安全车身结构与车身板厚及焊接方式关系
广汽丰田车体部虞锋
【摘要】本文通过对车身结构及其受力分析、车身钢板作用以及激光焊接在车身应用分析，从车身碰撞机理论述了车身结构、车身钢板厚度和激光焊接对车身安全的影响，并纠正对车身结构安全的一些误解。
关键词：车身安全、车身结构、钢板厚度、激光焊接
承载式车身是由钢板冲压成型的金属结构件和大型复盖件组成，由A柱、C柱、B柱（中立柱）和地板构成了车身结构骨架。车身结构需要满足一定的强度和刚度，才能达到保护乘员的目的。
车身结构刚度和强度是车身安全性判定的二个主要指标。车身刚度是指车身的抗变形能力，也就是车身的抗冲击能力。车身强度是车身承受外力时，抵抗塑性变形或破坏的能力。车身强度是由车身的结构形式、结构件钢板强度、焊接质量包括焊点数量决定。下面从车身结构、钢板厚度以及激光焊接等方面论述上述因素对车身结构安全的影响。
一、车身安全结构
当汽车速度超过50公里发生碰撞冲击时，决定汽车的安全因素不是车身外部钢板的厚薄，而是带有逐级吸能及具有良好抗变型能力的车身结构，使乘员舱不发生形变(见图1)。
图1：吸能车身结构示意图
在现代承载式车身结构中，比较有代表性的就是3H车身与丰田GOA车身结构，3H车身多用于欧美车系设计，丰田GOA车身是丰田独立开发的一种安全车身结构。下面以丰田的GOA车身说明车身结构对车身安全的作用。
丰田GOA车身是基于“吸能分散”概念（是以安全著称的沃尔沃汽车公司提出的），采用CAE技术，经过数千次试验，研制出具有独立知识产权的车身技术（见图2）。GOA车身具有高强度乘员舱和高效吸收冲击能量的车身结构，它由8个基本的组成部分：
1、车身整体一次冲压而成；
2、大型保险杠加强板；
3、吸能前纵梁直线布置；
4、采用横梁至前柱的加强梁；
5、中柱部分强化；
6、嵌入门槛板前柱穿入下门口；
7、下门槛加强筋与后轮罩直接相连；
8、车门内采用防侧撞钢梁。
图2：CAMRY的GOA车身结构及受力图
图2中红线、蓝线分别是车身正面和侧面碰撞受力方向。当车身正面碰撞时，前保险杠将正碰力传到前纵梁上，冲击力将被吸收和分散：首先是发动机舱部位的前纵梁溃缩吸能，前纵梁沿纵向的逐级溃缩，吸收大部分正面冲击能量；其次是余下的正面冲击力将被均匀分散至车身各部分骨架上，尽可能降低乘员舱内部空间的变形程度。当车身侧面碰撞时，侧碰力将沿中立柱、门槛和车门防撞杆分散，对乘员舱进行保护。
为提高乘员舱结构的强度和刚度，在车身骨架等受力结构件内，严格按照GOA 车身结构的要求，增加了若干层不等的加强件（如图3），并大量使用590MPa以上的高强度钢板来强化车身结构强度和刚度，最大限度保护乘员舱不变形。
总之，从力学角度出发，车身该柔软的地方就要柔软，该刚硬的地方就要刚硬。根据受力状况，让部分车体在碰撞时起到“吸能分散”作用，尽量减弱冲击力，达到最大限度的保护乘员的目的，这也是现代安全车身结构的基本理念。
图3：车身加强件示意图
二、车身钢板厚度
对于承载式车身来说，车身钢板分为两种：
一是内板和衬板，是结构件、受力件。根据其所处的结构部位的强度、刚度要求等要素，其厚度一般在0.7mm～3.2mm之间。对于车身骨架的结构件，是要求钢板强度越高越好，乘员舱就越牢固。对于发动机舱内的两条前纵梁，虽然也是受力件，但由于吸能的要求，其内壁的钢板厚度是由薄到厚渐变的，越靠近驾驶舱越厚，这样在发生碰撞时，前纵梁可以实现逐级线性变形，从而吸收大部分撞击能量，减少对乘员舱的冲击。
一是外板，作为覆盖件，非功能件、非受力件，厚度一般在0.6mm～0.8mm之间。表1是达到安全碰撞标准的国内几个主要车型的外板的基本参数。
表1：几个主要车型外板厚度
2、以上数据来自国内公开资料。
外板越厚，其刚性越大，在低速碰撞时刚性车身不易变形，车辆损失小；但高速碰撞时由于高刚性、车身前部不变形而导致整体挤压驾驶舱，对车内前排乘员伤害大。吸能车身在高速碰撞时能够更加有效的保护乘员，但是在低速碰撞时车身前部易变性而造成车主的较大损失，所以使人有误解。
从表1可以看出，由于外板的功能和作用决定了各品牌汽车的外板的厚度和材质基本相近，并无多大差异。需要指出的是：发动机盖板和行李箱盖板是不能太厚，因为一旦受到正碰力，从保护乘员安全考虑，发动机盖板或行李箱盖板要
求必须曲卷（见图1所示）。如果钢板太厚，其刚度就大，会象一把刀，直接插入乘员舱，对乘员造成致命伤害。
车身轻量化设计要求是钢板越薄越好，如果钢板太厚就等于增加了车身自重和油耗。所以，许多汽车的车架大量采用高强度钢板，以降低钢板厚度，减轻车身重量。
当然，外板也不是越薄越好，也必须满足满足一定的刚度要求，否则，车辆运动会产生极大噪声；当车辆急剧的加、减速、拐弯和颠簸的时候，车身容易变形，甚至会散架。所以，四门二盖都增加了内衬板（如图4 所示），以提高车身外板刚性。那些以外板的车身外板厚薄来判断车身是否安全的观点，是对车身结构的不了解而产生的误解。
图4：提高发动机盖刚度的内衬板
三、车身焊接方式
在汽车制造工艺里，白车身是板件以焊接方式拼装而成的。车身焊接的主要方式车身是电阻焊。电阻焊是焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。电阻焊具有操作简单、加热时间短、变形与应力小、无需填充料、板合精度要求低、自动化程度高、焊接强度高等优点，尤其对于中厚板材的焊接，电阻焊具有极大优势，因此，在车身焊接中大量应用。
车身焊接还有电弧焊、铝焊、混合气体保护焊等焊接方式，近年来，激光焊接技术也逐步引入汽车制造业。激光焊接是焊接技术的一种，它是利用激光产生的热能融化金属材料然后融合在一起，冷却后重新生成晶粒把两边材料联接起来，主要用在汽车车身的外板的拼接和坯板焊接上。
图5：激光焊接技术示意图
同电阻焊相比，激光焊接有如下主要优点：
（1）焊接质量高。由于激光焊缝窄，较小的高温区也使得工件热变形小。
（2）无工件材料损耗和机械形变。激光焊接为非接触式焊接，无需对工件进行加压，无需使用电极，因此不会使工件表面产生热影响、伤痕或变形。
（3）减少材料用量。顶盖与侧围车身的焊接，采用点焊，凸缘宽度需要16mm；采用激光焊接，只需要5mm。根据车身采用激光焊接长度，每辆车可以节省约几公斤到几十公斤不等的板材。
（4）无振动或超声波和磁场等物理影响，车身的结合精度同样大大提升，同时也提高了车体的刚度。
（5）可实现不同的材质、不同厚度的板材对接。
（6）能长时间稳定工作，也没有电极污染和损耗，不会产生焊接粉尘或飞边等不良现象。
但激光焊接也有几个明显缺点：（1）对板件配合精度要求高；（2）激光焊接熔接深度不够，不能焊接底盘和车架；（3）由于没有焊材填充，加上材料的热蒸发，会导致焊缝比母材薄，即会导致该处应力集中；（4）激光焊接设备成本较高，一次性投资较大。
虽然激光焊接有很多优点，但以目前的激光技术，它对板件还是分子级的焊接，而且熔接深度不够，因此，在车身制造中，激光焊接主要还是应用在薄板的焊接上；对于以中厚板为主的结构件，还是采用电阻焊。但是，也有个别结构件采用了激光焊接，如：凯美瑞的前纵梁前端把1.8mm～2.2mm几种不同板厚材料进行拼接就采用了激光焊接，使前纵梁壁厚逐级提高。不过，这几段激光焊接口是应力集中点，一旦正碰力超过临界点，前纵梁将随板厚逐级压缩吸能，激光焊接口也会首先断裂，使发动机坠地，避免发动机冲入乘员舱。
激光焊接对于车身外板的美观、节省板材、和提高外板刚度有着很好作用。有些车企就把车身激光焊接长度作为卖点宣传，但它的底盘和车架等结构件还是电阻焊而不是激光焊接。由于车身外板不是受力件，车身外板的激光焊接对车身结构安全也没有实质性的改善。
四、结论
（1）承载式车身的安全性主要取决于车身结构、碰撞吸能技术、结构件的焊接工艺等因素。
（2）车身结构件的板厚和强度影响车身安全，而车身外板厚薄对车身安全性没有影响。
（3）激光焊接主要是应用于车身的薄板焊接，对车身强度和车身结构安全并没有构成实质性提高。
后记：本文引用了一些来自国内公开刊物和网站的非原创图片，仅作示意图之用，而非作为本文论据，故不一一注明，在此一并致谢！
浅析汽车车身的焊接工艺设计 在汽车厂中，焊接生产线相对于涂装线和总装线来说，刚性强，多品种车型的通用性差，每更新换代一种车型，均需要更新车间大量专用设备和生产工艺。焊接工艺设计可以称得上是焊接生产线的“灵魂”，涉及的专业知识较多，如机械化、电控、非标设备、建筑、结构、水道、暖通、动力、电气、计算机、环保和通讯等，从宏观上决定车间的工艺水平、物流、投资和预留发展，具体决定着生产线的工艺设备种类和数量、夹具形式、物流工位器具形式、机械化输送方式及控制模式等。因此，焊接工艺设计在焊接生产线的开发中占有举足轻重的地位，是产生高性价比焊接生产线 的关键。 1、车身焊接工艺设计的前提条件 1.1产品资料 a.产品的数学模型（简称数模）。在汽车制造行业中，一般情况下用 UG,Catia,ProE等三维软件均能打开数模（如图1），并在其中获取数据或进行深人的工作。在工艺设计过程中，将所有数模装配在一起就构成了一个整车数模，从数模中可以获得零部件的结构尺寸、位置关系。由数模还可以生成整车、分总成、冲压件的各种视图（包括轴测图），以及可以输出剖面图。 b.全套产品图纸。 c.样车、样件（包括整车车身总成、各大总成、分总成和冲压件）。
d.产品零部件明细表（包括各部件的名称、编号，冲压件的名称、编号、数量，标准件的规格、数量）。 工艺设计时，业主必须提供上述a、b、c中至少1项，d项可以从前3项中分析出来，正常状态下d项（如图2）早在汽车设计结束时就已经确定了。如果仅提供b 项，那么需要增加大量的车身拆解、分析工作。
1.2工厂设计的参数 工厂设计的参数包括以下几方面： a.生产纲领即年产量； b.年时基数即生产班次、生产线的利用率等； c.生产线的自动化程度（机器人＋自动焊钳焊点数／全车身焊点数x 100%=自动化率）； d.生产线的工艺水平要求（如主要设备选用原则、生产线的输送方式，电气控制水平等）； e.各种材料、外购件的选用原则（如型材、控制元件、气动元件、电机、减速器）； f.各种公用动力介质的供应方式、能力、品质等参数，建厂所在地的环境状况如温度、湿度等； g.当生产线布置在原有厂房内时，应收集原有房的土建、公用有关资料，如厂房柱顶标高、屋架承载能力、电力和动力介质的余富程度等。 2、工艺分析 2.1工艺线路分析 根据业主提供的产品资料进行产品工艺线路分析（如业主仅提供样车及样件则需经过样车分析→样车拆解→样车测量→样车再装配过程），完成装焊工艺线路图或爆炸图设计。 2.1.1产品分块 同类型车身的分块基本相同（一般车身均由地板、侧围、前／后围、门、顶盖等大总成组成），但各总成之间的连接方式及顺序往往有较大区别，合理的分块才能保
课程考核方案 二0一三——二0 一四学年第Ⅰ学期 课程名称汽车车身焊接技术 授课班级 12装配1 授课教师张国良 院部现代汽车学院
目录 关于考试的说明 考核题目1 低碳钢板对接平焊 (1) 考核题目2 低碳钢板平角焊 (3) 考核题目3 低碳钢板I型坡口对接立焊 (5) 考核题目4 低碳钢板I型坡口对接二保焊 (7) 考核题目5 低碳钢板平角焊二保焊 (9) 考核题目6 2mm钢板搭接二保焊平焊 (11) 考核题目7 2mm钢板对接焊二保焊立焊 (13) 考核题目8 4mm不锈钢板对接TIG焊 (15) 考核题目9 6mm低碳钢板平角焊TIG焊 (17) 考核题目10 8mm低碳钢板直线气割 (19)
关于考试的说明 《车身焊接技术》采用实操考核方式，分数为100分。共分为10个考核题目。每个题目总分为100分，其中细分为3个考核项目：焊机及辅助工具的正确使用，焊件的焊接，焊后清理等习惯的考查。每个考核项目为100分，最后取平均值为该项目的最后考核分数。 焊机及辅助工具的使用主要考查学生对于焊机的使用，辅助工量具的使用，以及工作习惯的考查。 焊件的焊接主要考查学生焊前装配情况，焊接时焊接参数的选择，运条方法及焊接速度的控制以及关于熔池参数的观察。 焊后清理主要考查学生能否自觉的关闭焊机并能正确的清理维护焊机，场地的打扫等工作习惯的考查。 学生采用抽签的形式决定自身的考核题目。每个学生只能考核1项。
考核题目1：板I 型坡口对接手工电弧焊水平焊 考核要求 1、填空下列焊接工艺参数卡（见表1） 2、焊缝长300mm 、宽10mm 、余高0.5－2mm 、平直光滑无任何焊缝缺陷。 3、工时定额 工时定额为20min 。 4、安全文明生产 ①、能正确执行安全技术操作规程； ②、能按文明生产的规定，做到工作地整洁、工件、工具摆放整齐。 技术要求 1、要求自己选择焊接电流，按要求确定焊条角度和电弧长度。 2、焊后必须清理焊件表面飞溅，并且不得修饰、焊补。 3、必须严格遵守电弧焊安全操作规程。 4、材料：Q235 平敷焊
车身结构 车身结构含有以下分类： 两厢车三厢车掀背车旅行车硬顶敞篷车软顶敞篷车跑车 MPV SUV 两厢 在国外，两厢车通常叫做“hatchback”，也就是掀背的意思，但是这与我们国内叫得掀背车有所区别。在国内，两厢车是指少了突出的“屁股”(后备箱)的轿车，它将车厢与后备箱做成同一个厢体，并且发动机独立的布置形式。这种布局形式能增加车内空间，因此多用于小型车和紧凑型车。 下图为标准两厢式轿车：
三厢 三厢式汽车：轿车的标准形式。我们常见的轿车一般是三厢车，它的车身结构由三个相互封闭用途各异的“厢”所组成：前部的发动机舱、车身中部的乘员舱和后部的行李舱。在国外，三厢车通常叫做Sedan或saloon。 下图为标准三厢轿车：
掀背车 掀背车在国外往往指的是两厢车，英文翻译为Hatchback，而国内所指的掀背车则是那些外形与三厢车相似，也有突出的后备箱，但是整个后备箱盖和后车窗玻璃是一体的能够一起打开的，在国外通常称为Quickback或Fastback，译为“快背”，相对短小的后备箱以及相对动感的尾部线条，让掀背车在视觉效果上更优于三厢车。国内常见的掀背车有MG6、斯柯达明锐、马自达睿翼轿跑版等。 下图为标准的掀背车：
旅行车
在英语中，旅行车通常称为wagon，奥迪称为Avant、宝马称为Touring、而奔驰称为Estate，一般来说大多数旅行车都是以轿车为基础，把轿车的后备厢加高到与车顶齐平，用来增加行李空间。Wagon的优点就在于它既有轿车的舒适，也有相当大的行李空间。 旅行车是在人类崇尚自然、热衷旅游的风潮下衍生出来的一种轿车派生车型，与SUV 和MPV相比，它的购买价格和使用成本都较低，而且具有更灵巧的车身，便于驾驶和停放，因此在经济发达国家（尤其在欧洲）的民众生活中扮演着重要的角色。 随着国内消费者物质生活水平的提高，节假日带着家人，开着旅行车，一起出门远行，已成为都市车族的新时尚。旅行车不仅能够长途跋涉，而且空间足够大，可以携带充足的旅行装备。同时，在日常城市生活当中，硕大的行李箱空间也十分实用。而中国较早出现的旅行车就是桑塔纳旅行版，而广州标致505SW在当时也能见到。 下图为标准旅行车：
第三章汽车车身结构 （共97题，其中判断题50题、单项选择题35题、多项选择题12题） 一、判断题 1.碰撞修理就是将汽车恢复到事故前的尺寸。（） 2.前轮驱动和后轮驱动汽车的前悬架结构是不相同的。（） 3.整体式车身采用了轻型、高强度合金钢，在修理时的处理、校正和焊接技术也与车架式车身不同。（） 4.非承载式的车身用弹性元件与车架相连，车身不承受载荷。（） 5.车架式车身由车架来承受大部分载荷。（） 6.整体式车身有部分骨架，其他的部件全部焊接在一起。（） 7.硬顶轿车的特征是只有一个中立柱。（） 8.车身结构主要分为车架式和整体式两种。（） 9.车架是汽车的基础，车身和主要部件都焊接在车架上。（） 10.车架有足够的坚固度，在发生碰撞时能保持汽车其他部件的正常位置。（） 11.纵梁是在车身前部底下延伸的箱形截面梁，通
常是非承载式车身上最坚固的部件。（） 12.车架式的主车身是用螺栓固定在车架上的。（） 13.整体式车身的门槛板是车身上的装饰件。（） 14.挡泥板是整体式车身上强度最高的部件。（） 15.车架式车身修复的重点是主车身，因为它对整个车身的外观起到至关重要的作用，而且还影响汽车行驶的性能。（） 16.整体式车身上刚性最强的部位是汽车的前部，因为它安装汽车主要的机械部件，同时在碰撞中还要能够很好的吸收碰撞能量。（） 17.在车身前纵梁上有吸能区设计，而在挡泥板部位没有这种设计。（） 18.前置后驱汽车前车身的强度，比前置前驱汽车前车身的强度大。（） 19.汽车前后纵梁在生产制造中有特别压制的凹痕，增加此部位加工硬化的程度，同时加大了纵梁的强度。（） 20.强度最高、承载能力最强的车架是框式车架。（） 21.X形车架中间窄、刚性好，能较好地承受弯曲变形。（）
车身焊接工艺 一、车身装焊工艺的特点 汽车车身壳体是一个复杂的结构件，它是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢，所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。表1列举了车身制造中常用的焊接方法： 几乎全部采用电阻焊。除此之外就是二氧化碳碳气体保护焊，它主要用于车身骨
架和车身总成的焊接中。 由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件，其刚性很差，所以在装焊过程中必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具，以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置，特别是门窗等孔洞的尺寸等。这也是车身装焊工艺的特点之一。 为便于制造，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。车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程，即先将最后将分总若干个零件装焊成合件，再将若干个合件和零件装焊成分总成， 1成和合件、零件装焊成车身总成。轿车白车身装焊大致的程序图为如图所示：前底板分总成 前内挡泥板总成 前轮胎挡泥板总成前端分总成 前围板总成 散热器罩总成底板分总成 中底板分总成 后底板分总成 门框总成 后轮胎挡泥板总成 后翼子板总成侧围分总成 车身总成 顶盖侧流水槽 门锁加强板 前风挡下盖板总成 后围上盖板总成 后围下盖板总成 仪表板总成 白车身 顶盖总成 发动机盖总成 前翼子板总成 行李箱盖总成 车门总成 图1 轿车白车身装焊程序图 二、电阻焊 1．电阻焊及其特点 将置于两电极之间的工件加压，并在焊接处通以电流，利用电流通过工件本身产的的热量来加热而形成局部熔化，断电冷却时，在压力继续作用下而形成牢固接头。这种工艺过程称为电阻焊。电阻焊的种类很多，按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两种。结合工艺方法，搭接电阻焊又可分为点焊、缝焊和凸焊三种，对接电阻焊一般有电阻对焊和闪光对焊两种。 特点： （1）利用电流通过工件焊接处的电阻而产生的热量对工件加热。即热量不是来源于工件之外，而是内部热源。 （2）整个焊接过程都是在压力作用校完成的，即必须施加压力。
汽车车身焊装工艺技术(DOCX 51页)
汽车车身焊装工艺 汽车车身装配主要采用焊接方式，在汽车车身结构设计时就必须考虑零部件的装配工艺性。焊装工艺设计与车身产品设计及冲压工艺设计是互相联系、互相制约的，必须进行综合考虑，它是影响车身制造质量的重要因素。 第一节焊装工艺分析 工艺性好坏的客观评价标准就是在一定的生产条件和规模下，能否保证以最少的原材料和加工劳动量，最经济地获得高质量的产品。影响车身焊装工艺性的主要因素有生产批量、车身产品分块、焊接结构、焊点布置等。 一．生产批量 车身的焊装工艺主要由生产批量的大小确定的。一般来说，批量越小，夹具的数量越少，自动化程度越低，每台夹具上所焊的车身产品件数量越多；反之，批量越大，焊装工位越多，夹具数量越多，自动化程度越高，每台夹具上所焊的车身产品件数量越少。 1．生产节拍的计算 生产节拍是指设备正常运行过程中，单位产品生产所需要的时间。 假设某车年生产纲领是30000辆份 / 年 工作制：双班，250个工作日，每个工作日时间为8小时
设备开工率：85％ 则生产节拍的计算为： 2．时序图设计 时序图（TIME CHART）是指一个工位从零部件上料到焊好后合件取料的整个过程中所有动作顺序、时间分配以及相互间互锁关系，这些动作包括上下料（手动或自动），夹具夹紧松开，自动焊枪到位、焊接、退回以及传送装置的运动等。生产线上每个工位的时序图设计总时间以满足生产节拍为依据，同时时序图也是焊装线电气控制设计的技术文件和依据，是机电的交互接口。 如图4－1所示为一张时序图，它的内容包括： （1）设备名称，它是以完成动作的单元来划分。例如移动装置，夹具单元1，焊接，车身零部件名称等。其中车身零件名称表示上料动作，组件名称表示取料动作。 2）相应设备的动作名称，它是以动力源的动作来划分的。例如移动装置是由气缸驱动上下运动和电机驱动工位间前后运动组成，它的动作名称分别为上升，下降，前进，后退；再例如夹具是由夹紧气缸驱动夹紧，它的动作名称分为夹紧，打开等。 （3）各动作顺序及时间分配，动作时间表分配是以坐标网格的形式标记，每格单位为5秒，一个循环总时间为生产节拍，各动作之间的前后顺序关系图用箭头线标识。一般气缸
汽车制造中的焊接工艺 汽车制造四大工艺中，焊装尤其重要，而在焊装的前期规划中，车身焊接夹具的设计又是关键环节。工装夹具的设计是一门经验性很强的综合性技术，在设计时首先应考虑的是生产纲领，同时还必须熟悉产品结构，了解钣金件变形特点，把握零部件装配精度及容差分配，通晓工艺要求。只有做到这些，才能对焊接夹具进行全方位的设计，满足生产制造要求。汽车焊接生产线也是是汽车制造中的关键，焊接生产线中的各种工装夹具又是焊装线的重中之重，焊接夹具的设计则是前提和基础。设计工装夹具时，不仅要考虑生产纲领，还必须要熟悉产品结构，了解钣金件变形特点，通晓工艺要求等诸多内容。 生产纲领即合格产品的年产量，它决定了焊接夹具的自动化水平及焊接工位的配置，是通过生产节拍体现的，是焊接夹具设计首先应考虑的问题。生产节拍由夹具动作时间、装配时间、焊接时间、搬运时间等组成。夹具动作时间主要取决于夹具的自动化程度；装配时间主要取决于冲压件精度、工序件精度、操作者的熟练程度；焊接时间主要取决于焊接工艺水平、焊接设备的自动化程度、焊钳选型的合理化程度等；搬运时间主要取决于搬运的自动化程度、物流的合理化程度及生产现场管理水平等。只要把握以上几点，就能合理地解决焊接夹具的自动化水平与制造成本的矛盾。 汽车车身的结构特点与焊接的关系 汽车车身一般由外覆盖件、内覆盖件和骨架件组成，覆盖件的钢板厚度一般为0.8～1.2mm，有的车型外覆盖件钣金厚度仅有0.6mm、0.7mm，骨架件的钢板厚度多为1.2～2.5mm，也就是说它们大都为薄板件。对焊接夹具设计来说，应考虑如下特点： 1. 刚性差、易变形 经过成型的薄板冲压件有一定的刚性，但与机械加工件相比，刚性要差得多，而且单个大型冲压件容易变形，只有焊接成车身壳体后，才具有较强的刚性。以轿车车身大侧围外板为例，一
一、名词解释 1、车身：供驾驶员操作，以及容纳乘客和货物的场所。 2、白车身：已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 3、概念设计：指从产品构思到确定产品设计指标（性能指标），总布置定型和造型的确定，并下达产品设计任务书为止这一阶段的设计工作。 4、H点：H点装置上躯干与大腿的铰接点。 5、硬点：对于整车性能、造型和车内布置具有重要意义的关键点。 6、硬点尺寸：连接硬点之间、控制车身外部轮廓和内部空间，以满足使用要求的空间尺寸。 7、眼椭圆：不同身材的乘员以正常姿势坐在车内时，其眼睛位置的统计分布图形；左右各一，分别代表左右眼的分布图形。 8、驾驶员手伸及界面：指驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、右脚踩在加速踏板上、一手握住转向盘时另一手所能伸及的最大空间廓面。 9、迎角：汽车前、后形心的连线与水平线的夹角。 10、主动安全性：汽车所具有的减少交通事故发生概率的能力。 11、被动安全性：汽车所具有的在交通事故发生时保护乘员免受伤害的能力。 12、静态密封：车身结构的各连接部分，设计要求对其间的间隙进行密封，而且在使用过程中这种密封关系是固定不动的。 13、动态密封：对车身上的门、窗、孔盖等活动部位之间的配合间隙进行密封，称为动态密封。 14、百分位：将抽取的样本实测尺寸值由小到大排列于数轴上，再将这一尺寸段均分成100份，则将第n份点上的数值作为该百分位数。 二、简答 1、简述车身结构的发展过程。 没有车身——马车上安装挡风玻璃——木头框架+篷布——（封闭式的）框架（木头或钢）+木板——（封闭式的）框架（木头或钢）+薄钢板——全钢车身——安全车身。 2、车身外形在马车之后，经过了那几种形状的演变？各有何特点？ ①厢型：马车外形的发展②甲虫型：体现空气动力学原理的流线型车身③船型：以人为本，考虑驾乘舒适性④鱼型：集流线型和船型优点于一身⑤楔型：快速、稳定、舒适。 3、车身设计的要求有哪些？ 舒适、安全、美观、空气动力性。 ①结构强度足够承受所有静力和动力载荷；②布置舒适，有良好的操纵性和乘座方便性；③具有良好的车外噪声隔声能力；④外形和布置保证驾驶员和乘员有良好的视野；⑤材料轻质，减小质量； ⑥外形具有低的空气阻力；⑦结构和装置措施必须保护乘员安全；⑧材料来源丰富、成本低，易于制造和装配；⑨抗冷、热和腐蚀抵能力强；⑩材料具有再使用的效果；⑩制造成本低。 4、车身设计的原则有哪些？ ①车身外形设计的美学原则和最佳空气动力特性原则。②车身内饰设计的人机工程学原则。③车身结构设计的轻量化原则。④车身设计的“通用化，系列化，标准化”原则。⑤车身设计符合有关的法规和标准。⑥车身开发设计的继承性原则。 5、什么是白车身？它的主要组成有哪些？ 已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 组成：车身覆盖件+车身结构件+部件。①车身覆盖件：覆盖车身内部结构的表面板件。②车身结构件：支撑覆盖件的全部车身结构零件。③部件：前翼子板、车门、发动机罩和行李箱盖。 6、简述车身承载类型的特点及适用车型。 （1）、非承载式（有车架式）：车架作为载体 1>特点：①装有单独的车架；②车身通过多个橡胶垫安装在车架上；③载荷主要由车架来承担。 ④车身在一定程度上仍承受车架引起的载荷。2>适用车型①货车（微型货车除外）②在货车底盘基础上改装成的大客车③专用汽车④大部分高级轿车。 （2）、承载式：去掉车架，由车身直接承载。 1>特点：①保留部分车架、车身承受部分载荷。②前后加装副车架。2>适用车型：基础承载式、整体承载式大客车。
汽车车身焊接技术现状及发展趋势 胡冠军 保定长城华北汽车有限责任公司河北074000 摘要:当今的汽车工业正在朝着节省能源、低碳环保、安全舒适和车身轻量化方向发展，因而轻合金、高强度钢和碳素纤维等材料在汽车车身的制造中被越来越多的采用，所以对于车身焊接技术的要求越来越高，摩擦搅拌点焊、胶接点焊、激光焊接、等离子焊接和中频点焊等焊接技术已较广泛地应用，本文就对汽车车身焊接技术现状及发展趋势做了简要分析。 关键词:汽车；车身焊接；现状；发展趋势 中图分类号：F407.471文献标识码：A 1、引言 针对现代汽车车身轻量化，以及对车身品质、可靠性、安全性要求高的特点，加上高节拍生产，对车身结构和焊装工艺的要求也进一步提高，新材料应用和新焊接技术迅速发展，焊装几何尺寸精度提高，此外，世界上已普遍采用信息化工程技术开发车身焊装生产线装备，焊装生产线装备已实现了高度自动化，2012年我国汽车产销突破1900万辆，创历史新高，而且汽车行业形成了多品种、全系列的各类整车和零部件生产及其配套体系，为保持我国汽车工业的稳步、快速发展，我国于2009年提出了“汽车产业振兴计划”。提出加强关键技术研发，加快技术改造，提升企业素质；以新能源汽车为突破口，加强自主创新，培育自主品牌，形成新的竞争优势，促进汽车产业持续、健康、稳定发展的思路。由于车身焊接技术水平和质量直接影响车身结构强度、安全性和生产率，由此带来车身焊装生产的新特点，对车身焊装提出了新要求。 2、车身新材料和焊接新技术 2.1、车身新材料 随着汽车工业的发展，为了节约能源和安全性考虑，车身采用大量新型材料。车身结构材料从单一钢结构，逐步向高强度优质钢结构，进而向轻质合金和复合材料结构发展。 （1）轻合金材料 为了使车身重量变得更轻，国外汽车厂商在车身结构设计中开始采用轻合
焊接与车身结构 作为汽车车身产品结构与焊接之间是相辅相成的，好的产品结构，在满足强度和功能的基础上，焊接工艺相对简单，实施较为容易，而车身结构又与装配关系息息相关，目前我们在前期同步工程中针对产品本身主要需处理的两大类工作：一为车身装配关系，二为车身焊接工艺性。车身装配关系关系到生产线的长度、生产组织方式，物流储运等，以下重点就车身结构与装配关系作一描述。 一车身结构 从车身结构上划分，车身分承载式车身、半承载式车身、非承载式车身三类。 第一类：非承载式车身 卡车、大中型客车、越野车等车身通常采用非承载式车身，有独立的车架，车架与车身之间通过装配形式连接。车架部分采用铆接、弧焊、电阻点焊方式连接的都有，弧焊方式居多，并且单独进行涂装，而后在总装与车身相互连接；而车身本体部分因车型相异而截然不同，客车多为骨架蒙皮式，由车身骨架加上外覆盖件组成，因而采用电阻点焊＋铆接方式的居多，卡车由驾驶舱和车厢组成，驾驶舱多采用电阻点焊方式，车厢采用电阻点焊＋弧焊的连接方式，越野车类似于轿车，车身本体由各块装焊，多采用电阻点焊，如现规划中的P11车型，属于越野车。 第二类：承载式车身 轿车（专指乘用车）车身通常为承载式车身，没有独立的车架，悬架装置直接装配于车身轮罩上，如现生产的A11、B11、规划中的M11、B12等车型，车身在总拼时按照模块化生产一般包括侧围、地板、顶盖、后围等，因车型的不同，在局部构成上有较大区别，在焊接方式上大都采用电阻点焊，零星位置采用弧焊。 第三类：半承载式车身 半承载式车身介于承载与非承载之间，一般在车身后半部有单独的车架构成，但与承载式车身不同的是，此车架在焊装即与车身焊接形成一个整体，随着汽车设计的发展，有无单独的车架概念已越来越模糊，但是否为半承载式的一个根本性的标准，是判断后部悬架装置是装配在轮罩上还是
试论汽车车身的焊接新技术及应用 作者：胥磊 来源：《科技创新导报》2012年第17期 摘要:在汽车制造工业中,按照汽车的车身不同,需要的零部件不同以及安装技术的要求不同等,就需要采用多样化的新型焊接技术。基于此,本文主要对汽车车身的焊接新技术及应用进行了探讨。 关键词:汽车车身焊接新技术应用 中图分类号:U284 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)06(b)-0064-01 1 新型的电阻焊技术 1.1 中频电阻焊 在中频电阻焊中,它的控制电源是三相交流电经过整流电路后变成脉动直流电的过程,然后通过由功率开关器件组合而成的逆变电路转变为中频方,再与变压器进行连接,经过变压器的降压后通过整流电路变成脉动电流,将电流以直流电的形式供给电极,最后进行焊接工作。 在进行生产车身的零部件时,主要用到的设备是能够提供固定式的大功率中频电阻焊,可以对车身的零部件进行凸焊或者多头点凸焊等。例如成焊宝玛曾给神龙提供了次级整流方式和以中频电源为主的专用凸焊专机,这种专机的容量从以前的200kVA降低为40kVA,大大提高了焊接的质量。 在进行装焊车身的生产过程中,在悬挂式电焊钳以及机器人电焊钳上会用到中频电阻焊。近几年来,中频电焊已经被广泛应用到镀锌钢板和高强度钢板的焊接上面。例如在大众、宝来等生产线上会做出如下规定:凡是进行焊接高强度钢板或者镀锌钢板时都必须应用中频电焊技术。上海和烟台则通用景程生产线进行侧围焊接,由于长期以来焊接的质量不过关,因此采用中频电焊技术在A柱部位进行焊接。而其他的一些汽车公司相继采用中频点焊技术也取得了比较不错的成效。 为了能够在车身焊接这一生产线上提高机器人的点焊质量、降低机器人抓举过程中的承载的负荷,因此广泛的使用了机器人中频点焊工艺。 1.2 伺服点焊钳 目前伺服点焊钳已经成为点焊技术里的一个新技术。经由伺服电机或者是伺服气缸来规划焊接的具体行程和焊接压力。伺服控制器既可以充当焊接机器人里的一部分控制系统,也可以当作单独的伺服控制器,通过它来让焊接压力经由反馈传感器生成可编程的伺服加压系统,这个
车身焊接汽车焊接车间工艺流程 (接上期) 十一、二氧化碳保护焊常见焊接缺陷及原因分析1 咬边咬边是指焊接部位两侧的母材由于过热而形成轻微的沟槽(图38)，使钢板的横截面减小。咬边部位通常会产生应力集中，加之母材由于过热变薄将严重降低焊接区域的强度。 产生咬边的原因有：焊枪倾角不合适；电弧过长；焊枪保持不稳定；焊接速度太快或电流设置太大等。 2 焊瘤 焊接过程中金属流溢到加热不足的母材或焊缝上，这种未能和母材熔合在一起而堆积的金属叫焊瘤(图39)，也称飞边。角焊接比对接焊更容易产生焊瘤，通常会由于应力集中而出现过早腐蚀。 产生焊瘤的原因有：焊接速度太慢；电弧太短；焊枪进给太慢；电流太小等。 3 金属扭曲 由于热量输入太高，导致平直的钢板金属表面起伏不平，产生金属扭曲现象。在车身上，由于受两侧钢板挤压，这种情况会转变为
变形，通常情况下这种变形为凹陷变形(图40)。可以采取以下方法避免金属扭曲：焊接时将焊接参数设置调小一些：焊接期间让焊接部位充分冷却；采用跳焊法或增加焊枪移动的速度。 4 飞溅过多 飞溅过多表现为在焊接区域两侧的金属表面上堆积有很多熔化的焊丝斑点(图41)。飞溅物的破坏性很强，落在车内座椅、内饰板、仪表台等部位会造成烫伤，落在玻璃上会造成玻璃烧蚀后出现凹坑，所以，焊接前一定要使用防火毯将相应部位进行防护(图42)。 导致飞溅过多的原因有：使用了错误的焊接气体；电弧太长；焊枪倾角不正确；母材表面生锈等。 5 气孔 气孔是指在焊接过程中，焊缝区域内存在很多小孔(图43)。 产生气孔的主要原因有：焊丝上粘有油污、脏物或焊丝生锈；焊缝冷却太快；电弧太长；保护气体密封不良；使用了错误的焊接气体；气体喷嘴破损；焊接气流产生扰动；使用了不正确型号的焊丝；金属表面受到锈迹、水分、油漆等污染。
汽车车身的焊接工艺设计 焊接是汽车车身制造四大工艺之一，焊接白车身的质量在很大程度上决定着整车质量。因此，在我国汽车行业不断发展的过程中，要想提升汽车车身的整体质量和使用性能，应当对汽车车身的焊接工艺进行全面的了解和掌握，也只有这样才能在最大程度上提升汽车车身焊接质量，提升汽车的整体性能。焊接质量既与前期工艺设计开发过程相关，也跟量产后的质量控制密不可分。设计开发的好的焊接工艺性是焊接质量保证的前提。文章主要是对汽车车身的焊接工艺设计开发为主，对其相关的工艺设计要点进行了简要的分析和阐述，希望对我国汽车行业的发展，给予一定程度上的指导。 标签：汽车车身；焊接工艺；设计形式 1 汽车车身的焊接工艺的设计要素 （1）汽车模型设计。一般情况下，汽车制造行业在汽车模型构建的过程中，经常采用UG、CATIA、Pro-E等三维软件进行构建，从而获得相关的数据。在汽车车身的焊接过程中，整车模型主要是利用数模装配组成的，在软件中可以获得汽车车身结构的大小，以及各个零件之间的相关参数。（2）样件、样车。在汽车车身的焊接过程中，试制人员应当对汽车车身的生产工艺进行全面的了解，其中包括了汽车车身分总成、冲压件等各个方面的内容。（3）设计图纸。开发人员应当编制完善的焊接工艺方案，这样可以为汽车车身的焊接工艺的实现提供了重要的技术支持。（4）零件明细。在汽车车身的焊接过程中，工作人员应当对各个部分的零部件，进行全面的记录，其中包括有：汽车车身各个部件的编号、名称、标准件的数量、规格等个方面，这样在零件查找和制造过程中，可以提供了重要的参考依据。 2 汽车车身的焊接工艺设计分析 2.1 车身部件的拆解 汽车车身部件的拆解是汽车车身的焊接工艺设计中非常重要的组成部分，主要是对侧围、后围、顶盖等各个总成零件，进行合理的工艺划分。但是，在划分的过程中，由于形状和大小的不一致，所以在连接工艺实现的过程中，也会存在着一定程度上的差异性。因此，在汽车车身划分的过程中，就是要针对其差异性，制定合理的连接形式，这样才能在最大程度上保证了汽车车身的焊接质量、尺寸精度及生产节拍。例如：在汽车车身焊接的过程中，应当按照其顺序、大小、形状等的差异性，进行全面的划分：由纵梁、地板组成下车身；由轮罩、侧围内板骨架组成主车身；由A柱、B柱、C柱、门槛及侧围外板组成左右侧围；然后进行整车合车，最后安装四门两盖。之后，再根据生产节拍要求和尺寸控制有利原则将各部分总成进行进一步的拆解。 2.2 凸焊工艺
汽车车身焊接技术现状及发展趋势 当前汽车已经成为了一种非常重要的交通工具，对于人们的生活有着非常重要的影响，而在进行汽车制造的过程中，必须要注意对于车身焊接技术方面的控制。对此汽车企业一定要重视起焊接技术的创新和研发，促使汽车车身焊接技术得到全面的进步，从而为企业未来的发展作出贡献和保障。基于此本文分析了汽车车身焊接技术现状及发展趋势。 标签：汽车车身；焊接技术；现状；发展趨势 一、我国汽车制造业发展概述 （一）汽车工业发展现状 近些年来，随着我国经济增速的不断加快，人们的生活水平得到了有效的提高，而我国的汽车产业也得到了更好的发展，我国的汽车销量已经连续多年保持世界第一，另一方面，汽车产业的发展也有效地推动了我国经济的进一步发展，为我国的经济增长做出了巨大的贡献。我国的汽车产业经过了多年的发展，在生产和制造等各个方面都已经形成了一定的体系，当前国家大力倡导可持续发展和节能减排，也使得我国传统的汽车制造业面临着新的机遇和挑战，因此也使得我国的汽车制造业出现了一些新的特征，而这些新特点和新要求的出现也对汽车车身的焊接提出了新的要求。 （二）现代车身焊装的特点 由于现代汽车在结构和功能等各个方面都产生了新的变化，这些变化的产生也对车身焊装的工艺和技术提出了一系列新的要求。当前汽车车身往往更加的轻，所以相比于老式汽车，当前汽车车身更多的是采用的新型的材料，在焊接方面也采用了更多的新焊接技术。当前人们对于汽车的安全性能有着较高的要求，而车身的焊接对于汽车质量有着重要的影响，所以人们也十分注重车身的焊接质量。车身的焊接影响着车身的美观，所以为了能够使得汽车的车身品质得到有效的提升，对于焊装的几何尺寸要求也更加精确，现在汽车的品牌和型号都十分丰富，所以说焊接技术也应该适应混合焊装生产。 （三）车身焊接的基本原理 在一辆车的车身上，焊点的个数高达上千个，在控制车身焊接质量的过程中，这些焊点起到了非常重要的控制作用，而在进行车身焊接的过程中，大都是采用点焊的方式，点焊就是把焊件变成搭接的接头，使得焊件压紧在两个电极之间，然后再运用电阻热把母材金属熔化，然后形成焊点。在车身上进行点焊的过程中主要包括四个基本的流程，分别是预压、焊接、保持和休止。在对于焊件进行预压的过程中，是没有电流经过的，只需要施加压力给母材金属即可。
【车身焊接】汽车焊接车间工艺流程 (接上期) 第四节钎焊一、钎焊原理及种类钎焊是指使用熔点比母材低的钎料，在高于钎料熔点，低于母材熔点的温度下，利用液态钎料在母材表面湿润、铺展和母材间隙中填缝，与母材相互溶解与扩散，从而实现工件之间相互连接的方法。车身上钎焊常用于立柱与前围板结合处、后围板与后翼子板结合处(图60)、车顶与车身侧围的结合处、挡泥板等部位。 根据钎料熔点不同，钎焊可分为软钎焊和硬钎焊。 1 软钎焊：钎料熔点低于450％的称为软钎焊。软钎焊的钎料有铅基、铅锡基等合金，主要用于焊接受力不大及工作温度较低的工件，如各种导线的连接、电器元件等，焊接强度通常低于70MPa。软钎焊在车辆上的使用比较常见，如传统的焊接水箱、线束的锡焊。车身钢板修复时的软钎焊，使用范围主要为指针对凹陷与焊口部位的补锡工艺。 2 硬钎焊：钎料熔点高于450％的称为硬钎焊。硬钎焊的钎料有银基、铜基、铝基等合金，主要用于焊接受力较大、工作温度较高的工件，焊接强度通常高于200MPa。车身修复时硬钎焊一般特指使用氧乙炔焊作为加热源的铜焊。
二、钎焊与其它焊接种类的区别 与熔焊相比，钎焊时只熔化钎料，母材并不熔化，熔焊时母材与焊料完全熔化；与压焊相比，焊接部位不需要施加压力。 与其它常用焊接方式焊接时母材的状态相比，二氧化碳保护焊焊接部位母材的状态是完全融化；电阻点焊的焊接部位母材是半熔融状态；硬钎焊焊接部位的母材为表皮熔化，软钎焊焊接部位的母材则为表皮活化。 三、钎焊特性 1 熔化后流动性、气密性好，能够顺利进入到狭窄的间隙中，可以作为金属密封容器的修补用途。由于流动性好，熔化后使用潮湿
如何确保小型车在碰撞事故中对乘员提供尽可能多的安全保护是始终困扰工程技术人员的一道难题，由于受先天“体型”的限制，小型车往往需要在车身安全结构以及被动安全系统上做出更多的努力。 一辆车出厂后，车身表面有车身覆盖件，坐入车内，所能看到和摸到的则是内部装饰件，而夹在它们中间而且往往也是消费者很难看到的白车身则是一辆车的骨架，更形象的说，它就类似于支撑人体的骨骼。车上的零部件都是或直接或间接的安装在白车身上，而且它的结构设计也决定了车辆在碰撞时的安全性能。我们就通过对爱唯欧这款小型车进行拆解，来看看车身结构以及相关零部件在设计上是如何保证乘员安全的。 ●车身安全设计理念 当层层剥去它的“皮肤”和“肉体”后，车身骨架便清晰的浮现在眼前。其实对于小型车来说，由于车身相对较短，所以就需要车头和车尾的溃缩吸能区在碰撞后出现溃缩变形的同时也要保持有一定的刚性，也就是相对要“坚硬”一些，这样则不至于使得碰撞对乘员舱
造成破坏。当然，如果吸能区过于“坚硬”，那么碰撞时的能量最终则会转移到乘员身上，对其造成巨大伤害，所以如何平衡好“软”与“硬”的关系，往往是车身设计中一个很棘手的问题。 除此之外，如何在一点受到撞击后，将这种能量传递给整个车身，也就是分散可溃缩车身设计同样会起到很大的作用，特别是溃缩区相对狭小的小型车就显得尤为重要。在溃缩区用尽这种极端碰撞情况下，高强度的乘员舱则是对车内乘员的最后保障，对乘员舱的设计就是要足够“坚硬”以防止任何物体对乘员舱的侵入。明白这两个道理后，我们就更容易理解车身的设计的缘由了。 ●双前防撞梁同时具有行人保护设计
两道车身纵梁从前防撞梁一直贯穿至车尾，这两根纵梁可谓是整个车身的“中流砥柱”，它一方面起到支承车身的作用，另外当车辆发生纵向碰撞时，用来分散撞击能量和抵御车身的变形。
整车焊装工艺认识 汽车制造中的焊接工艺汽车制造四大工艺中，焊装尤其重要，而在焊装的前期规划中，车身焊接夹具的设计又是关键环节。工装夹具的设计是一门经验性很强的综合性技术，在设计时首先应考虑的是生产纲领，同时还必须熟悉产品结构，了解钣金件变形特点，把握零部件装配精度及容差分配，通晓工艺要求。只有做到这些，才能对焊接夹具进行全方位的设计，满足生产制造要求。汽车焊接生产线也是是汽车制造中的关键，焊接生产线中的各种工装夹具又是焊装线的重中之重，焊接夹具的设计则是前提和基础。设计工装夹具时，不仅要考虑生产纲领，还必须要熟悉产品结构，了解钣金件变形特点，通晓工艺要求等诸多内容。 生产纲领即合格产品的年产量，它决定了焊接夹具的自动化水平及焊接工位的配置，是通过生产节拍体现的，是焊接夹具设计首先应考虑的问题。生产节拍由夹具动作时间、装配时间、焊接时间、搬运时间等组成。夹具动作时间主要取决于夹具的自动化程度；装配时间主要取决于冲压件精度、工序件精度、操作者的熟练程度；焊接时间主要取决于焊接工艺水平、焊接设备的自动化程度、焊钳选型的合理化程度等；搬运时间主要取决于搬运的自动化程度、物流的合理化程度及生产现场管理水平等。只要把握以上几点，就能合理地解决焊接夹具的自动化水平与制造成本的矛盾。 汽车车身的结构特点与焊接的关系汽车车身一般由外覆盖件、内覆盖件和骨架件组成，覆盖件的钢板厚度一般为0.8～1.2mm，有的车型外覆盖件钣金厚度仅有0.6mm、0.7mm，骨架件的钢板厚度多为1.2～2.5mm，也就是说它们大都为薄板件。 对焊接夹具设计来说，应考虑如下特点： 1. 刚性差、易变形经过成型的薄板冲压件有一定的刚性，但与机械加工件相比，刚性要差得多，而且单个大型冲压件容易变形，只有焊接成车身壳体后，才具有较强的刚性。以轿车车身大侧围外板为例，一般材料厚度为0.7～0.8mm，绝大多数是0.8mm，拉延形成空腔后，刚性非常差，当和内板件焊接形成侧围焊接总成后才具有较强的刚性。 2. 结构形状复杂汽车车身都是由薄板冲压件装焊而成的空间壳体，为了造型美观，并使壳体具有一定的刚性，组成车身的零件通常是经过拉延成型的空间曲面体，结构形状较为复杂。特别是随着现代汽车技术的发展和消费者对汽车品质和外观时尚的要求越来越高，车身结构设计也越来越复杂。 3. 以空间三维坐标标注尺寸汽车车身产品图以空间三维坐标来标注尺寸。为了表示覆盖件在汽车上的位置和便于标注尺寸，汽车车身一般每隔200mm或400mm划一坐标网线，而整车坐标系各有不同，这里举轿车为例，一般定义整车坐标系坐标原点是：X轴：车身的对称平面与主地板的下平面之间的交线，向车身后方为正，前方为负。Y轴：过前轮的中心连线且垂直于车身地板下平面的平面与车身对称平面之间的交线，向车身右侧为正，左侧为负。Z轴：过两前轮中心且与主地板平面垂直的直线，向上为正，向下为负。装配精度装配精度包括两方面：外观精度与骨架精度，外观精度指门盖等开闭件装配后的间隙面差；骨架精度指三维坐标值。货车车身的装配精度一般控制在2mm内，轿车控制在1mm内。焊接夹具的设计既要保证工序件之间的焊装要求，又要保证总体的焊接精度，通过调整工序件之间的匹配状态及容差分配来满足整体的装配要求。车身焊装夹具设计方法6点定则是汽车车身焊装夹具设计的主要方法，其含义是指限制6 个方向运动的自由度。在设计车身焊装夹具时，常有两种误解：一是认为6点定位原则对薄板焊装夹具不适用；二是看到薄板焊装夹具上有超定位现象。产生这种误解的原因是，把限制6个方向运动的自由度理解为限制6个方向的自由度。焊接夹具设计的宗旨是限制6个方向运动的自由度，这种限制不仅依靠夹具的定位夹紧装置，而且依靠制件之间的相互制约关系。只有正确认识了薄板冲压件焊装生产的特点，同时又正确理解了6点定则，才能正确应用这个原则。 1. 保证门洞的装配尺寸门洞的装配尺寸是整车外观间隙阶差的基础，当总成焊接无
汽车车身焊接技术现状及发展 随着经济社会“人人有车”的现象出现，汽车工业可谓是飞速发展。要实现汽车质量好，市场占有率高，就要回到汽车本身的制造环节-车身焊接技术。车身焊机技术是汽车生产制造的关键一步，能否将这一步走好、走踏实是决定汽车工业能否持续飞速发展的重要因素。 标签：汽车；车身焊接；焊接技术 随着社会的不断发展，人们的生活品质不断提高，对汽车的态度也从刚开始的“代步工具”逐渐发展到高品质、节能环保的安全汽车。面对这一要求，汽车生产商也不断研发新技术应用于汽车。特别是车身焊接技术，不仅是汽车生产的关键环节，如果能够突破自身发展，又是汽车生产的一大进步。因此，研究汽车车身焊接现状以及对其未来发展的分析是促进车身焊接技术的必要环节。 1 汽车车身焊接技术的现状 1.1 汽车车身焊接的特点 汽车车身焊接对于汽车生产起着承前启后的作用，国内车身焊接主要呈现以下几个特点。（1）注重车身焊接的实用性。现在人们对于汽车的购买已不像从前只注重汽车的外观，还注重汽车的实用，这也是车身焊接注重实用的原因。生产汽车的主要目的是代步，因此必须要提高车身焊接的实用性，保证汽车的质量。提高车身焊机技术，可以激发消费者购买欲望，提高市场占有率，这也是企业生产商的一大期望。（2）汽车车身焊接的集大成性。现在无论生产制造什么，不可能仅仅依靠一两门学科领域知识，汽车车身焊接则利用了多个学科领域的知识，并且使这些知识并不仅仅局限于应用于一个项目，而是相互结合起来运用于汽车车身焊接的多个项目，学科之间的界限已经淡化。（3）关联性。汽车车身焊接这一技术不是一个独立的生产技术和项目，而是与汽车生产的各个环节相关联，车身焊接这一环节还对其他环节有着影响。（4）车身焊接注重安全性。安全，是汽车生产各个环节都必须放在首位的要素。（5）汽车车身焊接具有广泛性。所焊接的汽车部件不仅仅局限于某一类型的汽车，还可广泛应用于其他类型的汽车。（6）车身焊接技术更新速度快。由于市场需求在不断变化，汽车车身焊机也必须跟上这一步伐来适应时代的要求，满足市场需要。 1.2 汽车车身焊接技术 汽车车身焊接技术不是一项独立的技术，有时需要将多项技术融合为一体。因此，我们需要掌握常用的一些汽车车身焊接技术，在这些技术基础上不断更新创造出新的焊接技术。（1）电阻焊技术。电阻焊技术顾名思义就是利用电流将所需焊接工件加热或塑形，从而使金属之间相结合的方法。在车身焊接过程中，点焊是电阻焊技术中最常用的方法。要进行点焊，必须要有焊点，在汽车车身一般有3000至5500不等的焊点。点焊技术当中较好的方法有胶接点焊技术，这一技
第一章：车身概论 1车身包括：白车身和附件 白车身通常系指已经焊装好但尚未喷漆的白皮车身， 此处主要用来表 示车身结构和覆盖件的焊接总成，此外尚包括前、后板制件与车门, 但不包括车身附属设备及装饰等。 2. 按承载形式之不同，可将车身分为非承载、半承载式和承载式三 大类 非承载车身的优点：①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用 外，挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、 适当吸收车架的扭转变形和降 低噪声的作用，既延长了车身的使用寿命，又提高了舒适性。②底盘 和车身可以分开装配，然后总装在一起，这样既可简化装配工艺，又 便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础，这样便于汽车上 各总成和部件安装，同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆， 货 车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架， 其主要原 因也基于此。④发生碰撞事故时，车架对车身起到一定的保护作用。 非承载车身的缺点： ①由于计算设计时不考虑车身承载， 故必须保证 车架有足够的强度和刚度， 从而导致自重增加。 ②由于车身和底盘之 间装有车架， 使整车高度增加。 ③车架是汽车上最大而且质量最大的 零件，所以必须具备有大6—7-nra “一居立柱（弋"tt ） 2—償敢住｛ -A " in 21—寄一葩田抵23—Rira t-.Jp?. 24"歯档脱嫌爵一理动乩取26■—门窗眶 1 一就动航爼简主推橇2—水箱阳崔褪架 」一苗'烘桓 呂一匍门9—時门10—年盐捋储祓11—桔1#于柢1工一童卿駆13—疔疔赠盞 “一晞巫止适椅 怖 一后由台柢口一上加峯皿一顶魏活一即玄柱I W 如
型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 3．承载式车身分为基础承载式和整体承载式。 基础承载式特点：①该结构由截面尺寸相近的冷钢杆件所组成，易于建立较符合的有限元计算模型，从而可以提高计算精度。②容许设法改变杆件的数量和位置，有利于调整杆件中的应力，从而达到等强度的目的。③作为基础承载的格栅底架具有较大的抗扭刚性，可以保证安装在其上的各总成的相对位置关系及其正常工作。④提高材料利用率，简化构件的成型过程，节省部分冲压设备，同时也便于大客车的改型和系列化，为多品种创造了条件。 4．“三化”指的是产品系列化、零部件通用化以及零件设计标准化。第二 章：车身设计方法 初步设计技术设计卩 1概念设计：包括技术任务书的全部内容和一个批准的三维模型。