1、 参考文献乐玉汉 .轿车车身设计 .高等教育出版社吴亚良.现代轿车车身设计.上海科学技术出版社温吾凡.汽车人机工程学 .吉林科学技术出版社刘晶郁.汽车安全与法规.人民交通出版社隐砺志.现代汽车结构分析 .人民交通出版社施普尔.虚拟产品开发技术.机械工业出版社随允康.有限无法分析与优化设计实用教材科学出版社第一章车身概论质量40-60% 质量制40-60% 造技术造型设计涂料 材料车身结构设计车身结构设计 是以车 身造型设计为基础进行车身强度设计和功能设计，以期最终找到合理的车身结构型式的设计过程的统称，其设计质量的优劣关系到车身内外造型能否顺利实现和车身各种功能是否能正常发挥。车身结构设计结构
2、设计必 须兼顾造型 设计的要求，同时应充分考虑诸如结构强度、防尘隔噪性能、以及制造工艺等多种设计要求。优良的结构设计可以充分保证汽车整车质量的减小，进而达到改善整车性能、降低制造成本的目的。车身结构设计完成车身结 构设计首先需要明确 车身整体的承载形式，并对其作出载荷分析，以便能使载荷在整个车身上分配合理。进一步作出局部 载荷分析，确定各梁的 结构形式和联接方式。轿车存在使用目的和级别上的不同，故常常会产生具体结构上的差异，最终导致它们在功能和价格上的差别。车身结构设计 是一个涉及到多方面因素的综合工程设计问题，常成为车身设计开发中的难点。目录第一章车身概论车身的特点13车身及其名词术语车身的
3、承载类型和构造三化问题234第一节车身的特点车身的定义：运送人、货物或各种生产、生活资料的具有特定形状的结构。第一节车身的特点 1、是使生产工艺、壳体力学、人体工程学、工业设计、材料学、运输学、心理学、经济学、销售学等众多各不相同的学科紧密地联系在一起的工业产品，是技术与艺术相结合的产物； 2、车身的发展取决于科学技术水平和物质技术条件； 3、与人们的生活、生产密切相关：货物完整性保护乘员安全、舒适性 4、汽车的更新换代，关键在车身； 5、车身是汽车工业中一个最年轻而又发展迅速的分支；第一节车身的特点 6、整车生 产能力的 发展取决于车身的生产能力，汽车的更新换代在很大程度上决定于车身； 7、
4、对销售和用 户心理有着极其重要的影响； 8、技术密集型和 劳动 密集型相结合的产品：技术密集型 大量采用最尖端技 术，机械化、自动化程度很高自动加工、装配线、机械手、机器人等；劳动密集型 相当一部分仍需手工完成车身钣金件的手工打磨、补焊、涂胶、内饰及附件装配等。第一节车身的特点一、车身的涉及面 1、车身设计 ：内部装 饰、座椅设计、人机工程。 2、车身材料：非金属和金属材料的选择 3、车身零件的制造：热加工和冷加工第一节车身的特点二、车身造型汽车设计属于多学科交叉领域，在影响车身造型的诸多因素中，空气动力学因素、流体力学、工业造型设计(工业美学) 、人体工程学因素是决定车身造型的关键技术因素。
5、逆向工程技术在汽车车身造型设计风格、线条、材料、装饰、色调第一节车身的特点二、车身造型汽车造型师们把汽车装扮成人类的肌体。例如：汽车的眼睛-前照灯；嘴进风口；肺-空气滤清器；血管油路；神经一电路；心脏一发动机；胃-油箱；脚轮胎；肌肉- 机械部分。力图将一个冷冰冰的机械注入以生命，使之具有非凡的艺术魅力，给人以美感。汽车车身形式在发展过程中主要经历了马车型汽车、箱型汽车、甲壳虫型汽车、船型汽车、鱼型汽车.第一节车身的特点二、车身造型汽车造型的发展是以更好地将空气动力学设计方案与乘坐舒适性恰当地予以结合，在充分考虑到以上两个关键问题的基础上，努力开发人体工程学领域的新技术，以设计、制造出更完美、更
6、优秀的汽车为目标的。汽车驾驶室会形成带有优美曲线的“玻璃罩”。与之交相辉映的是具有几何形态的车体，透着浑圆和流线风格。汽车色彩的喷涂将在鲜艳中体现出柔和感和透明感，因而会格外赏心悦目。第一节车身的特点二、车身造型第一节车身的特点三、车身材料现代汽车车 身除满足强度和使用寿命的要求外，还应满足性能、外观、安全、价格、环保、节能等方面的需要。在上世纪八十年代， 轿车 的整车质量中，钢铁占80，铝占3，树脂为4。自1978 年世界爆发石油危机以来，作为轻量化材料的高强度钢板、表面处理钢板逐年上升，有色金属材料总体有所增加，其中，铝的增加明显；非金属材料也逐步增长。近年来开发 的高性能工程塑料、复合材
7、料，不仅替代了普通塑料，而且品种繁多，在汽车上的应用范围广泛。第一节车身的特点三、车身材料轿车车身材料主要是金属薄钢板，一般厚度在0.6 毫米 2.0毫米。随着 现代轿车技术发展，轿车材料要求既有相当的强度也要求重量要轻。采用铝合金的车身材料是一条出路，因为铝材比钢材轻。但是，铝材的加工成本高，而且冲压及焊接技术要求比较特殊，以目前的技术尚不是一般厂家可以做得到的。因此除了个别轿车车身全部用铝合金材外，大部分轿车还是局部零部件是用铝合金，例如车圈、发动机上盖等。第一节车身的特点三、车身材料国内外车身 轻量化的研究方向是开 发具有较高强度的轻质高性能新材料及设计新的轻量化结构。TDI所有车身部件
8、都是轻质金属制成的，包括前挡泥板、车门、发动机罩和尾门，其中尾门的金属外层是铝质，内板是镁制成的。汽车的内部设备许多也是轻质金属制成的，如，座椅的框架由铝制成，方向盘的内骨架是镁制成。乘客舱和发动机室之间组合隔板是铝质的。支撑结构通常也是由高强度的薄板金属制成的。为解决新材料的防腐蚀保护和连接，大众采用创新的冲孔铆接法、迭边压接、激光钎焊等技术。第一节车身的特点三、车身材料第一节车身的特点三、车身材料 1、普通低碳钢板汽车车身生产，使用得最多的是普通低碳钢板 2、特殊钢板高强钢板是在低碳钢板的基础上采用强化方法得到的抗拉强度在350MPa以上的钢板。涂 层钢板是为了避免汽车受高温、高湿、高寒等
9、恶劣气候条件的腐蚀，提高汽车寿命而开发的以钢板为基体的表层涂镀防护层的板材。中高档轿车白车身几乎完全使用镀锌板。拼 焊钢板是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。使用拼焊钢板可以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，而在其他部位则使用较薄的高强度钢板。拼焊钢板的应用，简化了生产工艺、降低了模具和焊装夹具制造成本，改善了零件性能的稳定性。第一节车身的特点三、车身材料 (1)铝、镁合金在汽车车身中的应用逐年增加，在不久的将来，批量生产的全铝汽车车身将出现，特别是在欧美地区，铝、镁合金在车身材料的构成中将占主导地位；(2)新型车身材料如塑料、复合材料在车身上的应用，将
10、随着这些材料成形问题的解决而逐步增大比例。车身材料呈现向更轻质、易成型、低成本、高稳定性发展的趋势。第一节车身的特点四、车身的演变轿子轿式 马车汽车车 身。早在5000年前的古代，世界上就有轿子出现，成为奴隶主或有一定地位的人的乘坐工具； 3000年前，随着动物的训化，牛车、马车开始出现。 1886年，世界第一辆汽车诞生，当时仅在马车上装发动机，解决动力问题，设计师全力以赴解决动力、传动装置和操纵机构。19081921年，开始提出车身的年代。 1908年，美国威尔工程师在福特T型车上首次采用了轻合金桁架式框架，配上了当时最现代化的门、窗等现代车身开始出现。第一节车身的特点四、车身的演变 191
11、2年，福特对T型汽车的生产工艺进行了极大的改进，从此，汽车车身完全形成，并为人们所认可。此时，车身的造价已超过底盘，如何改进车身制造的问题被提到了首位。而大量生产的结果，造成了生产过剩，随之而来的必然是要求汽车美化的运动。 1928年，汽车车身迎来了一个新的转折：美国首先对车身制造的大量生产方式进行了规划和改革运用大型冲压件组成带门洞的全金属车身。钢板冲压车 身所有构件 各部分组焊结果成本 ：减少了零件和 连接件数量；减少了昂 贵的手工工序；降低了劳动 量。第一节车身的特点四、车身的演变 20年代末30 年代初：接触点 焊技术开始用于车身连接，从而改进了车身的连接方式降低了劳动量，消除了以往薄
12、板焊接变形现象。一直沿用至今。 50年代：出现了承载 式车身与无车架结构相 结合的汽车车身的制造和用途发生了根本改变：既是底座，又是汽车的骨架和主要构件。优点：刚度高，零件数目比非承载式少，工艺性好。重量轻，各零件寿命得到平衡，经济性改善。第一节车身的特点四、车身的演变 60年代：探索和采用新型的车身材料。特点：出 现了生产批量不大的用玻璃 纤维增强树脂制成的车身； 车身内部装饰广泛应用了人造材料； 外表覆盖层开始采用具有弹性和高度光泽的合成漆； 在客车和部分专用车车身中开始采用铝合金材料。 60年代末、70 年代初， 为解决车身问题开始采用如下技术：应用电子 计算机技术 结构分析、性能预测，
13、技术文件管理，自动绘图；开始实现计 算机辅助设计 （CAD）；经济适用的 结构。第一节车身的特点四、车身的演变 80年代以来：重空气动 力性，降低风 阻；乘坐舒适、人机 协调；具有风格和个性， 满足不同 层次的需要；车身中大量采用 轻金属和非金属材料，出 现了全塑料车身使整车重量经济性，载重量。保护乘员 安全乘客室有足 够刚性保护撞车时安全；前后部有一定的 挠性 吸能、缓冲。CAD 、CAM、CAT在车身设计、制造与试验中得到大量采用。 大大缩短了设计、制造和换型周期，降低了制造成本。第一节车身的特点五、我国客车车身发展概况 80年代90 年代客 车工业大发展：产量、品种大幅度增加，基本满足了
14、我国公路客运需要 1980全国大、中、轻、微型客车产量10000辆; 1993全国产量39.04 万 辆；其中：大、中型客 车2.31 万辆； 轻型客车19.77 万辆。生产厂家增多 1980全国客车生产厂家不足40家； 1993全国有200余家客车生产厂。集中度加大 集团化趋势 加快全国出现了几家大的客 车 集团公司，如：中通集团、亚星公司、宇通公司、中国客车工业公司等。第一节车身的特点五、我国客车车身发展概况 技改资金投入加大，生 产工 艺、水平提高很快 “六五”、“七五”、“八五”、“九五”期间，全行业资金投入超过200亿元，建成了具有 90年代国际水平的客车生产线，促进了产品品种增加和
15、质量的大幅度提高。 国家集中资金组织开发了几种具有代表性的车型，推动了行业水平的提高 如：“六五”期 间组织开发的JT1118H客车；“七五”期间组织开发的JT6120客车；“九五”期间组织开发的JT6110W 、JT6110 客车； 天津客车厂开 发的：三峰牌轻 型客车等。 加快了技术 引进和合资合作步伐，使我国客 车工业水平接近国际先进水平，满足了我国公路客运事业的发展和高速客运的需求 如：江苏亚星：德国奔 驰客车 技术；安徽淝河：德国凯斯鲍尔客车技术；西安飞机公司：瑞典Volvo客车技术等。第一节车身的特点五、我国客车车身发展概况国产客车车 身结构出现 了大的变化 1、由单一非承载式半承载式、全承载式（无车架）； 2、蒙皮装配由铆点焊； 3、结构由冲压式型材骨架式； 4、更加注重符合空气动力学的造型； 5、将舒适安全放在首位； 6、现代设计、试验方法开始在车身设计中全面采用； 7、大量采用轻金属和非金属材料： 如Volvo全铝车身。 8、更加注意和重视细部设计； 9、车窗由铝型材推拉式粘接全密封式； 10、中、高档客车全部采用后置发动机布置型式。第一节车身的特点五、我国客车车身发展概况
