汽车外壳技术

汽车外壳技术目录234冲压技术焊接技术涂装技术1车身材料车身材料在大批量生产中，中型轿车用的材料中钢材占车重50％～60％，全世界每年约有3500万吨钢材用于轿车制造，占轿车重量的2o％～25％的白车身是最大的总成部件目前汽车工业发达国家的汽车车身用材料除采用传统的普通低碳钢外，还采用高强度钢板、塑料、复合材料及铝、钛、镁等合金材料。车身材料•汽车车身冲压用钢板汽车冲压件品种繁多、形状复杂，因此要求钢板材料不仅冲压加工成形性要好，还要满足零件的性能(刚一胜、强度和防锈蚀能力等)要求。汽车冲压使用的钢材按生产方式分为冷轧钢板和热轧钢板。冷轧钢板表面质量好，多用于制造车身冲压件；热轧钢板多用于车架、底盘及车轮等要求一定强度的冲压件。车身材料•冷轧钢板目前大批量生产中使用最多的就是冷轧钢板。冷轧钢板的厚度在0．15～3．2～之间，汽车车身多采用06～08n一的薄板。这种薄钢板尺寸精度非常高，表面光滑，具有良好的力学性能和加工性，主要用于车身侧围板、顶盖、发动机罩、翼子板、行李箱盖、车门板和仪表板等外覆盖件，这些零件要求材料具有高的成形性能、良好的表面质量和焊接性能。由于我国钢厂生产的产品质量同国外有一定的差距，因此我国目前汽车厂生产的引进品牌的轿车车身零件材料大约有一半需要进口。车身材料高强度钢板一般普通低碳钢板的拉伸强度为280～320MPa，高强度钢板的拉伸强度在350MPa以上。高强度钢板的特点是不但具有较高的拉伸强度，同时也具有较高的屈服点，利用其特点可以减少外表面件的厚度，达到减重的目的车身材料•烘烤硬化钢板（BH钢板）车身外覆盖件的基本性能要求钢板有较好的延展性和耐凹陷性。通过提高钢板的抗拉强度、降低板厚，可以达到减轻重量的目的。车门外板、发动机罩外板行李箱盖以及接近乘客容易受撞击的部位要求有较强的抗凹陷能力。一般认为薄钢板的屈服强度越高，抗凹陷能力越强，但会降低薄钢板的深冲性能。为了解决这一矛盾，要求钢板在冲压成形前具有较低的屈服强度，经冲压成形或预拉深变形后进行烘烤温度处理(高温时效处理)，薄钢板的屈服强度可以得到一定程度的提高，这种薄钢板称为烘烤硬化钢板，即BH钢板。这样可以使汽车用冷轧钢板的强度、深冲性能和零件的抗凹陷性三者统一起来，同时烘烤硬化钢板还有减轻汽车自重的作用车身材料表面处理钢板汽车用表面处理钢板的种类有镀锌钢板、镀铝钢板、镀铜钢板、镀铅锡合金钢板和复层钢板。目前车身和底盘零件采用的表面处理钢板主要为镀锌钢板，从镀锌钢板表面可分为单面镀锌钢板和双面镀锌钢板；从制造工艺上可分为热镀锌钢板和电镀锌钢板。采用热镀锌钢板制造的车身件有底板、门槛、发动机罩内板等；因为电镀锌钢板的涂漆lI艺性好，所以车身外覆盖件大多采用电镀锌钢板制造，包括侧围外板、顶盖、车门外板、发动机罩外板及行李箱盖外板车身材料高强度拼焊钢板高强度拼焊钢板是在冲压前按车型设计，将不同厚度和不同性能的钢板剪裁后拼焊起来的一种钢板使用拼焊钢板坯料可在汽车最敏感部位使用涂镀层钢板，便于更好地发挥其耐蚀性，而在其他的部位则使用较薄的高强度钢板。拼焊钢板不仅能进行优质组装，还能减轻重量，提高机械强度，实现抗扭刚性、抗冲撞性与提高材料收缩率和降低生产成本的最佳组合车身材料铝合金材料目前铝合金车身覆盖件和底盘结构件大量增加，其目的是减少整车重量汽车上每使用1kg铝代替钢，可减轻零件重量1．5kg，另外可使支撑部件减轻0．75咄，这样共减轻重量2．25kg。铝合金材料具有耐腐蚀性好、表面美观和传热性优良等特点。冲压技术•车身零件设计从几何造型看，车身零件正在从小尺寸、多零件、深拉延的小拼块结构向大尺寸、少零件、浅拉延的大拼块结构方向发展。这种大拼块结构，对于美化汽车造型、减小质量减少冲压工序数、降低制造成本，具有重要意义。冲压技术•冲压工艺•下料•成型•废料处理冲压技术•冲压设备和生产线1.单台压力机多品种轮换生产用单台压力机进行车身冲压生产，每完成一道工序就要更换一次模具，而且要存放大量的半成品2.多台压力机组成冲压流水生产线3.多台压力机组成冲压流水生产线4.大型单台多工位压力机自动生产冲压技术•冲模设计制造•目前，国内制造大型冲模都是采用传统工艺，先从汽车车身主模型上翻制工艺模型，制作各截面的曲线样板，然后在靠模铣床上按工艺模型加工，最后由钳工打磨，用样板检测，钳工工作量占50%。用这种加工方法生产单套大型冲模周期为10一12个月(含生产准备时间)，整个车型冲模生产周期为1.5一2年，而且加工质量差，调试困难。•国外车身冲模设计制造大多采用CAD/CAM/CAE等计算机辅助技术和大型数控机床、研配压床。冲模设计制造中.直接用三坐标测量机从主模型上测出车身表面各点坐标值，并输入计算机进行运算处理得出车身所•有零件各点的坐标值，然后再输入数控机床控制模具加工。这种冲模设计制造方法的设计制造周期是传统方法的1/5一1/10.而且模具的制造精度高。自焊接技术•汽车车身壳体是一个复杂的结构件，它是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢，所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。焊接技术焊接技术•车身制造中应用最多的是电阻焊，一般占整个焊接工作量的60%以上，有的车身几乎全部采用电阻焊。除此之外就是二氧化碳碳气体保护焊，它主要用于车身骨架和车身总成的焊接中。由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件，其刚性很差，所以在装焊过程中必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具，以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置，特别是门窗等孔洞的尺寸等。这也是车身装焊工艺的特点之一。为便于制造，车身设计时，通常将车身划分为若干个分总成，各分总成又划分为若干个合件，合件由若干个零件组成。车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程，即先将若干个零件装焊成合件，再将若干个合件和零件装焊成分总成，最后将分总成和合件、零件装焊成车身总成。焊接技术•电阻焊•点焊•点焊是利用在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件的。两焊件被压紧于两柱形电极之间并通以强大的电流，利用电阻热将工件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心为止。然后切断电流，熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点。•一辆轿车的车身上有3500~5000个焊点焊接技术•缝焊•缝焊也是电阻焊，焊接原理跟点焊一样，只不过是缝焊用滚盘代替了点焊的电极，焊件置于两滚盘之间，靠滚盘转动带动焊件向前移动。同时通以焊接电流，形成类似连续点焊的焊缝。焊接技术•凸焊•凸焊是点焊的一种变型，它是利用零件原有的能使电流集中的型面、倒角或预控制的凸点来作为焊接部位的。凸焊时，一次可在接头处形成一个或多个熔核。在汽车车身制造中，凸焊主要用于将较小的零件（如螺母、垫圈等）焊到较大的零件上。焊接技术•二氧化碳气体保护焊•二氧化碳气体保护焊是一种熔化极气体保护电弧焊接法，它利用焊丝与工件间产生的电弧来熔化金属，由CO2气体作为保护气体，并采用光焊丝作为填充金属。焊接技术•激光焊接•激光焊接是本世纪汽车工业上应用的新技术。它的原理是利用原子受辐射，使工作物质受激而产生的一种单色性高、方向性强、亮度高的光束，经聚焦后把光束聚焦到焦点上可获得极高的能量密度，利用它与被焊工件相互作用，使金属发生蒸发、融化、熔合、结晶、凝固而形成焊缝。涂装技术•不同材料的预处理涂装技术•钢铁底材为了增强金属的耐蚀能力，底材用酸性金属处理液进行处理，形成化学处理涂层，如磷化、钝化等以提高耐蚀能力。涂装技术•镀锌金属底材•镀锌的构件表面平滑，涂层附着不牢。锌是一种活泼金属，会与涂料的基料反应生成锌皂，这层锌皂破坏了锌表面与涂层的附着力。为使涂层与锌表面结合牢固，使锌的表面粗糙并形成一个防止锌与基料反应的保护膜。涂装技术•铝及铝合金的底材①化学氧化膜法(碱性溶液氧化法)将铝或铝合金置于含碳酸钠、铬酸盐等碱性溶液内在高温下处理5～20min，使表面生成一层氧化膜，氧化处理后要进行钝化处理，目的是使氧化膜稳定，并中和残留在构件表面的碱性溶液，进一步提高防锈能力。•②铬酸盐膜(黄膜铬酸盐法)处理液是PH为1.8～3.0的酸性水溶液，主要成分为铬酸，并含有作为浸湿剂的氟化物及其复盐。涂装技术•底漆喷涂工艺•阴极电泳涂装法涂装•入槽浸泡通电•循环UF液喷洗•循环去离子水喷洗•新鲜去离子水喷洗•烘干涂装技术•面漆的喷涂在整个喷涂工艺中，面漆的喷涂质量起着最终的决定性作用。生产中常用的面漆可分为有色磁漆、金属闪光漆和罩光清漆3大类。面漆一般涂底色漆及罩光清漆两层，先涂底色漆，再涂罩光清漆。涂装技术•二道底漆和衬漆的喷涂•某轿车车身所有需要喷涂面漆的外表面都涂有中间漆涂层，其所用的中涂有两种颜色：白色和灰色。白色面漆的车身用白色中涂，其他颜色面漆的车身都用灰色中涂。谢谢！