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汽车车身材料与工艺的研究

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闫科颖?韩瑞?刘晨旭

摘要：汽车是现代机械工业发展的集中体现，汽车的发展水平也代表了工业发展水平，同时汽车作为我们日常生活中必不可少的交通工具，其地位也不言而喻，所以对汽车制造的研究很有必要，本文介绍了汽车车身的使用材料和制造工艺。

关键词：车身；材料；工艺

1车身概述

汽车有三大结构组成，包括发动机，车身，底盘。汽车车身结构主要包括：车身壳体、车门、车窗、车前钣制件、车身内外装饰件和车身附件、座椅以及通风、暖气、冷气、空气调节装置等。

汽车车身是汽车的重要组成部分，它构成了成员的乘座空间和乘座环境，其外表展示了整车的造型艺术和整车的特征。因此，车身材料既要满足车身设计、生产（制造）、装配、维护方面的要求，还要满足使用、安全等方面的要求，即满足强度、刚度、耐腐蚀、拉延性以及可焊接，易加工成型等方面的要求，所以轿车车身用材料种类较多。

2车身材料

2.1钢板

汽车车身外壳绝大部分是金属材料，主要用钢板。包括镀锌薄钢板、普通低碳钢板、高强度钢板。镀锌薄钢板的广泛使用是因为其耐腐蚀能力较强，镀锌钢板车身的防锈蚀保质期可长达11年。普通低碳钢板具有很好的塑性加工性能，强度和刚度也能满足骑车车身的要求，同时也能满足车身焊接的要求。为了满足汽车制造业追求轻量化的要求，钢铁企业推出高强度汽车钢材系列钢板。它可以有效地提高汽车车身的抗冲击性能，延长了汽车的使用寿命。

2.2塑料

由于塑料具有诸多金属和其他材料所不具备的优良性能，因此在汽车上的应用很广。常用于制作各種结构零件、耐磨减摩零件、隔热防振零件等。

⑴、门内板，门内板的骨架部分均由ABS注塑而成。

⑵、顶棚，顶棚由基材和表皮构成。基材要求轻量、高刚性、尺寸稳定、易成型等，一般使用热塑性聚氨酯发泡内材，门内手柄，不仅是启闭门的功能件，而且也是装饰件。一般以ABS、改性PP等材料制成。

⑶、保险杠，保险杠是轿车的主要塑料件之一。保险杠也由面板和骨架材料组成。面板材料采用聚丙烯热塑性弹性体，再加入其它助剂，经注塑成型。

⑷、散热器格栅，散热器格栅一般用ABS或PC/ABS合金，也有采用耐候性较好的ASA材料。

⑸、侧防撞条，侧防撞条大多使用金属芯材和PVC型材，即PVC被挤出成中空状的型材料，然后在中间镶嵌以金属芯材复合制成。

⑹、车前大灯玻璃，考虑到车前大灯玻璃的透明性、耐热性、耐冲击性以及易于成型性，多数采用表面涂敷硬膜的PC。前大灯反射镜壳一般用BMC、PPS、PC、PBT等制成。

此外，汽车发动机、水箱、油箱、电路仪表板、座椅、系统等都大量的用到塑料制件。

2.3玻璃

汽车玻璃是汽车车身附件中必不可少的，主要起到防护作用。汽车玻璃主要有以下三类：夹层玻璃，钢化玻璃和复合玻璃。

⑴、夹层玻璃，夹层玻璃是由两层或两层以上的玻璃用一层或数层透明的粘结材料粘合而成的玻璃制品。粘结力高，当玻璃破碎后，玻璃碎片仍然粘在一起不剥落，不伤人，具有安全性，同时也具有耐光、耐热、耐湿、耐寒的特性。

⑵、钢化玻璃，钢化玻璃具有较高的机械强度、抗冲压强度和良好的热稳定性。最主要的是钢化玻璃的安全性好，钢化玻璃破碎时碎片成蜂窝状钝角小颗粒，不易伤人。

（3）、复合玻璃，在两片或三片平板玻璃之间夹入透明的粘结力强的聚乙烯树脂，经热压加工形成，又因为中间夹层的材料不同、厚度不同而分为普通复合玻璃和HPR夹层玻璃。

2.4橡胶

橡胶是一种有机高分子材料，汽车上有许多零件是用橡胶制造的，如风扇传动带、缓冲垫、油封、制动皮碗等。橡胶具有良好的耐寒、耐蚀和不渗漏水、气等性能。橡胶的缺点是导热性差、硬度和拉伸强度不高等，尤其是容易老化。

3加工工艺

汽车车身加工有三大工艺流程，分别是冲压工艺、焊装工艺和涂装工艺。

冲压是一种金属塑性加工方法，其原料主要是板材、带材、管材及其他型材，利用冲压设备通过模具的作用，使原材料变成所需要的形状和尺寸，然后再经过冲孔、切边、翻边等等工序，最后才会成为所需要的工件。冲压工序可分为四个基本工序，分别是冲裁、弯曲、拉伸、局部成形。

焊装工艺是将冲压好的车身零件用夹具定位采用焊接的方法将其结合形成车身总成，焊接包括点焊、二氧化碳保护焊、凸焊、螺柱焊。汽车车身是由薄板构成的结构件，冲压成型后的板料通过装配和焊接形成车身壳体，所以焊装是车身成型的关键，装焊工艺是车身制造工艺的重要组成部分。

涂装对于汽车有两个作用，第一车身防腐，第二增加美观。涂装工艺主要有以下工序：漆前预处理和底漆、喷漆工艺、烘干工艺等，整个过程需要大量化学试剂处理和精细的工艺参数控制，对油漆材料和各项加工设备的要求都很高，因此涂装工艺都是各公司的技术秘密。

4结束语

汽车车身的设计非常复杂，一方面，要考虑实际生产和制造水平，另一方面，还要求外形设计舒适、美观，最