汽车车身结构介绍ppt课件.ppt

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1、汽车工程研究院车身部,车身结构介绍,汽车工程研究院,主 要 内 容,汽车的总体构造 白车身分类汽车的布置形式分类汽车车身发展简介汽车车身的作用车身的分类车身结构及分块车身结构功能简述车身结构的碰撞安全性车身结构与空气动力学车身结构防腐蚀性能车身结构冲压工艺性车身结构焊接工艺性,汽车的总体构造,汽车通常由发动机、底盘、车身、电气设备四个部分组成,发动机的作用是提供动力输出。 底盘接受发动机的动力，使汽车产生运动，并保证汽车按照驾驶员的操纵正常行驶。 包括传动、行驶、转向、制动系。 车身是驾驶员工作的场所，也是装载乘客和货物的场所，包括白车身和车身附件。其中白车身是一切车身部件的安装基础。 电气设

2、备由电源组、发动机起动系和点火系、汽车照明和信号装置等组成。此外，在现代汽车上愈来愈多地装用各种电子设备：微处理机、中央计算机系统及各种人工智能装置等，显著地提高了汽车的性能。,汽车的总体构造,汽车的布置形式分类,发动机前置后轮驱动(FR)-是传统的布置型式。国内外的大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种型式。发动机前置前轮驱动(FF)-是在轿车上逐渐盛行的布置型式，具有结构紧凑、减小轿车的质量、降低地板高度、改善高速时的操纵稳定性等优点。发动机后置后轮驱动(RR)-是目前大、中型客车盛行的布置型式，具有降低室内噪声、有利于车身内部布置等优点。少数微型或普及型轿车也采用这种型式。发动机中置后

3、轮驱动(MR)-是目前大多数运动型轿车和方程式赛车所采用的布置型式。由于这些车型都采用功率和尺寸很大的发动机，将发动机布置在驾驶员座椅之后和后桥之前有利于获得最佳轴荷分配和提高汽车的性能。 此外，某些大、中型客车也采用这种布置型式，把配备的卧式发动机装在地板下面。全轮驱动(nWD)-是越野汽车特有的型式，通常发动机前置，在变速器后装有分动器以便将协力分别输送到全部车轮上。,早期的轿车车身沿用了马车车身结构，整个车身以木材料为主。 1912年由爱德华巴特首次制成了全金属的车身， 1925年文森卓-兰西亚发明了承载式车身，车身由钢板冲压成型的金属结构件和大型复盖件组成，这种金属结构的车身一直沿用至

4、今，得到不断的完善和发展。 现在汽车车身在金属结构的基础上，向流线型发展完善，追求安全、舒适、节能、环保。,汽车车身发展简介,汽车车身的作用,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，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。,车身的分类,车身按照受力情况可分为非承载式和承载式两种。有时把介于两者之间的车身，叫做半承载式。,非承载式车身的特点是车身与车架通过弹簧或橡胶垫作柔性连接。安装在车架上的车身对车架的加固作用不大。 如：货车等。 承载式车身的特点是汽车

5、没有车架，车身就作为发动机和底盘各总成的安装基础。载荷全部由汽车车身承受。如：轿车。 奇瑞公司目前的车身都是承载式车身。 半承载式车身的特点是车身与车架用螺钉连接、铆接或焊接等方法刚性地连接。在此种情况下，汽车车身除了承受上述各项载荷外，还在一定程度上有助于加固车架，分担车架的部分载荷。 一般为大客车。,非承载式车身,承载式车身,半承载式车身,车身结构,通常意义上的车身，是由车身本体（即白车身）和车身附件组成。 白车身，Body In White，通常指已经焊接好，但是尚未喷漆的白皮车身。在奇瑞公司，一般就简称为车身。 车身附件，指安装在车身上的内外饰件。通常指除了发动机及其相关，电器元件部分

6、及底盘件后的剩余部分。,车身结构分块,白车身通常由下面几部分组成：,1、车身骨架总成2、发动机盖总成3、左翼子板4、右翼子板5、左前门总成6、右前门总成7、左后门总成8、右后门总成9、后背门总成10、加油口盖总成,车身结构分块,树状图,白车身,车身骨架总成,左翼子板,右翼子板,发动机盖总成,左前门总成,右前门总成,左后门总成,车身下部总成,左侧围总成,左后门总成,后背门总成,发动机舱总成,前底板总成,后底板总成,右侧围总成,顶盖总成,后围总成,加油口盖总成,车身结构分块,车身上部,车身结构分块,车身下部总成,翼子板,车身结构功能简述,翼子板是遮盖车轮的车身外板，因该部件形状及位置似鸟翼而得名。

7、按照安装位置又分为前翼子板和后翼子板； 前翼子板安装在前轮处，因此必须要保证前轮转动及跳动时的最大极限空间，因此设计者会根据选定的轮胎型号尺寸用“车轮跳动图”来验证翼子板的设计尺寸。 后翼子板无车轮转动碰擦的问题，但出于空气动力学的考虑，后翼子板略显拱形弧线向外凸出。 现在有些轿车后翼子板已与车身侧围总成成为一个整体，一气呵成。但前翼子板一般是独立的，因为前翼子板碰撞机会比较多，独立装配容易整件更换。有些车的前翼子板用有一定弹性的塑性材料（例如塑料）做成。塑性材料具有缓冲性，比较安全。,发动机盖（又称前舱盖）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

8、质量轻、刚性强。发动机盖的在结构上一般由外板和内板组成，中间夹以隔热材料，内板起到增强刚性的作用。,发动机盖总成,车身结构功能简述,后背门总成,后背门总成一般分为上掀式和侧开式。 一般由外板、内板、铰链安装板、气弹簧安装板、门锁安装板等构成。设计上要考虑开启及行李进出的方便性、内后视野，后牌照固定在后背门上的，还要考虑法规的符合性。,车身结构功能简述,车门是车身上重要部件之一。按其开启方式可分为顺开式、逆开式、水平移动式、上掀式和折叠式等几种。 车门通常由外板、外板窗框加强板、内板、内板窗框加强板、门上段（一体式车门没有）、铰链、铰链安装板、铰链加强板、门锁安装板、防撞杆等组成。 门内板是各种

9、附件的安装基体。一般装有：铰链、玻璃及其导轨、玻璃升降器、门锁、限位器、密封条、挡水条、扬声器、线束、三角窗等附件。 车门设计应该满足舒适性、安全性、密封性、防尘、防水、隔音、同时要考虑视野和通风。 从开关车门可以大致判断出车门的质量。一个质量比较好的车门，它使用的材料、制作工艺是严格要求的，反映到使用上，就感觉出一种沉甸感，厚实感，关闭时有一种低沉的“嘭”声发出来，好象车厢里的空气被压缩似的。如果车门比较单薄，则有一种轻盈感，关闭时会发出清脆的“嘭”声，与前一种明显不一样。,四门总成,车身结构功能简述,车身下部总成是车身的主要支承部分，其下和底盘件连接，应提供足够的强度和刚度，对于整车的安全

10、及驾驶性至关重要。 车身下部总成分为发动机舱总成、前底板总成、后地板总成。发动机舱总成： 其主要功能是支撑发动机、驱动装置、悬架、散热器及各种加注液罐等，并承受各种载荷作用。由前挡板、纵梁、前轮罩、水箱横梁、前围上盖板等组成。 前纵梁总成：支撑发动机，同时是前撞重要的吸能单元。 前挡板总成：指发动机舱与乘员舱之间的隔板，它和地板、前立柱联接，安装在前围上盖板之下。其上安装操纵用的拉线、拉杆、管路、线束及踏板、转向机构等。主要要求密封、隔热、防腐、还有碰撞要求的刚度和强度等。 前轮罩总成：主要安装前悬挂，同时作为前撞能量传递的一部分。设计时避免和前轮的运动轨迹干涉。 水箱横梁总成：主要安装水箱、

11、前大灯、前保、前格栅等。 前围上盖板：前雨刮系统的安装单元，排水、增强车身刚度。打VIN码的地方。,车身下部总成,前后底板总成： 作为车身的重要的支承部分，对安全、性能方面发挥着关键的作用；另一方面作为底盘件、座椅等安装的载体，需要提供足够的强度和刚度。 车身底板应满足安全性、舒适性及NVH、防腐蚀性能的要求。 车身底板结构主要由前底板、后底板、中通道、门槛、连接板、座椅支架等构件组成。 主要安装座椅、换挡和手刹操纵机构、后悬挂、后轴、后拖曳臂、油箱、排气管、备胎等。,车身结构功能简述,侧围总成,车身结构功能简述,侧围作为车身的外观件，体现造型特点，是组成乘员舱重要的结构总成，同时是车身侧面碰

12、撞安全性的重要的承载单元，保护着乘员的安全。 性能要求：具有良好的外表面质量、较大的抗弯、抗扭刚性和强度。 侧围最重要的组成就是汽车车身上的三大立柱：A柱、B柱、C柱（也称作前柱、中柱、后柱，MPV一般还会有D柱），立柱除了支撑作用，也起到门框的作用。A柱：除了刚度和强度的考虑外，还有A柱视野的问题。一般情况下，从驾驶者的舒适性看，驾驶者通过A柱处的视线，双目重叠角越小越好（法规是6度以下），但是从刚度来看，又要求A柱保持一定的尺寸，这是一个矛盾的问题。设计者尽量使两者平衡以取得最佳效果。必要时可将前柱改为通透形式，镶嵌透明玻璃让驾驶者可以透过柱体观察外界，令视野盲点减少到最低程度B柱：支撑车

13、顶盖，同时承受前、后车门的支承力，在其上通常装有安全带固定点、线束等，因此B柱大都有外凸半径，以保证有较好的力传递性能。不过，有些设计师从上下车的便利性考虑，取消B柱。使乘员完全无障碍上下车。当然，这就要相应增强A、C柱，考虑较好的车身结构和材料。C柱：和A、B柱不同的就是不存在视线遮挡及上下车障碍等问题，因此构造尺寸可以大些，关键是刚度、强度及密封性要好。,车身结构功能简述,顶盖总成,顶盖是车厢顶部的盖板。 从设计角度来讲，重要的是它如何与前、后窗框及与支柱交界点平顺过渡，以求得最好的视觉感和最小的空气阻力。 为了安全，车顶盖还应有一定的强度和刚度，一般在顶盖下增加一定数量的加强梁，顶盖内层

14、敷设绝热衬垫材料，以阻止外界温度的传导及减少振动时噪声的传递。 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，敞篷式顶盖一般用于档次较高的轿车或跑车上，分为“硬顶”和软顶。,车身结构的碰撞安全性,前撞的能量传递,后撞的能量传递,车身结构的碰撞安全性,众所周知，车速越快阻力越大，空气阻力与汽车速度的平方成正比。 据测试，一辆以每小时100公里速度行驶的汽车，发动机输出功率的百分之八十将被用来克服空气阻力，减少空气阻力，就能有效地改善汽车的行驶经济性 为了减少空气阻力系数，现代轿车的外形一般用园滑流畅的曲线去消隐车身上的转折线。前围与侧围、前围、侧围与发动机罩，后围与侧

15、围等地方均采用园滑过渡，发动机罩向前下倾，车尾后箱盖短而高翘，后冀子板向后收缩，挡风玻璃采用大曲面玻璃，且与车顶园滑过渡，前风窗与水平面的夹角一般在25度33度之间，侧窗与车身相平，前后灯具、门手把嵌入车体内，车身表面尽量光洁平滑，车底用平整的盖板盖住，降低整车高度等等 。,车身结构与空气动力学,车身结构防腐蚀性能,现在轿车车身主要是由薄钢板冲压焊接起来的，刚度强度高，易加工，但容易生锈，特别是在寒冷地区为防止冬季路面冻结而撒放大量融雪盐，更易使车身锈蚀，锈蚀使车身强度降低，缩短使用寿命，并且带来车身外观劣化。 目前，欧美各国的汽车一般要求使用10年以上，美国通用汽车公司提出所谓“10-5-2

16、”的车身防腐蚀目标，即车身外板穿孔腐蚀为10年，表面腐蚀5年，发动机盖内板和地板下表面生锈为2年的防腐蚀技术要求。改善途径： 1、改善材料的抗腐蚀性用塑料件，镀锌钢板等。 2、涂刷防腐材料防腐底漆，PVC，胶，喷蜡等 3、结构上避免结构上避免积水，在一些地方设置排水孔等。,车身结构冲压工艺性,下料blanking,冲孔punching,切角Corner cutting,成形forming,车身结构冲压工艺性,弯曲bending,拉伸drawing,压花 coining,修整trimming,较直straightening,车身结构冲压工艺性,翻边的设定,成型深度不易太深,避免出现负角,车身结构

17、焊接工艺性,车身焊接方法分类： 奇瑞汽车主要用的焊接方法有点焊、凸焊、CO2气体保护焊、钎焊以及螺柱焊等。由于汽车的白车身主要是冲压、轧制的薄板构件，故点焊在其中被广泛采用。,点焊的三要素：焊接电流、压力、作用时间,点焊,CO2焊,车身结构焊接工艺性,焊接的要求：1、在产品的总成图纸上，要规定焊点的直径和点距。并非焊点数越多，焊点之间的距离越近，连接强度就越高。因为点距越小，则分流就越大，焊接品质就不易保证，甚至会强度降低，出现板材开裂的事故！对于车身薄板零件，两层焊点最小点距为1525mm，最好在30mm以上。在多点焊机上焊接，考虑到焊枪外径尺寸，点距不宜小于50mm。2、焊点布置离板边太近

18、会使加热了的金属被挤压向一边，从而减弱焊接强度。翻边接头的边宽一般取6t8mm最佳，t为板料厚度。我们公司一般默认的翻边宽度为1416mm,翻边太宽或焊点离板边太远，不仅增加质量、浪费材料，而且使翻边边缘应力提高。3、焊点不应布置在圆角拐角处或不甚平整的部位。由于焊钳在焊接时的压力比较大，易在圆角拐角处或不平整的部位产生焊接变形。4、一般情况下，尽可能少的采用三层板或者三层以上的焊接结构，最好能够通过使用工艺缺口以进行二层板焊接来代替三层板。当需要三层板叠焊时，从强度考虑，最好避免用作工作（受力）焊缝；其点距也应该比焊二层板时大些。对于焊件厚度为12mm的三层板焊接时，其最小点距应为2030mm。5、焊接的设计，要考虑工具的空间问题。,其 他,此外，车身设计还要考虑到通用性与沿用性；生产线的柔性化，以降低成本，减少开发时间。 车身设计的要求是在满足产品使用的基础上，尽量减少工艺的复杂性，降低重量，降低成本。,THE END,谢 谢,