《汽車車身結(jié)構(gòu)認知與維修》 課件 項目1、2 汽車車身結(jié)構(gòu)認知、車身焊接

12任務(wù)1汽車車身結(jié)構(gòu)類型任務(wù)2汽車車身覆蓋件項目一汽車車身結(jié)構(gòu)認知1項目概述2傳統(tǒng)汽車由發(fā)動機、底盤、電氣系統(tǒng)與車身四部分構(gòu)成。其中，車身的作用主要是保護駕乘人員的安全，為駕乘人員提供舒適的駕乘環(huán)境，承載人員與貨物等。本項目主要介紹傳統(tǒng)汽車車身的結(jié)構(gòu)類型及其組成。任務(wù)1汽車車身結(jié)構(gòu)類型31.能描述車身的結(jié)構(gòu)類型。2.能描述承載式車身的特點。3.能描述非承載式車身的特點。4.能識別車身結(jié)構(gòu)部件。任務(wù)目標4任務(wù)導(dǎo)入5汽車車身維修主要是針對車身的結(jié)構(gòu)部件進行修理或更換，在進行維修前，維修技師應(yīng)能正確識別車身類型及相關(guān)結(jié)構(gòu)部件。任務(wù)分析汽車車身是汽車的基本部件，不同的車身類型其結(jié)構(gòu)各有特點。本任務(wù)將重點學習汽車車身的類型及其特點。一、車身結(jié)構(gòu)類型（一）按車身承載方式分類汽車車身按承載方式不同可分為非承載式車身、承載式車身和半承載式車身。1.非承載式車身非承載式車身即為有車架的車身，如圖所示。這類汽車車身的車架上有用于固定車身的螺孔以及固定彈簧的基座，車身本體懸置于車架上，通過彈性元件連接，施加于汽車上的力基本由車架承受。其載荷主要由車架承受，所以這種車身的立柱一般較細，風窗玻璃也較大。6【知識儲備】7非承載式車身車架承載著整個車體，發(fā)動機、懸架和車身都安裝在車架上，車架的振動通過彈性元件傳到車身上，大部分振動被減弱或消除，發(fā)生碰撞時車架能吸收大部分沖擊力，在路況不佳時車架能對車身起到保護作用，因此車廂平穩(wěn)性和安全性好，而且車廂內(nèi)噪聲低。非承載式車身的強度大，車架可以提供很強的車身剛性，也有利于提高安全性等。但這種車身質(zhì)量大，耗材量大，成本高，汽車重心高，高速行駛穩(wěn)定性較差。非承載式車身普遍應(yīng)用于貨車、客車和越野車及一些大型的高級轎車。82.承載式車身承載式車身是指在前、后軸之間沒有起連接作用的車架，車身直接承受從地面?zhèn)鱽淼牧蛣恿ο到y(tǒng)傳來的力，車身載荷通過懸架裝置傳遞給車輪，如圖所示。這種車身具有質(zhì)量小、省油、重心低、裝配簡單、高速行駛穩(wěn)定性較好、車內(nèi)空間利用率比非承載式車身高等優(yōu)點。由于道路載荷會通過懸架裝置直接傳遞給車身本體，傳動系統(tǒng)和懸架的振動及噪聲會直接傳入車內(nèi)，因此產(chǎn)生的振動和噪聲較大，需采取防振和隔音措施；底盤強度遠不如大梁結(jié)構(gòu)的車身，當四個車輪受力不均勻時，車身會發(fā)生變形。這種車身主要采用點焊結(jié)構(gòu)。由于沒有車架的保護作用，發(fā)生碰撞后車身維修難度高。910承載式車身承載式車身，尤其是目前廣泛應(yīng)用的發(fā)動機前置驅(qū)動布置形式汽車車身，一般會用在轎車和城市SUV等車輛上。3.半承載式車身半承載式車身仍保留有車架，發(fā)動機總成、底盤懸架等均安裝在車架上。與非承載式車身不同之處是半承載式車身主體的底架就是車架本身，殼體底部直接與裝配在車架縱梁上的懸臂梁（相當于車架橫梁延伸部分）成剛性連接；車身殼體（包括頂部）采用龍骨形式，其外部鉚接或焊接蒙皮。這種車身、車架與懸臂梁都承受載荷，車架及懸臂梁的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，作用在車身殼體上后形成的剪切力，主要由車身蒙皮來承擔。半承載式車身的骨架強度應(yīng)適當提高，而車架的強度則允許適當減弱。整車高度和車身自身質(zhì)量都有所降低，較好地克服了非承載式車身存在的缺點。由于半承載式車身結(jié)構(gòu)仍然保留車架，所以車身自重與高度仍受到一定限制。目前半承載式車身主要應(yīng)用于長途客車和城市客車。11（二）按車身外形分類汽車車身的形狀，主要由座椅數(shù)量、車門數(shù)量、車頂材料與形式、發(fā)動機布置等因素決定。常見汽車車身按外形可分為以下幾類。1.折背式車身折背式車身是指車身的背部有角折線條的車身，也被稱為浮橋式、船形、三廂式等，如圖所示。其主要特征是車身由獨立的前部、中部和后部三部分組成，這種車身按車門數(shù)又可分為二門式車身和四門式車身。12折背式車身2.直背式車身直背式車身的后風窗和行李艙連接近似平直，車身比折背式更趨流線型，有利于降低空氣阻力，且使行李艙的空間加大。這種車身也被稱為快背式、溜背式車身等，如圖所示。13直背式車身3.艙背式車身艙背式車身的頂蓋比折背式長，后背角度比直背式小，行李艙與后風窗演變?yōu)橐粋€整體的背部車門。這種車身也被稱為半快背式車身，如圖所示。14艙背式車身4.短背式車身短背式車身由于背部較短而使整車長度縮短，從空氣動力學角度考慮該車身形式是有利的，能有效降低車輛偏擺，提升行駛穩(wěn)定性。這種車身也被稱為鴨尾式車身，如圖所示。15短背式車身5.變形車身汽車有很多種變形車，其變形主要是指車身部分的改變。例如，使折背式車身頂蓋向后延展到車尾的二廂式旅行車，使駕駛員座椅前移的一廂式多用途車等，如圖所示。16變形車身二、車身結(jié)構(gòu)組成（一）車身前部結(jié)構(gòu)由于現(xiàn)代轎車大多采用承載式車身，下面重點對承載式車身的結(jié)構(gòu)進行介紹。承載式車身因為沒有車架，其車身的前部要支承發(fā)動機、驅(qū)動裝置、懸架和散熱器等各種部件，同時承受從懸架傳遞給車身的各種載荷，因此該車身的前部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，如圖所示。17典型承載式車身的前部結(jié)構(gòu)1.保險杠保險杠的作用是保護汽車前部的覆蓋件免受剮碰或減少撞擊對汽車的影響。在早期保險杠屬于車架的一部分，現(xiàn)在已成為大多數(shù)汽車車身的一部分，并具有裝飾性。保險杠通常用2～4mm的鋼板沖壓而成，或用工程塑料模壓成型。2.發(fā)動機艙蓋發(fā)動機艙蓋除了保護發(fā)動機、行車導(dǎo)流，還要具有隔音、減振和避免與發(fā)動機運轉(zhuǎn)聲共振的功能。盡管不同車型的發(fā)動機艙蓋結(jié)構(gòu)和尺寸不同，但其特征結(jié)構(gòu)是相同的。183.翼子板翼子板是遮蓋車輪的車身外板，因舊式車身的該部件形狀及位置似鳥翼而得名。汽車翼子板按照安裝位置不同又分為前翼子板和后翼子板，前翼子板安裝在前輪處，必須保證前輪轉(zhuǎn)動及跳動時的最大極限空間，因此設(shè)計者會根據(jù)選定的輪胎型號與尺寸用“車輪跳動圖”來驗證翼子板的設(shè)計尺寸；后翼子板無車輪轉(zhuǎn)動碰擦的問題，但出于空氣動力學的考慮，后翼子板略顯拱形且弧線向外凸出?，F(xiàn)在有些轎車的翼子板已與車身本體成為一個整體，但也有轎車的翼子板是獨立的，尤其是前翼子板，因為前翼子板碰撞機會比較多，獨立裝配時容易整件更換。有些車的前翼子板用有一定彈性的塑性材料（例如塑料）做成，塑性材料具有緩沖性，比較安全。194.前圍總成前圍總成是指分隔發(fā)動機艙和乘客室的那部分結(jié)構(gòu)，由于承載式車身的前部車身結(jié)構(gòu)件分別由前后的橫向承載單元和兩側(cè)的縱向承載單元構(gòu)成，因而它屬于橫向承載結(jié)構(gòu)件。前圍總成不僅是發(fā)動機艙的一部分，也是乘客室的一部分，直接關(guān)系到乘客室的環(huán)境舒適度和安全性。前圍總成具備如下功能：應(yīng)有良好的隔熱、密封、減振和隔音效果；作為各種部件的安裝基礎(chǔ)；支承轉(zhuǎn)向軸；支承并安裝前風窗玻璃；安裝空調(diào)裝置及其通風管道；支承和安裝儀表板；安裝制動器踏板、離合器踏板的支架；安裝風窗玻璃刮水器等附件；適應(yīng)車身的總體布置要求；能夠在其上設(shè)置外部空氣的吸入口、通風道、泄水通道以及車身電器的布線等；確保車身的扭轉(zhuǎn)剛度，并提高撞車時的安全性，有效地控制乘客室前壁和轉(zhuǎn)向柱在撞車后的后移量。20轎車車身前圍總成一般由前圍上蓋板、前圍擋板（也叫中隔板）、前圍側(cè)板等構(gòu)件組成，如圖所示21轎車前圍結(jié)構(gòu)斷面（1）前圍上蓋板前圍上蓋板也叫發(fā)動機艙蓋支承架，一般由前圍上蓋板外板、前圍上蓋板內(nèi)板以及加強板等構(gòu)件焊接而成。前圍上蓋板通過兩側(cè)的端板與車身左、右側(cè)圍的前立柱焊接，是橫貫車身左、右前立柱的梁式構(gòu)件，必須具有很大的強度和剛度，尤其是扭轉(zhuǎn)剛度。為了滿足這些要求，同時為了減輕自重，通常使用高強度鋼板沖壓并焊接成封閉式的斷面結(jié)構(gòu)。另外，為了強化撞車時對乘客室的安全保護，達到一種即使前圍上蓋板的前端被撞壞，其后端也能保持一定的完整性或僅產(chǎn)生有限的向后位移量的效果，還在前圍上蓋板的斷面內(nèi)插入加強板來增強前圍上蓋板內(nèi)板的強度，如圖所示。2223前圍上蓋板與前圍擋板1—前圍上蓋板2—前圍擋板（中隔板）由于前圍上蓋板的上部須安裝風窗玻璃、下部須安裝前圍擋板，因而前圍上蓋板上側(cè)設(shè)有玻璃止口并依據(jù)玻璃和前圍擋板的位置分成內(nèi)板和外板兩部分。內(nèi)板用來安裝空調(diào)、儀表板等車內(nèi)部件，外板用來安裝發(fā)動機艙蓋鉸鏈等。前圍上蓋板在外板的上側(cè)設(shè)有進氣口，也兼作泄水口，以滿足車內(nèi)通風以及風窗表面泄水的要求。進氣口設(shè)在此處是因為作用于汽車前部表面的空氣的一部分，行駛中會在汽車前風窗下沿處變成壓力較大的氣體渦流，這部分渦流向兩側(cè)分流困難，會形成較大的行車阻力，所以將此處設(shè)作通風的進氣口，可大大減小空氣阻力。同時，因該處氣流壓力大，又能增強車內(nèi)的通風能力。此外，該處也正是前風窗表面雨水下流的集結(jié)地，該進氣口是兼作泄水口的最佳場所。24進氣口可分為可見式和隱蔽式兩種，圖所示為進氣口和風道的布置。25發(fā)動機艙蓋后端進氣口和風道的布置（2）前圍擋板前圍擋板位于乘客室前部，發(fā)動機艙與乘客室就是通過它分隔的，它是發(fā)動機艙與乘客室的主要隔離構(gòu)件，因此也稱其為中隔板。前圍擋板一般用具有絕緣性能的高強度鋼板沖壓成型。起主要隔離作用的板面下部采用約45°的斜壁設(shè)計以便駕駛員擱腳，在下邊彎成一定角度后與地板連接，上部邊緣與前圍上蓋板底部焊接，兩側(cè)邊緣則與前圍側(cè)板或車身側(cè)圍的前立柱連接。有些小型轎車，則將前圍擋板的兩側(cè)沖壓成前車輪罩的一部分。265.前懸架支承座總成承載式車身前部兩側(cè)的縱向承載單元等稱為前懸架支承座總成，其下部留有車輪的活動空間，底部呈拱形，有左、右之分。承載式車身前懸架支承座總成的功能：為懸架提供安裝基體；形成保護發(fā)動機免受路面污泥飛濺的車輪罩；固定發(fā)動機艙的各種零部件以及支承翼子板上緣；在撞車時對乘客形成保護。承載式車身前懸架支承座幾乎都是一個集成件，針對承載式車身的車身前部的受力特點，將這個集成件制成如圖所示的箱形封閉式結(jié)構(gòu)，以保障其有足夠的強度，同時能將獨立懸架系統(tǒng)中車輪傳遞來的集中力分散到前部車身上，以實現(xiàn)力的分散與平衡。2728承載式車身右前懸架支承座6.散熱器框架散熱器框架一方面用于安裝散熱器、前照燈等；另一方面起到加強車身前部剛度的作用。散熱器框架的結(jié)構(gòu)比較簡單，但也依據(jù)車型的不同有各種形式，大都是由幾塊鈑金件焊接在一起形成框架式結(jié)構(gòu)，而且下邊框常常直接利用車身的前橫梁，一般由一個上橫梁桿、一個下橫梁以及左、右隔板組成。常見的散熱器框架結(jié)構(gòu)有兩種形式，一種是將整個框架做成一個整體板的結(jié)構(gòu)；另一種則是分體結(jié)構(gòu)，如圖所示，這種結(jié)構(gòu)的散熱器框架常用螺栓與螺母連接為一體。與前橫梁做成一體的散熱器框架一般是點焊到縱梁上，以便安裝散熱器等。2930分體式散熱器框架1—支架，門鎖2—上橫梁桿3—前板4—加強板5—下橫梁（二）車身中部結(jié)構(gòu)車身中部是車身中關(guān)系到駕乘人員安全的部分，車身中部除了要承受上下彎曲的彎矩，還承受來自不同方向的扭矩；車身下部的沖擊與振動也通過車身地板向上部擴散，車輛發(fā)生碰撞事故時也需要由中部車身來抵抗變形，受力相當復(fù)雜。車身中部結(jié)構(gòu)如圖所示。1.車身地板結(jié)構(gòu)現(xiàn)代轎車廣泛采用細窗立柱、大面積玻璃和薄車頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)形式。為增強運載能力、加大車身底部結(jié)構(gòu)的承載量、增加對駕駛員及乘客室的保護作用，要求車身地板結(jié)構(gòu)有更高的強度和剛度。加上地板結(jié)構(gòu)對防振、隔音和防腐性能的較高要求，以及地板布置對乘客室內(nèi)的居住性和舒適性的影響，使得車身地板結(jié)構(gòu)成為車身結(jié)構(gòu)中最為重要的結(jié)構(gòu)之一。3132車身中部結(jié)構(gòu)1—前地板2—前座椅支架橫梁3—前座椅導(dǎo)向支架4—前座椅滑槽5—前座椅導(dǎo)軌6—縱梁7—變速器托架8—后地板前部9—后地板加強板10—后隔板11—后隔板上板12—后隔板支承板13—后風擋下板14—頂框外側(cè)板15—水槽密封板16—內(nèi)門檻板17—外門檻板18—B柱（中立柱）19—A柱（前立柱）20—頂框內(nèi)側(cè)板21—頂蓋22—頂蓋前橫梁23—頂蓋加強板24—頂蓋后橫梁25—前圍上蓋板26—前圍上蓋板支架27—轉(zhuǎn)向柱支架橫梁28—轉(zhuǎn)向柱支架29—中央電器板支架30—儀表板左支架31—儀表板右支架32—前風窗下板由于車身地板結(jié)構(gòu)是車身運載質(zhì)量的支承部分，必須有足夠的強度和剛度，因此除地板構(gòu)件本身外，大都在車身的地板上設(shè)置各種加強梁、連接梁等附加構(gòu)件。圖所示為承載式車身地板結(jié)構(gòu)。33承載式車身地板結(jié)構(gòu)（1）地板及附件的結(jié)構(gòu)地板是指乘客室和行李艙下的板制構(gòu)件，是根據(jù)車身內(nèi)部的總布置和結(jié)構(gòu)強度設(shè)計要求進行分塊制作的。地板一般分為前地板、中地板和后地板，主要由地板、地板梁、支架、地板通道、連接板、座椅支架等部分組成。地板構(gòu)件本身為符合車身內(nèi)布置和居住性要求，以及滿足布置備胎和油箱等需要而被沖壓成各種形狀，如通道凸包、階梯形的地板等。為了提高地板構(gòu)件的強度和剛度，除了在地板上布置有各種加強筋、各種形式和結(jié)構(gòu)的支座、連接板等構(gòu)件，還焊接有許多的結(jié)構(gòu)加強件。34地板梁是地板的主要結(jié)構(gòu)加強件，是中部車身的重要承載構(gòu)件，一般都焊接在地板上。地板梁主要有前地板橫梁、后地板前（后）橫梁、地板座椅橫梁、地板前縱梁、地板后縱梁和其他地板加強梁等。這些地板梁均采用不同厚度的鋼板材料沖壓而成，不同截面的斷面形狀根據(jù)布置、連接關(guān)系和強度的要求有所變化，以求在滿足強度要求的前提下，盡量降低地板高度。前縱梁和后縱梁與地板的連接，采用叉型梁設(shè)計原理，焊接在地板下面，以求將力分成許多分力進行傳遞，使車身地板受力均勻。為了車身測量與維修方便，在車身的橫、縱梁上還制有一些基準孔。地板通道是指覆蓋變速器并允許傳動軸和排氣管等通過的地板上的凸起結(jié)構(gòu)，同時起到加強地板以及中部車身的剛度的作用。35（2）地板的連接形式地板前端一般與前圍擋板的下部焊接，后端與后部車身地板制成一體，左右兩邊直接焊到門檻梁上。362.車身側(cè)圍結(jié)構(gòu)車身側(cè)圍結(jié)構(gòu)是指車身兩側(cè)的鈑金件（除車門外），其作用是形成車門口并為乘客的乘坐空間提供支承。車身兩側(cè)的鈑金件主要包括門立柱（對于四門汽車，還包括中立柱）、門檻板、頂蓋加強梁和后側(cè)圍板。也有一些新型的承載式車身，將不包括后側(cè)圍板的兩側(cè)鈑金件焊接在一起，使其作為一個總成，以求簡化工藝，減少在焊縫處分割各個板件的時間。（1）前立柱前立柱也叫前門立柱（A柱），其作用是作為乘客室框架梁的前部支承，用來固定前風窗玻璃和安裝車門等。（2）中立柱對于標準型四門轎車，中立柱（B柱）為頂蓋提供中間支承，為前車門提供門鎖接觸面，又兼作后車門的鉸鏈柱。37（3）后立柱四門轎車中，后立柱（C柱）一般由后上立柱和后下立柱焊接而成，形成中部車身側(cè)圍框架梁的后部支承構(gòu)件，其中后上立柱兼作后風窗立柱，用來固定后風窗玻璃。因此其上設(shè)有后風窗玻璃的安裝止口，以及與后車門的配合止口。（4）門檻梁門檻梁是指支承車身側(cè)圍的前、中和后立柱的下邊梁。承載式車身中，門檻梁一般獨立制成并與地板焊合，為提高強度和側(cè)面碰撞安全性，大都做成封閉斷面，有時在門檻梁斷面內(nèi)還加設(shè)加強板。38（5）側(cè)圍頂梁側(cè)圍頂梁（或稱頂蓋縱梁）處于車身側(cè)圍的頂部，是用以支承頂蓋并連接車身頂部前、后部分的梁式構(gòu)件；也是形成門上框并作為側(cè)車身承受大面積碰撞時的承載梁。它具有較大的強度和抗彎及抗扭剛度。對于四門轎車，側(cè)圍頂梁、前立柱、中立柱、后立柱以及門檻梁等構(gòu)件焊接在一起后，能大大加強中部車身在受到正面撞擊時的抗變形能力。顯然，它和門檻梁一樣，既是中部車身的縱向加強梁，又是中部車身的縱向連接梁，在車身結(jié)構(gòu)中起著重要的作用。由于側(cè)圍頂梁的質(zhì)量、彎曲和扭轉(zhuǎn)剛度對整車的承載、抗彎曲和抗扭轉(zhuǎn)能力影響很大，因此，側(cè)圍頂梁一般由強度較高的鋼板沖壓件焊接而成，其斷面形式多為封閉的箱型結(jié)構(gòu)。393.頂蓋頂蓋是車廂頂部的蓋板。對于轎車車身的總體剛度而言，頂蓋不是很重要的部件，這也是允許在頂蓋上開設(shè)天窗的原因。從設(shè)計角度來講，重要的是它如何與前、后窗框及立柱平順連接，以求得最好的造型和最小的空氣阻力。40（三）車身后部結(jié)構(gòu)轎車車身后部是指乘客室后側(cè)用于放置行李物品的那一部分。后部車身的作用：與前部車身、中部車身共同完成整個車身的造型，形成完美的車身流線，減小行車阻力；裝載行李物品，并封閉整個車身；承受來自后懸架等各個方面的載荷；當汽車發(fā)生追尾碰撞時保護中部車身及車內(nèi)乘客的安全。因此，車身后部的結(jié)構(gòu)必須滿足以下要求：有足夠的強度和剛度；密封嚴實；較大的空間以及合理的內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局；與整車協(xié)調(diào)一致的外形輪廓表面；在被追尾碰撞時，有一定的吸收撞擊能量的功能。41一般而言，車身后部的結(jié)構(gòu)形式可按與車身中部的連接關(guān)系分為兩種：行李艙與乘客室合為一體的貫通式結(jié)構(gòu)，如圖所示，這是兩廂式轎車特有的結(jié)構(gòu)形式；行李艙與乘客室分開的隔開式結(jié)構(gòu)，如圖所示，這是三廂式轎車常見的結(jié)構(gòu)形式。后部車身一般由后側(cè)圍板、地板、行李艙蓋、后保險杠等組成。三廂式車身的后部結(jié)構(gòu)較兩廂式車身復(fù)雜，其還包括后窗框板、后圍上蓋板、后擋板、后圍板及各種連接板和加強板等。4243貫通式車身后部結(jié)構(gòu)1—背門板件2—車頂內(nèi)側(cè)圍板3—后車輪罩內(nèi)板件4—后車輪罩外板件5—后內(nèi)圍板6—后側(cè)圍板7—背門底端板件8—后地板9—后部底端圍板44隔開式車身后部結(jié)構(gòu)1—后圍上蓋板2—車頂內(nèi)側(cè)圍板3—行李艙蓋鉸鏈臂4—后車輪罩板件5—后側(cè)圍板6—后下圍板7—后裙板件8—后地板9—后座椅支承架1.后側(cè)圍板總成后側(cè)圍板總成是指從后門立柱、門檻板和頂蓋一直延伸到車身尾部的側(cè)面部分，分左、右對稱的兩塊，形成后部車身的兩個側(cè)圍。典型的后側(cè)圍板總成由以下零件組成：外板件、后窗側(cè)板件或頂蓋延伸板、內(nèi)板件、后車輪罩外板、后車輪罩內(nèi)板以及各種加注口、延伸件、角板和加強件，如圖所示。（1）外板件外板件也叫后側(cè)圍板總成上的外側(cè)板件，是后部車身側(cè)表面的裝飾板件，它由面板以及一些附件構(gòu)成，其形狀和附件隨車型而異。4546后側(cè)圍板的組成1—后側(cè)圍外板2—加油口蓋3—加油漏斗4—電動鎖執(zhí)行機構(gòu)5—泄壓通風口6—內(nèi)側(cè)上板件7—內(nèi)側(cè)隔板8—內(nèi)側(cè)隔板托架9—外側(cè)隔板托架10—后車輪罩外板11—后車輪罩內(nèi)板12—后車輪罩填料13—油箱輸油管護板（2）內(nèi)板件在一些車輛上，除外板件外，還有內(nèi)板件。在這些車輛上，內(nèi)板件被焊接在外板件（無單獨后門立柱的，與外板一起形成后門立柱）、后門立柱、后車輪罩和地板上。內(nèi)板件也是乘客室和行李艙的支承板。如果車輛有可移動的后側(cè)窗，則調(diào)節(jié)器、槽和手柄都安裝在內(nèi)板件上。內(nèi)板件通常被汽車內(nèi)飾板件所覆蓋。（3）后車輪罩后車輪罩為后輪提供防護，保護后側(cè)圍板后側(cè)邊和行李艙免受路面飛濺物的損傷，同時構(gòu)成行李艙的一側(cè)。后車輪罩通常由兩個板件組成：后車輪罩內(nèi)板和后車輪罩外板。后車輪罩內(nèi)板焊接在后車輪罩外板、后窗框、后地板和頂蓋縱梁上。后車輪罩外板焊接在后車輪罩內(nèi)板和外側(cè)板上，不可拆卸。472.后圍上蓋板后圍上蓋板也是后座椅支承架的蓋板，與后窗框組合后，形成連接車身左、右側(cè)后立柱或側(cè)圍內(nèi)壁的橫梁，并與后座椅支承架、后擋板和后車輪罩內(nèi)板共同組成乘客室后面的隔壁。它不僅用于隔斷乘客室和行李艙，還用來保證車身后部結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度，安裝和支承行李艙蓋。因靠近后窗常被稱為后窗臺，在安裝行李艙蓋鉸鏈處還設(shè)置有加強板等構(gòu)件，并設(shè)置有流水槽結(jié)構(gòu)且與行李艙蓋保持良好密封。483.行李艙蓋行李艙是裝載物品的空間，由行李艙組件與車身地板鈑金件構(gòu)成，位于汽車車身的后部。圖所示為行李艙蓋結(jié)構(gòu)，行李艙蓋通常由上外板、下外板、內(nèi)板所構(gòu)成。49行李艙蓋的結(jié)構(gòu)1—上外板2—下外板3—內(nèi)板4.地板及縱梁后部車身的地板主要用于裝載行李物品、承受重力，以及承擔來自后懸架等的載荷，并在汽車發(fā)生追尾碰撞時保護中部車身的安全。5.后部車身的其他構(gòu)件后部車身除了上述介紹的后側(cè)圍板總成、后圍上蓋板、行李艙蓋、地板及縱梁，還有后圍板、上后車身板以及相應(yīng)的附件等部件。后圍板通過后圍板加強板與地板結(jié)構(gòu)連接，左、右兩端與后翼子板的尾部連接，其上常沖壓出尾燈的安裝結(jié)構(gòu)。50任務(wù)2汽車車身覆蓋件511.能描述保險杠、前翼子板、發(fā)動機艙蓋、行李艙蓋及車門等覆蓋件的作用。2.能描述保險杠、前翼子板、發(fā)動機艙蓋、行李艙蓋及車門的類型和結(jié)構(gòu)。3.能使用工具對車身覆蓋件進行拆裝。任務(wù)目標52任務(wù)導(dǎo)入53現(xiàn)有一車輛因碰撞事故導(dǎo)致前保險杠損傷，需要將該損傷的前保險杠從車身上拆卸下來。請運用所學知識進行相應(yīng)的拆裝操作。任務(wù)分析汽車車身覆蓋件由塑料件或薄鋼板制成。汽車車身覆蓋件的拆裝是汽車車身修復(fù)人員常見的工作任務(wù)。不同類型覆蓋件的特性存在一定的差異。本任務(wù)主要了解汽車車身覆蓋件的種類、特性，并能對其進行拆裝。知識儲備54汽車車身覆蓋件是指覆蓋發(fā)動機、底盤，構(gòu)成乘客室、車身的金屬薄板所制成的表面或內(nèi)部零件。在車身維修中覆蓋件特指覆蓋在車身表面的部件，如保險杠、發(fā)動機艙蓋、車門等。一、保險杠汽車一般在前、后最外端裝有保險杠。其主要功能：當汽車的前、后部位與其他物體相撞時，能有效地保護車身，減輕對被撞物體（或人）的損害程度；同時作為外部裝飾，美化汽車的外形。保險杠的結(jié)構(gòu)類型因汽車的檔次、廠家、型號的不同而千差萬別，一般按部件的數(shù)量和組成方式，分為整體式和組合式兩類。就目前常見的車型而言，除了一些經(jīng)濟和老舊的車型，多數(shù)轎車配用的都是組合式保險杠。這種保險杠基本由保險杠橫梁、保險杠面罩、吸能裝置及其他附件組成。當然，這些組成部分會依保險杠的具體類型不同而有所取舍。圖所示為某車型的組合式保險杠結(jié)構(gòu)。保險杠的另一種分類方式是按功能特性分類，包括普通式和能量吸收式兩種類型。由于普通式保險杠結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕，在普通汽車上的應(yīng)用比較廣泛；能量吸收式保險杠則因增加了具有吸收沖擊能量功能的結(jié)構(gòu)，大幅度地提高了保護效能，多為高級汽車所采用。5556組合式保險杠的結(jié)構(gòu)1—保險杠面罩2—推入式鎖扣3—保險杠面罩支架4—保險杠面罩導(dǎo)流板5—散熱器空氣導(dǎo)流板6—保險杠面罩模件7—保險杠8—碰撞吸能器9—鋼板及嵌釘10—吸能器墊片11—牽引鉤緩沖墊（一）普通式保險杠普通式保險杠也稱剛性保險杠。所謂剛性是指相對于能量吸收式保險杠而言，剛性保險杠有較大的剛性，但其本身也并非十分堅固。大多數(shù)普通式保險杠由面罩和支架組成，形成兩件組合式保險杠。常見的支架材料有用薄鋼板沖壓而成的或采用鋁制和塑料壓制的。其中，具有塑料支架的稱為塑料保險杠。塑料保險杠大都裝備在普通轎車上。具有用薄鋼板沖壓而成的或用鋁制的支架的稱為鋼制或鋁制保險杠。鋼制和鋁制保險杠一般配備在一些緊湊型轎車上。圖所示為普通式保險杠（兩件組合式）的基本構(gòu)造。5758普通式保險杠（兩件組合式）鋼制保險杠用支架以剛性連接方式裝配在車身縱梁的前、后端。用薄鋼板等沖壓而成的支架板和塑料面罩等零件，同樣具備吸收沖擊能量的功能。（二）能量吸收式保險杠普通式保險杠用螺栓固定在車身上，它在抵抗碰撞時的沖擊力、降低車身在碰撞時的損壞程度的同時，卻將絕大部分沖擊能量直接傳遞到車身和車內(nèi)乘客身上，對乘客的保護有限。因而，當前大多數(shù)高端汽車都裝備了具有吸能性能的保險杠。這些保險杠，有的自身具有吸能特性，有的另外附加吸能器，并將吸能器安裝在保險杠面罩與前杠或保險杠橫梁與車身之間，以更多地吸收和衰減沖擊力。這種保險杠可以有效地減少汽車發(fā)生碰撞或追尾事故時造成的損失。59能量吸收式保險杠依其能量吸收方式的不同分為以下三種類型。1.直接吸收式圖所示為直接吸收式保險杠的典型構(gòu)造，靠車身一側(cè)為高強質(zhì)比（強度/質(zhì)量）的鋼制保險杠后支架板，將合成泡沫塑料或多孔橡膠等吸收沖擊能量效果好的材料填充于支架板與面罩之間，就構(gòu)成了具有一定能量吸收功能的、三件組合的保險杠。當汽車受到輕度的沖擊時，依靠填充材料受沖擊、壓迫時的瞬間變形，直接吸收沖擊能量。由于這種類型的保險杠具有自身質(zhì)量輕、受沖擊時整體位移小等優(yōu)點，所以成為能量吸收式保險杠的主流結(jié)構(gòu)而被廣泛應(yīng)用。6061直接吸收式保險杠（三件組合式）a）直接吸收式保險杠b）直接吸收式保險杠的斷面2.緩沖彈簧式緩沖彈簧式保險杠由厚壁彈簧鋼制成，為有美化效果，其表面經(jīng)過鍍鉻。利用彈簧被壓縮時吸收沖擊能量的原理，將彈簧鋼安裝在車身的前端，從而形成緩沖彈簧式鍍鉻彈簧鋼保險杠。帶有保險杠面罩的緩沖彈簧式保險杠，保險杠不外露，因此表面不一定鍍鉻。正常情況下，彈簧處于釋放狀態(tài)；碰撞過程中，彈簧處于吸收沖擊能量時的變形狀態(tài)。這是較為傳統(tǒng)的、整體式保險杠的一種，現(xiàn)在仍被用于高級轎車、箱式汽車和貨車上。623.具有外掛吸能器的保險杠這種保險杠的外掛吸能器與保險杠分體制作。外掛吸能器裝在保險杠與車身之間，其作用類似于底盤懸架裝置中的減振器。當發(fā)生碰撞事故，保險杠受到?jīng)_擊時，主要依靠外掛吸能器吸收沖擊能量，從而達到減少碰撞損失的目的。與懸架裝置中的減振器不同的是，保險杠需要在吸能器的彈性元件的恢復(fù)作用下復(fù)位。吸能器損壞后，保險杠也就無法復(fù)位。63（三）保險杠面罩保險杠面罩安裝于保險杠的最外側(cè)，起導(dǎo)流作用并兼作車身飾件。有的保險杠面罩是保險杠的一部分，如上面所述的兩件組合式和三件組合式。一些汽車的保險杠面罩制有導(dǎo)流板，以便向散熱器或車底引導(dǎo)氣流，有的在保險杠面罩上裝了指示燈、牌照等，還有的在保險杠面罩上裝有與車身側(cè)圍防擦條顏色與形狀一致的裝飾條，以起到裝飾與美化作用。塑料保險杠面罩損壞時，可以用原廠件、拆車舊件予以更換。64二、前翼子板前翼子板屬于前部車身的主要覆蓋件，其主要功能有遮蓋與保護車輪及前部車身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)件，完善車身造型，確保車身的造型線條完美、流暢；將發(fā)動機艙蓋上方以及正前面的行駛氣流向車身兩側(cè)分流和導(dǎo)流，以減小空氣阻力等。翼子板大多由冷軋鋼板經(jīng)拉延制成，但以玻璃纖維和塑料為材質(zhì)的翼子板也有較多應(yīng)用，近年的高級轎車上也出現(xiàn)了鋁合金的翼子板。前翼子板表面是非常復(fù)雜的空間曲面組合，為造型的需要，一般都制有與車門腰線和裝飾條走向一致的造型線和裝飾燈安裝座。65前翼子板分左、右兩個，互成對稱結(jié)構(gòu)，分裝于車身的兩個前角處。每個前翼子板的前部和上部分別與前圍護板及發(fā)動機艙蓋相接；后緣則與車門面板相鄰；下部罩住前輪的上半部，里端裝有左、右兩個車輪罩內(nèi)襯，起到擋住前輪行駛過程中帶起的泥水等作用。前翼子板形狀和所帶附件依車型的不同而異。一般而言，前翼子板采用螺栓固定在前部車身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)件上，與發(fā)動機艙蓋、前圍護板和保險杠總成一起形成車身前端的外表面輪廓。圖所示為典型的前翼子板附件及其分解圖。6667典型的前翼子板附件及其分解圖1、3、5、13—U形螺母2、4、9、12、16—螺栓和墊片總成6—后上固定托架7—前翼子板總成8—螺栓10—墊圈11—圓頭螺栓（需3個）14—螺栓（需3個）15、17—擋泥板三、發(fā)動機艙蓋發(fā)動機艙蓋是發(fā)動機艙的一個組成部分，位于發(fā)動機艙頂部并處于兩側(cè)前翼子板之間，主要用于保護發(fā)動機免受灰塵、雜物和水汽侵襲；作為前部車身的表面覆蓋件，完成整車的造型；作為車身前部的導(dǎo)流板，減小行車時的空氣阻力。由于發(fā)動機艙本身就是一個共鳴箱，平時維修發(fā)動機時要經(jīng)常性地開閉，加之處于風窗玻璃的前面，碰撞時會對駕駛員構(gòu)成較大威脅，因此要求發(fā)動機艙蓋既輕薄又有較好的密封性和安全性，同時還要具備隔音、減振、吸收發(fā)動機噪聲的功能。68（一）組成結(jié)構(gòu)如圖所示，發(fā)動機艙蓋通常由內(nèi)板、外板、鉸鏈及其他附件（支承架、支桿、鎖扣等）組成。69發(fā)動機艙蓋組成及與車身的鉸鏈發(fā)動機艙蓋通常由冷軋板材制成。現(xiàn)代車輛上多用高強度鋼板，也有用鋁制玻璃纖維和塑料的。因為它是一個較大的覆蓋件，為了在減輕自重的同時增加強度和剛度，一般都設(shè)有內(nèi)加強板，形成具有內(nèi)板、外板的雙板式結(jié)構(gòu)，并將內(nèi)加強板沖壓成交叉形的網(wǎng)狀骨架貼靠在外板輪廓部分。為安全考慮，內(nèi)板上設(shè)有1～2道壓制的溝槽，以便在受到撞擊時產(chǎn)生折疊變形，保護駕駛室。外板多是厚度為0.8～1.2mm的蒙皮，其強度較差，鋁外板要厚些。外板上大都設(shè)有兩個用于安裝噴水嘴的凸起孔。外板外部邊緣通常進行翻邊。許多發(fā)動機艙蓋內(nèi)側(cè)涂有降噪層，或粘有隔音墊。70（二）發(fā)動機艙蓋的鉸鏈鉸鏈是用來固定發(fā)動機艙蓋并通過它與前部車身本體相連接的一個裝置，也是發(fā)動機艙蓋的開閉機構(gòu)。一般要求鉸鏈開閉輕便，靈活自如，有足夠的開啟角度（一般開度在40°～50°為宜），在開啟過程中不得有運動干涉，并要有足夠的剛度和強度，可靠耐久和易于制造。發(fā)動機艙蓋鉸鏈有外鉸鏈與內(nèi)鉸鏈兩種。外鉸鏈雖然結(jié)構(gòu)簡單，但操作笨重，鉸鏈外露，影響外觀，增大空氣阻力。轎車主要采用內(nèi)鉸鏈。內(nèi)鉸鏈有臂式鉸鏈、合頁式鉸鏈及平衡式鉸鏈等多種形式。71配合鉸鏈的開啟，發(fā)動機艙蓋上應(yīng)設(shè)置支桿，有以下幾種形式。（1）普通合頁式鉸鏈與支桿聯(lián)合使用這種鉸鏈結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠，一般在普通轎車或吉普車上采用。（2）簡單鉸鏈與平衡機構(gòu)聯(lián)合使用簡單鉸鏈與有平衡彈簧的機構(gòu)聯(lián)合使用，如圖所示，這種形式結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、承受的負荷較大，適用于發(fā)動機艙蓋自身質(zhì)量較大的車型，但鉸鏈與平衡機構(gòu)分別裝在兩處，結(jié)構(gòu)上顯得不夠緊湊。72簡單鉸鏈與有平衡彈簧的機構(gòu)聯(lián)合使用（三）發(fā)動機艙蓋鎖發(fā)動機艙蓋鎖的功能是使發(fā)動機艙蓋安全鎖閉，并保證發(fā)動機艙蓋與車身的相對位置，在行車中不會開啟。發(fā)動機艙蓋鎖包括鎖本體、內(nèi)開機構(gòu)和安全鎖三部分。73四、行李艙蓋和后艙背門行李艙也稱后備箱，是指轎車乘客室后側(cè)用于放置行李物品的那一部分，通常也稱為后部車身。三廂式轎車有與乘客室分開的行李艙，而兩廂式轎車的行李艙則與乘客室合為一體成為相通的結(jié)構(gòu)，如圖所示。74轎車后部車身a）三廂式b）兩廂式1—后翼子板2—窗立柱3—后艙背門門檻（一）行李艙蓋行李艙蓋由上外板、下外板、內(nèi)板三塊板制件構(gòu)成，如圖所示，噴涂油漆后安裝外裝飾板。其內(nèi)板的形狀較復(fù)雜，既有縱向筋，又有橫向筋，還有斜向筋和環(huán)狀筋，以增強行李艙蓋的剛度。75行李艙蓋的構(gòu)造1—上外板2—下外板3—內(nèi)板因空氣彈簧減振支承桿可減輕開閉時的沖擊，近年來用此種支承桿的汽車日益增多，如圖所示。76采用臂式鉸鏈及空氣彈簧減振支承桿的行李艙蓋1—空氣彈簧2—鉸鏈3—卡板鎖4—電磁鐵5—開啟拉索6—鎖環(huán)（二）后艙背門后艙背門的結(jié)構(gòu)總成如圖所示。77后艙背門的結(jié)構(gòu)總成1—背門窗玻璃2—背門窗密封條3—背門4—背門洞密封條

5—背門裝飾板6—背門密封薄膜7—背門支承桿8—背門鎖芯9—背門鎖銷10—背門鎖閂眼11—背門鎖閂眼墊片12—背門鉸鏈后艙背門多使用臂式鉸鏈，鉸鏈安裝在較高的位置，因此支承桿是不可缺少的，支承桿多采用空氣彈簧減振支承桿，如圖所示。78背門鉸鏈結(jié)構(gòu)1—鉸鏈2—卡板鎖3—空氣彈簧減振支承桿4—開啟拉索5—鎖環(huán)五、車門車門作為汽車車身的重要組成部分，可在乘客上下車或裝卸貨物時，打開車身殼體的內(nèi)外聯(lián)系，提供便利的通道；在汽車行駛時，封閉車身殼體，斷絕車身殼體的內(nèi)外聯(lián)系，確保行車安全。（一）車門的結(jié)構(gòu)類型1.按車門的數(shù)量分類車門的數(shù)量與轎車的用途和形式有密切關(guān)系，常見的有二門、四門，或三門、五門等。二門、四門常用在折背式（三廂式）、直背式、艙背式、短背式等車身上，視車身的大小、允許乘員的多少決定車門的數(shù)量。79對于兩廂式車身或單廂式車身（從外觀上看不分臺階的平頭型車，發(fā)動機艙、乘客室和行李艙同在一個廂內(nèi)），多數(shù)在后部設(shè)有車門，使大件物品可以進出。如果將后排座椅疊起，那么后部的空間可放大件行李物品，通常將這一類型稱為“掀背式”，也叫二門或五門式轎車。由于二門及三門式轎車的前排座椅掀倒后才能利用后排座椅，所以乘員超過兩人后乘降很不方便，有時為了便于后座人員乘降而加大車門。802.按車門的開啟方式分類車門按開啟方式不同可分為旋轉(zhuǎn)式車門、推拉式車門（滑門）及飛翼式車門等，尤以旋轉(zhuǎn)式車門應(yīng)用較普遍。（1）旋轉(zhuǎn)式車門按車門旋轉(zhuǎn)方向分類，有順開式車門、對開式車門兩類，如圖所示。（2）推拉式車門（滑門）推拉式車門的支承與滑動主要依靠安裝在車門上、中、下的三個導(dǎo)軌及與之配合的滾柱。在打開車門時，車門稍向外側(cè)移動后，再向車身后方水平滑動，因此，車門占用面積很小，可以相應(yīng)增大車內(nèi)空間。8182順開式車門對開式車門（3）飛翼式車門如圖所示，飛翼式車門大多用于運動型轎車，這是一種車身低、流線型好、為了方便上下車而采用的結(jié)構(gòu)。83飛翼式車門3.按車門有無窗框分類大多數(shù)轎車的車門是有窗框的，如圖所示，有框式車門容易保證車門的剛性和密封性。無框式車門如圖所示，多用于敞篷車和所謂的硬頂車。在一輛轎車上前門沒有窗框、后門有窗框的例子也是有的。84有框式車門a）整體式b）框架式85無框式車門1—車門玻璃2—側(cè)面防霧裝置3—前導(dǎo)軌4—防霧裝置通風口5—主開關(guān)6—電機7—X形雙臂式玻璃升降器8—后導(dǎo)軌（二）車門本體轎車車門由殼體、附件和內(nèi)飾板三部分組成。轎車車門多采用框架式結(jié)構(gòu)，圖所示為轎車框架式車門殼體的分解圖，框架式車門的玻璃窗框大多是滾壓成形的。86框架式車門殼體分解圖1—安裝鉸鏈和門鎖的加強板2—玻璃橫向夾持板3—玻璃窗框4—門外板5—加強板6—玻璃升降導(dǎo)板7—門內(nèi)板車門與車身之間必須留有一定的縫隙，以彌補零件制造和裝配誤差，同時避免車身產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形時把車門擠住。車門是靠兩個鉸鏈鎖舌及定位器來定位的；車門與門框之間的縫隙則用固定在門框上的軟橡膠（或海綿）密封條來密封。車門開度限位器用來限制車門的最大開度，以防止門外板與車體相碰，并保證車門停留在最大開度，不致自動關(guān)閉。緩沖器有時與定位器組成一體，固定在門框上，并在車門的邊緣加設(shè)橡膠塊，用以減輕關(guān)門或行車時車門對門框的沖擊。87（三）車門鉸鏈車門鉸鏈是車門總成的一個附件，車門附件還包括玻璃升降器、門鎖、內(nèi)外操作手柄、門鎖控制機構(gòu)、車門開度限位器等。其中，車門鉸鏈是決定車門與車身間相對位置、控制車門開閉運動的裝置，它由門鉸鏈和銷軸構(gòu)成。車門鉸鏈可分為內(nèi)鉸鏈（也叫隱鉸鏈）和外鉸鏈?，F(xiàn)在大部分轎車都使用內(nèi)鉸鏈；在某些特殊車身結(jié)構(gòu)中也有外鉸鏈的形式。1.內(nèi)鉸鏈車門內(nèi)鉸鏈通常采用合頁式，在鉸鏈機構(gòu)中，除了應(yīng)有將車門與車身進行鉸接的合頁外，還應(yīng)有車門在任意開度的阻尼和車門開度限位器。此外，也有將鉸鏈與車門開度限位器功能分離的，在上、下鉸鏈之間裝上桿式開度限位器，將鉸鏈與車門開度限位器的功能分離，在轎車中這種形式應(yīng)用較多。882.外鉸鏈外鉸鏈一般也采用合頁式結(jié)構(gòu)，如圖所示，合頁的回轉(zhuǎn)側(cè)向外突出，用兩個螺栓固定在車門上（陽側(cè)），鉸鏈支承部位為陰側(cè)，插入車身的立柱，也用兩個螺栓固定。外鉸鏈的結(jié)構(gòu)與功能較簡單，結(jié)構(gòu)暴露于車門外表，有礙外觀，因而現(xiàn)代轎車應(yīng)用很少。89外鉸鏈1—鉸鏈銷2—陰側(cè)3—陽側(cè)4—螺栓5—螺母6—雙頭螺柱3.四連桿型鉸鏈在車門側(cè)與固定立柱側(cè)的鉸鏈座之間增加兩級連接桿，即構(gòu)成四連桿型鉸鏈。這種鉸鏈機構(gòu)的特點是使車門相對于立柱的運動不是單純的圓周運動，而是繞兩個支點的復(fù)雜運動。正是由于四連桿型鉸鏈使車門相對于立柱的轉(zhuǎn)動是繞兩個支點的復(fù)雜運動，因而車門在開啟過程中，可避讓車身上拱形的擋泥板。而且車門上、下鉸鏈的連接桿長度不相等（上側(cè)長、下側(cè)短），使車門開啟呈外傾形態(tài)，這使乘員肩胸部位的乘降空間比較寬敞，有利于乘降的舒適性。功能分離，在轎車中這種形式應(yīng)用較多。90（四）門鎖門鎖是汽車車身重要且使用最頻繁的安全部件，一方面直接關(guān)系到汽車行駛時乘客的安全，另一方面也是汽車的防盜安全裝置。為此，對門鎖在操作性、安全性、可靠性、強度、裝飾性等諸多方面均有一定要求。91常見的門鎖有以下幾種形式。1.手動門鎖手動門鎖即機械式門鎖，如舌簧式、鉤簧式、卡板式、齒輪齒條式、凸輪式等。2.自動門鎖現(xiàn)代轎車，特別是中、高級轎車采用了自動門鎖，由駕駛員集中控制，即當一個車門上鎖后，所有車門同時鎖緊。3.防盜門鎖防盜門鎖又稱遙控門鎖，是將聲、光、電、磁等現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用于防盜門鎖。9212任務(wù)1電阻點焊任務(wù)2氣體保護焊項目二車身焊接93項目概述94汽車車身的焊接是指當汽車受損部位被切割下來后，新部件安裝與焊接連接的過程。汽車維修過程中常用的焊接方式有電阻點焊、氣體保護焊。本項目將重點介紹電阻點焊、氣體保護焊的原理，及焊接所使用的設(shè)備與相應(yīng)的技能操作方法。任務(wù)1電阻點焊951.能描述電阻點焊的工作原理。2.能描述電阻點焊的設(shè)備組成、結(jié)構(gòu)及特點。3.能結(jié)合具體的電阻點焊點分析電阻點焊焊接缺陷。4.能進行電阻點焊操作。任務(wù)目標96任務(wù)導(dǎo)入97某車更換后翼子板時，需要使用高質(zhì)量焊接技術(shù)（電阻點焊）將該翼子板焊接在車身上。請使用電阻點焊將后翼子板與車身正確連接。任務(wù)分析汽車車身裝配過程基本使用電阻點焊，電阻點焊能快速地將板件連接在一起，且熱影響小。本任務(wù)主要從電阻點焊的原理與特性、電阻點焊設(shè)備、電阻點焊的操作及相應(yīng)參數(shù)的影響等方面展開學習。電阻點焊是目前汽車制造企業(yè)用到的最重要的焊接方式。電阻點焊用在它們的組裝線上，完成承載式車身上的許多原廠焊接工作。鋼制承載式車身結(jié)構(gòu)件中有90%～95%的原廠焊接采用的是電阻點焊，所以在修理車身時，原廠采用電阻點焊的地方，應(yīng)盡量采用電阻點焊。98【知識儲備】一、電阻點焊的工作原理和特性（一）電阻點焊的工作原理電阻點焊的工作原理如圖所示，兩電極臂將焊件夾緊，以保證大電流集中為一點通過所需焊接位置。通電后，電流經(jīng)電極臂流過焊件接合處，因接合處的電阻較大，使其迅速升溫，使焊件接合處被熔化，焊件表面上的熱量很容易被銅電極臂帶走。99電阻點焊的工作原理（二）電阻點焊的特性電阻點焊有以下特性。（1）焊接成本低。焊接時無須焊劑或氣體保護，也不需使用焊絲、焊條等填充金屬，便可獲得質(zhì)量較好的焊接接頭。（2）由于熱量集中，加熱時間短，故熱影響區(qū)小，變形和應(yīng)力也小。通常焊接后不必考慮校正或熱處理工序。（3）操作簡單，操作者不需要很熟練的經(jīng)驗。（4）因為需要大電流，電纜直徑較大，所以電阻點焊機較重。（5）因為是在母材的重疊面接合，所以很難以外觀判斷接合狀況的好壞。100二、電阻點焊機的結(jié)構(gòu)電阻點焊機由變壓器、控制器、電極臂組成。（一）變壓器變壓器將低電流高電壓（220V或380V）轉(zhuǎn)變?yōu)榘踩母唠娏鞯碗妷海?～5V），避免操作者觸電的危險。變壓器可以和電極臂做成一體，或遠距離安裝并通過電纜與電極臂相連，遠距離安裝的變壓器由于有電纜造成的電流損失，所以應(yīng)使用較大的焊接電流以補償這種損失。當使用加長型電極臂時，由于有電流損失也應(yīng)相應(yīng)調(diào)高電流強度。101（二）控制器控制器用來調(diào)節(jié)焊接電流的大小和精確的焊接時間。焊接電流的大小與工件的厚度、電極臂的長短等因素有關(guān)，通常工件較厚、電極臂較長時應(yīng)使用較大的電流。（三）電極臂電極臂用來對工件施加壓力并接入焊接電流。用于承載式車身修理的電阻點焊機帶有全范圍的可更換電極臂，能夠?qū)崿F(xiàn)車身上各個部位的焊接作業(yè)。電極臂的選用應(yīng)根據(jù)所需焊接的位置而選擇，原則是盡量選擇最短的電極臂。102三、電阻點焊的焊接過程電阻點焊屬于壓力焊中的電阻焊接類，是以大電流通過疊加的金屬板，利用金屬本身的電阻產(chǎn)生熱量，待局部成半熔融狀態(tài)并加壓、冷卻后即合成一體。由此可知電阻點焊有加壓、通電、保持三道程序。加壓：母材置于兩電極臂間，在通電前先加壓，使大電流能集中由某一小區(qū)域通過，圖所示為加壓過程。103加壓通電：如圖a所示，在電極臂上通以大電流，當電流流經(jīng)兩片母材時，接合部位（此處電阻最大）產(chǎn)生焦耳熱，使該部位的溫度急劇上升；再繼續(xù)通電，使母材的接合部位熔化并在電極臂壓力下合成一體，如圖b所示。104通電a）通電b）熔化保持：當停止通電時，仍保持加壓一定時間，過程中母材的接合部位將逐漸冷卻，然后形成焊點，如圖所示。105保持四、電阻點焊的工藝參數(shù)為了得到良好的焊接效果，須注意許多因素，其中以焊接電流、電極臂壓力、焊接時間的影響最大，而其他因素則有電極臂和母材的狀況等。（一）焊接電流焊接電流是影響熱量大小的主要因素，熱量與電流的平方成正比。隨著焊接電流增大，熔核的尺寸或焊透率將增加，如圖所示。在正常情況下，焊接區(qū)的電流密度應(yīng)有一個合理的上下限。低于下限，熱量過小，不能形成熔核；高于上限，加熱速度過快，會發(fā)生飛濺，同樣造成焊點質(zhì)量下降。需要注意的是當電極臂壓力增大時，產(chǎn)生飛濺的焊接電流上限值也增大。106107焊接電流對焊點的影響a）焊接電流小，焊點小b）焊接電流大，焊點大在生產(chǎn)中，當電極臂壓力給定時，通過調(diào)整焊接電流，使其略低于飛濺電流值，便可獲得最大的點焊強度?？梢酝ㄟ^觀察焊點部位的顏色變化判斷電流的大小，電流正常時，焊點中間電極臂觸頭接觸部分的顏色不會發(fā)生變化，與未焊接之前的顏色相同；電流過大時，焊點中間電極臂觸頭接觸部分呈藍色。通過焊點的壓痕深度也可以判斷電流的大小，在電極臂壓力正常的情況下壓痕深度不能超過板件厚度的一半。當電流較大時，由于飛濺較多，壓痕很深；電流較小時，熔化的金屬較少，壓痕較淺。108（二）電極臂壓力電極臂壓力既影響焊點的接觸電阻（因此影響熱源的強度與分布），又影響電極臂散熱的效果和焊接區(qū)塑性變形及核心的致密程度。如圖所示，當其他參數(shù)不變時，增大電極臂壓力，則接觸電阻減小，散熱加強，因而總熱量減少，熔核尺寸減小，特別是焊透率降低很快，甚至虛焊；若電極臂壓力過小，則板間接觸不良，接觸電阻雖大卻不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)飛濺和燒穿等現(xiàn)象。電極臂壓力取決于被焊接材料種類、厚度和操作規(guī)范。在一般情況下，若電阻點焊機容量足夠大，就可以在增大電極臂壓力的同時，相應(yīng)地也增大焊接電流，以提高焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。109110電極臂壓力影響熔核的大小a）電極臂壓力大，焊點小b）電極臂壓力小，出現(xiàn)飛濺現(xiàn)象（三）焊接時間和加壓時間焊接時間是指焊件通電時間，它既影響熱量的產(chǎn)生又影響散熱。在規(guī)定的焊接時間內(nèi)，焊接區(qū)產(chǎn)生的熱量除部分散失外，將逐漸積累用于加熱焊接區(qū)，使熔核逐漸擴大到所需的尺寸。所以焊接時間對熔核尺寸的影響與焊接電流的影響基本相似，焊接時間增加，熔核尺寸隨之擴大，但過長的焊接時間會引起焊接區(qū)過熱、飛濺和搭邊壓潰等。通常按焊件材料的物理性能與厚度、裝配精度、焊機容量、焊前表面狀態(tài)及對焊接質(zhì)量的要求等確定通電時間長短，如圖所示。加壓時間是指從焊件通電之前開始加壓直至焊點處的金屬冷卻形成焊核所需的時間，在此期間必須保證焊點位置形成一個圓形、呈扁平狀的焊核。111112通電時間長短影響熔核的大小a）通電時間短，焊點小b）通電時間長，焊點大（四）電極臂工作面的形狀和尺寸電極臂工作面（電極頭）和電極臂本體的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及其冷卻條件影響著熔核幾何尺寸與焊點強度。113確定電極頭直徑在點焊實施期間，電極頭的表面會產(chǎn)生燒損和臟污的現(xiàn)象，若過度臟污，則電極頭和母材之間的電阻將會變大，而無法供給熔化母材所需要的電流。若電極頭在該狀態(tài)下繼續(xù)使用，不但會因過熱而使電阻增大，而且會提早磨損（如變形），而無法得到良好的焊接強度。為了避免此情況，實施點焊作業(yè)時，要時常注意電極頭的狀況，若有磨損，必須使用電極頭刮刀（修整電極頭的工具）將電極頭修整至適當?shù)某叽纭?14（五）各工藝參數(shù)間的相互關(guān)系實際上點焊過程中的各工藝參數(shù)間并非孤立變化，常常變動其中一個參數(shù)會引起另一個參數(shù)的改變，彼此相互制約。（六）點焊的位置雖然每個焊點的強度受到電極臂壓力、焊接電流、焊接時間的影響，但是整體焊接強度是受到點焊間距（兩焊點之間的距離）和邊距（焊點至母材邊緣的距離）的影響。115點焊的間距越小，其焊接強度越強。但當間距小于某個限度時，焊接強度將不會增加，這是因為有部分電流流向前一個焊點，稱為“分散電流”，如圖所示。因此點焊的間距必須大于某個距離以防止分散電流的產(chǎn)生。116無效的分散電流（七）母材的狀況影響焊接效果的最主要因素就是母材的狀況，主要表現(xiàn)在母材與母材之間的間隙和母材的表面狀況。通常加壓時，母材之間若沒有接觸，電流將無法通過，而不能完成焊接；若母材之間的接觸面積過小，也不能獲得良好的焊接效果。母材的表面狀況也是同樣的道理，若電極臂與母材的接觸區(qū)域面上存在舊漆膜、銹漬、污漬等，就無法通過焊接所需要的電流，因而得不到良好的焊接效果，如圖所示。117母材的表面狀況五、電阻點焊質(zhì)量檢驗焊點質(zhì)量的檢驗可采用外觀檢驗（目測）或破壞性試驗。外觀檢驗是通過外觀判斷焊接質(zhì)量，而破壞性試驗則用于檢驗焊接的強度。（一）外觀檢驗外觀檢驗是通過肉眼觀察和用手觸摸來檢驗焊接處的表面質(zhì)量，包括下列幾項。（1）焊接位置焊點的位置應(yīng)在板件邊緣的中心，不可超過邊緣，還要避免在原有焊接過的焊點位置進行焊接。118（2）焊點數(shù)量焊點的數(shù)量應(yīng)大于汽車制造廠焊點數(shù)量的1.3倍。（3）焊點間距修理時的焊接間距應(yīng)略小于汽車制造廠的焊接間距，焊點應(yīng)均勻分布。間距的最小值，以不產(chǎn)生分散電流為原則。（4）壓痕（電極頭壓痕）焊接表面的壓痕深度不應(yīng)超過金屬板厚度的一半，電極頭不應(yīng)焊偏產(chǎn)生電極頭孔。（5）氣孔不能有肉眼可以看見的氣孔。（6）濺出物用紗手套在焊接表面擦過時，不應(yīng)被刮住。119（二）破壞性試驗將完成焊接的板件固定在臺虎鉗上，用鋼絲鉗將其中一塊板以扭曲轉(zhuǎn)動方式取下，取下后在其中一個板件上留有一個孔徑大于焊點直徑的孔，如圖所示。120破壞性試驗如果留下的孔過小或沒有孔，說明焊點的焊接強度太低，需要重新調(diào)整焊接參數(shù)，如圖所示。破壞性試驗只能在樣板上進行，嚴禁在車身上操作。因此試驗的結(jié)果只能作為調(diào)整焊接參數(shù)的參考依據(jù)。121破壞性試驗結(jié)果a）合格b）不合格（三）非破壞性試驗在一次點焊完成后，可用鏨子和錘子按下述方法檢驗焊接的質(zhì)量。（1）將鏨子插入焊接的兩層金屬板之間并輕敲鏨子的端部，如圖所示，直到在兩層金屬板之間形成2～3mm的間隙。此時焊點部位仍保持正常沒有分開，則表明此焊接合格。這個間隙值由點焊的位置、凸緣的長度、金屬板的厚度、焊接間距和其他因素決定，這里給出的只是參考值。（2）如果兩層金屬板的厚度不同，操作時兩層金屬板之間的間隙應(yīng)控制在1.5～2mm范圍內(nèi)。如果進一步鏨開金屬板，將會變成破壞性試驗。（3）檢驗完畢后，一定要將金屬板上的變形處進行修正敲平。122123非破壞性試驗任務(wù)2氣體保護焊1241.能描述氣體保護焊的設(shè)備組成與結(jié)構(gòu)、工作原理、特點和焊接工藝。2.能完成氣體保護焊設(shè)備的日常維護工作。3.能利用氣體保護焊機完成塞焊、連續(xù)點焊、連續(xù)焊。任務(wù)目標125任務(wù)導(dǎo)入126某車更換后翼子板時，需要使用氣體保護焊將C柱與新的后翼子板連接處進行焊接，請使用氣體保護焊進行焊接。任務(wù)分析二氧化碳氣體保護電弧焊是利用二氧化碳（CO2）作為保護氣體的熔化極電弧焊，簡稱CO2焊。由于CO2是具有氧化性的活性氣體，與惰性氣體和以惰性氣體為基礎(chǔ)的混合氣體保護電弧焊相比，其熔滴過渡、冶金反應(yīng)等方面表現(xiàn)出許多特點。知識儲備127氣體保護焊屬于熔化焊。熔化焊是將被焊金屬在焊接部位加熱到熔化狀態(tài)，并向焊接部位加入熔化狀態(tài)的填充金屬，冷凝后，兩塊被焊件形成整體的焊接方法。128一、氣體保護焊的工作原理和特性（一）氣體保護焊的工作原理氣體保護焊的工作原理是以焊絲為電極（正極），使電極和母材之間產(chǎn)生電?。ǚ烹姡?，再利用電弧產(chǎn)生的熱能將焊絲和母材熔化而結(jié)合成一體。作業(yè)時焊絲以一定的速度自動輸送，所以氣體保護焊又稱為半自動電弧焊。另外，在作業(yè)中，氣瓶會供應(yīng)保護氣體來隔絕焊接部位與空氣接觸，以防止氧化或氮化，如圖所示。129氣體保護焊的工作原理保護氣體的種類由所需焊接的母材決定。大多數(shù)材料都可使用二氧化碳（CO2）進行氣體保護，或者使用75%的氬氣（Ar）和25%的二氧化碳（CO2）組成的混合氣體，由于氬氣比二氧化碳能產(chǎn)生更穩(wěn)定的電弧，從而使焊縫更平整并減少了飛濺和燒穿現(xiàn)象，所以這種混合氣體最適合焊接車身的高強度低碳鋼薄板。而對于鋁材，則根據(jù)鋁合金的種類和材料的厚度，分別采用氬氣或氬、氦混合氣體進行保護。準確地說，CO2氣體不是惰性氣體，而是一種半活性氣體，CO2在焊接的高溫作用下進行分解，產(chǎn)生強烈的氧化作用，可以使合金元素氧化燒損或造成氣孔和飛濺。氬氣或氬、氮混合氣體才是完全的惰性氣體。但是人們習慣上用惰性氣體保護焊來稱呼所有的氣體保護電弧焊。130汽車車身鋼板通常使用75%的氬氣和25%的二氧化碳組成的混合氣體進行焊接，采用短路電弧的方法，這是一種獨特的將熔化的金屬液體滴到母材上的焊接方法。其工作過程如圖所示。131短路電弧方法的工作過程（1）在焊接點，焊絲接觸到工件表面的瞬間產(chǎn)生短路，引發(fā)電弧，電弧加熱焊絲和焊接點。（2）隨著熱量的增加，焊絲開始熔化變細，然后產(chǎn)生頸縮。（3）頸縮被燒穿，滴落在工件表面形成熔池并產(chǎn)生電弧。（4）電弧使熔池變平并燒掉焊絲。（5）這時由于焊絲與工作面的間隙變大，電弧熄滅，形成開路。一旦電弧熄滅，熔池就會冷卻、變平。（6）當焊絲繼續(xù)從焊槍中進給接觸工件表面，重復(fù)上述的過程。這種加熱和冷卻的循環(huán)過程都是自動完成的，頻率為50～200次/s。132（二）氣體保護焊的特性此種焊接方式具有如下特性。（1）產(chǎn)生的變形和熔穿現(xiàn)象較少，所以能實施薄鋼板的焊接。（2）焊接后的強度和外觀質(zhì)量會受工作者的操作技巧影響。（3）金屬流動的現(xiàn)象較少，因此可實施全姿勢焊接（工藝性好）。（4）焊渣較少，可省略去除焊渣的作業(yè)。（5）因為使用氣體隔離，所以不適合在有風的區(qū)域或室外實施作業(yè)。133134二、氣體保護焊設(shè)備在工作過程中使用氣體保護焊機，維修人員只需操作焊槍開關(guān)，焊機會自動送絲、出氣。氣體保護焊機既可使用純二氧化碳氣體也可使用純氬氣或使用二者的混合氣體，只需簡單地更換氣瓶和調(diào)壓器即可。焊接設(shè)備是由焊槍、焊絲輸送裝置、保護氣體供給裝置、控制裝置和電源所構(gòu)成的，根據(jù)這些裝置組合方式的不同有多種形式的機型。在此將以圖所示的機型為例加以說明。135氣體保護焊設(shè)備136（一）焊槍焊槍又稱焊炬，作用是將保護氣體噴灑于焊接部位，同時輸送焊接電流至焊絲而產(chǎn)生電弧。另外，在焊槍的手柄上附有一個開關(guān)，可使操作者控制焊接作業(yè)的開始與結(jié)束。（二）焊絲輸送裝置焊絲輸送裝置將焊絲輸送到焊槍，而焊絲是根據(jù)所使用的焊接電流、電壓以一定的速度輸送的。（三）保護氣體供給裝置保護氣體供給裝置的作用是將氣瓶中的保護氣體送到焊槍，它是由調(diào)壓器和電磁閥組成的。其中，調(diào)壓器的作用是將氣瓶中的高壓氣體減壓并控制氣體流速，電磁閥是控制氣體流出的開關(guān)。137（四）控制裝置控制裝置安裝于電源內(nèi)部。當控制裝置接收到焊槍開關(guān)的信號后，控制焊絲輸送裝置的動作、焊接電流的開啟與關(guān)閉、保護氣體的供給與停止。其中，最重要的是控制焊絲開始輸送至停止輸送，并且依照電流和電壓來調(diào)整焊絲的送絲速度，使電弧的長度控制在一定的范圍內(nèi)。（五）電源電源為提供產(chǎn)生電弧所需電能的裝置。（六）奔騰氣體保護焊機的調(diào)節(jié)圖所示為奔騰氣體保護焊機的控制面板。138奔騰氣體保護焊機的控制面板奔騰氣體保護焊機控制面板上按鈕的含義如下。①焊接間隔時間或點焊時間調(diào)節(jié)：根據(jù)選擇的模式有不同的功能，選擇2步間隔模式、4步間隔模式時調(diào)節(jié)焊接間隔時間（推薦工作范圍：0.1～1.5s）；選擇點焊模式時調(diào)節(jié)點焊時間或MIG（熔化極惰性氣體保護焊）/MAG（熔化極活性氣體保護焊）燃弧時間（設(shè)置范圍：0.1～5.0s）。②擋位轉(zhuǎn)換開關(guān)：分為開路和焊接電壓范圍或焊接功率范圍，共有1～6擋，通常選擇2～3擋，但應(yīng)根據(jù)具體情況選擇。③異常指示燈：亮則焊機主機過熱；閃爍則有異常。139④電源開關(guān)：電源開/關(guān)。亮為工作狀態(tài)。⑤1/2/3擋焊接電流插座、接地線纜插座：通過連接不同的插座，控制輸出電流的大小，從而產(chǎn)生最適宜的焊接電流。連接選擇可參照左面板里面的表格參數(shù)。⑥控制線插座：連接焊槍控制線插頭。⑦送絲速度調(diào)節(jié)器：可調(diào)節(jié)送絲速度，單位為m/min（CSA為ipm）。⑧焊槍連接器：連接焊槍。⑨操作模式選擇器：可選擇操作模式。操作模式的含義如圖所示。140操作模式的含義（七）卡爾拉得氣體保護焊機的調(diào)節(jié)圖所示為卡爾拉得氣體保護焊機的控制面板。141卡爾拉得氣體保護焊機的控制面板卡爾拉得氣體保護焊機控制面板上按鈕的含義如下。①焊件材料的選擇：按此按鍵直到需要選擇的金屬材料的LED燈點亮。②選擇焊絲直徑：按此按鍵直到需要選擇的焊絲直徑的LED燈點亮；復(fù)位功能，長按此按鍵5sLED燈閃爍則選定的程序恢復(fù)到出廠設(shè)置。③主參數(shù)：設(shè)置某個需要的主參數(shù)，包括焊接電流、送絲速度和工件厚度，將這些參數(shù)設(shè)定在機器上。④弧長：弧長可以按照要求進行調(diào)節(jié)，按下符號下面的按鍵并旋轉(zhuǎn)控制旋鈕選取需要的弧長，調(diào)節(jié)范圍為-9.9～+9.9。⑤控制旋鈕：用以調(diào)節(jié)焊接電流、送絲速度、工件厚度和弧長。如果激活二次參數(shù)，可以用此旋鈕對二次參數(shù)值進行修改。142⑥脈沖焊接：MIG脈沖焊接開啟/關(guān)閉。⑦選擇觸發(fā)模式：在雙沖程（LED指示燈關(guān)閉）和四沖程（LED指示燈開啟）之間切換。雙沖程是在焊槍扳機被激活后焊接工藝開啟，而在焊槍扳機被釋放后焊接工藝結(jié)束。四沖程是在焊槍扳機被激活并釋放后焊接工藝開啟（直至焊槍扳機釋放之時熱啟動程序開啟），并且在焊槍扳機再次被激活后焊接工藝結(jié)束。⑧二次參數(shù)：長按此按鍵直到參數(shù)顯示在顯示屏上。按③結(jié)束參數(shù)設(shè)置。143144三、氣體保護焊的工藝參數(shù)影響焊