汽车车身构造-4

全框架车架是一个焊接或铆接起来的厚金属箱形 或U形冲压件或梁。主要结构件是两根由一系列 横梁连接起来的纵梁。为了实现大载荷能力，独 立的车架由比车身板件钢材规格重得多的钢材制 成。 全框架车架（fullframe）纵梁的长度是车辆的全 长。车架横梁在车架纵梁之间，将其固定到一起。 车架式车身或全框架车架结构一般用在轻型卡车、 运动型多功能车（SUV）和大部分全尺寸的厢式 车上。有些大型的豪华轿车也仍然使用传统的车 架式车身结构。



钢铁热处理的种类
钢铁的热处理通常可分为四类： 正火处理：强化内部结构 淬火处理：增加硬度（脆性） 回火处理：增加韧性 退火处理：增加柔软性 钢铁的热处理必须以调整加热温度和冷却速率 来控制；热处理的结果依金属的含碳量和合金 的种类而有所不同。



正火处理
正火处理是将材料加热到850℃后，以空气来 冷却的一种热处理过程。 当钢铁经过机械加工产生塑性变形后，其内部 结构将变得散乱，而造成强度不均，此时可借 正火处理来整顿其内部结构，改善机械特性。



淬火处理
淬火处理是将含碳量0.4％的钢铁在加热至 850度后，急速冷却的一种热处理过程。 淬火虽然增加硬度，但同时也增加脆性



回火处理
回火处理是将淬火处理过的材料，再次加热 到200度后冷却的一种热处理过程。 回火处理可使材料的内部组织稳定，以增加 韧性。
因此近来的汽车车身上普遍使用高强度钢板，以降低车辆重量， 减少油耗。


高强度钢对车身修理的影响：
当高强度钢受到碰撞而变形时，它比低碳钢 更难修复到原来的形状。 在常规修理中，需要采用加热的方法来释放 拉伸应力或焊接新的零部件。在使用高强度 钢后，这种加热需要受到严格控制，或者根 本不能加热，否则会对零部件造成结构上的 损害。
高强度钢板
高强度钢泛指强度高于低碳钢的各种类型的钢材。 一般强度为340N/mm2以上。 与低碳钢比较： 1、整体式车身要求使用高强度钢：

对构件的要求：要求重量轻同时还要能够承受悬架的部分载荷； 如发动机、减振器等。
2、它还能容易的加工成设计的抗弯截面，以减少传递到乘坐
室内的损害。
3、相同的强度，高强度钢板的厚度比一般钢板薄
车架




车架（vehicleframe)是一个高强度构架，用于支 撑车辆的所有其他部分。 除了螺栓紧固的车身板件以外，车架固定支撑着 发动机、变速器、悬架及其他部件。 车架通常是由钢或铝，有时是复合材料制成的。 车架和车身可以是分开的，也可集成到车身外壳 中成为承载式车身结构


车架式车身结构（body-overframeconstruction）中有用螺栓固定到厚钢架 上的一个单独的车身结构件。 发动机和其他构成底盘的大总成装在车架上。 橡胶车身支座装在车架和车身结构件之间，降 低路面噪声（从车外进入乘客舱的那些不希望 有的声音）。
当钢材加热，其颜色会随着温度上升而发生变化。 从前的铁匠就是根据钢材的颜色变化来判断它的加 热温度，但这需要长久的经验和优秀的观察能力才 可以达到。

钢铁颜色和温度
温度℃
颜色 暗红

600
红色
700 900 1000
淡红 橘红
1100
1200
1300
亮白

黄色
淡黄 白色


车用钢板和热
由于汽车制造厂所供应的原零件已经适当的热 处理过程，以符合零件的特性要求（在钢铁和 汽车制造中，针对钢铁的热处理过程，是以电 子方式来精确控制其加热和冷却的程度。 在车身校正期间，如果以氧乙炔来加热受损的 车架，可以很容易地修正它的形状，然而它的 内部结构会因受热而受损，这意味着此区域已 受了错误的热处理过程。
低碳钢板
1、性能：低碳钢又称软钢，含碳量低，质材软， 便于加工。
2、用途：在大多数汽车结构上使用低碳钢， 而且已使用多年。 3、性能：可以很安全的进行焊接、热收缩 和冷加工，它的强度不会受到严重的影 响。 4、缺点：低碳钢容易变形，又有很大的重 量，汽车制造者已经开始改用高强度钢 来制造汽车上需要承受载荷的零部件。
2、钢的强度
A、钢的强度是指金属抗变形的能力。 B、衡量金属的强度的方法： 屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗剪强度、抗扭 强度 屈服强度，使金属产生永久变形的特性；用单位面 积所受最小的力表示，达到屈服应力时，材料开始 永久变形. 抗拉强度，金属抵抗使它分开的特性；用单位面积 所受最大的力表示，达到抗拉应力时，材料完全破 裂. 抗压强度是指金属材料抵抗挤压的特性。 抗剪强度是指金属材料抵抗切割力的特性。 抗扭强度是指金属材料抵抗扭转力的特性。
序号 1 2
名称 变形区域 安全乘员空间
越野车


越野车的两段式车身设计与承载式车身不同。 其非常牢固的底盘骨架构成了车桥、发动机等全 部汽车部件的基础。车身用螺栓连接在底盘骨架 上，这种设计有如下优点： 大的装载量。 极好的越野性能。 非常高的通过性能。 维修任何越野车时必须遵从如下注意事项： 两根纵向的骨架单元平行换位是十分普遍的。 如果有必要，在大梁矫正之前需要拆除连接螺栓。


汽车构造（vehicleconstruction） 这一术语是指轿车、卡车、厢式车或 SUV在工厂里是如何组装的。 一辆典型的汽车上由超过15000个零件 组装到一起，提供一种安全可靠的交通 工具。
汽车构造的知识能回答诸如下 列问题：



那个件的名字是什么？ 这些件是怎么紧固到一块的？ 那个零件是用什么制成的？ 汽车是使用全框架的周边式车架还是承载 式车身结构？
序号
1 2 3
名称
车身 骨架 连接螺栓
车身结构钢板 在汽车结构中使用的金属板有两种类型： 热轧钢板、冷轧钢板 热轧钢板:



是在800度以上高温下轧制的，它的厚度在1.6～ 8mm之间。 因为热轧制的关系，所以在钢板表面会覆上一层 氧化膜，必要时可使用酸洗或喷丸处理来去除氧 化膜。




金属（钢铁）和热
维修车身时应尽量避免加热（尤其是车架、梁，一 定不可以用加热的方式来维修），理由如下： 热会引起氧化而锈蚀 热会降低防锈能力并损坏镀锌层 改变钢铁强度（钢板一般变得较硬较脆或较软） 钢板强度衰退（若形成氧化膜，则钢板厚度降低） 车辆本身会燃烧起来



钢铁颜色和温度



要想准确地修理受损的汽车，你必须完全 了解具体厂家或车型的车辆制造时的准确 构造方法。 必须能精确地辨认出所有受损的部件并能 从各种修理方法中选择正确的修理方法。 要做到这一点，必须知道使用什么材料， 还要了解这些材料对修理过程的影响。


碰撞修理的目标是将车辆恢复到碰撞前 的状态。 修理期间，你要使用能够严格再现装配 线上制造汽车过程的修理方法。
变形区域


安全的乘员空间被精心设计的前后变形区域 所保护，变形区域有如下目的： 动态吸收变形冲击 保护成员空间 遵循工厂维修作业指导书特别是变形区域的 维修规程。忽视此规程必然会导致严重的车 辆安全危害。 例如：车桥邻近点附近既不能切割，又不能 随便焊接加强板，此项工作的完成必须符合 所有的安全要求。
Hale Waihona Puke 高强度钢板的分类
A、高强度、低合金钢板HSLA
又称回磷钢，通过在低碳钢中加入磷来提高钢的强度， 它是最近几年新出现的一种钢，具有低碳钢类似的加工 特性，为汽车外部面板和车身提供更高的抗拉强度。
•主要用途：高强度低合金钢在美国生产的车上都 有应用，可以用来制造前后梁、车门槛板、保险 杠面板、保险杠加强筋、车门立柱等 修复方法：根据经验，对其加热温度不超过370～480度，

车身材料使用变化
5年前 低碳钢 现在 变化趋势
70％ 30％
高强度钢
超高强度钢
20％ 50％
10％ 20％


金属（钢铁）和热
随着温度上升，金属变得柔软（张力减小） 金属结构依温度上升而改变 实施加热冷却的热处理过程会改变金属的特性（淬 火使铁变硬、变脆，回火是铁变得较有韧性） 金属会氧化。
加热时间不超过3分钟，适合气体保护焊接，大多数汽车 制造商不赞成采用氧乙炔焊接来修理这种钢材。

B、高抗拉强度钢板HSS •又称Si-Mn固溶体淬火钢，增加了硅、锰和碳的含量，
使抗拉强度得到提高，过去被用来制造悬架装置有关 的构件和车身。沉淀淬硬钢是另一种高抗拉强度钢， 具有优异的加工和冲压性能，这种钢主要用于车门边 护板、保险杠加强筋等。大多数从日本进口的汽车都 装有高抗拉强度钢制成的车身构件.




承载式车身骨架包括零件总成如车门、引 擎盖、保险杠等。一经装配，这种设计有 明显的稳定性和牢固性的优点，其特征是： 牢固的乘客空间特性。 严格设计的前后形变特性。 附加的侧向坚固性。 高扭转刚度。 高挠曲强度。



维修过程中必须遵守下列操作规程： 只能对单纯的车辆外壳进行校直。 校直过程中严禁切割车窗接合处。 确保车身无内部应力。 如有可能维修时保持车身外壳完整。


承载式车身设计特点 对任何车身设计来说，驾驶员和乘员的 安全是极为重要的。 车身有两个极为重要的关键： 安全的乘员空间 变形区域
安全的乘员空间



安全的乘员空间有如下设计特点： 牢固的立柱，车门门槛和车门轮廓。 车门完整的侧向保护。 在极度变形情况下车门也能被打开的设计。
汽车车身构造
学习目标：




说明现代机动车辆的结构设计。 总结现代轿车、卡车、厢式车以及SUV上常见的 各种车架。 比较现代车架式车身和承载式车身结构的区别。 确定周边式车架主要部件的位置。 确定承载式车身车架主要部件的位置。 将传统的全框架车架与现代的液压成形车架进行 比较。 辨认汽车的主要结构件、部段以及总成。 描述各种乘用车上采用的车身形式的俗名。