装、焊接从而完成整个车身焊接的,每个零件的装配顺序必须保证能完成全部焊接工作且便于焊接。

2.1.5焊点分析

表明焊点的主要参数(焊点的数量、位置、幅度、重要程度)是产品设计时决定的,但目前部分业主仅提供产品数模而没有产品图纸。这时,焊点的主要参数需要工艺设计人员确定。

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2.1.5.1定形焊点的确定

相对复杂的工件之间的焊 接,往往需经过组装、补焊的过程完成。在组装工位,由于生产节拍限制、设备数量布置空间需要和夹具有效空间占用等原因,不可能完成全部焊接工作,但必须完 成部分焊点,这些焊点应能保证工件离开夹具时的形状尺寸,这部分焊点称为定形焊点,一般情况下定形焊点占总焊接点数的1/3左右。

2.1.5.2焊点分组

车身每个总成上都要完成许多焊点,在编制工艺时必须对焊点进行分组,即将1把焊钳在1个工作节拍内完成的焊点分为1个焊点组。

2.1.5.3焊钳初步选型

焊点分组工作完成后即可进行焊钳选型,确定焊点组的数量即焊钳的最小数量,根据工件的形状及尺寸确定焊钳的形式(X 形,C形)及喉深、开档、行程、电极形状,焊钳的吊挂形式(横吊、纵吊、转环)根据焊点位置和操作位置确定。焊钳型号的确定要在夹具总图设计完成之后,根 据选定的焊钳制造商提供的型谱进行焊钳型号的选择,对于在型谱中找不到合适焊钳焊接的焊点,需要重新设计焊钳与之匹配。2.2编制工艺过程卡

在具备前提条件下,经过工艺分析,就可以开始编制装焊工艺过程卡。工艺过程卡是装焊线设计、制造和调试整个过程的指导性文件,是装焊线全部工作的基础,装焊工艺过程卡的编制深度和质量对装焊线设计、制造。调试整个过程的质量甚至成败起决定性作用。2.2.1生产节拍

一般生产节拍可按式(1)计算:

T节=全年工作日x每日班次x每班工时xK1 x K2/年纲领(1)式中,K1 为工时利用率,一般取 0.9;K2为设备利用率,一般取0.8-0.9。

2.2.2工位设置及工位生产周期

工位是构成生产线的基本 单元,工位生产周期必须小于或等于生产线节拍。工位生产周期是从待焊接零部件上料(装件)开始到完成本工位全部作业并将工件取出的整个过程时间,同时应考 虑工时利用率及设备利用率。工位生产周期与操作工人的熟练程度有很大关系,一般准确的工位生产周期需由实测确定,工艺设计旧寸应使所有工位的工位生产周期 尽可能相等并接近生产节拍。

2.2.3工作密度

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工作密度是指一个工位上设置的焊接设备数量及操作工人数量,主要由工件外形尺寸、焊接工艺方法和焊接工作量决定。

a.按工件外形尺寸决定工作密度。

外形尺寸小于1000 mmxl 500 mm,工作密度取1;外形尺寸小于2 000 mmxl 500 mm,工作密度取1-2;外形尺寸小于3 000 mmx 1500 mm,工作密度取2-3;外形尺寸小于6 000 mmx 1 500 mm,工作密度取3-4.b.按照焊接工作量和生产节拍确定工作密度。2.2.4工时定额估算

工时定额=焊接工作时间+辅助工作时间

每一工位或工序的时间定额一般由装件、夹具动作夹紧、焊接、松开夹具和将工件送至下一工位的时间累计构成,也可用焊接时间放大而得出,即概算定额,工序时间定额(工时)=焊接工作量÷焊接速度xK。

以下是几种焊接方法焊接速度的一般状况估算值,其焊接速度与焊点及焊缝的间距、分布、焊钳及焊枪的接近性、工人操作难易程度等有一定的关系,故仅供工艺编制参考。a.手工焊钳点焊15点/min;b.机械手焊钳点焊20点/min;c.C02半自动焊300 mm/min;d.机械手C02自动焊400 mm/min;e.螺柱焊(手工8 个/min;f.凸焊螺母(手工)3个/min;g.铜钎焊100 mm/min。

2.2:5工艺卡的内容

a.焊件(总成或合件)简图一般为轴测图(立体图),图中:应标出进入装配冲压零件的名称、图号及数量;同时要标出焊点的位置、数量,甚至施焊的顺序;各种标准件如螺母、螺柱、支架等位置、数量及焊接方法。b二工艺过程描述:从工件(零、合件)的装入、定位夹紧、焊接及焊后将合件送往下工序的整个过程,按先后顺序既简单又全面的描述。

c.工序所采用的夹具、设备、辅具及工具的名称、编号及数量作定性及定量分析。

d.给出工序的时间定额,甚至分每一工步给出,而工时的确定有如下几种方法:凭经验;采用人工模仿,秒表测定;计算机仿真。

2.2.6工艺卡的格式

工艺卡格式见焊接工艺卡附表(如表1)。

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2.2.7工艺卡编制的工作量

以三厢轿车为例估算:简图约100张,工艺卡约200张,需要3个有经验的能够独立工作的技术人员花两个月的时间完成。

3、工艺设计

工艺设计是焊接生产线设计的基础,其他专业(机械化、非标设备、土建、公用、电控)设计均以工艺设计文件为指导,工艺设计文件的深度必须满足相关专业的设计需要。工艺设计文件一般包括以下内容。

3.1工艺设备安装图

标明工艺设备安装位置、设备外形、编号,原材料、半成品、成品存放地及通道,工人操作位置,预留面积(如果有),起重设备质量、跨度、轨道线,机械化运输悬

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链、单轨等的范围轨迹,水、电、气供应点及局部通风位置的坐标等。

3.2设备明细表 3.3焊机、时控箱布置图

表示焊机、时控箱及相关设备的型号、数量、安装位置、安装方式、接管尺寸等内容,供公用各专业设计支管线和焊机、时控箱安装时使用。简单的装焊线可直接在车间工艺设备安装图中表示。

3.4焊钳、平衡器布置图

表示焊钳、平衡器的型号、数量、安装位置、吊挂方式,供焊钳安装使用。简单的装焊线可直接在车间工艺平面图中表示。

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3.5滑轨、滑车布置图

表示滑轨型号、长度位置,滑车形式、尺寸、位置、数量,供机械化专业设计滑轨、滑车安装图使用。简单的装焊线可直接在车间工艺设备安装图中表示。

3.6标准设备订货任务书 3.7非标设备设计任务书

说明对机械化运输方式的要求,与机械化相关的吊挂要求,设备长、宽、高及其技术要求,工艺参数,最大工件尺寸、面积和质量等。

3.8夹具设计任务书

夹具设计任务书(如图3)是夹具设计的指导文件,也是夹具最终验收的依据,所以夹具任务书一定要得到甲方的认可并签字。

3.8.1编制的前提条件

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a.已编好的工艺卡,认为确实可行并得到用户的认可。

b.按合同与业主商定的技术条件,如手动或气动,外购件的来源等。3.8.2编制步骤

a.根据工艺卡了解装配顺序、焊接顺序、焊钳类型、操作位置来确定工件的位置,以及工作台面的高度,同时确定台面是固定或是可旋转(水平或垂直),是否需要带举升取件的装置。

b.确定进人装配的零部件定位及夹紧点,并表示出来,给出序号。c.确定定位销及支承夹紧器的形式,并将断面图画出。d.确定测量点及计算出其数据(理论数据)。3.9检具设计任务书 3.10工位器具设计任务书

工位器具设计任务书是工位器具设计的指导文件,也是工位器具最终验收的依据;工位器具任务书必须符合设计深度要求,必须经业主签字确认后方可进行工位器具设计。说明放置工件的名称、编号、数量,工件放置形式、运输形式,必要时画出简图及注明尺寸。

3.11公用管道司令图

用以指导厂房管线设计的管线总体布置:规划图,避免管线之间或管线与建筑物/构筑物之间直接相碰或不满足规定的安全距离要求。

3.12车间土建资料 3.13 车间公用资料

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4、工艺设计的主要注意事项

a.汽车车身在装焊过程中,合理分块非常重要,而车身总成的分块大体相同,但往往对头接缝处有所变化,要认真分析。分块决定夹具的套数、工艺流程,是工艺设计的第一步。

b.工艺设计不能只顾眼前,应该远近结合、滚动发展,做到近期合理、远期可行。c.要充分考虑混线生产的可能性,在夹具设计任务书和工艺设备选型上尽可能柔性化。

d.生产方式尽可能精益,尽量减少在制品存放,大型外覆盖件的物流尽量短;灵活布局车间内的各条生产线,使各生产线之间工件输送及与其他车间的衔接尽量短捷、顺畅,提高生产效率。

e.生产线的布置要考虑空中机械化运输设备和水、电、气管线布置流畅。f.小件生产尽量集中布置,提高设备利用率。按照工艺流程在线旁布置小件的模式,从节约成本的角度看是不可取的。

g.焊钳的选型不容易做好,在焊接生产线调试过程中更换5%的焊钳是比较低的,故需要进行三维焊钳与夹具的焊接过程动态模拟,提高选型准确性。

h.有条件的项目建议应用数字化工厂软件虚拟焊接车间,将以往设计中不宜发现的问题经过计算机仿真,较早地被发现和解决,提高设计方案、图纸的准确性和节拍平衡。

i: 工艺设计不能脱离生产管理系统,计算机系统在那些工位取得生产信息,就要求在设备定货技术任务书明确功能及接口条件。

5、结束语

焊接工艺设计涉及的知识 领域宽,受到制约同样比较多,比如产品系列、用户观

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念、工艺水平、质量精度要求、周边物流状况、投资限制、原有厂房及厂区等,因此要求工艺设计人员见多识 广。生产线技术水平和自动化率不是越高越好,也不是生产线投资越低越好,在保证产品质量的前提下,高性价比的焊接生产线是工艺设计永恒的追求目标。随着我 国汽车行业自主品牌的不断增加,焊接工艺设计也必实现由国外设计多而转变成国内设计多,将会有更多的自主品牌焊接生产线得到广泛应用。

——四川绵阳理工学院

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第二篇:汽车车身修复教案

模块一 车身构造 课题一车身构造及分类

主要内容

1、车身的结构形式

2、车身各部件安装位置及安装方法

3、轿车车身壳体各部件名称

4、车身要素对汽车性能的影响

教学目标

1、掌握汽车车身结构形式

2、记住轿车车身各钣金构件的名称及位置

3、了解各汽车钣金件的维修工艺

4、掌握不同车身要素对汽车性能的影响 教学重点

1、掌握汽车车身结构形式

2、汽车车身结构形式及各钣金件的名称 教学难点

1、车身的结构形式

2、车身要素对汽车性能的影响 教学安排

课堂讲授 实车讲解 讨论 作业练习

计划课时

课时 实授课时 课时

教学过程

一、引入部分(10分钟)

1、介绍本学期的学习内容及学习模式

2、全盘了解本书的内容及重难点

3、介绍汽车钣金所涉及到的维修内容、并引入本节课的课题

二、新授课 1.板书标题

模块一 车身构造

课题一 车身构造及分类

2.指出学习的目标及要求

3.了解学生构造课上是否学习过什么是承载式、非承载式、半承载式。

板书:承载形式分类

进一步讲解各种承载形式的区别。

4.结合板进修理讲解分析其各自的特点并板书

5.结合所学知识由同学们分析日常所见的车型属于哪种承载形式 6.总结本堂课的学习内容,并了解学生对重点内容的掌握情况。使学生能按承载形式分类 7.通过分析车身承载形式引出车身的结构 8.简单讲解货车的车身结构

9.由学生实地观察东风车与普桑轿车、初步了解学生对车身各钣金件名称的认识情况 10.讲解三厢式轿车与两厢式轿车的区别 11.由学生看着课本P2图1—2教师带领学生由前至后逐一认识车身各构件的名称 12.讲解车梁的结构、分类、作用

板书:分类

列举几种典型的汽车由同学们讨论分析其车身结构及车梁类型。13.分别讲解各构件的结构、作用、材料、安装方式。并板书

14.板书讲解梁式车身及无梁式车身的车架特点进一步阐述承载式车身与非承载式车身的区别

15.带领学生到车辆旁边由教师提问由学生回答以下问题(1)该车按承载形式分属于哪类

(2)该车各部件的名称(从前至后,教师指学生回答)

三、作业布置及要求

1、用自己的话归纳总结承载式车身及非承载式车身的优缺点。

2、记忆轿车车身各构件的名称下节课抽查。

3、用作业本完成思考题。

4、预习课题二

四、教学后记

课题二车身材料

教学内容:

1、车身常用钢板

2、塑料车身

3、铝制车身 教学目标: 掌握:什么是

1、汽车用钢板

2、低碳钢

3、高强度钢

了解:铝制车身的特点和塑料车身的运用 教学重点

1、汽车用钢板

2、低碳钢

3、高强度钢 教学难点:

铝制车身的特点和塑料车身的运用 主要教学方法:

课堂讲解 讨论 实车讲解 计划课时:4课时 实际课时: 课时

教学过程

二、引入部分(10分钟)

了解同学们的预习情况,回顾上一课题中所学到的各种钣金件,同学们不难引发思考,前面所学到的这些个构件具体是用那种材料制成的?引出本堂课的教学内容

三、新授课 板书标题

课题二 车身材料

1.指出学习内容、目标及要求

2.了解学生在材料课上是否学习过什么是钢材怎样分类

板书讲解:

1、汽车用钢板

800℃轧制 1.5—8.0mm

2、低碳钢(软刚)200Mpa

3、高强度钢 详解

4、马氏体钢。简单讲解

3.结合修理讲解各种钢材的加工方法及修理方法

4.根据所学知识由同学们分析车身各钣金件属于哪种钢材 5.总结本堂课的学习内容,并了解学生对重点内容的掌握情况。通过分析所见车身钢材的特点,引出现代车身的材料应用趋势。6.讲解铝制车身特点及运用

7.简单讲解塑料车身特点及维修方法

8.由学生实地观察东风车、普桑轿车、奥迪车的车身材料,比较这几种车身材料选用的不同之处。

9.找机会给学生观察学校沈飞车的保险杠并与塑料保险杠进行对比了解,塑料件与玻璃钢等的区别

四、作业布置及要求

1、根据学习内容课后注意观察各种车辆的车身材料

2、记忆什么是高强度钢

3、总结铝制车身及塑料车身与钢制车身的区别

4、预习课题三

四、教学后记

模块四 车身修复工艺流程及工具设备 课题一典型撞伤修复工艺流程序

教学内容

1、金属加工车间

2、喷漆车间

3、肇事车修复工艺流程 教学目标

1、掌握现在汽车修理行业撞伤修复工艺流程序

2、掌握金属加工车间的工作要求 教学重点

撞伤修复工艺流程序 教学难点

金属加工车间的工作要求 教学安排

课堂讲授 实车讲解 作业练习

计划课时 2 课时 实授课时 课时

教学过程

一、引入部分(8—10分钟)教师讲解:在汽车钣金维修中最主要的工作就是肇事车修复,而现代汽车修理厂无论规模如何,他的作业流程都应该和工厂生产线一样是流水作业,本节课将要给同学们讲授的就是关于这方面的知识。

二、新授课(30分钟)

1.教师讲解现代汽车修理厂的一般修理程序,引出金属加工车间 2.板书金属加工车间

讲解:评估员(报修员)修理人员 评估损伤 估算 保险公司 鉴定 协商 换件与修复 校正 工具选用 焊接 设备 检验 3.板书讲解 喷涂车间

(1)预处理(2)喷涂(3)烘干(4)细节处理

4、抽取部分同学简述撞伤修复工艺流程

5、结题讲解本课题的重要性

三、作业练习

1、记忆修复流程下节课提问。

2、预习课题二

四、教学后记

课题二 通用工具及专用工具

教学内容

1、钣金修复的常用工具

2、材料的合理配裁

3、整形工具

4、电动工具故障排除方法

5、手电钻及角磨机的使用

6、机械矫正工艺 教学目标

1.记住钣金维修作业的基本工具名称及使用方法 2.掌握材料的合理配裁方法

3、掌握凹陷修复方法

4、掌握电动工具的使用方法

5、对电动工具能进行简单的故障排除

6、了解各种校正设备的结构及其使用 教学重点

1、材料的合理配裁

2、掌握凹陷修复方法 教学难点

1、掌握材料的合理配裁方法

2、掌握凹陷修复方法 教学安排

课堂讲授 课堂练习作业练习实物演示 实授课时 课时

教学过程

一、引入部分(5—8分钟)

在钣金作业中常遇到用钢材制作各种各样构件、请同学们思考都需要那些工具帮助我们完成这些操作?都会使用吗?

二、新授课

1、归纳学生的发言,介绍本节教学内容、指出学习的目标。

2、板书课题

3、指出学习这些工具使用方法的重要性

4、该节所涉及到的工具教室基本都有,教师可按课本的顺序用实物逐一向同学们介绍钣金常用工具,遇到钣金教室没有的工具可用图示的方方式进行讲解。学生可轮流观察实物,5、划针、圆规、样冲主要讲解其材质。

6、顶铁的讲解着重使用的方法即虚敲、实敲。

7、材料的合理配裁作为重点内容,教学时应详解,并由学生课堂练习。

8、电动工具的使用着重讲解安全使用规则、及维护方法。

9、利用光碟讲解几种校正设备及测量设备的结构及其使用

三、板书设计 略

四、作业布置及要求

1、课后练习各种工具的使用,2、完成思考题的1、2小题,交至学习委员处。

3、预习车身尺寸的测量 教学后记

模块五 损伤验定的测量原理

教学内容

1、车身尺寸的测量基准

2、测量工具

3、利用杆规测量车身尺寸的方法

4、用量规诊断各种损伤变形的方法

5、用量规诊断各种损伤变形的方法 教学目标

1、掌握什么是测量基准,测量基准有哪些

2、了解各种测量的原理

3、掌握车身骨架及车架的矫正方法

4、了解车身手术台的使用

5、理解中心量规的使用方法

教学重点

1、车身尺寸的测量基准

2、车身骨架及车架的矫正方法 教学难点

车身手术台的使用 教学安排

课堂讲授 实车讲解 安大参观 图片展示 计划课时 10课时 实授课时 课时

教学过程

一、引入部分(3—5分钟)

课题四 熔极惰性气体保护焊的焊接方式

教学内容

1、焊接方式的种类

2、各种焊接方式的运用

3、焊接的技巧 教学目标

1、记住六种焊接方式

2、了解气保焊中六种焊接方式操作技巧

3、理解各种焊接方式的特点

4、通过学习气保焊的焊接,能将各种焊接方式运用到电焊气焊等

教学重点

1、焊接方式分类

2、六种焊接方式的操作技巧 教学难点

六种焊接方式的操作技巧 教学安排

课堂讲授 实车讲解

计划课时 3 课时 实授课时 课时

教学过程

一、引入部分(5—8分钟)

复习熔极惰性气体保护焊的特点,通过分析焊接设备引出本课题中的焊接方式

二、新授课

1、教师准备两块薄刚板,在教师引出本课题后,由二至三位同学分别用这两块钢板给大家设计焊缝的接头形式

2、教师归纳同学们的设计分别指出各种接头形式

3、通过给同学们观看板件的接头,引发同学们思考,假如这些接头形式在车身上遇到时,应该怎样焊接

4、教师根据学生的回答进行归纳,同时板书各种焊接形式并逐一进行讲解

5、定位焊、对焊、搭边焊在前面的实作教学中已多次提过可略微介绍,也可根据对学生的现场调查情况决定

6、详细讲解塞焊、点焊及连续点焊

7、用现有的车身外形修复机给讲解学习点焊,重在理解时间调节器的作用及焊接时间与熔透效果的关系

8、引导学生根据电焊时的短弧焊理解连续点焊

三、板书设计

课题四 熔极惰性气体保护焊的焊接方式

六种焊接方式:

连续焊 塞焊 断续焊 点焊 搭接点焊 定位焊

一、定位焊

临时性的点焊 保证位置关系 板厚的15—30

二、对焊 操作要点

1、薄板的对焊时每次焊接长度不要超过20mm

2、焊枪倾角10—15度

3、保持恰当的焊丝外伸长度及焊枪倾角

4、太慢——→烧穿 太快——→熔透太浅

5、避免翘曲变形,应从焊道中部开始施焊,且要不断的变换焊接部位,以使热量分散到整个焊件上。

三、搭焊和卷边焊

搭焊 焊枪必须朝向底层焊件

卷边焊

这两种焊接方式不能用于超过两层的焊接。所采用的温度控制方法与对焊中的方法相同

四、塞焊 薄板 孔径5mm

塞焊是点焊的一种形式

结构件孔径8—10mm 焊枪沿孔缘缓慢的作圆周移动

五、点焊

定时器 时间调节

增强熔透效果——→增加焊接时间 缩短焊接时间——→熔透效果较弱

六、连续点焊

1、脉冲和与关断动作按设置的规律自动循环

2、实质:焊接——→冷却——→焊接——→冷却

3、适用于存在变形问题的立焊缝

四、作业布置及要求

1、记忆熔极惰性气体保护焊的六种焊接方式

2、归纳塞焊及点焊的焊接要点 要求:

1、2题下节课上课时抽查

3、预习镀锌板熔极惰性气体保护焊下节课由同学练习讲课 教学后记

课题五 镀锌板及铝件的熔极惰性气体保护焊

教学内容

1、烟雾与飞溅问题的原因及处理

2、电弧扰动

3、热量供给

4、气孔的处理

5、铝焊熔极惰性气体保护焊的操作注意事项

6、铝焊熔极惰性气体保护焊的一般程序 教学目标

1、掌握烟雾与飞溅问题的处理,学会使用电弧扰动

2、理解热量热量供给及气孔的处理的方法

3、记忆铝焊熔极惰性气体保护焊的操作注意事项

4、了解铝焊熔极惰性气体保护焊的一般程序

5、学会气焊焊接铝件的操作方法

6、通过学习镀锌件的气保焊,懂得在使用其他焊接设备焊接镀锌件时,学会自我保护 教学重点

1、烟雾与飞溅问题的处理

2、电弧扰动

3、气焊焊接铝件的操作方法

4、焊接镀锌件时,学会自我保护 教学难点

1、电弧扰动

2、气孔的处理

3、焊接铝件的操作方法 教学安排

学生讲解 教师课堂讲授

计划课时 2 课时 实授课时 课时

教学过程

一、引入部分(3-5分钟)

检查作业完成情况,按作业要求由(指定)2名同学准备讲解

二、新授课

1、教师概括本课题的学习内容

2、指出学习的目标

3、对将要讲课的学生给予一定的指导

4、分配2位学生的讲解任务

5、学生分别讲解

6、教师进行点评讲课情况

7、教师补充重要知识点(1)烟雾与飞溅问题的处理(2)电弧扰动

(3)气焊焊接铝件的操作方法(4)焊接镀锌件时,学会自我保护

8、了解学生掌握情况

9、引出课本知识以外的内容并进行讲解(1)讲解气焊焊接铝件的操作方法

(2)学生讨论焊接镀锌件时,怎样自我保护

三、板书设计

课题五镀锌板及铝件的熔极惰性气体保护焊

一、烟雾与飞溅问题的处理 锌:熔点420℃ 沸点907℃ 钢:熔点1430℃

吸入大量的锌雾会引起疾病 锌会使熔池出现严重的扰动 戴防毒面具 改善通风效果

二、电弧扰动

措施:A、加大电流、电压 B、降低焊枪的推进速度

三、热量供给 加大热量供给

四、气孔的处理 开坡口重焊

每25毫米 不大于0.8mm的气孔一个不影响焊接强度

五、铝件熔极惰性气体保护焊的操作注意事项 课本122页 ①~⑦

六、铝件氧—乙炔焊接方法

1、将焊剂(401)用水调和成糊状

2、清理焊缝

3、将焊剂涂敷在焊缝上

4、使用较大火焰进行加热

5、边加热便用焊丝拨动焊缝,判断焊件是否熔化。

6、当焊件融化时快速的用焊丝搅动熔池同时填满焊缝

四、作业布置及要求

1、镀锌件焊接时应注意哪些事项?

2、铝件焊接的注意事项及一般程序是什么?

3、预习课题五 教学后记

课题五 挤压式电阻点焊

教学内容

1、挤压式电阻点焊的优点

2、挤压式电阻点焊机的基本构成、调整

3、挤压式电阻点焊机的使用方法

4、质量检查 教学目标

1、掌握什么是挤压式电阻点焊

2、了解挤压式电阻点焊机的基本构成、调整

3、掌握挤压式电阻点焊机的使用方法

教学重点

电阻点焊机的使用方法 教学难点

挤压式电阻点焊机的基本构成、调整 教学安排

课堂讲授 计划课时 1 课时 实授课时

课时

第三篇:汽车车身修复教案

《汽车车身修复》

教案

教师:

第一章 概论

一、教学目的:

了解汽车车身修复的作用、意义和现状; 了解车身修复的主要内容和特点;

二、教学内容:

第一节 汽车车身修复的概述

汽车保有量正以每年15%的速度递增。汽车的发展带动了汽车车身修复的发展;汽车车身修复的现状: 车身结构不断更新;设备、工艺落后;专业水平不高;在行业中占的比例加大 汽车车身修复的作用 : 技术性:校正变形、改善局部强度和刚度;(事故、意外)经济性:恢复使用性能、延长使用寿命;(使用条件与设计、侵蚀)观赏性:外观、线型、颜色; 车身大修:

轿车6年、货车驾驶室5年、大客车3—5年 第二节 汽车车身修复作业

一、汽车车身修复的主要内容

钣金修复:拆卸、鉴定、修整、装配;

喷涂修复:表面预处理、涂料选择、颜色调配、涂装;

二、汽车车身修复的特点

保持与原车一致性 车身材料的多样性 工艺复杂性

第二章 汽车车身的结构

一、教学目的:

1、了解汽车车身的各种分类方法;

2、了解汽车车身的构造形式;

3、了解汽车车身的各种装置。

二、教学内容: 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:客车车身、货车车身;

根据结构形式分类:骨架式、半骨架式、壳体式;

骨架式:车身结构具有完整的骨架; 半骨架式:只有部分骨架

壳体式:没有骨架,用壳体加强筋代替(承力元件组成的空间结构)根据受力分类:非承载式、半承载式、承载式; 非承载式:车身不承受载荷,由车架承载; 半承载式:车身承受部分载荷; 承载式:载荷由车身承受; 车架与车身

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

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: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。缺点: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

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。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 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PAJERO IO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。车架、车身材料

铝:奥迪A8的车架是用铝合金做的,冲压成型

碳纤维:80年代首先出现一级方程式赛车上。右图: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

汽车车身的组成:车身壳体、车身钣金件、车门窗、内外装饰件、附件等; 轿车车身构造:壳体结构、前中后舱;

大客车车身构造:车身受力结构形式、骨架、外蒙; 货车车身构造:驾驶室、货箱; 第三节 汽车车身的各种装置

汽车车门及其附件:顺开、逆开、推拉、折叠、外摆等; 刮水器、洗涤器、除霜器; 通风、取暖、空气调节装置; 座椅、安全带;

其他装置;(音响、冰箱等)

第三章 汽车钣金修复的基础知识和常用工具设备

一、教学目的:

1、了解车身常用的材料及其性能,了解金属材料的基本特性,热处理方法;

2、熟悉钣金修复的基本工具,了解手动电动工具液压机具设备的使用方法。

二、教学内容:

第一节 车身常用的材料及其性能 金属材料:

金属材料的性能:物理性能、机械性能、化学性能、工艺性能;(提问)金属热处理:退火正火、淬火、回火、调质;(提问)常用金属材料:(1)钢材:型材、板材(2)铝、铜 第三章 非金属材料 塑料: 橡胶: 复合材料: 粘结剂:

第二节 钣金修复的基本工具

1、工作台与工具箱

2、划线工具

3、测量工具

4、整形工具

5、剪切工具

6、夹具

第四章 车身修复的切割与焊接

一、教学目的:

1、熟悉常用焊接设备

2、学习掌握手工电弧焊、氧乙炔焊、二氧化碳保护焊等焊接技术。

3、了解各种焊接及其特点,熔化焊与非熔化焊(钎焊)

二、教学内容:

焊接切割技术包括工件材料、焊接材料、焊接方法、不同材料的焊接、焊接接头设计、焊接性试验数据、切割工艺。

工件材料包括常用钢种标准、例值(化学成分标准及例值、力学性能标准及例值、物理性能参数)碳素结构钢、低合金高强度钢、珠光体耐热钢、低温钢、不锈钢及耐热钢、铸铁、铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镁及镁合金、镍及镍合金性能参数(化学成分、力学性能、材料用途、材料牌号等)焊接材料包括焊条,焊丝,焊剂,纤料、纤剂,喷涂、喷焊材料,焊接用气体等的成分、牌号等

焊接方法包括不同材料的焊接包括碳素结构钢的焊接、低合金高强度钢的焊接、珠光体耐热钢的焊接、低温钢的焊接、不锈钢及耐热钢的焊接、铸铁焊接、铝及铝合金的焊接、铜及铜合金的焊接、钛及钛合金的焊接、镁及镁合金的焊接、镍及镍合金的焊接、异种金属的焊接等的焊接工艺要求和焊接工艺参数 焊接接头设计包括熔焊接头设计、压焊接头设计、焊接接头的强度及其影响因素、焊接变形与残余应力等数据参数

切割工艺包括热切割方法种类及特性描述、气割工艺(各 种金属切割特性参数;氧乙炔切割参数;氧丙烷切割参数;焊割炬参数)、电弧切割工艺(碳弧气刨用碳棒的型号和规格、碳弧气刨工艺参数、水下切割工艺参数)、等离子弧切割工艺(等离子切割参数、等离子弧切割工艺参数等)、激光切割工艺(各种材料CO2激光器切割性、切割用激光器种类和主要技术参数、激光切割不同材料的切割条件)。焊接方法

手工电弧焊、CO2气体保护电弧焊、埋弧焊、TIG焊、MIG焊(熔化极惰性气体保护)、MAG(熔化极氧化性混合气体保护电弧焊)焊、电阻焊、扩散焊、超声波焊、摩擦焊、爆炸焊、冷压焊、旋弧焊、高频焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊、电渣焊、气焊、钎焊

第一节 氧—乙炔焊 气焊设备 氧气瓶和乙炔瓶 调减压装置 软管 焊炬

气焊工艺参数选择

火焰类型:中性焰、氧化焰、炭化焰 焊嘴: 焊丝:

焊嘴倾角与焊丝倾角: 气焊的操作方法: 准备与开启 工艺要点 注意事项

第二节 手工电弧焊

据统计,世界钢产量的一半以上是用焊接工艺把它制成钢制品的。焊接工艺是依靠焊接电源设备来实现的。焊接以电弧焊为主。弧焊已有近百年的历史,早期采用蓄电池作为电源。本世纪20年代初发明的工频变压器式弧焊机和直流弧焊发电机在随后近50年中一直是主要的弧焊设备。

50年代末,功率半导体二极管开始用于焊接电源,所构成的弧焊整流器明显优于弧焊发电机。70年代初,由晶闸管(SCR)构成的可控整流式弧焊机的出现标志着现代电力电子技术开始进入焊接电源设备领域。SCR弧焊机的电气特性和工艺特性优于二极管整流弧焊机,是当时广泛应用的一种重要焊接电源设备。70年代中到80年代中,性能优良的自关断电力电子开关器件:功率晶体管(GTR),功率场效应管(MOSFET),绝缘栅晶体管(IGBT),可关断晶闸管(GTO)等相继出现。70年代末开始出现晶闸管式逆变弧焊机并主要应用于TIG和手工电弧焊,后来又推广到CO2、MAG等焊接方法和切割。

以功率晶闸管、晶体管、MOSFET、IGBT等为开关器件的新一代弧焊逆变器,采用高频PWM开关技术和微电子控制技术,淘汰了笨重的工频变压器和笨拙的电磁控制方式。它不仅具有高效节能、体积小、重量轻、多功能、多用途等优点,而且具有良好的动、静态特性和工艺特性。第三节 气体保护焊

二氧化碳气体保护电弧焊(简称CO2焊)的保护气体是二氧化碳。由于所用保护气体价格低廉,采用短路过渡时焊缝成形良好,加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的高质量焊接接头。因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一。电弧焊加气体保护 工艺参数: 极性 电压 焊丝 走丝速度 气体流量 焊接速度

第四节 其它焊接与切割 电阻焊 钎焊 切割

电阻点焊的数量和距离 修复焊点可加多30%

第五章 车身修复的钣金作业

一、教学目的:

1、熟悉钣金划线的基本方法;

2、熟悉钣金工艺的基本技能;

3、掌握钣金手工成型中弯曲、收放边、咬缝制筋、矫正等工艺。

二、教学内容:

第一节 钣金划线的基本方法

1、划线工具:平板、尺、划针、样冲、划规、圆规、2、基本线型的作法: 垂线(中垂线法、半圆法)平行线 弧线连接

3、几何图形:三角形、正方形、正五边形

4、展开图:

第二节 钣金工艺的基本技能

一、弯曲:角形弯曲、弧形弯曲

二、放边与收边:

三、拱曲:

四、卷边与咬边:

五、拔缘:

六、制肋: 卷边尺寸计算: L=L1+L2

第六章 车身变形的测量、诊断与矫正

一、教学目的:

1、学习掌握车身尺寸的测量;

2、熟悉碰撞对车身的影响,车身变形的诊断;

3、熟悉车身矫正修理程序及设备。

二、教学内容: 第一节 车身变形的测量

一、测量的意义

1、对象:局部、整体变形

2、时机:作业前、作业中、竣工后

3、目的:诊断、维修

二、车身测量基准

1、基本要素:控制点、控制面、中心线

2、对比测量

三、车身测量方法

1、测距法

2、定中规法

3、坐标法

第二节 车身变形的诊断

一、碰撞力分析:大小、方向、作用点

二、损伤形式:直接、波及、诱发、惯性

三、变形的倾向性分析:

1、承载式车身的变形倾向 分段

2、车架的变形倾向 弯、扭 汽车碰撞试验

第三节 车身变形的矫正

一、车身的固定

1、插桩方式

2、地锚方式

3、台架方式

二、车身变形的矫正

1、矫正原理:力和力的作用线

2、矫正方法:牵引 小结

传统意义上的汽车碰撞修复,只是简单将碰撞受损变形的车身固定后,用加热、机械拉伸的方式进行维修,然后再靠榔头等简单工具调整和修复车身钢板、车门和立柱等的间隙和形状,最后靠腻子、原子灰以及修补漆恢复原貌。

随着汽车工业的纵深发展,很多先进的材料被应用在汽车生产上,从而使车身上的很多部件都对驾乘人员起到安全保护的作用,汽车碰撞修复已经由原始的“砸拉焊补”发展成为“车身二次制造装配”,经过修复的车身应该恢复到出厂时的状态。

原来手工作坊式的碰撞修复中手工操作占有相当大的成分,设备及工具只起到微小的作用,手工作坊式的碰撞修复更注重的是个人的技巧和经验。随着汽车技术的发展和车身制造中新材料新工艺的采用,人与设备工具在修复工作中的比例已悄然倒置。设备工具逐渐成为企业提高汽车碰撞修复质量、提高生产率、降低劳动强度的必备之选。

修复一辆碰撞损坏的车辆,维修人员不但要了解车身的技术参数和外形尺寸,还要掌握车身材料特性,受力特性,力的传递,车身变形趋势和受力点以及车身的生产工艺,如焊接工艺等。

维修人员还要借助先进的测量工具,通过精准的车身三维测量,以判断车身直接和间接受损变形的情况以及因车身变形存在的隐患,制定出完整的车身修复方案,然后配合正确的维修工艺与准确的车身各关键点的三维尺寸数据,将车身各关键点恢复到原有的位置,将受损车身恢复到出厂时的状态。小结(车身修复设备)

根据汽车碰撞修复的工艺流程,目前设备工具大致可分为车身大梁矫正系统、车身整形设备、焊接设备、车身测量系统和相关附件。

车身大梁矫正系统主要分为L型简易车架车身矫正器、地框式矫正设备(俗称地八卦系统)、框架式矫正设备(专用型设备)和平台式矫正设备(通用型设备)。

测量系统主要有电子测量系统和机械测量系统两大类,对车身进行三维数据测量。

为了配合车身大梁矫正系统安装和定位车身,还需要与矫正台相匹配的一

些固定车身用的附件,以及一些专门配合特定车型的专用夹具等等。车身整形设备主要包括加热工具、钣金修复机(介子机)、打磨切割工具和焊接设备(CO2和惰性气体保护焊以及点焊机等)等。小结(修复工艺)

要掌握科学高效的修理工艺,技术人员必须了解当今计算机辅助设计的车架结构的知识、计算机辅助设计的车架对碰撞能量的吸收和传递方面的知识。技术人员对车辆碰撞损伤程度的确认、需要更换的部件、需要修理的部位、修理方式的确定、设备工具的选用以及各种操作规范化等方面的知识都必须熟知 工艺流程一般步骤

一、进行充分的修复准备

(1)了解车身制造材料和车架焊接工艺,以选择妥当的维修方式。

车身制造材料、车架焊接工艺上的差别,导致维修方式发生变化。传统的车架式车身主要是由低碳钢或中碳钢制成,在进行焊接和切割时,应使用气动车身锯,使用氧-乙炔切割则会对车身造成较大的破坏。现代整体式车身构架通常是用高强度钢或合金材料(如铝合金)制成,在结构零件修理中必须使用CO2保护焊、惰性气体保护焊或点焊机进行焊接。(2)了解车身结构

对于承载式车身,其主要部件焊接在一起,易于形成紧密的构造,乘客舱的强度最大,车身前后部都属于溃缩区,当碰撞发生时,前后部发生变形以吸收碰撞冲击能量,有助于在碰撞时保护车内乘员安全。这种车身侧面没有溃缩区,因此A、B柱强度很高,车门内部通常采用高强度加强筋和加强杆。

尽可能采用全方位拉伸的方法进行矫正,尽量不采用加热的方式,以防止金属内部结构发生改变,导致强度改变,使汽车在第二次碰撞时不能有效保持乘客。(3)定位参数

各种车型的数据参数是整个修复工作的依据,测量、定位、拉伸和检测都是在原车数据参数的基础上开展的。

一些公司推出了数据光盘,进口车型可达300多款,国产车型数据涵盖了国内主要厂家的主力车型,而且数据非常全面、可靠,并且可以定期进行补充和升级。

二、诊断测量制定科学的修复方案

观察车身受损状况,弄清楚碰撞后车身如何受力,力是如何沿着车体传递的,对直接受损部位、间接受损部位及惯性效应受损部位应如何修复,车身各部位材料的应用情况以及采用什么样的焊接工艺,使用辅助支撑定位在矫正拉伸过程中有什么帮助,在实施焊接换件作业中如何对所需更换部件进行准确定位等均应认真思考。

(1)利用先进的测量系统提高工作效率

电子测量系统,除了使用方便之外,它在很多地方还能发挥重要作用。以意大利SPANESI(史宾尼斯)TOUCH电子底盘车身测量仪为例,①事故车维修中为钣金工提供底盘和车身各点准确的数据,保证维修精度。②进行零配件的检测,如测量下摆臂是否弯曲缩短,测量减振器是否弯曲,测量轴承座是否扭曲,借助电子测量系统,可以准确地判断零配件是否损坏。③进行汽车四轮定位的检测。(2)确定低成本高效率的修复方案

碰撞修复中经常会遇到“牵一发而动全身”的情况,比如车门或发动机舱盖受到局部损伤,为了保证整体的美观,采用整体进行钣金喷涂办法,在工时和用料方面造成很大的浪费。

科学的修复方案,除了要考虑降低维修成本之外,还要综合考虑整体维修质量,比如局部拉伸时如何保证周边部位不受影响,切割和焊接时如何保证金属内部结构尽量不发生较大变化,以及使用何种钻孔打磨工具不会对安装造成影响。

三、车身安装固定

安装固定时要首先确定夹紧部位,固定前要仔细观察车辆底盘部位裙边形状,判断应选用哪种夹紧系统。防止造成车身”二次损伤“。

安装时要根据碰撞车损坏程度和部位确定损伤车在平台的位置。在车和塔柱之间应留出足够的拉伸空间,一般在塔柱与车身之间大约留50~70 cm距离。要施加驻车制动,用三角木将汽车轮胎垫好,在夹紧过程中,防止车辆滑动。

四、拉伸整形及部件的拆卸、修理和更换(1)拉伸整形的注意事项

①对于整体式车身,必须用固定的方式,至少需要4个固定点,根据车身结构,有时还需要另外的固定点。②对于损坏部位的维修,一定要找到一个以上的拉伸点。③对车身部件进行矫正操作时,要使用多点拉伸。车身材料金属板件很容易发生移位、收缩和延伸,不正确的拉伸有可能增加车身部件的损坏。④汽车都考虑了对碰撞损伤的隔离,对每一损伤部位都作为一个独立体看待,对于发生损伤的部位,要按照“先进后出”的规则。

(2)车身大梁的拉伸程序

拉伸时,每次拉伸一小点,然后松开链条,卸力、测量。操作时,注意“从里到外”完成的顺序。①首先是长度,沿着汽车中心线,对汽车进行纵向拉伸。②然后是宽度矫正,对汽车的进行横向拉伸。③最后是高度矫正。

由于整体式车身的高强度对热很敏感,通常不要试图一步就完成整平矫正拉伸。一般应该拉伸——保持平衡——再拉伸——再保持平衡,循环往复。

如果一些车身被碰撞以后折叠得太紧,金属有被撕裂的危险,就需要对其加热。加热只能作为消除金属应力的一种手段,而不能把它作为软化某一部分的方法。(3)妥善处理拆卸、修理或更换部件

用加强补丁来过度加强的部分,可能阻止“可控制的损坏”,使这一部分的设计意图失效。因此当断裂、磨损或弯曲的部件在不用补丁就修理不好时,应该更换整个部件;对于可修理的损坏部分,矫正与部件更换不要同时进行。

五、最终检测和交接

最终检测作为承上启下的一道工序,它既要确保碰撞修复的质量可靠,防止车辆上路出现故障而返修,又要对喷漆工序负责,保证进行喷涂工作的正常进行,因此检测中必须注重细节以避免带来重复性工作。

第七章 车身典型构件的修复

一、教学目的:

1、熟悉结构钣件的切割与修复;

2、掌握钣件总成、玻璃、锁及装饰条的更换、调整、安装要求;

3、了解塑料件的种类及粘接、焊接技术。

二、教学内容:

第一节 车身的检验与拆卸

一、客车车身骨架的检验

1、目测

2、样板检测

3、量具测量

二、轿车车身的检验

1、发动机罩和锁扣

2、车门

3、后行李舱

4、车架

5、车身变形检验

三、车身拆卸

1、局部拆卸

2、全部拆卸

3、生锈螺栓拆卸

四、结构件更换

1、基本连接形式 加心平口对接 无心钳口对接 搭接

2、纵梁的更换

3、门槛的更换

4、前悬架支柱的更换

5、泡沫材料的充填

第二节 车身非金属构件的修复

一、车身玻璃钢板件的修复

1、玻璃钢材料的性能

2、玻璃钢板件的修复

二、车用塑料板件的修复

1、塑料的性质

2、塑料件的胶粘

3、塑料件的热矫正

4、塑料件的焊接 第三节 车身附件的修复

一、汽车玻璃及其拆装

1、汽车玻璃的分类

2、固定式汽车玻璃的拆装

3、升降式汽车玻璃的拆装

二、汽车玻璃升降机构

1、手动式玻璃升降机构

2、电动式玻璃升降机构

三、车门及其调整

四、车身防擦条的拆装 第四节 轿车车身的修复

一、收缩整形

二、开褶

三、垫撬

第五节 大客车车身的修复

一、大客车车身修复要求

1、骨架

2、内外蒙皮

3、地板

二、大客车车身修复

1、蒙皮的修复

2、地板的修复

3、内顶棚板的修复

第八章 汽车车身涂装的常用材料

一、教学目的:

1、了解涂料的基本知识;

2、熟悉汽车常用的涂装材料,了解常用的辅助材料。

二、教学内容: 第一节 涂料的基本知识

一、涂衬的组成与作用

1、.汽车涂料一般由四种基本成分组成:

成膜物质(树脂、油料)、颜料(包括体质颜料)、溶剂和添加剂。

2、结构组分:溶剂型、水溶性、粉末涂料、光固化涂料等

3、涂料的作用

保护作用、装饰作用、特殊作用

二、涂料的分类、命名和型号

1、涂料的分类(GB/T2705-2003)

新标准提出了两种涂料产品的分类方法。对原来的以主要成膜物为基础的分类方法进行了补充完善,并在此基础上增加了以涂料产品用途为主线的分类方法。

2、涂料的命名

3、涂料的型号

新标准取消了GB/T2705-1992中涂料产品型号的规定,以适应当前涂料产品型纷繁难以统一规定的形势和许多生产厂家自定型号的潮流。

按涂料性能:清油、清漆、厚漆、调合漆、磁漆、底漆、腻子、粉末涂料、大漆、乳胶漆、水性漆、电泳漆、光固化涂料、胶液等

按涂层性能:透明漆、锤纹漆、裂纹漆、皱纹漆、闪光漆、防腐漆、防锈漆、保温隔热漆、耐热涂料、耐酸漆、耐碱漆、可剥涂料、高温涂料、耐油漆等

按涂料产品用途:铅笔漆、罐头漆、木器漆、家电涂料、自行车涂料、玩具涂料、机床涂料、工程机械涂料、农机涂料、锅炉漆、汽车涂料、汽车修补漆、集装箱涂料、铁路车辆涂料、黑板漆、塑料涂料等

汽车漆在历史上经过了三个主要飞跃:20世纪20年代的醇酸(磁)漆;60年代的丙烯酸(磁)漆和80年代的透明漆(氨基甲酸酯)。所以说,在20世纪,汽车漆取得飞跃的发展。可以把汽车漆简单划为普通漆和透明漆(镜面清漆)。

一般来说,两种漆具有相同的结构:金属材料——电解漆——底漆——色漆(普通漆的结构)。透明漆比普通漆要多一层:一种通常用聚氨酯或氨基甲酸酯形式的透明表层——透明漆。

目前,“涂料”与“油漆”并用和混用的情况比比皆是,甚至出现大谈“涂料”与“油漆”区别和关系的“专家”。涂料是涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能的固态涂膜的一类液体或固体材料的总称。早期大多以植物油为主要原料,故有油漆之称。20世纪60年代正式定名为涂料。

三、涂料的性能

四、涂层质量的技术指标

涂料的粘性、涂层附着力、颜色和外观、柔韧性、抗冲击强度、光泽、耐水性、耐热性、耐腐蚀性、耐候性、厚度等

有关的国家标准和测试方法

成膜物质是油漆的主体成分,其作用是使颜料保持明亮状态,使之坚固耐久并能粘附在物体表面,是决定油漆类型的物质。一般由干性油或半干性油改性的天然树脂(如松香)、人造树脂(如失水苹果酸树脂)、合成树脂类(如甲基丙烯酸甲酯、聚氨基甲酸乙酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等)制成。通常通过添加增塑剂和催化剂来调整、改进它的耐久性、附着力、防蚀性、耐磨性和韧性。颜料是油漆中两种不挥发物质之一,它赋于面漆色彩和耐久性,同时使油漆具有遮盖力,并提高强度和附着力,改变光泽,改善流动性和涂装性能。

颜料颗粒的大小和形状也很重要,颗粒的大小对遮盖能力有影响,颗粒的形状对漆面强度有影响。这些颗粒大致呈球状,有些也呈杆状,杆状颗粒可以使油漆膜的强度提高。

溶剂是油漆中的挥发成分,它的主要作用是能够充分溶解漆膜中的树脂,使油漆能正常涂抹。优质的溶剂能改善面漆的涂抹性能和漆膜特性,增强光泽,减小油漆网纹,从而减少抛光工作量,同时也有助于更精确地配色。除了油漆中已有的溶剂外,还用作稀释油漆使它的粘度适合涂布要求的稀释剂。

添加剂。近十多年来油漆工艺发生了巨大的变化,添加剂的使用也越来越常见。虽然添加剂在油漆中的比例不超过5%,但它们起着各种重要作用。有能加速干燥并增强光泽的固化剂,有减缓干燥速度的缓凝剂,还有能减弱光泽的消光剂,有些添加剂起的是综合作用:即减少起皱、加速干燥、防止发白、提高耐化学物质的能力。

第二节 涂漆前处理的常用材料

一、脱脂材料

二、除锈材料

三、磷化剂

四、钝化材料

第三节 汽车涂装的常用材料

在汽车工业发达的国家中,汽车涂料的用量在涂料产量中占有极其重要的地位,一般仅次于建筑用涂料,但在涂料的销售额中所占的比例最大。汽车涂装材料主要包括底漆、腻子、中间涂料及面漆。

汽车整车生产和汽车修复所用涂料又有所不同,主要是由于工艺的原因。

一、底漆

底漆是直接涂在经过表面处理的被涂物表面上的第一道漆,主要作用是防止腐蚀及填平基村的细微缺陷和锈斑等,是整个涂层的基础。常用的底漆 对底漆的要求:

目前,世界汽车生产中有92%使用电泳涂料(ED),其中90%采用阴极电泳涂料(CED)。阴极电泳涂料具有优异的渗透性,可均匀覆盖工作凹陷部位,并有极强的防腐性。

汽车底漆采用CED已成定局,但也有人提出采用粉末涂料作为底漆和中涂,而CED大方向不变。今后工作主要是进一步改善性能,如降低固体温度,提高平整性和耐久性。

二、腻子

腻子是由大量的填充料和以各种涂料为粘结剂所组成的一种粘稠的浆状涂料。

用来填嵌工件表面的气孔、裂纹、擦伤等缺陷,以获得均匀平整的表面。常用的填充材料:滑石粉、重质碳酸钙、沉淀硫酸钡、石膏粉、黄丹或红丹

三、中间涂料

底漆和面漆之间的一层涂层涂料。用于承上启下。

涂料的水性化是由底到面逐步发展的,底漆已经水性化,中涂开始水性化。20世纪80年代末期,在大部分汽车涂装线上开始使用水性金属闪光底色漆。进入90年代,加快了使用水性化的步伐,尤其有欧洲,中涂涂料已实现了水性化。

四、面漆

面漆是车身涂装中最后一层涂层。

汽车面漆分两类,即本色漆和金属闪光漆,大体上各占一半。近几年金属闪光漆系列发展迅速,珠光漆,梦幻涂料等层出不穷,颜色也向具有高透明感、深度感、高色彩方向发展。

本色漆是否再罩清漆,仍有不同的看法,总的看都认为罩清漆后,漆膜外观、耐久性都有所提高。

五、汽车修补用漆

1、常用汽车修补漆的选择

根据涂料的成膜物质,我国目前统一分类为:油脂漆、天然树脂漆、酚醛树脂漆、沥青漆、醇酸树脂漆、氨基树脂漆、硝酸漆、纤维素漆、过氯乙烯漆、乙烯酸漆、丙酯漆、环氧树脂漆,聚氨酯漆,元素有机漆、橡胶漆、其他漆等17大类。

根据涂料的干燥形式,它又可以分为:常温空气干燥型、溶剂挥发型、烘烤干燥型、双组份固化干燥型。

(1)常温空气干燥型。这类涂料的干燥主要是在常温空气下,靠自身的氧化和聚合反应而形成坚硬的漆膜。包括油脂漆,天然树脂漆、酚醛树脂漆、沥青漆、醇酸树脂漆。

(2)溶剂挥发型。这类涂料是靠溶剂的挥发而干燥成膜。涂料自身不会发生化学变化。包括硝基漆、过氯乙烯漆、乙烯树脂漆、纤维素漆、丙烯酸漆。(3)烘烤干燥型。这类涂料的干燥,是靠成膜物质在高温作用下起交联反应而固化成膜,包括氨基树脂漆、热固性丙烯酸漆、热固性环氧漆等。

(4)双组份固化型。双组份涂料的干燥,是靠固化剂的活性基团引起成膜物质中分子交联而固化成膜。一般以常温干燥为主,也可低温(60~70℃)烘烤固化成膜。双组份涂料的干燥速度 及涂膜性与环境温度和固化剂加入量有关,如固化剂加入量过多,干燥速度对某些涂料反而慢,且漆膜脆性大。因此必须按规定比例配比为好。双组份固化型涂料包括:环氧漆、聚氨酯漆、有机硅漆和橡胶漆。

2、底漆

(1)酚醛底漆。酚醛底漆是由酚醛或改性酚醛树脂与颜料、体质颜色料等制成,含颜料和体质颜料较多,漆液呈浆状。颜色有铁红、灰色、锌黄,有一定的防锈能力及良好的附着力,耐水性好,并能耐硝基漆的“咬底”。

(2)沥青烘干底漆。沥青底漆是由天然沥、合成树脂与干性植物油一熬炼后加颜料、体质颜料制成的黑色浆状。由于防腐蚀性能及抗水防锈能力强,且有良好的抗石击性,在汽车中常用于车架、车轮、挡泥板等部件作底漆,特别是经过磷化处理的耐附着力更强。

(3)醇酸底漆。这也是汽车上常用的一种底漆,是由改性醇酸树脂、防锈颜料、体质颜料制成。肯定良好的附着力和防锈锈能力,干燥较快,能耐硝基,过氯乙烯漆的咬底。

(4)环氧酯底漆。此漆的漆膜坚硬耐久,附着力较好,加上烘烤干燥,可提高漆膜的防潮、防盐雾及防锈能力,常与X06-1磷化底漆配合使用。

(5)过氯乙烯底漆。此漆具有耐油、耐候性和三防性能,但其附着力差,施工中常在60~65℃温度中烘烤2h,可增强附着力及其他性能。常在湿热地区、化工产品、车辆和公共汽车中应用。

(6)磷化底漆(双组份涂料)。此漆可增加有机涂层和金黄色属表面的附着力,防止锈蚀,处长长有机涂层使用寿命。有色和黑色金属漆底漆前的打底,可代替金属表面的磷化处理,也可用作烘烤面漆的底漆。但由于涂膜很薄,不能单独作为底漆使用,而必须与其他底漆配套使用。

(7)聚氨酯底漆(双组份涂料)。此漆具有良好的附着力、耐水性、耐热性、耐化学性和三防性能。

(8)硝基底漆。此漆由硝化棉、改性树脂和颜料等组成,漆膜干燥快,易打磨,常用于汽车耐汽油和耐润滑油部件打底。

(9)丙烯酸底漆。此漆是由甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酰胺共聚树酯与锶铬黄等颜料和有机溶剂等组成。附着力强,耐候、耐热、防潮、防腐和防霉性能良好。(10)常用进口底漆

美国杜邦公司底漆。1020R多用途高膜厚底漆(双组份)。对铁、铝等金属裸体具有优良的附着力,通讯良好的防锈、防腐蚀性,耐用该底漆还可以在原有的旧漆上施工,与不会引起收缩或下陷的现象,因此具有优良的密封性和隔离效果。

830R环氧底漆(双组份)是一种不含铬的环氧底漆。适用于各种金属表面及玻璃钢表面,对裸露金属能提供最佳的防腐蚀保护和良好的填充性能。有绝好的施工性能。

先达利30SR硝基底漆肯定附着力强和防蚀的性能,喷涂后涂面平滑,可用

于各种材料的基体上,并与各种面漆相配套。既可作一般底漆,又可作二道中途底漆。

美国PPG公司底漆。D831达壮1+1快干底漆是一种不含铬酸盐的双组份底漆,与D832或D833硬化剂配合使用。可广泛地使用于钢材、铝、锌、电镀板及原厂漆和其它旧漆,以增加其附着力。

D836/D838高霸5+1底漆有特强的附着力和全面封盖旧漆的能力。D836为黄色、D838为白色,能调合成喷灰、底漆、中途漆和湿碰湿中途漆等不同底漆。英国ICI公司底漆。P565—597耐用侵蚀底漆(磷化底漆)能为钢铁、铝材、白铁皮、镀锌铁板等提供良好的附着力和防防防锈性能,是一种极佳的防锈底漆。P082—28防浮红底漆。主要用于旧漆中“红色”颜料透现(俗称反红)。

P565—777超能免磨底漆与P100—2020柔软添加剂配合为PUR聚氨酯类塑料件和泡沫型塑料提供良了的附着力。还有防止龟裂的性能。

3、腻子

腻子品种很多,有造漆厂制造的成品腻子,也有自行调制的油性腻子。在成品腻子中有常温干燥型、烘干型快干型腻子以及单组份和双组份腻子。使用时要结合具体施工对象,根据修复汽车的档次、损坏程度以及对外表面漆的要求灵活选用。

(1)国产常用汽车腻子

醇酸腻子。它属常温自干型腻子。硝基腻子。它属于快干型腻子。

还有环氧腻子、环氧酯烘干腻子、氨基烘干腻子等。

自制油性腻子:根据我国汽车维修油漆传统工艺,在自制油性腻子的调配与操作中,有一些固定的配方。在具体操作过程中,应根据具体情况(如天气、温度、湿度等)进行调配。(2)常用进口汽车腻子

新劲公司腻子:原子粗灰系双组份聚酯腻子,有极高填补力,可作底层原子灰,适合填补较大面积的凹痕及不平滑的金属表面。用于钢面或防护绿底漆表面,快干易磨。

ICI公司腻子:P551-1050原子灰(腻子)双组份原子灰。填补较深凹的原厂高温烤漆(丙烯酸漆除外)、裸金属、钢、铝及非溶性修补漆。

PPG公司腻子:A656/A663多用途聚酯原子灰系高级双组份酯腻子,适用于镀锌

板、不锈钢、铝及玻璃钢在内的各种基底材料。A656为标准型;A663为慢干型,适用于大型车辆及高温天气。“原子灰”?(4)面漆

国产常用汽车面漆。进口常用汽车面漆。

美国杜邦公司汽车喷漆系列:利赛400是新一代纯丙烯酸单组份自干性汽车修补漆,有素色、金属和珍珠色等品种。具有容易施工和快速干燥的优点以及烘漆一样的颜色和光泽保持性和耐候性,是取代传统的硝基和醇酸漆的首选产品。先达利500。系双组份烘漆具有高度遮盖力,特别持久的色泽及光亮度,无论作为素色烘漆或单层做法的银粉漆使用,同样能得到优异的效果。

先达利7600S速干性超级烘清漆是一项新一代的产品,不需要抛光就具有与众不同的高度光泽,涂膜表面平滑。

美国PPG双组份汽车烘漆:达壮DG双组份高光泽低温烘漆具有高光泽、高膜厚、耐酸碱、抗化学性高的双组份面漆,漆料中高固体,适合于高级轿车、巴士及广告车的修补。

达壮BG双工序色漆是单组份磁漆,在施工中系2层涂装,先喷完素色漆与银漆与银粉漆后,再喷上清漆。

英国ICI汽车喷漆系列:P030系列—BELCO单工序硝基纯色漆。此系丙烯酸硝化棉型漆,漆膜光亮鲜艳,遮盖力强,并可喷涂在其它硝基型面漆上。P190—390快干罩面漆为单组份硝基型清漆,可提供面漆罩光及保护银底色漆,为P032银底色漆和纯底色漆罩光用。第四节 涂漆后处理的常用材料

一、抛光、增光材料

抛光剂:比研磨剂含颗粒更细的一种新型研磨材料。

能去除漆面较厚氧化层、划痕及喷漆时出现的“麻点”“垂流”等。使用方法:均匀涂沫于汽车漆面,用抛光机。注意事项:用前先小试为好,配合抛光机使用。

可分为:强力、漆面还原、快速、玻璃、多功能

二、保护材料 车蜡

1、去污蜡:具有去污、除锈、防垢、保持光亮的功能。恢复漆面及金属面的鲜艳色泽。使用方法:在不吉器具表面涂抹。适用范围:汽车车身。注意事项:不可在车身温热时使用。

2、光亮蜡:光亮持久,品质稳定。在漆面形保护膜,防止氧化、酸蚀、雨水侵蚀。使漆面不粘灰尘。内含色彩鲜艳剂。如漆面粘着污污,请用“去污蜡”除垢后,再涂抹。使用方法:涂抹车身表面。

适用范围:汽车车身、各种金属制品,如冰箱及木制品。

3、保护蜡:以蜡为基础。除去油污、柏油。防止生锈。产生稳定、防水的保护膜。

使用方法:洗净汽车。完全干燥。使用前摇动罐子。均匀喷涂即可。适用范围:汽车的表面及槽沟。

注意事项:不可使用在以桐油为基础的油漆面上。为易燃物。保护漆与保护剂 蓄电池接线柱保护剂 真皮保护剂 铝钢圈亮丽保护漆 第五节 汽车涂装的辅助材料

一、稀释剂

二、防潮剂

三、催干剂

四、固化剂

五、脱漆剂

第九章 汽车车身涂装的工具与设备

一、教学目的:

1、熟悉空气供应系统、喷烤漆车间设备;

2、掌握喷枪等工具的使用与故障排除。

二、教学内容:

第一节 车身表面预处理的工具与设备

一、手工机械除锈工具

二、手工机械打磨工具 第二节 喷涂的工具与设备

一、喷枪

1、喷枪的功能

2、喷枪的类型:普通、高压无气、静电

3、普通喷枪的类型:吸力、压力、重力

二、空气压缩机 第三节 干燥设备

一、红外灯

二、烘箱

三、喷漆烤漆房

第十章 车身涂装材料的调配与使用

一、教学目的:

1、了解汽车涂料的选用方法;

2、掌握涂料颜色的调配方法;

3、熟悉涂装病态的表现和防治方法。

二、教学内容: 第一节 汽车涂料的选用

一、汽车修补漆

汽车修补漆顾名思义是指对汽车车身原厂漆进行重新修补用的油漆。它只能由工人用手工作业,喷涂必须在低温(60摄氏度以下)操作。修补漆必须具备两种功能:保护功能及美观功能。包括:腻子类、底漆类、面漆类

汽车原厂漆使用的油漆,与一般汽车修补漆有所不同,汽车原厂漆是汽车出厂前统一涂装所用油漆。汽车厂对其整车所用油漆有专门要求,所以大多数汽车厂与造漆公司制定了特殊的供货协议。而未经加工的金属车身,因没有其他塑料附件,加上喷涂作业在涂装生产线上温控环境下进行,故一般选用高温烘漆。

二、原漆面油漆类型的确定

1、目测法。如果车身外形线附近的表皮组织粗糙,或漆面摩擦后出现了“抛光组织”,则说明原来用的是抛光型油漆。

2、溶剂法。用蘸有硝基漆衡释剂(香蕉水)的白布摩擦漆膜,观察漆膜溶解的程度。如果漆膜溶解,并在布上留下印迹,则是自干漆;如果没有溶解,则可能是烘漆或双组分漆。丙烯酸聚氨酯漆没有自干漆那样容易溶解,但有时溶剂能渗进去,消弱表面光泽。

3、加热法。首先用细砂纸蘸水打磨,使漆膜失去光泽,然后用红外线灯加热。如果钝化表面重新出现光泽,则说明是丙烯酸喷漆。

4、硬度测试法。各种油漆干燥后漆膜的硬度不一样的。一般来说,双组份漆和烘漆的漆膜的硬度比自干漆高。确定漆膜硬度和厚度最常用的方法,是用电磁式厚度计或机械式厚度计测得。第二节 涂料颜色的调配

修补漆色标定:根据亮度、色调、色度,用图解法确定油漆和汽车颜色之间关系的过程,为颜色标定。颜色标定只有在汽车本身对比时才有意义。掌握和

应用颜色标定方法,同时能区别在亮度、色调、色度方面变化产生的差异。第十章

由于汽车原面漆颜色成分不同,光照程度不同,使汽车褪色程度造成很大差异。例如:汽车存放在车库里颜色褪得比较慢,而停放在路边、树下的汽车褪色比较快;在西北高原,因日光中的紫外辐射较强,汽车的颜色变化快;在工矿城市使用的汽车,因酸雾较强颜色影响较大。因此,在汽车修补面漆的调色过程中,应考虑褪色面漆的变化情况。一般讲,新车在开头几个月颜色褪得最快,以后就慢了下来。

调色是汽车修补漆配色的一个重要环节,如果弄懂了调色理论,了解周围环境对颜色的影响,拟定完整的调色程序,就可以为调出正确的颜色。调色的基本目的:

1、调节修补色漆与汽车原漆之间的细微差别,使两者相配。

2、使修补色漆与褪色的汽车面漆相匹配。

3、在无配方或无漆码的情况下,调配汽车修补色漆。颜色基础 颜色 光谱三原色

在我们生存的这个世界,有二种色彩体系,一种是光谱色,也就是我们在电脑使用中经常听到的RBG色系。光的三原色是红(red)绿(green)蓝(blue),简称RGB。但是目前来看,这种色系只用于电脑/电视显示器,对于涂装而言,影响不大。所以我们这里不详谈。印刷三原色

另一种色系就是我们画画和印刷所用的CMYK色系。它的三原色(primary hues)是我们熟悉的红(red)黄(yellow)蓝(blue),简称CMY。由于实际操作中很难用三原色调出太多的暗色系颜色,所以我们往往会往三原色中加入黑色,从而形成了CMYK色系。色调

在我们的现实中,总会有一些颜色使人心潮澎湃,又有一些色彩使人心静如水。在专业上,我们会一些使人感到温暖、激动的颜色称为暖色,这暖色的这一类型统称为暖色调。同样,我们把一些使人感到寒冷、冷静的颜色称为冷色,而冷色的这一类型统称为冷色调。

间色

当我们把三原色中的红色与黄色等量调配就可以得出橙色,把红色与蓝色等量调配得出紫色,而黄色与蓝色等量调配则可以得出绿色。由三原色等量调配而成的颜色,我们把它们叫做间色(secondary color)。当然三种原色调出来就是近黑色了。补色

在画画时,我们会发现把红色和绿色调配在一起会变成灰色,这就是互补色了,专业上我们说红色是绿色的补色,反之亦然。在色环上,原色与其对面的间色互为补色。同样,黄色与紫色是互补色,蓝色与橙色是互补色。互补色放在一起会有和谐的效果。复色

如果我们把原色与二种原色调配而成的间色再调配一次,我们就会得出复色。在一些教科书中,复色也叫次色、三次色。复色是很多的,但多数较暗灰,而且调得不好,会显得很脏。无彩色

在涂装中,并不见得我们会用得很多的色彩缤纷的颜色。在专业上,白色和黑色,以及黑色与白色调配出来的灰色称为无彩色。特殊色

有两种色,我们称为特殊色--金色与银色。为什么称它们为特殊色?你会发现用三原色或者更多的间色都根本无法把它们调出来,不信你就试试吧。色相

这里所说的色相(hue)和我们读报纸说谁谁出卖色相的色相是完全不一样的东西。专业上,我们把根据颜色在光谱中的位置,并赋于名称,这就是色相。明度

明度是指颜色中所包含的黑白成分的多少。有时候我们也称它做灰度。如果你还不明白,可以把彩色照片拿到复印机去复印就可以看到不同的彩色相对应不同的灰色。黄色是明度最高的,所以你复印黄色的话,出来仍是白的(纸张跟没复印一样)。彩度

彩度,有些教科书也叫做纯度,它是指色彩的饱和度。对比

不同的颜色放在一起,它们的对比是不一样的。特别是在做广告牌时,如果对比太弱,那观众的识别度就越差。当然,在室内设计中,不是对比越强就越好的,比较理想的是采用互补色的对比配搭。类似色

在色环中邻近的一些颜色,我们就把它们叫做类似色。类似色在室内设计中使用是极为频繁的。把它们放在一起,看上去是很配的。配色要点及用量计算

视觉三要素:光线、物体、观察者 日光、白炽灯、日光灯的色相 光源与非光源 反射、透射、吸收 色调、明度、纯度顺序

用量确定:Q=ū/[(1/D)-(1-N)/d)(g/m2)Ū为涂膜厚度Ūm,D为涂料密度(g/cm3),N为涂料中不挥发成分含量(%),d为涂料中所含溶剂密度(g/cm3)。调色设备

一、调漆机

二、阅读机

三、调色电脑

四、电子秤 涂料粘度调整

一、工具

1、粘度计

涂-4粘度计测定的粘度是条件粘度,即为一定量的试样在一定温度下从规定孔径的孔所流出的时间,用秒表示。用以下公式可将试样流出时间秒(s)换算成运动粘度值(mm2/s)。

t< 23s时,t=0.154μ+ 11 23s≤t≤150s时,t=0.223μ+ 6.0 式中:t为流出时间,s;μ为运动粘度,mm2/s。

2、油漆调配比例尺

二、调粘度工艺

第三节 涂料质量及涂装病态与防治 质量评价

GB/T1723-1993 涂料粘度测定法 GB/T1727-1992漆膜一般制备法 GB/T1730-1993 漆膜硬度测定法 GB/T1731-1993漆膜柔韧性测定法 GB/T1732-1993漆膜耐冲击测定法

GB-T1730-1993 漆膜硬度测定法摆杆阻尼试验 GB-T1733-1993 漆膜耐水性测定法 GB-T1734-1993漆膜耐汽油性测定法

GB-T1766-1995色漆和清漆涂层老化的评级方法 GB-T5208-1985涂料闪点测定法快速平衡法 GB-T5209-1985色漆和清漆耐水性的测定浸水法 GB-T5210-1985涂层附着力的测定法拉开法 GB-T6739-1996涂膜硬度铅笔测定法 GB/T6750-1986色漆和清漆密度的测定

GB/T6751-1986色漆和清漆挥发物和不挥发物的测定 GB/T6753.3-1986涂料贮存稳定性试验方法 GB/T9264-1988色漆流挂性的测定

第四篇:汽车车身钣金维修工艺论文

摘要: 汽车车身钣金维修工艺

汽车钣金就是汽车维修的一种方法,又叫冷做。如果车身外观损坏变形,就需要钣金这个工序,汽车碰撞修复已经由原始的“砸焊拉补”发展成为车身二次制造装配。碰撞事故车辆的修复不再是简单的汽车钣金的敲敲打打,修复的质量也不呢不过单靠肉眼去观察车辆的外观缝隙,维修人员不但要了解车身的技术参数和外形尺寸,更要掌握车身材料特性,受力的特性传递车身变形趋势和受力点以及车身的生产工艺。如焊接工艺等等。在掌握这些知识的基础上,维修人员还要借助先进的测量工具,通过精准的车身三维测量,以判断车身直接的间接的受损变形情况,制定出完整的车身修复方案,配合正确的车身修复方案,将车身各关键点恢复到原有的位臵。

关键词:承载式车身,车身变形,拉伸修复,车身数据测量,车门,翼子板。

Abstract:

Car is the automobile maintenance of sheet metal a kind of method, and that cold.If the body appearance deformation damage, they need to sheet metal this process, car collision repair has by the original “hit welding pull up a body secondary manufacturing assembly.Collision accident of vehicle repair is

no longer a simple car hit play in sheet metal, the quality of repair not? But single naked eyes to observe the appearance of the vehicle gap, the maintenance personnel not only to understand the technical parameters and the shapes of the body size, more to master body material properties, characteristics of the stress transfer body distortion trend and stress and the production process of body point.Such as welding process and so on.In master the knowledge, and on the basis of the maintenance personnel also by means of the advanced measuring tools, through the precise body 3 d measurement, to determine the indirect damaged body directly deformation condition, make a complete the repair scheme, with the right body repair plan, will be the key point back to the original body position.Keywords: Integral body, frame deformation, tensile repair, body data measurement, the door, the wing son board.目录:1.汽车车身修复技术概述 2.汽车车身修复工具介绍 3.汽车车身修复测量工艺 4.汽车修复技术工艺

概述:

随着汽车技术的发展,汽车的车身结构特别是轿车车身的材料、结构也发生了变化,承载式车身的应用越来越广泛。由此给车身修复工作提出了更高的要求。钣金修复后不只是为了恢复外形,而更重要的是尽最大的努力使整个车身壳体恢复到损伤前的状态,以保证修复过的汽车不因为车身修复而出现“二次事故”;喷涂方面不仅要满足外观平整的要求,对色彩、耐用等要求也日益提高。所有这些必须应用先进的设备,进行规范作业,严把质量关,以满足车身维修作业高标准、高质量的要求。

汽车车身修复介绍:

一、现代车身结构特点

汽车车身车身修复结构主要包括:车身壳体、车门、车窗、车前钣制件、车后钣金件。还有另一种叫法,就是车身十三大件:前保险杠,后保险扛,前左翼子板,前右翼子板,后左翼子板,后右翼子板,前左车门,前右车门,后左车门,后右车门,左下坎,右下坎,车顶。

车身壳体是一切车身部件的安装基础,通常是指柱等主要承力元件以及与它们相连接的钣件共同组成的刚性空间结构。客车车身 多数具有明显的骨架,而轿车车身和货车驾驶室则没有明显的骨架。车身壳体通常还包括在其上敷设的隔音、隔热、防振、防腐、密封等材料 及涂层。

车门通过铰链安装在车身壳体上,其结构较复杂,是保证车身的使用性能的重要部件。这些钣制制件形成了容纳发动机、车轮等部件的空间。并且,车身四门内衬也包括在车门中,现代车门内衬基本上都是通过卡子与车门连接,是为了拆装方便。

车窗包括:车窗玻璃,车窗玻璃升降器等

车前钣金件包括:前保险杠,左右前翼子板,前大框等 车后钣金件包括:后保险杠,左右后翼子板等

车灯包括:两前大灯,有的雾灯在与大灯分开,后两大灯,高位制动灯的安装与矫正等

车前后保险杠,车辆前后保险杠除了保持原有的保护功能外,还追求与车体造型和谐与统一,追求本身的轻量化。目前轿车的前后保险杠采用了塑料,人们称为塑料保险杠。塑料保险杠是由外板、缓冲材料和横梁等三部分组成。塑料保险杠具有强度、刚性和装饰性,从安全上看,车辆发生碰撞事故时能起到缓冲作用,保护前后车体,从外观上看,可以很自然地与车体结合在一块,浑然成一体,具有很好的装饰性,成为装饰车辆外型的重要部件。前后保险扛的拆装技巧:先把前保险杠车底下部位的螺丝拆下来再打开前盖,打开前盖了不能急着拆螺丝,由于也不知道你说的事什么车型,所以你得先看看前灯的安装螺丝,一般车辆是要拆二颗大灯螺丝,在大灯下面还有三颗螺丝将保险杠固定在车的龙骨上,最后再拆龙骨上面的几颗螺丝就可安全取下保险杠了。拆的时候注意保险杠上面的的灯光和线路。拆的时候先拆

线和灯最后拿下的才是保险杠1、1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承载式车身的汽车没有刚性车架,只是加强了车头、侧围、车尾、底板等部位,发动机、前后悬架、传动系统的一部分等总成部件装配在车身上设计要求的位臵,车身负载通过悬架装臵传给车轮。承载式车身除了其固有的乘载功能外,还要直接承受各种负荷力的作用。承载式车身不论在安全性还是在稳定性方面都有很大的提高,它具有质量小、高度低、装配容易等优点,大部分轿车采用这种车身结构。对承载式车身而言,由于整个车身都参与承载,强度较好,因此可以减轻车身的自重而无需车架,车室内空间可增大,地板高度可降低,整车的高度也可下降,有利于提高轿车的行驶稳定性和上、下车的方便性承载式车身的制造工艺性好、生产效率高。当汽车发生碰撞时,车身具行均匀受载和将载荷扩散的能力、车身局部变形对轿车室内的影响较小,乘载式车身的它要缺点是:振动和噪声直接传至乘客宰、影响乘坐的舒适性;车身损坏后修复难度大。

2.2轿车车身构造:壳体结构、前中后舱

钣金维修常用设备

一、钣金维修常用手工工具

汽车钣金常用手工工具包括:通用工具、车身修理工具等。

1.通用工具

汽车钣金维修所使用的工具如各式扳手、螺丝刀、钳子和铁剪刀等一些常用的手工工具。

2.车身修理工具

(1)球头锤。扳金作业的多用途工具,用于校正弯曲结构,一般用于作业初成型车身部件。

(2)橡皮锤。用于柔和地敲击薄钢板,不会损坏油漆表面。

(3)铁锤。铁锤是复原损坏的钣金件所必需的工具,用来敲打损坏的金属板使其大致回到原形,在更换金属板时则用于清理损坏的金属板。

(4)镐锤。维修小的凹陷,其尖端用于将凹陷从内部锤出,对中心部位柔和地轻打即可,其平端与顶铁配合作业用于去除高点和波纹。

(5)冲击锤。维修大的凹陷时,冲击锤用于凹陷板面初始的校正,或加工内部板和加强相关部位。这种情况需要较大的力量,而不要求光洁的表面。

(6)精修锤。用冲击锤修复凹陷之后,需要用精修锤以得到最后的外形。

(7)顶铁。通常顶在锤敲击金属板的背面,用锤和顶铁一起作业使高起的部位下降,使低凹部位上升。

(8)楔形铁。具有多种形状和尺寸,可与不同的面板形状匹配使用

(9)撬镐。用于进入有限的空间,撬起凹点,具有不同的长度和形状。

(10)手电钻:手电钻是以电为动力的手持式钻孔工具,电

源电压一般有220V和36V两种,其尺寸规格有φ3.6~φ13mm若干种。

(11)、手提砂轮机:按砂轮直径分,常用的规格有φ150mm、φ80mm、φ40mm三种。

(12)、盘式砂磨机:盘式砂磨机通常打磨工作时用的砂轮片粒度为60#,80#或120#等,一般常用的是80#。

二、汽车钣金修复的主要流程:

钣金工作主要流程可大致分为:1:车体拆装;2:车体校正;3:车身修复。而每一个不同的流程又可细分为若干个流程。

三、钣金维修常用焊接设备: 1.惰性气体保护焊机

惰性气体保护焊机主要用于焊接高强度、低合金钢车身,以及焊接铸铝件,如破裂的变速器、气缸和进气管等。

2.电阻点焊机

电阻点焊是对整体式车身进行焊接时最常用的一种方式。电阻点焊机适用于车身上要求焊接强度高、不变形的薄钢板。应用范围包括车顶、车门窗、车门槛板以及外部部件

3.氧-乙炔焊机

氧-乙炔焊是熔焊的一种形式。乙炔和氧气混合后,在喷嘴处点燃后作为一种高温热源(大约为3000℃),将焊条和母材金属熔化并接合在一起。由于难以将热量集中在某一个部位,热量将会影响周围的区域而降低钢板的强度。因此汽

车制造厂都不建议使用氧-乙炔焊机来修理损坏的汽车。氧-乙炔焊机在修理厂还可用于修理损坏的汽车车身、进行热收缩、硬钎焊和软钎焊、表面清洁和切割非结构性的零部件。

4.钎焊机

钎焊只能用在密封结构处。钎焊在焊接过程中只熔化有色金属,而不熔化母材,一般在汽车车身上进行钎焊(一般指硬钎焊,用黄铜或镍)。钎焊类似于两个物体粘在一起,熔化的黄铜充分扩散到两层母材之间,形成牢固的熔合区,焊接处抵抗碰撞的抗弯强度小于母材的抗弯强度。维修中需要注意的是,只能对制造厂已进行过钎焊的部位进行钎焊,其他地方不可钎焊。

5.铝焊机

随着汽车新材料的使用,许多汽车上的各种板用铝来制造,与钢相比,铝板的修理难度更大。铝比钢柔软,铝受到加工硬化之后,更难加工成型,铝被加热容易变形。铝制车身及车构件的厚度通常是钢件的1.5~2.0倍。

四、车身及大梁校正设备

校正设备是具有多种功能的车身固定系统。一台好的校正设备,应该具有多种形状的钣金拉伸工具,具有全方位的拉伸施力装臵,带有实用的测量系统。特别是对整体式车身的修复,其测量系统必须同时显示每一个参考点上非准直度的大小和非准直度的方向。只有用这样的设备,维修人员才能够精确确定拉伸

校正顺序,监控整个校正过程,并确定每个拉力的作用效果。

汽车车身修复测量工艺:

一、利用测量工具结合控制点进行分析 1、1车身测量工具主要包括机械测量系统和电子测量系统,它们对于维修前的损伤诊断和维修后的效果确认具有重要作用。车辆测量就是用专用工具和设备,测量车身上各参考点的位臵,将测量结果和理想位臵(未受损的车身参考点)进行比较,就可以确定车身所受损坏的范围、方向及程度。车身构件的位臵偏差不能过大,一般不超过3mm,否则装配在车架或承载车身上的总成,如转向和悬架在车发生严重损坏时,就会改变其位臵,产生振动、噪声等难以控制的问题。测量中需要结合控制点,即参考点进行重点分析,参考点是在车架或车身上选定进行测量的点,通常是孔、特殊螺栓、螺母、板件边缘或汽车上的其他位臵,修理损坏严重的汽车,实际上就是把这些参考点恢复到理想位臵的过程。1、2测量车身尺寸的基准

所有车身尺寸说明中,有两个重要的尺寸参照基准,基准面和中心面,基准面是一个假想与汽车底面平行且有一定距离的平面,汽车制造和修理时,所有高度尺寸都以此作为基准。中心平面将汽车分成左右相等的两半,有些汽车上能看到中心标记,在车顶和车底板上做一系列标记点,这些点都在中心面上,利用中心标记,可以方便迅速地测量横向尺寸。在整个修理过程中,必须对受伤部位上的所有主要加工控制点对照车型数据复查。准确的损坏情况可用车型数据相对于车身上具体点的测量估测出来。维修人员应该对事故车准确进行测量、多次测量并且核实所有的测量结果。

二、车身数据进行测量及工具的选择使用

车辆发生事故板件变形后需要进行维修,维修的基本要求是把变形的车身板件修复到与原车身一致,这就需要使用车身数据和测量工具来确保变形的板件修复到原有的尺寸。在修理不同的损坏类型所使用的测量方法和工具是不一样的,并不一定所有的尺寸的确定都需要使用三维测量的方法。

2、1 测量方法

车身修复时所使用的测量方法一般分为目测、点对点测量和三维测量三种方法。2、2目测

目测就是用眼睛去观察板件之间的配合情况,可以快速确定板件之间是否对齐、缝隙是否均匀,但是它是一种大约的主观判断,不能精确的确定板件的准确位臵。这种方法一般应用在车身外覆盖件之间的配合和对齐情况。如发动机罩与左右翼子板的对齐,前后车门与门框、与前翼子板和后侧围板之间的配合,行李箱盖与左右后侧围板、保险杠和尾灯之间的配合情况,它强调的是肉眼观察板件的配合缝隙是否均匀,车身线是否一致,重点在于车身外部板件是否美观。一些小事故的车身外覆盖件的维修或

更换后的板件定位、大事故修复后外覆盖件的装配等工作可以使用目测的方法,既快速又方便,但需要维修人员有丰富的操作经验。2、3 点对点测

对于一些碰撞相对严重的事故车,其散热器支架、挡泥板、挡泥板加强件、门框等部件产生变形,这些板件的整形就需要使用测量的方法,不能仅仅用目测来定位。这时可以使用点对点测量的方法。点对点测量就是每次通过测量车身上的两个测量点(一般是车身上的孔、螺栓等)来与标准数据对比,判定是否在标准尺寸误差范围内。一般使用的测量工具比较简单,如卷尺、钢板尺和轨道式量规等。测量时要注意:车身上的孔或螺栓的中心才是测量的位臵,而一般修理工在测量是只是测量孔或螺栓的边缘,不同情况下测量会有误差或者测量错误,只有当两个测量孔同样大时才可以直接测量同侧边缘得出测量值,否则应该测量两个孔的内侧边缘和外边缘,然后取其平均值就是两个孔的距离。2、4 三维测量

而对于车身的底部板件如前后纵梁、门槛板、地板纵梁等部件发生变形后的修复或更换必须要使用三维测量的方法来确保数据的准确性。这些部件的尺寸恢复后,其上部板件的尺寸如发动机舱、门框、行李箱等部位,可以大量的使用点对点测量的方法来维修。最后的覆盖件的调整可以使用目测的方法来恢复板件

之间的配合。三种测量方法使用要根据车身不同的损坏程度和修复的不同部位来确定,不能用目测和点对点的方法完成所有损坏类型板件的修复,这样不能保证底部板件尺寸的正确性;也不要用三维测量来完成所有板件的修复,这样对上部板件的修复要浪费大量的时间。在操作中只有灵活的应用不同的方法,才能高质、高效的。2、5 该车的损伤程度

我们这次面对的的车辆就是前车身受到碰撞导致车身前端的撞击使得汽车的前纵梁及相关部件严重的变形,所以我们就根据4s店的现有设备地八卦大梁修复艺仪器,对车辆底盘及车身进行了全面的校正。

汽车车身修复技术工艺:

一、对车身损伤认定的基本方法及该车的损伤程度

检测损伤基本状况 检测损伤的过程中,需要目测碰撞的位臵,确定碰撞方向及碰撞力大小,并检查可能存在的损坏。对于事故中损坏的车辆,应询问事故发生时汽车的速度和撞车或翻车的部位、方向及角度,了解被撞汽车的撞击形式、位臵和角度等情况,以直观的方法确定碰撞损伤的部位和可能波及到的区域。还可结合试车和测量仪器对汽车进行全面检查,确认车身底板是否变形,车身是否受到整体损伤和整体扭斜,检查和确认车门开启是否自如等,以确定汽车的损坏程度和修理方式。确定所有受损部位 撞击后的车辆不仅是外表的损伤,虽然车辆在被撞击损

伤后,直接看到的只是外表的损伤,但是现在的轿车在车身设计上多数采用刚柔结合的设计原理,利用吸收分解理论来缓冲撞击力,保证乘客最大程度的安全,所以当车辆受到撞击后不仅是撞击部位的变形损坏,其整个车身的多处如大梁、悬架和发动机等部件也可能产生变形。有时,有些车辆前面受到撞击,经检测发现后部也发生了变形。遇到这种情况,如果在钣金维修中只是简单地修复被撞击部位,那么必定会对车辆的行驶带来隐患。因此在车辆受损之后需要观察车身受损状况,弄清楚碰撞时车身如何受力,力是如何沿着车体传递的,对损伤部位和相关区域的部件进行深入分析,进行科学的诊断,才能确定所有受损部位。检测过程中需要沿着碰撞路线系统检查相关部件的所有损伤,直到没有任何损伤痕迹,以及周边区域的损坏为止。

二,对车身数据进行测量及工具的选择使用

车辆发生事故板件变形后需要进行维修,维修的基本要求是把变形的车身板件修复到与原车身一致,这就需要使用车身数据和测量工具来确保变形的板件修复到原有的尺寸。在修理不同的损坏类型所使用的测量方法和工具是不一样的,并不一定所有的尺寸的确定都需要使用三维测量的方法。

车身修复时所使用的测量方法一般分为目测、点对点测量和三维测量三种方法。

1、目测

目测就是用眼睛去观察板件之间的配合情况,可以快速确定

板件之间是否对齐、缝隙是否均匀,但是它是一种大约的主观判断,不能精确的确定板件的准确位臵。这种方法一般应用在车身外覆盖件之间的配合和对齐情况。如发动机罩与左右翼子板的对齐,前后车门与门框、与前翼子板和后侧围板之间的配合,行李箱盖与左右后侧围板、保险杠和尾灯之间的配合情况,它强调的是肉眼观察板件的配合缝隙是否均匀,车身线是否一致,重点在于车身外部板件是否美观。一些小事故的车身外覆盖件的维修或更换后的板件定位、大事故修复后外覆盖件的装配等工作可以使用目测的方法,既快速又方便,但需要维修人员有丰富的操作经验。

2、点对点测

对于一些碰撞相对严重的事故车,其散热器支架、挡泥板、挡泥板加强件、门框等部件产生变形,这些板件的整形就需要使用测量的方法,不能仅仅用目测来定位。这时可以使用点对点测量的方法。点对点测量就是每次通过测量车身上的两个测量点(一般是车身上的孔、螺栓等)来与标准数据对比,判定是否在标准尺寸误差范围内。一般使用的测量工具比较简单,如卷尺、钢板尺和轨道式量规等。测量时要注意:车身上的孔或螺栓的中心才是测量的位臵,而一般修理工在测量是只是测量孔或螺栓的边缘,不同情况下测量会有误差或者测量错误,只有当两个测量孔同样大时才可以直接测量同侧边缘得出测量值,否则应该测量两个孔的内侧边缘和外边缘,然后取其平均值就是两个孔的距

离。

3、三维测量

而对于车身的底部板件如前后纵梁、门槛板、地板纵梁等部件发生变形后的修复或更换必须要使用三维测量的方法来确保数据的准确性。这些部件的尺寸恢复后,其上部板件的尺寸如发动机舱、门框、行李箱等部位,可以大量的使用点对点测量的方法来维修。最后的覆盖件的调整可以使用目测的方法来恢复板件之间的配合。三种测量方法使用要根据车身不同的损坏程度和修复的不同部位来确定,不能用目测和点对点的方法完成所有损坏类型板件的修复,这样不能保证底部板件尺寸的正确性;也不要用三维测量来完成所有板件的修复,这样对上部板件的修复要浪费大量的时间。在操作中只有灵活的应用不同的方法,才能高质、高效的。

三、根据对事故车的测量和查看确定修复方案 3、1应考虑的主要问题

对车辆进行损伤诊断之后,就需要制定科学的修复方案了。这一阶段的主要工作是:针对直接受损部位、间接受损部位及惯性效应受损部位,确定具体的修复方式;根据车身各部位材料的应用情况,确定需要采用的焊接工艺;考虑在校正拉伸过程中如何使用辅助支撑定位,以确保顺利修复;考虑在实施焊接换件作业中如何对所需更换部件进行准确定位,以避免在焊接完毕后再对所更换的部件位臵进行校正。3、2 制定修复方案的原则

制定的修复方案,除了要考虑降低维修成本之外,还要综合考虑整体维修质量,比如局部拉伸时如何保证周边部位不受影响,切割和焊接时如何保证金属内部结构尽量不发生较大变化,以及使用何种钻孔、打磨工具不会对安装造成影响。凡是与整体修复方案有关的因素,考虑得越周详越好,这样才能在后续的工作中有备无患。3、3 维修方案对技术人员的要求

要掌握科学高效的修理工艺,技术人员必须了解当今计算机辅助设计的车架结构知识,计算机辅助设计的车架对碰撞能量的吸收和传递方面的知识。除此之外,技术人员对车辆碰撞损伤程度的确认、需要更换的部件、需要修理的部位、修理方式的确定、设备工具的选用以及各种操作规范化等方面的知识都必须熟知,才能确保修复效果最佳化,进而提高客户满意度。3、4 车漆未受损伤的维修方案

确定维修方案需要视情而定,择优而取。在碰撞部位损伤并不严重的情况下,就需要根据具体情况,确定是采用传统钣金喷涂方案,还是新兴的凹陷修复技术。3、5 车身严重损坏的维修方案

a车身更换 当汽车发生严重损坏时,车身整体几乎全部被撞烂,底板严重变形,两侧面、汽车顶盖、发动机舱盖和行李舱盖几乎没有一处好的地方,判定为车身整体无法修复时,可按照用

户需求进行整车车身的更换。在坏车上拆下全部可用的总成和零部件,对发动机等主要总成进行全面检查和修理。换用新的轿车车身总成和需要更换的全部零件,按照整车装配工艺重新予以装配。车身的更换费用和各总成的更换费用很高,甚至可达到购买新车的一半费用。

b车身局部更换

当汽车发生碰撞时,损伤只发生在局部,如前后翼子板、车门、发动机舱盖或行李舱盖受到损伤时,可以进行车身局部更换,达到省事、省时和降低成本的目的。随着轿车国产化率的提高,在一些制造厂家的汽车配件中有部分汽车车身钣金件出售,其价格远低于车身钣金件的修理费用。如能买到所要更换的部件,如轿车车身的前翼子板,只要在车身上轻易拆下或焊下损坏后的前翼子板,再将新的翼子板按照原来的位臵装上去,即可达到轻易修复车身的目的。当然在修复中伴随有汽车和其他零部件总成的拆卸和更换,应达到重新修配和恢复原有功能的目的。拆卸损坏后的车身钣金件,可视损坏程度的轻重,决定重新单独修复或者当废铁处理,如能修复,待修复后可做备件以备更换。拉伸修复易裂分析对该车车身进行拉伸修复过程时, 发现在拉伸前纵梁时变形折叠区容易断裂裂开。出现上述问题一般与车身所用的钢板类型和质量有关。在汽车车身部件中,载重车辆(如卡车和箱式货车)的车型和其它零件采用热轧钢板,而冷轧钢板则大多用于客车的单壳式结构本身,由于外板纵梁件有耐腐蚀要求,所以冷轧镀锌板得广泛

应用。该车也是单壳式结构车身,采取的也是冷轧镀锌板,冷轧钢板是通过退火处理,便于成型的,所以相对一辆严重变形的事故车来说,零件变形后具有比先前更高的硬度,因为受外部碰撞力作用时,钢钣的金属晶粒发生变化同时产生应力,也会发生加工硬化。所以在车身修复过程中出现拉伸修复易裂,需要退火加温处理这些应力。

此次需要更换的部件有

左前叶子板、水箱框架、发动机舱盖、左前门,需要校正的有 前围板、挡泥板、左前纵梁等。

c车身底板校正 当汽车发生严重损坏,涉及到车身底板发生变形,无须全部更换车身,先应进行车身底板校正和车身校正,再修复损坏的车身钣金件。车身底板校正全部完成,保证了车身底板的立体位臵,可以保证轿车车身的总体位臵,确定了发动机总成和前悬架的安放位臵,可恢复汽车车轮的定位角度及其他总成的定位。车身底板校正后,再进行车身钣金修理。

d车身侧面校正 撞车时,车身侧面受到严重损伤,使车身的一侧发生凹陷变形。碰撞力较大时,车身侧面变形可能由一侧传至车身底板,使车身底板发生严重变形,可能传至顶盖,顶盖发生变形。甚至从车身底板和顶盖传至另一侧,使车身侧面凸起,应以校正的方法使其恢复原来的形状。当一侧门槛发生严重变形并且涉及到车身底板时,应使用牵引法牵引门槛。可视变形部位和变形情况在门槛处焊上一块或几块牵引铁。顶住前后两端车身底板,使用液压机具和牵引索牵拉牵引铁。根据变形情况的

不同,还可以在车身底板的前后两端的相反方向进行辅助牵引,有时也能得到良好的效果。

e车身支柱换修 当车身支柱、前风窗支柱、前围支柱或后支柱严重损坏后,无法简单修复,只能采用更换法,把损坏后的一段支柱用锯割或气焊方法切割下来。进行相关部位的校正,如支柱损伤,可能涉及到车身顶盖和车身底板等部位的变形,首先应使大面积部位的变形得以恢复,然后才能换接上一段规则和形状完全相同的支柱。根据上述确定修复方案的思路,来对我们所要修复的事故车进行修复。3、6对车身进行拉伸修复及修复方法的分析

用退火加温消除拉伸应力为了避免拉伸易被撕开的现象,采取对前纵梁严重变形处加温。加温时要注意,只能在棱角或两层板连接紧的地方加热,加热时温度控制很重要,因为随着钢板加热,其塑性就越来越高,当钢板温度超过某一点时,即发生材料或硬化、脆性变化。在拉伸折叠太紧的地方加热时,温度控制在(400~500℃)最好,一般不超过600℃。在加温的同时也可以使用铁锤敲击加温的钢板,刺激其金属晶粒,使变形了的晶粒在金属内部复原。在一般的情况下我们使用碳化焰对金属进行加温以消除内部应力。

拉伸修复过程的实施经过上述分析在车中采取了拉伸整形工艺,为了避免拉伸时产生变形折叠区断裂裂开,对于发生损坏的部位,按照“后进先出”的方法进行拉伸整形。(1)将事故车拉上

车身大梁校正平台,选用大梁校正仪的配套的部分特殊设计的夹具夹紧系统,将车身夹紧,并在用拉拔夹持器夹住变形纵梁的最前部位,也就是纵梁嘴处

(2)夹紧之后,进行车身损伤分析,在拉伸校正开始之前,拆去汽车上与此次碰撞维修的相关部件。因为承载式的车身损伤较易扩散到远处,经常扩散到一些意想不到的地方。确定了车身结构的损伤程度,并完全弄清楚了损伤区域和估计碰撞力度的大小方向,这样就可以做到在工作中不肓目操作。在进行拉伸和校正,计划修理程序时应掌握一些基本规则,以保证通过最少量的金属加工量来修复损坏部位,并且不会造成进一步的车身结构损伤。根据维修碰撞损坏的顺序与引起损伤的相反的程序来设计拉拔顺序,对车身进行拉伸操作时,要使用多点拉伸。因为承载式车身的材料金属板件很容易发生移位、收缩、延伸。不正确的拉伸,有可能增加车身部件的损坏,做到每一步都要认真的完成。(3)设备拉伸程序:拉伸时,每一次拉伸一小点,然后松开链条卸力、测量。操作时,注意“从里到外”完成的顺序,首先是长度,沿着汽车中心线,对汽车的纵向方向进行拉伸。然后是宽度校正,对汽车的横向方向进行校正。最后是高度校正。由于车身的高强度钢板对热很敏感,通常不要试图一步就完成维修校正拉伸。一般应该拉伸———保持平衡———再保持平衡,循环反复,至到车身拉伸整形完成。

四、汽车凹陷修复操作规范

单层部位的修复,只需一个挂链配合大工具就可完成。双层部位的修复,可通过原始孔、刮去粘连胶或打孔进行修复。其基本过程为:确认凹陷位臵→确定修复灯摆放的位臵及角度→根据凹陷情况选择适合的工具→确定修复时的支点→大体修复→漆面处理→精确填补→漆面处理→变换角度检验修复直至满意为止。4、1 前机盖的修复

前机盖修复比较简单,可根据情况拆掉隔热层或刮去粘连胶或打孔即可修复,需注意的是打恐的位臵要选择在隐蔽部位即可。

4、2 前叶子板的修复

前叶子板修复一般是通过卸下前大灯、轮胎上面的挡泥板、小侧灯就可修复。也可在前叶子板后端的孔隙进行修复,个别情况许将前叶子板上部的固定螺丝卸下,再用三角木支撑出空隙进行修复。4、3 车顶的修复

车顶修复时要根据凹陷情况,可全部卸下车顶内饰也可只卸下局部的内饰扣,原则是在工具可到达并可无障碍的情况下就可,尽量减少拆卸。4、4 前车门的修复

前车门修复时一般情况不必拆卸只需将车玻璃降下就可完成。如果凹陷在加强筋里或在车门下部边缘也许要拆卸车门内饰

进行修复,也可通过车门下部的排水孔进行修复。如果在上部的加强筋里可将玻璃外部的的防尘条卸下,通过加强筋上的自然孔进行修复。如果没有自然孔需将车门内饰卸下从加强筋下部边缘进行修复。个别车型也需要将车门上部的双层分开进行修复。如果凹陷在车门的前部需将车门拆下在修复架上修复,可通过穿线孔修复。4、5 后车门的修复

后车门修复比较方便,除了通过修复前门时的途径之外,还可通过后门前端的穿线孔进行修复。一般情况不必将车门整个卸下即可修复。4、6 后叶子板的修复

后叶子板修复时,一般情况只需将后尾灯卸下即可完成,如果凹陷在轮眉边缘时需要将轮胎卸下,在轮胎上面的护板里面开孔进行修复,开孔时一定要把握好开孔器的力度,因为轮眉边缘部位外部钢板与内部钢板距离比较近,不可将外部钢板也打穿。如果凹陷在后叶子板的上部后当风玻璃两端时,可将后当风玻璃两边的内饰板卸下通过内饰扣孔进行修复。4、7 后备箱的修复

后备箱的修复和前机盖的修复基本相同,只是其部位的边角和筋骨比较多,修复时要注意选择工具,力度要适当必要时要用上修复球。4、8 保险杠的修复

保险杠只有个别车型能修复(只有软塑料可以修复,钢化塑料、石棉的无法修复)其修复方法是:先用烤灯加热再用修复工具修复,然后用凉水冷却即可,需要注意的是加热程度不要伤害车漆但塑料部分具有可塑性即可

五、汽车喷漆凹陷修复技术

汽车无痕凹陷修复技术是一种对于汽车外型各部位,因外界力量撞击而形成各种凹陷进行修复的国际先进技术,该技术也大大的缩短了修复时间(一个凹陷修复大约需二十----四十分钟),和大幅度降低了费用(大约只需传统钣金、喷漆的百分之五十)。并且经该技术修复后的凹陷部位将永不变形和褪色,完全使车辆再次展现原有的风采,世界各国生产的汽车不论是车门机关盖、前翅、后厢盖等”坑凹",修复范围达百分之九十以上。

六、汽车免喷漆修复技术

随着汽车市场的蓬勃发展,道路上的汽车逐渐显得拥挤不堪,车辆泊位也日益紧俏,不少车主只能够将自己的爱车放在路边停泊。随之而来的一系列轻微碰撞与刮蹭问题使车主十分苦恼。不仅如此,今年的几场冰雹又使露天停车与躲避不及的车辆损失惨重,原本崭新的漆面被无情的冰雹砸的坑坑洼洼。由于冰雹所造成的凹坑通常不会使车漆损坏,所以重新喷漆又不值得。人们通常对车身表面所造成的各种坑、凹、陷修复的方法是钣金、打腻子、喷漆等工序进行修补。这样的工序,既破坏了原车漆,又费时、费力、成本也较大。有时人们为了不破坏原来的车漆,也只好忍耐,不做任何的修补。带有车坑凹陷的汽车毕竟不是很美观,这对车主来说是非常矛盾的。

为了解决这一技术难题,美国洁士集团北京车爵仕汽车用品有限公司推出了“免喷漆凹陷修复技术”,这种技术可以在不伤害到车漆的情况下对汽车表面由于碰撞产生的凹坑进行修复,打破了以往板金修复后必须喷漆的落后技术,免喷漆凹陷修复技术是对由于外界因素而在车身表面所造成的各种坑、凹、陷进行修复,该技术是在不破坏原车漆的情况下,应用特制的系列工具和修复器,方便快捷地将车身凹陷恢复原状,而不是一般意义上的修补。

我们知道当汽车车身经过碰撞后形成的凹陷,也同时在其凹陷处产生了张力。任何物体都有恢复其原状的“愿望”或者说是“惯性”。免喷漆凹陷修复技术就是利用力学、热力学、和光学等原理来实现修复的。利用光折射的视觉效果判断凹陷的位臵和程度,应用杠杆原理按摩车身内部 “肌肤”逐步将车身凹陷处的张力释放,让车身凹陷处表面“熵”值达到最大,使凹陷恢复原状,实现对车身凹陷的快速、准确、完整地修复。同时再使用镜面镀膜技术,还能辅助修复后的汽车表面更加光亮如新。

凹陷修复技术也并非十全十美。车身的一些特殊部位用这种方法是修理不了的。比如:车身上的塑料件、车门的边缘、喷过车漆腻子太厚的地方以及车身严重变形的车辆

结论:通过写论文使理论与实践结合的更加紧密,理论与实践的结合使综合知识的运用更加得心应手。巩固了所学的专业知识,提高了解决实际问题的能力。而且通过对整体的掌握,对局部的取舍,以及对细节的斟酌处理,都使我的能力得到了锻炼,丰富了经验,抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。

通过写论文使我对各种工具的适用条件各种设备的选用标准,各种配件的安装方式,都有了一定的了解,使我在未来的工作学习中有了更好的应变能力和动手能力。让我了解专业知识的同时也对专业的发展前景充满信心。

参考资料

[1]黄平.汽车车身修复技术.北京:人民交通出版社,2005.[2]刘森.汽车钣金工修复技术.北京:金盾出版社,201.[3]邹群.汽车维修钣金工.北京:中国劳动社会保障出版社, 2003.(03)[4]冯培林.汽车钣金维修技术——高职高专汽车类规划教材.化学工业出版社,2010.﹝02﹞

[5] 许书权,刘元鹏.事故汽车维修质量控制方法的研究与探讨[C].//2008年全国汽车维修质量技术研讨会

[6]宏伟.汽车钣金[M].北京:机械工业出版社,2007.[7].陈华杰等编.简明冷作钣金工手册.上海:上海科学技术出版社.2003 [8]巨谌.实用钣金工.北京:机械工业出版社1995.

第五篇:新能源汽车车身设计探索

(研究生课程论文)

电动汽车系统分析与设计

论文题目:

新能源汽车车身设计探索 指导老师:

邓亚东

学院班级:

车辆A1101 学生姓名:

张 劼 学

号:

1049721102100

2012年 6 月

武汉理工大学研究生课程论文

新能源汽车车身设计探索

张 劼

(武汉理工大学汽车工程学院;车辆工程A1101班;1049721102100)

摘要:本文从空间布局、轻量化和空气动力学三个方面阐述了新能源汽车车身设计的发展方向和主要技术手段。空间布局主要考虑汽车尺寸限制及设备的集成化和分区域化;轻量化需要从设计、材料和工艺等多方面着手,减轻重量并确保性能;空气动力学优化可尽量减少空气阻力对汽车高速行驶的不利影响,有助于提升汽车速度和减少能量消耗。

关键词:新能源汽车;车身;空间布局;轻量化;空气动力学

Abstract: This paper explains the direction and technical means of vehicle body design from three aspects: space layout, lightweight and aerodynamic.The spatial layout mainly considers the vehicle size limits, equipment integration and sub-regionalization.Lightweight should be realized by design, materials and processes, reducing weight and ensuring the performance.Aerodynamics optimizing minimizes air resistance at high speed and helps to improve the vehicle speed and reduce energy consumption.Keywords: new energy vehicles;body;space layout;lightweight;aerodynamics 引言

当下,新能源汽车正逐步成为汽车领域的前沿方向和发展热点。造成这一现象的主要原因是日益增长的原油价格及其背后的能源危机;同时,人们的注意力越来越多的集中到节能环保的主题上来,从单纯关心汽车动力性能转变为对动力、安全、节能和环保的综合要求。

各国研究机构和各大车企针对这些变化和需求,在新能源汽车的设计研发中提出了各自不同的方案和主张。主要的技术方案集中在纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车这三个方向上。

然而,无论采取何种技术方案,首先要考虑和解决的还是车身问题。任何技术和设备必须依托车身这个载体,而优秀的车身设计也能充分发挥出设备的特性和优势。目前,新能源汽车车身有彻底原创设计和利用已有车身进行改造两种思路。两种设计思路的目标是相同的:即要使汽车拥有足够的设备放置空间和人员乘坐空间;要使车身结构应尽可能达到轻质高强度;要使汽车具备优良的空气动力学特性。设备及空间布局

新能源汽车的各种设备和传统汽车相比有着很大差异。例如,纯电动汽车会用电动机取代内燃机,并且需要大量的空间来放置电池组;混合动力汽车同时拥有内燃机和电机两套设备,因此对空间和布局的要求明显提高;燃料电池车则需要安装储氢罐、燃料电池组和电机等设备,在空间和安全性上都需要充分考虑。

基于新能源汽车的这些空间要求,不同型号尺寸的汽车应选取适合自身的车身空间布局方案。

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2.1 大型客车的布局方式

大型客车普遍采用桁架焊接的车身制作模式,具有结构规整、空间大的特点。又由于客车本身体量较大,因而很容易安装新能源汽车的设备。研制新能源客车,完全可以利用现有的车身,只要稍加改进即可。客车造型方正,空间充裕,可以容纳大尺寸的动力系统和较多的电池组(或储氢罐),这有利于提升汽车的动力性能和续航能力,也不必对设备的集成度和紧凑性提出过高的要求。

总的来说,客车车身具有较好的通用性能,适合各种新能源设备的布置需求,针对车身的全新概念研发较少,主要考虑如何利用现行的车身结构进行合理布局。

图2.1所示为北京奥运会某型纯电动客车的布局方式。该电动汽车的车身结构是在原燃油客车车身结构的基础上改进设计的,布置方式和原车有了很大不同。发动机舱被用来放置电动机,电池组则布置在了车身两侧的底部框架内。这样的布局方式充分利用了客车底部到地板之间的空间,搭载了大量的电池组;动力装置的位置没有改变,这就避免了其他传动结构的大改动,减轻改型的工作量,最大程度的利用了原车已有的技术设备,节约了研发的成本。这种通过对车身进行有限度的改进,从而获得新能源客车的方式是较为合理的。

[1]

图2.1 某型纯电动客车的车身布局方式

燃料电池客车和纯电动客车较为相似,只是将电池组换成储氢罐,再追加一套燃料电池系统。其布局和纯电动汽车基本相同:在原先放置电池组的位置安装储氢罐;燃料电池系统根据尺寸来确定安放地点,可以和电动机一起放置于发动机舱里,也可以安装在原来装电池的地方。

混合动力客车不需要很多的电池组或储氢罐,但其动力系统较为复杂,整合了内燃机和电机两套系统,并且还配备了复杂的机电耦合组件来实现不同工况下的模式切换。针对这种情况,就必须将后部的舱室空间腾出来,以便放置整套动力系统;电池组等其他部件利用两侧靠前的空间放置。图2.2所示的TEG6128SHEV串联式混合动力城市客车就体现了这样的布局方式[2]。

图2.2 TEG6128SHEV串联式混合动力城市客车车身布局

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2.2 中小型及微型汽车的布局方式

中小型及微型车的尺寸和造型与大型客车截然不同,在空间布局和设备的紧凑度上要求要高得多。无论是设计新车身还是利用已有车身,都必须将车内空间充分利用起来。由于小车的曲线造型复杂,空间结构不是方正规整的,所以设计和改造都具有相当的难度。

图2.3所示为我校的楚天一号氢氧燃料电池汽车。该车车身为雪铁龙爱丽舍三厢版本,发动机舱内放置了燃料电池系统和电动机等动力部件,车尾行李舱放置储氢罐。这样的布局方式在中型车中较为先进:动力系统和燃料系统完全分离开,一方面提高安全性,另一方面也有利于动力系统的整合和集成;储氢罐单独放置于车尾是最为安全的,而且行李舱空间较大,可以容纳较多的储氢罐,提高汽车续航力。要实现这一结构布局,关键还在于发动机舱的空间利用,在于燃料电池系统和电机等的整合。从图2.3可以看出,发动机舱内的布置是相当紧凑和密集的,上部主要是燃料电池组及配套附件,下层安装电机系统。

图2.3 楚天一号氢氧燃料电池汽车车身布置

图2.4~2.6所示为各汽车公司专门设计的新能源汽车的车身布置结构。图2.4为日产聆风(纯电动汽车)的布局方式:电机放置于前部,电池组放置于中后部的地板下,实际就是将地板向上抬升一定距离来创造出电池组的安装空间。图2.5为通用公司的纯电动汽车方案,其电机布置与聆风相同,电池组则集中安置于后轴的行李舱下部及左右座位间的过道里。这样的布局就不会抬升地板高度,从而不影响整车高度及乘员空间。

图2.4 日产聆风布局

图2.5 通用公司的电动汽车方案 图2.6为本田燃料电池汽车的布局,和楚天一号的两端布置不同,该方案为三段式:作为动力源的电机布置于汽车前部的发动机舱内;产电的燃料电池系统位于中部的地板下;储氢罐放置于后轴处的行李舱下。相对于楚天一号,这样的布局更为明朗,功能区域划分明确。当然,这样的布局方式也与车身的其他因素有一定关系:该车是将三厢车融合为一个整体流线造型的风格,前部的舱室明显要比传统三厢车短小,而后部空间较大,因此必须将电机和

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燃料电池分开安装。

图2.6 本田燃料电池汽车布局

图2.7为某微型电动汽车车身结构。微型汽车的车身尺寸更小,尤其在长度方向上没有足够的空间,因此只能更多的依赖抬高地板来获取放置空间。下图的微型汽车就是如此,其地板的抬高距离明显要大于中型汽车,整体结构非常紧凑。

[3]

图2.7 某微型电动汽车结构布局

2.3 小结

总结上文可以得到新能源汽车车身布局的基本方式方法:

1)车身尺寸越小,越要考虑布局的合理性和紧凑性;大型客车利用现有车身即可满足要求,小型微型汽车往往需要设计专门的新能源汽车车身。

2)中小型汽车的布局设计强调功能区域的明确性和单个区域内的设备紧凑性。3)地板下放置储能设备(主要是电池组)的方式在中小型及微型车中被广泛采用;微型车较为依赖这种方案来克服尺寸小、空间不足的问题。

4)中型汽车可对放置位置进行适当调整(如移动到后轴区域或者布置于两作为中间的过道),尽量减小乘员区的地板抬高距离。

5)燃料电池汽车的储氢罐普遍后置,安装于行李舱下或行李舱内。车身轻量化及结构强化

新能源汽车最主要的目标就是节能环保减排,因此减轻车体自重从而减少燃油消耗是新能源汽车开发研制中的重要环节。由于电池组、储氢罐等设备本身质量就已经很大,故而新能源汽车的轻量化要求比起普通汽车要高得多。在大幅度追求轻质的基础上,车身还必须满足一定的结构强度和其他性能指标(例如NVH、工艺和成本等),因此这并不是简单的减重问题,而是与车身性能设计紧密联系的系统的平衡设计[4]。

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达成上述目标的途径主要有三种:结构设计、材料选择和优化制造工艺,下面分述之。

3.1 结构设计

(1)零件的结构优化

零件的结构优化可以通过降低钢板厚度,同时在关键部位增加加强筋或适当增加材料强度来保证零件的强度、刚度性能。同时,也可以在非关键区域增加减重孔、切除多余翻边等。

(2)零件的断面优化

零件的断面优化主要是考虑断面惯性矩和断面面积之间的平衡,通过不断的优化分析来实现用最小的断面面积达到最大的惯性矩这一目标,从而提高车身结构刚度性能,减轻车身质量。

(3)钢板厚度对性能提升的敏感度分析

钢板厚度对性能提升的敏感度分析是通过将车身各个零件的钢材厚度作为变量来建立数学模型,以保证模态、刚度、耐撞性等工况的性能要求为前提,采用拓扑运算的方法,分析所有变量对这些工况综台性能的敏感程度,提高部分敏感零件的钢板厚度,降低其他不敏感零件的钢材厚度,最终实现降低车身总质量。

3.2 材料选择

(1)提高高强度钢板的使用比例

提高高强度钢板的使用比例不仅可大幅度减轻车身质量,同时也有利于提高车身碰撞和耐久性能。目前,国际上的一些新车型,其屈服强度在550 MPa以上的高强度钢板占30%;在其碰撞关键路径,如A柱、B柱和门槛等区域采用热成形工艺,将零件的屈服强度提高到1000MPa以上。

(2)轻质材料替代传统的钢材

轻质材料主要包括工程塑料、玻璃纤维复合材料、铝合金、镁合金等。其应用区域主要集中在外覆盖件及部分非碰撞的骨架和面板零件。由于这些轻质材料的成本相比传统的钢材会高出1倍甚至数倍,因此目前多用于高端产品。

3.3 优化制造工艺

传统的车身制造多采用冲压工艺,其零件较多且焊接关系复杂。而一些国际上的高端车型已逐步采用型钢件和铸造件来替代冲压件,配合轻质金属合金材料的应用,既保持了车身的轻量化,又能得到较好的安全和耐久性,以实现必要的安装功能。当然,这些工艺在普通车型上的应用目前仍很悠闲,主要受制造设备投入和成本上的限制。

总的来说,新能源汽车在车身轻量化的研究上应该充分利用上述方法,根据自身产品的定位来确定综合的轻量化策略,提高车身的性能,满足新能源汽车的设计目标。

武汉理工大学研究生课程论文 空气动力学优化

现代汽车普遍具有较高的行驶速度,新能源汽车首先要满足必要的动力性能,因此也一定具备这一特点。在高速行驶的状态下,空气阻力的影响变得重要起来,较大的空气阻力会阻碍汽车达到更高的车速,同时也会增加高速行驶的能源消耗。新能源汽车车身必然需要通过空气动力学优化来克服空气阻力带来的不良影响。

从历史的角度来看,汽车车身的空气阻力系数是在不断下降的,这与汽车的提速、节能以及大众的审美取向有着密切关系,同时也得益于汽车空气动力学理论及实验手段的不断丰富和发展。尤其是当下的计算机模拟技术和风洞实测技术,为低风阻车身的设计研发提供了强有力的支持,大幅度降低风阻的想法得以实现。

图4.1为丰田普锐斯的外形设计。该车车身较普通汽车更为光滑平顺,没有过多的修饰,有利于气流的平顺通过。普锐斯的车头部设计相当简洁,不同于普通汽车着重于设计复杂多变的车头造型,整体化的简洁车头对降低风阻十分有利。普锐斯最为明显的外形特点就是拥有大斜度的A柱和C柱,其角度与车头车尾几乎一致。这使得三厢融合为一个整体,具备了更为流畅的一体式外形,从整体上改善了气流的分布。这样的一体化造型理念在图2.6中的本田燃料电池汽车上也得到了体现,且表现得更为彻底。

图4.1 丰田普锐斯外形设计

利用这一系列的空气动力学优化措施,普锐斯的风阻系数降低至0.25,相比普通汽车0.3~0.5的风阻系数又迈进了一大步,在高速行驶时的优势也更为明显。可以看到,汽车外形的简洁化和一体化既便于空气动力学的优化提高,也符合审美和设计前沿,将会成为新能源汽车车身的主流发展方向。结语

车身的布局设计是为乘员和设备的合理安放服务的。新能源汽车具有不同于普通汽车的各种设备,并且要满足乘坐的空间性和舒适性,因此必须通过良好的布局设计来优化车身,使其符合新能源汽车的使用需求。

车身的结构设计是为了尽量减轻车身质量并保证必要的性能指标。减重是新能源汽车节

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能减排的需要;优化结构是要使车身符合其他方面的性能要求而不至于因为减重出现问题。综合运用多种方法可以在结构优化的过程中使得各方面性能平衡。

车身造型设计关系到视觉审美和空气动力学性能两个方面,两者必须达成一致,不可偏废。目前的审美和造型取向都偏向于低风阻流线型的造型特点,追求简约和理性美感,这为空气动力学的优化提供了较大空间。利用整体化、简洁化的设计理念,加上空气动力学理论和技术的支持,新能源汽车的车身造型可以得到大幅的优化。

综合把握车身设计的这三个方面,可以使新能源汽车的性能得到提升,达到较高的设计要求,对节能减排做出贡献。

参考文献:

[1] 王文伟,孙逢春,林程.电动客车车身结构分析[C].北京:全国博士生学术论坛论文集,2005:172-177.[2] 刘文杰,邓建军.TEG6128SHEV串联式混合动力城市客车总体设计[J].客车技术与研究,2009,31(1):15-16,25.[3] 高云凯,张荣荣,彭和东,王青海.微型电动轿车车身骨架结构分析[J].汽车工程,2003,6:67-69.[4] 羊军,汪侃磊.上汽自主品牌汽车车身轻量化现状及展望[J].AT&M视界,2011,1:6-10.

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