閆科穎?韓瑞?劉晨旭
摘 要:汽車是現(xiàn)代機械工業(yè)發(fā)展的集中體現(xiàn),汽車的發(fā)展水平也代表了工業(yè)發(fā)展水平,同時汽車作為我們?nèi)粘I钪斜夭豢缮俚慕煌üぞ撸涞匚灰膊谎远?,所以對汽車制造的研究很有必要,本文介紹了汽車車身的使用材料和制造工藝。
關(guān)鍵詞:車身;材料;工藝
1 車身概述
汽車有三大結(jié)構(gòu)組成,包括發(fā)動機,車身,底盤。汽車車身結(jié)構(gòu)主要包括:車身殼體、車門、車窗、車前鈑制件、車身內(nèi)外裝飾件和車身附件、座椅以及通風(fēng)、暖氣、冷氣、空氣調(diào)節(jié)裝置等。
汽車車身是汽車的重要組成部分,它構(gòu)成了成員的乘座空間和乘座環(huán)境,其外表展示了整車的造型藝術(shù)和整車的特征。因此,車身材料既要滿足車身設(shè)計、生產(chǎn)(制造)、裝配、維護方面的要求,還要滿足使用、安全等方面的要求,即滿足強度、剛度、耐腐蝕、拉延性以及可焊接,易加工成型等方面的要求,所以轎車車身用材料種類較多。
2 車身材料
2.1 鋼板
汽車車身外殼絕大部分是金屬材料,主要用鋼板。包括鍍鋅薄鋼板、普通低碳鋼板、高強度鋼板。鍍鋅薄鋼板的廣泛使用是因為其耐腐蝕能力較強,鍍鋅鋼板車身的防銹蝕保質(zhì)期可長達11年。普通低碳鋼板具有很好的塑性加工性能,強度和剛度也能滿足騎車車身的要求,同時也能滿足車身焊接的要求。為了滿足汽車制造業(yè)追求輕量化的要求,鋼鐵企業(yè)推出高強度汽車鋼材系列鋼板。它可以有效地提高汽車車身的抗沖擊性能,延長了汽車的使用壽命。
2.2 塑料
由于塑料具有諸多金屬和其他材料所不具備的優(yōu)良性能,因此在汽車上的應(yīng)用很廣。常用于制作各種結(jié)構(gòu)零件、耐磨減摩零件、隔熱防振零件等。
⑴、門內(nèi)板,門內(nèi)板的骨架部分均由ABS注塑而成。
⑵、頂棚,頂棚由基材和表皮構(gòu)成。基材要求輕量、高剛性、尺寸穩(wěn)定、易成型等,一般使用熱塑性聚氨酯發(fā)泡內(nèi)材,門內(nèi)手柄,不僅是啟閉門的功能件,而且也是裝飾件。一般以ABS、改性PP等材料制成。
⑶、保險杠,保險杠是轎車的主要塑料件之一。保險杠也由面板和骨架材料組成。面板材料采用聚丙烯熱塑性彈性體,再加入其它助劑,經(jīng)注塑成型。
⑷、散熱器格柵,散熱器格柵一般用ABS或PC/ABS合金,也有采用耐候性較好的ASA材料。
⑸、側(cè)防撞條,側(cè)防撞條大多使用金屬芯材和PVC型材,即PVC被擠出成中空狀的型材料,然后在中間鑲嵌以金屬芯材復(fù)合制成。
⑹、車前大燈玻璃,考慮到車前大燈玻璃的透明性、耐熱性、耐沖擊性以及易于成型性,多數(shù)采用表面涂敷硬膜的PC。前大燈反射鏡殼一般用BMC、PPS、PC、PBT等制成。
此外,汽車發(fā)動機、水箱、油箱、電路儀表板、座椅、系統(tǒng)等都大量的用到塑料制件。
2.3 玻璃
汽車玻璃是汽車車身附件中必不可少的,主要起到防護作用。汽車玻璃主要有以下三類:夾層玻璃,鋼化玻璃和復(fù)合玻璃。
⑴、夾層玻璃,夾層玻璃是由兩層或兩層以上的玻璃用一層或數(shù)層透明的粘結(jié)材料粘合而成的玻璃制品。粘結(jié)力高,當玻璃破碎后,玻璃碎片仍然粘在一起不剝落,不傷人,具有安全性,同時也具有耐光、耐熱、耐濕、耐寒的特性。
⑵、鋼化玻璃,鋼化玻璃具有較高的機械強度、抗沖壓強度和良好的熱穩(wěn)定性。最主要的是鋼化玻璃的安全性好,鋼化玻璃破碎時碎片成蜂窩狀鈍角小顆粒,不易傷人。
(3)、復(fù)合玻璃,在兩片或三片平板玻璃之間夾入透明的粘結(jié)力強的聚乙烯樹脂,經(jīng)熱壓加工形成,又因為中間夾層的材料不同、厚度不同而分為普通復(fù)合玻璃和HPR夾層玻璃。
2.4 橡膠
橡膠是一種有機高分子材料,汽車上有許多零件是用橡膠制造的,如風(fēng)扇傳動帶、緩沖墊、油封、制動皮碗等。橡膠具有良好的耐寒、耐蝕和不滲漏水、氣等性能。橡膠的缺點是導(dǎo)熱性差、硬度和拉伸強度不高等,尤其是容易老化。
3 加工工藝
汽車車身加工有三大工藝流程,分別是沖壓工藝、焊裝工藝和涂裝工藝。
沖壓是一種金屬塑性加工方法,其原料主要是板材、帶材、管材及其他型材,利用沖壓設(shè)備通過模具的作用,使原材料變成所需要的形狀和尺寸,然后再經(jīng)過沖孔、切邊、翻邊等等工序,最后才會成為所需要的工件。沖壓工序可分為四個基本工序,分別是沖裁、彎曲、拉伸、局部成形。
焊裝工藝是將沖壓好的車身零件用夾具定位采用焊接的方法將其結(jié)合形成車身總成,焊接包括點焊、二氧化碳保護焊、凸焊、螺柱焊。汽車車身是由薄板構(gòu)成的結(jié)構(gòu)件,沖壓成型后的板料通過裝配和焊接形成車身殼體,所以焊裝是車身成型的關(guān)鍵,裝焊工藝是車身制造工藝的重要組成部分。
涂裝對于汽車有兩個作用,第一車身防腐,第二增加美觀。涂裝工藝主要有以下工序:漆前預(yù)處理和底漆、噴漆工藝、烘干工藝等,整個過程需要大量化學(xué)試劑處理和精細的工藝參數(shù)控制,對油漆材料和各項加工設(shè)備的要求都很高,因此涂裝工藝都是各公司的技術(shù)秘密。
4 結(jié)束語
汽車車身的設(shè)計非常復(fù)雜,一方面,要考慮實際生產(chǎn)和制造水平,另一方面,還要求外形設(shè)計舒適、美觀,最后都要落腳在汽車的安全性問題上,這涉及到工程和藝術(shù)兩大領(lǐng)域,所以汽車工業(yè)的發(fā)展仍舊需要設(shè)計師們的不斷努力。
參考文獻
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