《汽车车身制造技术》—教学教案

《汽车车身制造技术》
教学教案
授课内容车身的分类及组成授课学时1学时教学目的能正确认识车身的分类与组成
教学重
点、难点
车身的分类组成
教具和媒
体使用
多媒体课件、板书
教学方法讲授法
教学过程一、认识汽车车身结构（1学时）
1.汽车车身概述
（1）制造成本、经济效益较高
（2）涉及多门类学科知识
（3）工艺复杂
（4）质量大
（5）发展快
2.汽车车身的分类与组成
按车身是否承受载荷可以分为：非承载式车身和承载式车身。

车身包括车身本体和及其附件。

车身本体是由车身结构件和覆盖件组成。

作业、思考一、能正确认识车身的分类与组成
1.简述车身的作用及特点
__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.查阅车架分类相关资料，把下面图片文字正确连接
3.查阅覆盖件相关资料，把下图所缺少的部件名称补充完整
单梁式车架
双梁式车架
单双组合式车架
①_____ ②_____ ③_____ ④_____
4.简述车身覆盖件的质量要求
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________ 授课内容车身零部件的联接授课学时3学时
教学目的 能正确认识车身的刚度 教学重点、难点 车身刚度理解 教具和媒体使用 多媒体课件、板书 教学方法
讲授法
教学过程
汽车车身刚度分析
主要从以下几个方面介绍车身刚度： （1）车身前、中、后部位刚度 （2）立柱结构刚度 （3）梁的结构刚度 （4）覆盖件结构刚度
作业、思考
1..判断题
轿车前部刚度小，车头中部刚度稍大，乘坐区刚度最大，尾部刚度小。

（） 2.. 看图正确连接
3..根据下图，如发生碰撞会出现什么情况？
__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________4..根据下图，请简述下这样做的好处。

__________________________________________________________________ ________________________________________________________________
授课内容
车身材料的分类
授课学时
1学时
通透式前柱汽车
无中柱式轿车
教学目的能够正确认识金属塑性变形的基本理论教学重
点、难点
金属塑性变形的受力状态
教具和媒
体使用
多媒体课件、板书
教学方法讲授法
教学过程金属塑性变形的基本理论（2学时）
1.金属塑性变形的机理
主要从以下几个方面介绍：
（1）晶体结构的概念
（2）单晶体的塑性变形
（3）多晶体的塑性变形
（4）塑性变形后金属的组织与性能
2.金属塑性变形的受力状态
研究金属材料受外力时的变形情况应该从点的应力与应变状态两个方面入手。

3.塑性变形时应力和应变的关系
金属材料是一种具有弹性、塑性的材料，在变形的作用力下，既可以产生弹性的变形，又可以从弹性变形发展到塑性变形。

4.塑性变形的基本定律
（1）塑性变形体积不变定律
（2）最小阻力定律
（3）塑性和变形抗力
作业、思考1.单晶体塑性变形的主要方式是_______和_______。

2.查阅单晶体滑移变形相关资料，正确连接下图。

弹性变形
未变形
弹塑性变形
塑性变形
3.什么是纤维组织？
__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4.任取一个微元六面单元体，该单元体上的应力状态沿着六面体的三个空间坐标系可分解为_____个应力分量，其中包括_____个剪应力与3个_____。

5.简述什么是真实应力？
__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6.塑性变形的基本定律包括________、________、________。

洛氏硬度
7.把下列表格填写完整
金属板料力学性能
性能名称符号表示
σs
屈强比
延伸率
厚向异性系数
Δr
授课内容认识冲压工艺授课学时6学时教学目的能够正确认识冲压工艺的概述
教学重
点、难点
冲压件的两种变形类型
教具和媒
体使用
多媒体课件、板书
教学方法讲授法
教学过程冲压工艺的概述（1学时）
1.冲压工艺的特点及分类
特点：
（1）冲压加工的操作方便，生产效率高，易于实现机械化和自动化。

（2）冲压件的质量很稳定，互换性能好。

（3）冲压加工可产生尺寸范围较大、形状较为复杂的零件。

（4）冲压加工时一种省料、节能的加工方法，生产成本比较低。

根据板料加工后是否发生了板料分离而将冲压工序分为分离工序与成形工艺两大类。

2.冲压件的两种变形类型
概括为两种基本类型：压缩型和伸长型。

作业、思考一、冲压工艺的概述
1.按照冲压后的材料形状变化的程序将冲压分为三种基本工序：______、______、拉深。

2.根据自身所学，把分离工序中的工序正确连接。

冲孔
落料
修边
剪切
3.根据自身所学，把成形工序中的工序正确连接。

胀形
拉深
弯曲
整形
4.简述冲压件的两种变形类型。

__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________
授课内容认识曲柄压力机授课学时1学时教学目的能正确是被曲柄压力机的结构及工作原理
教学重
点、难点
曲柄压力机的结构及工作原理
教具和媒
体使用
多媒体课件、板书
教学方法讲授法
教学过程冲压成形设备
在冲压生产中，为了适应不同的冲压工作情况，采用不同类型的冲压设备。

这些冲压设备都具有不同的结构形式及作用特点。

根据冲压设备的驱动方式和工艺用途的不同，可将冲压设备分为曲柄压力机、高速压力机、伺服压力机和液压机。

曲柄压力机
1）工作机构
2）传动机构
3）操作系统
4）支承部件
曲柄压力机的技术参数
作业、思考1.根据自身所学，把下列图文正确连接。

高速压力机
伺服压力机
开式曲柄压力机
液压机
闭合式曲柄压力机
2.曲柄压力机工作原理是什么？
__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________
授课内容冲裁工艺概述授课学时2学时教学目的能够正确理解冲裁工艺的工作原理
教学重
点、难点
冲裁变形过程及受力分析
教具和媒
体使用
多媒体课件、板书
教学方法讲授法
教学过程冲裁工艺（2学时）
1.冲裁变形过程及受力分析
板料的冲裁变形过程可以分为3个阶段，分别为弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂阶段。

2.冲裁件断面质量与影响因素
影响因素：
（1）材料的性能
（2）模具刃口状态
（3）冲裁模间隙
作业、思
考
1.根据自身所学，把下列图文正确连接。

2.看图填写裂纹扩展阶段断裂分离阶段弹性变形阶段塑性变形阶段
此图为冲裁压力示意图，其中σ1代表_______，σ2代表_______，σ3代表_______。

3.冲裁件的断面有明显的区域特征，可分为圆角带、光亮带、_______、_______。

4.影响冲裁件断面质量的因素都有哪些？
__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________
授课内容冲裁模授课学时2学时教学目的能够正确了解冲裁模的分类的结构
教学重
点、难点
各种冲裁模的识别
教具和媒
体使用
多媒体课件、板书
教学方法讲授法
教学过程冲裁模
冲裁模是对金属板料进行压力加工以获得合格冲压件的工具。

按工序组合分为单工序模、连续模（级进模）和复合模。

1．单工序模
2．连续模
3．复合模
作业、思
考
1.下图是哪种冲裁模，并简述其特点和工作原理。

__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
授课内容板料弯曲变形工艺及特点授课学时1学时教学目的能够正确认识冲压工艺的概述；能够掌握冲裁工艺；能够掌握弯曲工艺教学重
点、难点
弯曲变形的原理
教具和媒
体使用
多媒体课件、板书
教学方法讲授法
教学过程板料弯曲变形及特点
特点：
（1）通过对网格的观察，可以看出弯曲圆角部分的网格发生了显著的变化，原来的正方形网格变成了扇形。

靠近圆角部分的直边有少量变形，其余直角部分没有发生变形，说明弯曲变形的区域主要发生在弯曲圆角部分。

（2）在弯曲变形区内，从网格的变化情况来看，板料在长、宽、厚三个方向都发生了变形。

作业、思考1.根据下图，请简述弯曲变形的变化和特点
__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________
2.板料弯曲时变形区域内的应力应变状态和__________有关。

3.弯曲件在生产中经常出现的质量问题有_______、________、________三种。

授课内容弯曲件的回弹及工艺设计授课学时0.5学时教学目的能够正确理解弯曲回弹原理
教学重
点、难点
弯裂分析及工艺设计
教具和媒
体使用
多媒体课件、板书
教学方法讲授法
教学过程
2.弯曲件质量分析
弯曲件在生产中经常出现的质量问题有回弹、弯裂、偏移三种，影响弯曲件质量的因素有很多，在制定弯曲工艺以及弯曲模型设计时应综合考虑。

1．弯曲回弹分析及工艺设计
（1）回弹现象
（2）影响回弹的因素
（3）减小回弹的措施
2．弯裂分析及工艺设计
作业、思
考
1.下图为减小回弹措施中的哪一种，并说明此方法的工作原理。

__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2.下图为弯曲力在各个阶段的变化曲线图，图中1、2、3分别代表什么阶段？
1______________、2______________3、_____________
3.当弯曲件的圆角半径r≥0.5t时，在弯曲过程中，按毛坯的_______________
原则，在计算其展开的长度时，只需要计算_____________展开的尺寸即可。

4.弯曲工序可以在普通的压力机上进行，也可以在专用的弯曲机或弯曲设备
上进行，为了保证达到工作的需求，在进行弯曲模的结构设计时，必须注意
哪几点？
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
授课内容弯曲模授课学时1学时教学目的能够识别弯曲模的分类和结构
教学重
点、难点
弯曲模的典型结构
教具和媒
体使用
多媒体课件、板书
教学方法讲授法
教学过程弯曲模
弯曲模具结构可分为工作零件（凸模、凹模，凸凹模）、定位零件（定位板、定位钉等）、顶件及压料装置、导向零件、固定零件（模架、固定板、垫板、模柄、紧固件等）等五个部分。

1．弯曲模的要求
2．弯曲模的典型结构
作业、思考1.下列图文正确连接。

L形件弯曲模
V形件弯曲模
U形件弯曲模
授课内容 拉深模
授课学时 2学时
教学目的 能够正确识别拉伸模的种类和结构 教学重点 拉伸模的分类及结构 教具和媒体使用 多媒体课件、板书 教学方法
讲授法
教学过程
拉深模
根据使用的压力机类型的不同，可分为单动压力机上用拉深模和双动压力机上用拉深模；根据拉深顺序可分为首次拉深模和以后各次拉深模；根据工序组合情况的不同可分为单工序拉深模、复合工序拉深模、级进拉深模；根据有无压料可分为有压料装置拉深模和无压料装置拉深模。

1．首次拉深模 2．以后各次拉深模 3．拉深模的主要特点 作业、思考
1.下列图文正确连线。

2.拉深模的主要特点有哪些？
__________________________________________________________________
授课内容
胀形和翻边工艺
授课学时
1学时
双动压力机首次拉深模
落料首次拉深复合模
带上压边装置的首次拉深模
无压边圈的首次拉深模
教学目的 能够正确理解胀形和翻边工艺 教学重点 翻边的工艺计算 教具和媒体使用 多媒体课件、板书 教学方法
讲授法
教学过程
胀形工艺
胀形是利用模具强迫板料厚度减薄和表面积增大，以获得所需要的几何形状的零件的冲压加工方法。

常用的胀形有起伏胀形、平板毛坯的胀形和圆柱形毛坯（或管形毛坯）的胀形。

1．胀形成形的特点 2．平面胀形 翻边工艺
利用模具将工序件的孔边缘或外边缘翻成竖直的直边，称为翻边。

翻边包括内孔翻边和外缘翻边两种。

1．内孔翻边
2．翻边的工艺计算 3．外缘翻边 作业、思考
1.什么是胀形工艺？常用的胀形有哪些？
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2.把下列图文正确连接。

3.翻边指的是_______________________________________________，翻边包括_______和________两种。

4.改善圆孔翻边成形性有哪些方法？
授课内容
校平和整形
授课学时
1学时
液压胀形
刚性胀形
橡皮胀形
教学目的 能够掌握车身覆盖件的冲压工艺 教学重点 覆盖件的冲压工序 教具和媒体使用 多媒体课件、板书 教学方法 讲授法
教学过程
车身覆盖件的成形工艺
（1）车身覆盖件成形分类 （2）覆盖件的冲压工序
作业、思考
1.根据形状的复杂程序和变形特点，覆盖件可分为__________、__________、_________三类。

2.根据自身所学，把下列侧围冲压的基本工序正确连接。

授课内容
车身覆盖件拉深工艺设计
授课学时
1学时
修边
外缘翻边
冲孔
拉深
落料
内孔翻边
教学目的 能够正确理解工艺补充的原理井进行设计 教学重点 车身覆盖件工艺补充部分的设计 教具和媒体使用 多媒体课件、板书 教学方法
讲授法
教学过程
车身覆盖件工艺补充部分的设计
工艺补充是指为了顺利拉深成形合格的制件，在冲压件的基础上添加的那部分材料。

由于这部分材料是成形需要而不是零件需要，因而在拉深成形后的修边工序要将工艺补充部分切除掉。

1）压料面的设计 2）修边线的设计
3）工艺孔和工艺切口设计 4）拉深筋的设计 作业、思考
1. 拉深筋的种类范围_______和_______。

并把下图文正确连接。

授课内容
车身覆盖件冲压成形模具
授课学时
1学时
半圆形拉深筋
方形拉深槛
圆形拉深筋
教学目的能够正确识别车身覆盖件冲压成形模具
教学重点车身覆盖件冲压成形模具的结构及工作原理教具和媒
体使用
多媒体课件、板书
教学方法讲授法
教学过程汽车覆盖件冲压成形模具
通常一个汽车覆盖件成形所用的各套模具的设计、制造顺序为：拉深模、翻边模和修边模，其中拉深模的设计、制造是关键。

汽车覆盖件冲压成型所用的模具有三种：拉深模、翻边模和修边模。

1．拉深模
2．翻边模
3．修边模
作业、思考1.汽车覆盖件冲压成型所用的模具有三种：_______、________和________。

2.把下列拉深模形式正确连接。

3.如下图，这是哪一种翻边模，并标出1、3、8、9、12、15、18以及此翻边模的工作原理。

锌基合金模
单动拉深模
双动拉深模
__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4.修边模根据修边镶块的运动方向，可分为以下三类：________、________、________。

5.根据自身所学垂直斜楔修边模的知识，正确连接下图。

倾斜修边部分
垂直修边部分
水平修边部分
教学目的能够描述车身装焊工艺概述
教学重点、
难点
白车身装焊程序的掌握
教具和媒体
使用
多媒体课件、板书
教学方法讲授法
教学过程
一、车身装焊工艺概述（1学时）
1.汽车白车身装焊程序
为了便于制造，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。

车身装焊是将分总成和
合件、零件装焊成车身总成。

作业、思考
一、能够描述车身装焊工艺概述
1.根据所学，把图中部分填写完整。

1-_______；2-水箱固定框架；3-前裙板；4-前框架；5-________；
6-地板总成7-_________；8-前门；9-后门；10-门窗框；11-________；
12-___________；13-后围板；14-行李箱盖；15-__________；16-后围上盖
板；
17-后窗台板；18-上边梁；19-_________；20-_________；21-_________；
22-__________；23-__________；24-前围上盖板；25-前挡泥板；
26-___________
2.根据自身所学，正确连线。

前围板总成
散热器罩总成
中底板总成
车身总成
白车身总成
教学目的能够掌握车身点焊技术
教学重点、
难点
点焊步骤的掌握理解
教具和媒体
使用
多媒体课件、板书
教学方法讲授法
教学过程
二、车身焊接工艺方法（1学时）
作为典型的电阻焊，点焊基本上有四个步骤，即预压、焊接、锻压和停止等。

点焊有多种形式的区分，按照供电方向可以分为。

双面点焊和单面点焊两种。

作业、思考
一、车身焊接工艺方法
1.点焊设备主要是指点焊机，点焊机一般由_________、_________、
________、________和水冷系统等几部分组成。

2.下图是什么零件？它的作用又是什么？
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
3.影响接触电阻的主要因素有下列几点：
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
____
4. 一个点焊循环分四个阶段，即___________、___________、__________
和_________。

5.下图是点焊过程示意图，请正确连接。

预压
焊接锻压停止
授课内容二氧化碳气体保护焊技术授课学时1学时教学目的能够掌握二氧化碳气体保护焊技术
教学重点、
难点
二氧化碳气体保护焊的各种焊接形式的掌握
教具和媒体
使用
多媒体课件、板书
教学方法讲授法
教学过程二、车身焊接工艺方法（1学时）
CO2气体保护焊
二氧化碳气体保护焊是利用二氧化碳气体作为保护气的气体保护电弧焊，简称CO2焊。

CO2气体保护焊是一种新的焊接技术，现已发展成为一种重要的熔焊方法。

由于它具有适应性强、效率高、成本低、变形小和焊接质量好等特点，因此获得了广泛的应用，逐步代替了氧乙炔及手工电弧焊，还有利于实现焊接过程的机械化和自动化，在汽车车身的生产中已成为必不可少的焊接工艺之一。

作业、思考一、车身焊接工艺方法
1.此图为CO2气体保护焊的工作原理图，并阐述其工作原理。

________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________
2.下图是CO2半自动焊设备，根据所学回答下列问题。

（1）把写出图中数字所代表的零部件。

1_____________；2__________；3_________；4__________；5___________ （2）CO2半自动焊设备主要由__________、__________、_________、________几部分构成。

3.根据自身所学，正确连线
4.下面是CO2气体保护焊的形式，请正确连线。

推丝式推拉式
拉丝式塞焊
搭接点焊定位焊
连续焊
点焊
连续点焊
授课内容激光焊接技术基础授课学时1学时教学目的能够掌握激光焊接技术
教学重点、
难点
激光焊接技术原理的理解
教具和媒体
使用
多媒体课件、板书
教学方法讲授法
教学过程二、车身焊接工艺方法（1学时）
激光焊接
激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热进行焊接的方法。

它具有输入热量少、焊接速度高、接头热变形和热影响区小、熔池形状深度比大、组织细、韧性好等优点。

作业、思考一、车身焊接工艺方法
1.下图是一台激光焊接设备，图中1-5分别代表什么？
1_______；2_______；3_______；4_______；5_______；
2.激光焊接的特点是什么？
________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________
授课内容汽车生产夹具概述授课学时1学时教学目的能够掌握汽车生产夹具
教学重点、
难点
汽车生产夹具概念的理解
教具和媒体
使用
多媒体课件、板书
教学方法讲授法
教学过程一、车身装焊夹具及装焊生产线（1学时）
1.夹具的分类与要求
分类：按夹具的功能及用途可分为装配夹具、焊接夹具、装焊夹具和检验夹具。

要求：
（1）保证焊件焊后几何形状和尺寸精度符合图纸和技术要求。

（2）使用时安全可靠。

（3）便于施工和操作。

（4）容易制造和便于维修。

（5）尽量采用标准化夹具元件。

（6）尽量少用磁性物质材料。

作业、思考一、车身装焊夹具及装焊生产线
1.夹具的分类，请正确连线。

装焊夹具
检验夹具
焊接夹具
装配夹具
2.装焊夹具具有哪些功能？
________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________
4．下面列举了汽车车身涂料的三种类型和几种常见的涂料，请你将其归类连接起来。

底漆
中间层漆
面漆
电泳
底漆
通用
底漆
腻子
中涂
封底
漆
实色
漆
金属
漆
二、理解汽车工件漆前表面处理的意义、作用和相关方法
5．汽车车身工件的表面处理主要有四个工艺流程，其是具有一定先后顺序的，那么请你将下面四个工艺流程按照常见的施工顺序排列一下。

● 1 ● 2 ● 3 ● 4
●●●●
6．钢铁材质的车身工件之所以需要先表面处理再进行涂装，主要是因为其容易发生锈蚀。

除了钢铁材质以外，车身工件中其他材质的金属也都容易与空气中的氧气繁盛反应，形成“锈”。

下面列出了几种金属氧化物，请问哪一种金属氧化物不是车身材质在空气中自然氧化能产生的？
□氧化亚铁（FeO）□三氧化二铁（Fe2O3）
□氧化锌（ZnO）□氢氧化铝（Al(OH)3）
7．在车身工件的脱脂处理工艺中，常见的脱脂方法有溶剂脱脂法、碱液清洗脱脂法、乳化剂脱脂法以及综合脱脂法等四种方法。

以下的操作中，哪些是正确的？
□（1）使用三氯乙烯（C2HCl3）清洗车身工件之后及时对其进行高温烘烤以加速干燥。

□（2）发到生产线的一种金属工件不慎沾染了油污，应立刻用碱液进行清洗。

□（3）在乳化剂中添加一部分氢氧化钠（NaOH）以提高其脱脂效率。

□（4）在乳化剂脱脂之后先用常温去离子水清洗，再用热去离子水清洗。

8．通常采用强酸或中强度酸进行化学除锈时都需要使用缓蚀剂来降低酸对金属工件的腐蚀，下面列出了集中常见的酸和相关的缓蚀剂，请把其中相互有作用的缓蚀剂和酸连接起来。

硫酸
盐酸
磷酸
乌洛托品
若丁
硫脲
9．汽车车身工件的磷化处理时一个非常复杂的复合化学反应系统，其主要由四个有序的步骤实现，你知道这些步骤的反应顺序吗？请将其按照先后顺序排列
● 1 ● 2 ● 3 ● 4
●●●●
________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 3.影响接触电阻的主要因素有下列几点：
________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 4. 一个点焊循环分四个阶段，即___________、___________、__________和_________。

5.下图是点焊过程示意图，请正确连接。

预压
焊接。