培训课件讲义：汽车车身材料
合集下载
1汽车车身常用材料(PPT68页)
主要内容： 第二章 汽车车身常用材料 知识目标 ●了解车身常用金属材料的种类； ● 掌握车身常用的金属材料及其特点； ●了解金属材料的主要性能及热处理方法； ●掌握车身常用非金属材料的种类及性能； 技能目标 ●能辨别汽车部件材料的种类，以便对其采用正确方法修复或 更换； ●能分析汽车金属部件的性能，以便能在正确条件下使用。
技术支持：现代教育技术中心
技术支持：现代教育技术中心
主要内容： 第二章 汽车车身常用材料
一、汽车车身常用金属材料 （一）汽车车身常用金属材料的种类
主要有铸铁、钢、有色金属及其合金。 1.铸铁 铸铁是含碳量为 2.11%~6.69% 的铁碳合金。铸铁具有优良铸 造性能、切削加工性能以及耐磨和减振性能，铸铁的生产工艺 简单、成本低，是汽车制造及其他工业中广泛应用的一种材料。
技术支持：现代教育技术中心
全铝发动机？铸铁发动机？ 你选哪一个？
技术支持：现代教育技术中心
首先需要说明的是，全铝发动机指的是缸体是否是铝合 金材质，如果仅仅缸盖是铝合金，缸体是铸铁，那依 旧算是铸铁发动机。
技术支持：现代教育技术中心
铝的好处： 铸铁发动机更廉价？ 本身重量而言，因为材质的不同，全铝发动机的重量要比铸铁发
铁）进行蠕化-孕育处理后，得到具有蠕虫状石墨的铸铁。 ●合金铸铁：在灰口铸铁或球墨铸铁中加入一定量的合金元素而形
成的铸铁。
技术支持：现代教育技术中心
灰铸铁
技术支持：现代教育技术中心
球墨铸铁
技术支持：现代教育技术中心
2.钢
钢是含碳量在0.04%~2.3%之间的铁碳合金，是汽 车金属材料中应用较为广泛的一种，车身的许多 板件都用钢板制成。
技术支持：现代教育技术中心
1）根据含碳形式的不同分类
汽车车身材料介绍ppt课件
具有优异的机械性能、耐热性、耐候 性和尺寸稳定性，用于制造汽车零件 。如聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚 甲醛(POM)等。
受热固化成型，再次受热不软化。如 酚醛树脂、环氧树脂等。
复合材料的种类与性能
01
玻璃纤维增强复合材料(GFRP)
以玻璃纤维为增强材料，树脂为基体，具有轻质高强、耐腐蚀、可设计
利用胶粘剂将不同材料粘合在一 起，具有连接强度高、密封性好 等优点。
提高车身材料利用率与降低成本措施
材料优化利用
通过合理排版、套裁等手段，提高材料的利用率，减 少浪费。
采用新工艺
如热成型、激光切割等先进工艺，提高生产效率和产 品质量，降低成本。
加强供应链管理
优化采购策略，与供应商建立长期合作关系，降低采 购成本。
03
铝合金材料
铝合金的种类与性能
铝合金种类
包括1系、2系、3系、5系、6系 、7系等，不同种类的铝合金具有 不同的成分和性能特点。
铝合金性能
具有密度小、强度高、耐腐蚀、 易加工成型等优点，同时具有良 好的导电性和导热性。
铝合金车身的应用现状
高端车型应用
铝合金车身在高端车型中得到了广泛 应用，如奥迪A8、捷豹XFL等。
缺点
比强度和比刚度相对较低，耐疲劳性能一般。
应用
广泛应用于中低端汽车的车身、零部件制造以及汽车内饰件。
金属基复合材料
优点
具有高的比强度和比刚 度，良好的耐磨性、耐 疲劳性和高温性能。
缺点
价格较高，加工难度较 大。
应用
主要用于汽车发动机、 刹车系统、传动系统等 关键部件的制造。
新型材料的优缺点及选用原则
新型车身材料
碳纤维增强复合材料
受热固化成型，再次受热不软化。如 酚醛树脂、环氧树脂等。
复合材料的种类与性能
01
玻璃纤维增强复合材料(GFRP)
以玻璃纤维为增强材料，树脂为基体，具有轻质高强、耐腐蚀、可设计
利用胶粘剂将不同材料粘合在一 起，具有连接强度高、密封性好 等优点。
提高车身材料利用率与降低成本措施
材料优化利用
通过合理排版、套裁等手段，提高材料的利用率，减 少浪费。
采用新工艺
如热成型、激光切割等先进工艺，提高生产效率和产 品质量，降低成本。
加强供应链管理
优化采购策略，与供应商建立长期合作关系，降低采 购成本。
03
铝合金材料
铝合金的种类与性能
铝合金种类
包括1系、2系、3系、5系、6系 、7系等，不同种类的铝合金具有 不同的成分和性能特点。
铝合金性能
具有密度小、强度高、耐腐蚀、 易加工成型等优点，同时具有良 好的导电性和导热性。
铝合金车身的应用现状
高端车型应用
铝合金车身在高端车型中得到了广泛 应用，如奥迪A8、捷豹XFL等。
缺点
比强度和比刚度相对较低，耐疲劳性能一般。
应用
广泛应用于中低端汽车的车身、零部件制造以及汽车内饰件。
金属基复合材料
优点
具有高的比强度和比刚 度，良好的耐磨性、耐 疲劳性和高温性能。
缺点
价格较高，加工难度较 大。
应用
主要用于汽车发动机、 刹车系统、传动系统等 关键部件的制造。
新型材料的优缺点及选用原则
新型车身材料
碳纤维增强复合材料
汽车车身培训课件PPT(共 65张)
汽车造型的目的是以其的美吸引和打动消费者，使其 产生拥有这种车的欲望。汽车的造型已成为汽车产品 竞争最有力的手段之一。
主要内容
汽车车身结构形式 车身结构 汽车车身造型 汽车车身尺寸
车身安装在底盘的车架上，用以驾 驶员、旅客乘坐或装载货物。普通 乘用车、客车的车身一般是整体结 构，货车车身一般是由驾驶室和货 箱两部分组成。
通用汽车造型欣赏
1938年别克Y-job
1951年LeSabre敞篷车
1954年火鸟Ⅰ型
1956年火鸟Ⅱ型
1958年火鸟Ⅲ型
1954年凯迪拉克ElCamino
1955年GMCL＇Universelle卡车
1956年奥兹金火箭
1956年别克Centurion
1959年克尔维特StingRay
② 车门：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。
③ 车身外部装饰件：主要是指装饰条、车轮装 饰罩、标志、浮雕式文字等等。散热器面罩、 保险杠、灯具以及后视镜等附件亦有明显的 装饰性。
④ 车内部装饰件：包括仪表板、顶篷、侧壁、 座椅等表面覆饰物以及窗帘和地毯。
第三讲 汽车车身
汽车作为一种商品，首先向人们展示的就是它的外型。 外型是否讨人喜欢直接关系到这款车子甚至汽车商的 命运。在全球各大汽车企业中，汽车造型工作都是由 公司的最高层直接领导。
汽车造型设计是根据汽车整体设计的多方面要求来塑 造最理想的车身形状，是汽车外部和车厢内部造型设 计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术 的手法科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特 点。
对于车内空间来说，轴距代表前轮与后轮之 间的距离，轴距越长，车内纵向空间就越大， 膝部及脚部空间也因此而较宽敞。
主要内容
汽车车身结构形式 车身结构 汽车车身造型 汽车车身尺寸
车身安装在底盘的车架上，用以驾 驶员、旅客乘坐或装载货物。普通 乘用车、客车的车身一般是整体结 构，货车车身一般是由驾驶室和货 箱两部分组成。
通用汽车造型欣赏
1938年别克Y-job
1951年LeSabre敞篷车
1954年火鸟Ⅰ型
1956年火鸟Ⅱ型
1958年火鸟Ⅲ型
1954年凯迪拉克ElCamino
1955年GMCL＇Universelle卡车
1956年奥兹金火箭
1956年别克Centurion
1959年克尔维特StingRay
② 车门：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。
③ 车身外部装饰件：主要是指装饰条、车轮装 饰罩、标志、浮雕式文字等等。散热器面罩、 保险杠、灯具以及后视镜等附件亦有明显的 装饰性。
④ 车内部装饰件：包括仪表板、顶篷、侧壁、 座椅等表面覆饰物以及窗帘和地毯。
第三讲 汽车车身
汽车作为一种商品，首先向人们展示的就是它的外型。 外型是否讨人喜欢直接关系到这款车子甚至汽车商的 命运。在全球各大汽车企业中，汽车造型工作都是由 公司的最高层直接领导。
汽车造型设计是根据汽车整体设计的多方面要求来塑 造最理想的车身形状，是汽车外部和车厢内部造型设 计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术 的手法科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特 点。
对于车内空间来说，轴距代表前轮与后轮之 间的距离，轴距越长，车内纵向空间就越大， 膝部及脚部空间也因此而较宽敞。
第4章车身材料（80）.ppt.Convertor
第4章车身材料（80）.ppt.Convertor车身材料1、车身钢板材料车身结构钢板热轧钢板:在800度以上高温下轧制的,它的厚度在1.6-8mm之间。
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。
2、热轧钢板主要用途：车架车辆车身内部钢板底盘零件底盘大梁建材（H槽或L槽）车身钢板材料3、冷轧钢板:由热轧钢板经过酸洗后冷轧变薄,并经过退火处理。
由于冷轧钢板在较低的温度下轧制的,它的厚度精度高,表面质量好，表面非常平滑，厚度为0.4 mm ～1.4 mm并且有良好的可压缩性,大多数整体式车身都采用冷轧钢板制成主要用途：大多数的汽车车身组件车身钢板材料4、低碳钢板低碳钢板含碳量低，比较软，所以便于加工，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影响。
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。
车身钢板材料5、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200N/mm2以上。
相同的强度，高强度钢板的厚度比一般钢板薄，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。
6、整体式车身对构件的要求：重量轻同时还要能够承受悬架的部分载荷。
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。
高强度、低合金钢(HSLA)又称回磷钢，通过在低碳钢中加入磷来提高钢的强度用来制造前后梁、车门槛板、保险杠面板、保险杠加强筋和车门立柱等一般加热温度不可超过370 ℃～480 ℃，加热时间不可超过3 min。
适合采用气体保护焊焊接或电阻点焊，不允许采用氧乙炔和电弧焊来焊接高抗拉强度钢(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制造与悬架装置有关的构件和车身等常规的加热和焊接方法不会明显降低这种钢的强度，它的屈服强度可达350 MPa、抗拉强度可超过450 MPa一般的焊接方法(包括氧乙炔焊)都可用于修理这类构件温度限制在600 ℃以内气体保护焊使用AWS-E-70S-6的焊丝超高强度钢超高强度钢(UHSS)主要有：高塑性钢、双相钢、多相钢、硼钢和铁素体-贝氏体钢等获得超高强度钢的方式热处理方式：对普通碳钢进行热处理后，它的抗拉强度几乎可达到普通低碳钢的10倍单相钢：这种钢只有一种显微组织（如马氏体），马氏体钢是最著名的超高强度钢。
汽车车身培训课件
Байду номын сангаас
•7、凯美瑞采用丰田最先进的GOA车身
•8、吉利远景车 身
• （3）车辆在加强车身侧面防撞能力时，应该利用B 柱的特殊设计，如B柱增加第二层加强肋，能量分开导入 车顶和车底可变形的钢制构架上，来缓解碰撞能量。但 一些中级别以下的车，由于空间布局关系，很难做到这 一点，多通过在两侧门夹层中间放置一两根非常坚固的 防撞杆，来减轻侧门的变形程度。
•（4）采用两侧 门夹层中间放置 一根坚固的防撞 杆来减轻侧门的 变形程度。
•汽车碰撞试验的模拟分析
•三、常见的提高汽车车身安全性的设计理念
•1、长安福特福克斯高强度车身
•2、标致307车身采用高限弹力钢
•3、上海大众帕萨特领驭车身结构进行了大量优化
•4、速腾采用了激光焊接安全强化车身
•5、马自达6的3H车身结构分别置于两侧车门框架和车顶部位
•6、沃尔沃车身采用四种不同级别的钢材 • 以实现最佳的碰撞变形保护
•2、汽车钢板应该多厚
• 很多人认为钢板越厚越好，其实并非如此。通过改进 车身的结构设计，在使用薄的钢板后，车身刚度以及在碰撞 时的保护能力并没有下降。 • 过去采用厚钢板还有一个目的是增加车身的自重，使 驾驶平稳，而现在汽车多是通过降低重心来增加稳定性。 • 另外，在车身的不同地方，会根据作用的不同使用厚 度和强度不同的钢板。例如车顶盖、车头盖等使用薄钢板， 而一些承受力较大的部位则使用较厚的高强度钢板，譬如前 后防撞横梁等。
汽车车身培训课件
2020年4月28日星期二
• 1．有骨架式车身 在制造时将车身外壳及内壁固定 在焊接装配好的骨架上。骨架通常是由薄钢板冲压焊接而 成的。车身外壳大多是薄钢板焊接在骨架上。车身骨架主 要由左右门框的前立柱、中立柱和后立柱、上边梁和地板 、前风窗框和前围板、后围板及其他后部加强零件所组成 ，这种车身有很好的强度和刚度。
•7、凯美瑞采用丰田最先进的GOA车身
•8、吉利远景车 身
• （3）车辆在加强车身侧面防撞能力时，应该利用B 柱的特殊设计，如B柱增加第二层加强肋，能量分开导入 车顶和车底可变形的钢制构架上，来缓解碰撞能量。但 一些中级别以下的车，由于空间布局关系，很难做到这 一点，多通过在两侧门夹层中间放置一两根非常坚固的 防撞杆，来减轻侧门的变形程度。
•（4）采用两侧 门夹层中间放置 一根坚固的防撞 杆来减轻侧门的 变形程度。
•汽车碰撞试验的模拟分析
•三、常见的提高汽车车身安全性的设计理念
•1、长安福特福克斯高强度车身
•2、标致307车身采用高限弹力钢
•3、上海大众帕萨特领驭车身结构进行了大量优化
•4、速腾采用了激光焊接安全强化车身
•5、马自达6的3H车身结构分别置于两侧车门框架和车顶部位
•6、沃尔沃车身采用四种不同级别的钢材 • 以实现最佳的碰撞变形保护
•2、汽车钢板应该多厚
• 很多人认为钢板越厚越好，其实并非如此。通过改进 车身的结构设计，在使用薄的钢板后，车身刚度以及在碰撞 时的保护能力并没有下降。 • 过去采用厚钢板还有一个目的是增加车身的自重，使 驾驶平稳，而现在汽车多是通过降低重心来增加稳定性。 • 另外，在车身的不同地方，会根据作用的不同使用厚 度和强度不同的钢板。例如车顶盖、车头盖等使用薄钢板， 而一些承受力较大的部位则使用较厚的高强度钢板，譬如前 后防撞横梁等。
汽车车身培训课件
2020年4月28日星期二
• 1．有骨架式车身 在制造时将车身外壳及内壁固定 在焊接装配好的骨架上。骨架通常是由薄钢板冲压焊接而 成的。车身外壳大多是薄钢板焊接在骨架上。车身骨架主 要由左右门框的前立柱、中立柱和后立柱、上边梁和地板 、前风窗框和前围板、后围板及其他后部加强零件所组成 ，这种车身有很好的强度和刚度。
《汽车车身材料》课件
汽车车身材料的生产过程中会产生各 种废弃物和污染物，如果处理不当会 对环境造成影响。因此，应优先选择 环保型的材料。
能源消耗
汽车车身材料的生产需要大量的能源 ，如果采用高能耗的材料，会对环境 造成影响。因此，应优先选择低能耗 的材料。
02
金属材料在汽车车身中 的应用
钢铁材料
钢铁材料是汽车车身制造中最为常用 的金属材料之一，具有高强度、良好 的抗冲击性能和易于加工成型的特点 。
进。
高强度钢
高强度钢具有较高的强度和塑性 ，能够显著提高车身的结构性能 和安全性。随着高强度钢生产技 术的不断发展，其成本将逐渐降
低，应用前景广阔。
可再生环保材料
生物塑料
生物塑料来源于可再生资源，如玉米 、甘蔗等，具有环保、可降解的优点 。随着技术的进步，生物塑料的性能 将得到进一步提升，有望在汽车行业 中广泛应用。
等特点。
04
复合材料在汽车车身中 的应用
玻璃纤维增强复合材料
1
玻璃纤维增强复合材料是由玻璃纤维和有机高分 子材料复合而成的，这种材料具有质量轻、强度 高、耐腐蚀等优点。
2
在汽车车身中，玻璃纤维增强复合材料主要用于 制造覆盖件、车内装饰件和车体结构件等。
3
由于其优良的性能，玻璃纤维增强复合材料在汽 车工业中得到了广泛应用，可以有效降低车身重 量，提高燃油经济性。
05
汽车车身材料的未来发 展趋势
高性能轻量化材料
铝合金
铝合金具有高强度、低密度和良 好的塑性，是实现汽车轻量化的 重要材料。随着技术的进步，铝 合金在汽车车身中的应用比例将
逐渐增加。
镁合金
镁合金具有比铝合金更低的密度 和更高的比强度，能够有效减轻 车身重量。然ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，镁合金的加工 难度较高，需要进一步研究和改
汽车车身修复技术课件 第二章 汽车车身常用材料
• 增强材料主要作用是提高橡胶制品的强度 、硬度 、 耐磨性和刚性等力学性能并限制其变 形主要有各种 纤维织品 、帘布及钢丝等如轮胎中的帘布
第二章 汽车车身常用材料
第一章 汽车车身结构
• 随着科学技术的发展汽车的功能日益完善对经济 性、安全性、便捷性等方面提出了较高要求展示 整车特征的车身是汽车的重要组成部分ꎬ 是驾驶 员和乘员活动的空间因此车身材料必须既能满足 节能、环保、安全、舒适的使用性能要求也能满 足车身生产制造工艺要求并往轻量化、高强度、 高性能等方向发展除金属材料、非金属材料外ꎬ 具有优异性能的复合材料和纳米材料也将获得广 泛的应用
第三节 汽车车身常用非金属材料
• 汽车制造中广泛使用非金属材料的原 因是由于非金属材料具有许多优良的 理化性能可以满足某些特殊要求且原 料来源丰富加工简便 车身非金属材料 的使用是实现汽车轻量化 的有效途径 节能增效作用强大 ꎮ
• 非金属材料的种类很多汽车制造中主 要使用的有塑料 、 橡胶、 玻璃、黏 结剂、密封剂等
失效能力) 的重要指标因此强度是机械零件首先应满足的基本要求抵抗外力的能力越 强则材料的强度越高工程上常用的指标是屈服强度和抗拉强度抵抗塑性变形的能力称 为屈服强度材料在拉力作用下抵抗破坏的能力称为抗拉强度当施加的外力分别为压力 或弯曲力时这种抵抗破坏的能力则分别称为抗压强度或抗弯强度
二、 金属材料的机械性能
第二节 汽车车身常用金属材料
• 一、钢
• (一) 概述
• 1 . 碳素钢和合金钢
• 钢铁材料在生产中应用广泛它是由铁和碳两种元素为 主所构成的合金即铁碳合金根据含碳量的不同铁碳合 金可分为工业纯铁 、碳钢以及铸铁 含碳量为 0. 0218% ~ 2. 11% 的铁碳合金称为碳素钢简称碳钢含碳 量大于 2. 11% 的铁碳合金称为铸铁 含碳量低于0. 0218%的铁碳合金称为工业纯铁
第二章 汽车车身常用材料
第一章 汽车车身结构
• 随着科学技术的发展汽车的功能日益完善对经济 性、安全性、便捷性等方面提出了较高要求展示 整车特征的车身是汽车的重要组成部分ꎬ 是驾驶 员和乘员活动的空间因此车身材料必须既能满足 节能、环保、安全、舒适的使用性能要求也能满 足车身生产制造工艺要求并往轻量化、高强度、 高性能等方向发展除金属材料、非金属材料外ꎬ 具有优异性能的复合材料和纳米材料也将获得广 泛的应用
第三节 汽车车身常用非金属材料
• 汽车制造中广泛使用非金属材料的原 因是由于非金属材料具有许多优良的 理化性能可以满足某些特殊要求且原 料来源丰富加工简便 车身非金属材料 的使用是实现汽车轻量化 的有效途径 节能增效作用强大 ꎮ
• 非金属材料的种类很多汽车制造中主 要使用的有塑料 、 橡胶、 玻璃、黏 结剂、密封剂等
失效能力) 的重要指标因此强度是机械零件首先应满足的基本要求抵抗外力的能力越 强则材料的强度越高工程上常用的指标是屈服强度和抗拉强度抵抗塑性变形的能力称 为屈服强度材料在拉力作用下抵抗破坏的能力称为抗拉强度当施加的外力分别为压力 或弯曲力时这种抵抗破坏的能力则分别称为抗压强度或抗弯强度
二、 金属材料的机械性能
第二节 汽车车身常用金属材料
• 一、钢
• (一) 概述
• 1 . 碳素钢和合金钢
• 钢铁材料在生产中应用广泛它是由铁和碳两种元素为 主所构成的合金即铁碳合金根据含碳量的不同铁碳合 金可分为工业纯铁 、碳钢以及铸铁 含碳量为 0. 0218% ~ 2. 11% 的铁碳合金称为碳素钢简称碳钢含碳 量大于 2. 11% 的铁碳合金称为铸铁 含碳量低于0. 0218%的铁碳合金称为工业纯铁
《轿车车身材料》PPT课件
高延展性 耐缺口敏感性
帽型深冲成形
低屈强比
除上述冲压性能外，高强度钢板还应具有对焊 接、涂装的适应性及良好的防锈性能。
冲压性和高刚性是难以并存的两种特性，但是 ，在加工时柔软可有效地进行深冲，加工后通过 加工硬化等方法又恢复了强度，这就是汽车所要 求的高强度钢板。
所谓冲压成形性是指在冲压（冷加工）时塑性 变形好，不产生开裂、变形、折皱等；冲压后的 弹性回复要小；不危及冲压模的粘着和磨损。
1.1.1 高强度钢板
表1-1为典型车身外板件、表1 -2为典型车身内板件及其在冲压方 面要求的特性。
表1-1 典型车身外板件及其性能要求
分类
典型零件
覆盖件 一般外板
发动机罩1 行李箱盖2 车门外板3
前挡泥板4 车顶盖5
难成形外板
四开板6 后车门外板7
准外板
前平衡板8 锁夹板9
零件的 性能要求
耐凹性 延展刚性 表面质量
表1-5 汽车用表面处理钢板及其特点（一）
类别 特点
镀层材料及厚度
可 双面、单面镀
加
电镀量/
工 （g/m2）
范 围 板厚/（mm）
板宽/（mm）
特点
热浸镀钢板 （银亮合金）
Zn-Fe合金 6μ
双面、单面
30~90
0.7~2.3
610~1829 漆料耐蚀性、 耐多孔性优
良 热浸镀材料 的加工性稍
有下降
这对焊接有利
（4）
Zn-Fe合金 2.7μ
双面、单面 (20~30)
再现(1)的优良 特性;加工性 也比冷轧薄板
的水平高
表1-5 汽车用表面处理钢板及其特点（二）
类别 特点
涂装钢板