汽车车身修复试卷(共7篇)
1.汽车车身修复试卷 篇一
《汽车车身修复》
教案
教师:
第一章 概论
一、教学目的:
了解汽车车身修复的作用、意义和现状; 了解车身修复的主要内容和特点;
二、教学内容:
第一节 汽车车身修复的概述
汽车保有量正以每年15%的速度递增。汽车的发展带动了汽车车身修复的发展;汽车车身修复的现状: 车身结构不断更新;设备、工艺落后;专业水平不高;在行业中占的比例加大 汽车车身修复的作用 : 技术性:校正变形、改善局部强度和刚度;(事故、意外)经济性:恢复使用性能、延长使用寿命;(使用条件与设计、侵蚀)观赏性:外观、线型、颜色; 车身大修:
轿车6年、货车驾驶室5年、大客车3—5年 第二节 汽车车身修复作业
一、汽车车身修复的主要内容
钣金修复:拆卸、鉴定、修整、装配;
喷涂修复:表面预处理、涂料选择、颜色调配、涂装;
二、汽车车身修复的特点
保持与原车一致性 车身材料的多样性 工艺复杂性
第二章 汽车车身的结构
一、教学目的:
1、了解汽车车身的各种分类方法;
2、了解汽车车身的构造形式;
3、了解汽车车身的各种装置。
二、教学内容: 第一节 汽车车身分类 汽车车身的定义:
供驾驶员操作以及容纳乘客和货物的场所。根据用途分类:客车车身、货车车身;
根据结构形式分类:骨架式、半骨架式、壳体式;
骨架式:车身结构具有完整的骨架; 半骨架式:只有部分骨架
壳体式:没有骨架,用壳体加强筋代替(承力元件组成的空间结构)根据受力分类:非承载式、半承载式、承载式; 非承载式:车身不承受载荷,由车架承载; 半承载式:车身承受部分载荷; 承载式:载荷由车身承受; 车架与车身
车架:车架的作用是承受载荷,也包括汽车自身零部件的质量和行驶时所受的冲击、扭曲、惯性力等。这部分内容在汽车构造中已有论述。
一般来说,采用大梁车架的汽车车身为“非承载式车身”
适用:大梁式车架(非承载式车身)主要用于要求有大载重量的货车、中大型客车,以及对车架刚度要求很高的车辆,如越野车等
大梁车架的原理很简单:将粗壮的钢梁焊接或铆合起来成为一个钢架,然后在这个钢架上安装引擎、悬架、车身等部件,这个钢架就是名附其实的“车架”。优点:很强的承载能力和抗扭刚度,结构简单,开发容易,生产工艺的要求较低。缺点:钢制大梁质量沉重,车架占去全车总重的相当部分;粗壮的大梁纵贯全车,影响整车的布局和空间利用率,大梁的厚度使安装在其上的坐厢和货厢的地台升高,使整车重心偏高等
承载式车身:用金属制成坚固的车身,再将发动机、悬架等机械零件直接安
装在车身上。这个车身承受所有的载荷,充当车架,实际上是“无车架结构的承载式车身”
承载式车身由钢(较先进的是铝)经冲压、焊接而成,对设计和生产工艺的要求都很高。成型的车架是个带有坐舱、发动机舱和底板的骨架,我们所能看到的光滑的汽车车身则是嵌在骨架上的覆盖件。承载式车身
适用:承载式车身是目前轿车的主流,在大中型客车上也得到广泛应用。将车架和车身二合为一,重量轻,可利用空间大,重心低。刚度(尤其是抗扭刚度)不足也是承载式车身的一大缺陷 综合
大梁式和承载式车架是占绝大多数的主流车架形式,但它们都分别有着显著的缺点,即笨重和刚度不足。于是近年出现了融合这两者优点和车架设计方案。三菱PAJERO IO的独创车架,在承载式结构的车厢底部增加了独立的钢框架,可以认为是简化的大梁结构,从而在保证刚度的同时,重量和重心又比大梁式结构大为下降。车架、车身材料
钢
铝:奥迪A8的车架是用铝合金做的,冲压成型
碳纤维:80年代首先出现一级方程式赛车上。右图:法拉利F50一体成型的碳纤维车身
第二节 汽车车身的构造型式
汽车车身的组成:车身壳体、车身钣金件、车门窗、内外装饰件、附件等; 轿车车身构造:壳体结构、前中后舱;
大客车车身构造:车身受力结构形式、骨架、外蒙; 货车车身构造:驾驶室、货箱; 第三节 汽车车身的各种装置
汽车车门及其附件:顺开、逆开、推拉、折叠、外摆等; 刮水器、洗涤器、除霜器; 通风、取暖、空气调节装置; 座椅、安全带;
其他装置;(音响、冰箱等)
第三章 汽车钣金修复的基础知识和常用工具设备
一、教学目的:
1、了解车身常用的材料及其性能,了解金属材料的基本特性,热处理方法;
2、熟悉钣金修复的基本工具,了解手动电动工具液压机具设备的使用方法。
二、教学内容:
第一节 车身常用的材料及其性能 金属材料:
金属材料的性能:物理性能、机械性能、化学性能、工艺性能;(提问)金属热处理:退火正火、淬火、回火、调质;(提问)常用金属材料:(1)钢材:型材、板材(2)铝、铜 第三章 非金属材料 塑料: 橡胶: 复合材料: 粘结剂:
第二节 钣金修复的基本工具
1、工作台与工具箱
2、划线工具
3、测量工具
4、整形工具
5、剪切工具
6、夹具
第四章 车身修复的切割与焊接
一、教学目的:
1、熟悉常用焊接设备
2、学习掌握手工电弧焊、氧乙炔焊、二氧化碳保护焊等焊接技术。
3、了解各种焊接及其特点,熔化焊与非熔化焊(钎焊)
二、教学内容:
焊接切割技术包括工件材料、焊接材料、焊接方法、不同材料的焊接、焊接接头设计、焊接性试验数据、切割工艺。
工件材料包括常用钢种标准、例值(化学成分标准及例值、力学性能标准及例值、物理性能参数)碳素结构钢、低合金高强度钢、珠光体耐热钢、低温钢、不锈钢及耐热钢、铸铁、铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镁及镁合金、镍及镍合金性能参数(化学成分、力学性能、材料用途、材料牌号等)焊接材料包括焊条,焊丝,焊剂,纤料、纤剂,喷涂、喷焊材料,焊接用气体等的成分、牌号等
焊接方法包括不同材料的焊接包括碳素结构钢的焊接、低合金高强度钢的焊接、珠光体耐热钢的焊接、低温钢的焊接、不锈钢及耐热钢的焊接、铸铁焊接、铝及铝合金的焊接、铜及铜合金的焊接、钛及钛合金的焊接、镁及镁合金的焊接、镍及镍合金的焊接、异种金属的焊接等的焊接工艺要求和焊接工艺参数 焊接接头设计包括熔焊接头设计、压焊接头设计、焊接接头的强度及其影响因素、焊接变形与残余应力等数据参数
切割工艺包括热切割方法种类及特性描述、气割工艺(各 种金属切割特性参数;氧乙炔切割参数;氧丙烷切割参数;焊割炬参数)、电弧切割工艺(碳弧气刨用碳棒的型号和规格、碳弧气刨工艺参数、水下切割工艺参数)、等离子弧切割工艺(等离子切割参数、等离子弧切割工艺参数等)、激光切割工艺(各种材料CO2激光器切割性、切割用激光器种类和主要技术参数、激光切割不同材料的切割条件)。焊接方法
手工电弧焊、CO2气体保护电弧焊、埋弧焊、TIG焊、MIG焊(熔化极惰性气体保护)、MAG(熔化极氧化性混合气体保护电弧焊)焊、电阻焊、扩散焊、超声波焊、摩擦焊、爆炸焊、冷压焊、旋弧焊、高频焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊、电渣焊、气焊、钎焊
第一节 氧—乙炔焊 气焊设备 氧气瓶和乙炔瓶 调减压装置 软管 焊炬
气焊工艺参数选择
火焰类型:中性焰、氧化焰、炭化焰 焊嘴: 焊丝:
焊嘴倾角与焊丝倾角: 气焊的操作方法: 准备与开启 工艺要点 注意事项
第二节 手工电弧焊
据统计,世界钢产量的一半以上是用焊接工艺把它制成钢制品的。焊接工艺是依靠焊接电源设备来实现的。焊接以电弧焊为主。弧焊已有近百年的历史,早期采用蓄电池作为电源。本世纪20年代初发明的工频变压器式弧焊机和直流弧焊发电机在随后近50年中一直是主要的弧焊设备。
50年代末,功率半导体二极管开始用于焊接电源,所构成的弧焊整流器明显优于弧焊发电机。70年代初,由晶闸管(SCR)构成的可控整流式弧焊机的出现标志着现代电力电子技术开始进入焊接电源设备领域。SCR弧焊机的电气特性和工艺特性优于二极管整流弧焊机,是当时广泛应用的一种重要焊接电源设备。70年代中到80年代中,性能优良的自关断电力电子开关器件:功率晶体管(GTR),功率场效应管(MOSFET),绝缘栅晶体管(IGBT),可关断晶闸管(GTO)等相继出现。70年代末开始出现晶闸管式逆变弧焊机并主要应用于TIG和手工电弧焊,后来又推广到CO2、MAG等焊接方法和切割。
以功率晶闸管、晶体管、MOSFET、IGBT等为开关器件的新一代弧焊逆变器,采用高频PWM开关技术和微电子控制技术,淘汰了笨重的工频变压器和笨拙的电磁控制方式。它不仅具有高效节能、体积小、重量轻、多功能、多用途等优点,而且具有良好的动、静态特性和工艺特性。第三节 气体保护焊
二氧化碳气体保护电弧焊(简称CO2焊)的保护气体是二氧化碳。由于所用保护气体价格低廉,采用短路过渡时焊缝成形良好,加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的高质量焊接接头。因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一。电弧焊加气体保护 工艺参数: 极性 电压 焊丝 走丝速度 气体流量 焊接速度
第四节 其它焊接与切割 电阻焊 钎焊 切割
电阻点焊的数量和距离 修复焊点可加多30%
第五章 车身修复的钣金作业
一、教学目的:
1、熟悉钣金划线的基本方法;
2、熟悉钣金工艺的基本技能;
3、掌握钣金手工成型中弯曲、收放边、咬缝制筋、矫正等工艺。
二、教学内容:
第一节 钣金划线的基本方法
1、划线工具:平板、尺、划针、样冲、划规、圆规、2、基本线型的作法: 垂线(中垂线法、半圆法)平行线 弧线连接
3、几何图形:三角形、正方形、正五边形
4、展开图:
第二节 钣金工艺的基本技能
一、弯曲:角形弯曲、弧形弯曲
二、放边与收边:
三、拱曲:
四、卷边与咬边:
五、拔缘:
六、制肋: 卷边尺寸计算: L=L1+L2
第六章 车身变形的测量、诊断与矫正
一、教学目的:
1、学习掌握车身尺寸的测量;
2、熟悉碰撞对车身的影响,车身变形的诊断;
3、熟悉车身矫正修理程序及设备。
二、教学内容: 第一节 车身变形的测量
一、测量的意义
1、对象:局部、整体变形
2、时机:作业前、作业中、竣工后
3、目的:诊断、维修
二、车身测量基准
1、基本要素:控制点、控制面、中心线
2、对比测量
三、车身测量方法
1、测距法
2、定中规法
3、坐标法
第二节 车身变形的诊断
一、碰撞力分析:大小、方向、作用点
二、损伤形式:直接、波及、诱发、惯性
三、变形的倾向性分析:
1、承载式车身的变形倾向 分段
2、车架的变形倾向 弯、扭 汽车碰撞试验
第三节 车身变形的矫正
一、车身的固定
1、插桩方式
2、地锚方式
3、台架方式
二、车身变形的矫正
1、矫正原理:力和力的作用线
2、矫正方法:牵引 小结
传统意义上的汽车碰撞修复,只是简单将碰撞受损变形的车身固定后,用加热、机械拉伸的方式进行维修,然后再靠榔头等简单工具调整和修复车身钢板、车门和立柱等的间隙和形状,最后靠腻子、原子灰以及修补漆恢复原貌。
随着汽车工业的纵深发展,很多先进的材料被应用在汽车生产上,从而使车身上的很多部件都对驾乘人员起到安全保护的作用,汽车碰撞修复已经由原始的“砸拉焊补”发展成为“车身二次制造装配”,经过修复的车身应该恢复到出厂时的状态。
原来手工作坊式的碰撞修复中手工操作占有相当大的成分,设备及工具只起到微小的作用,手工作坊式的碰撞修复更注重的是个人的技巧和经验。随着汽车技术的发展和车身制造中新材料新工艺的采用,人与设备工具在修复工作中的比例已悄然倒置。设备工具逐渐成为企业提高汽车碰撞修复质量、提高生产率、降低劳动强度的必备之选。
修复一辆碰撞损坏的车辆,维修人员不但要了解车身的技术参数和外形尺寸,还要掌握车身材料特性,受力特性,力的传递,车身变形趋势和受力点以及车身的生产工艺,如焊接工艺等。
维修人员还要借助先进的测量工具,通过精准的车身三维测量,以判断车身直接和间接受损变形的情况以及因车身变形存在的隐患,制定出完整的车身修复方案,然后配合正确的维修工艺与准确的车身各关键点的三维尺寸数据,将车身各关键点恢复到原有的位置,将受损车身恢复到出厂时的状态。小结(车身修复设备)
根据汽车碰撞修复的工艺流程,目前设备工具大致可分为车身大梁矫正系统、车身整形设备、焊接设备、车身测量系统和相关附件。
车身大梁矫正系统主要分为L型简易车架车身矫正器、地框式矫正设备(俗称地八卦系统)、框架式矫正设备(专用型设备)和平台式矫正设备(通用型设备)。
测量系统主要有电子测量系统和机械测量系统两大类,对车身进行三维数据测量。
为了配合车身大梁矫正系统安装和定位车身,还需要与矫正台相匹配的一
些固定车身用的附件,以及一些专门配合特定车型的专用夹具等等。车身整形设备主要包括加热工具、钣金修复机(介子机)、打磨切割工具和焊接设备(CO2和惰性气体保护焊以及点焊机等)等。小结(修复工艺)
要掌握科学高效的修理工艺,技术人员必须了解当今计算机辅助设计的车架结构的知识、计算机辅助设计的车架对碰撞能量的吸收和传递方面的知识。技术人员对车辆碰撞损伤程度的确认、需要更换的部件、需要修理的部位、修理方式的确定、设备工具的选用以及各种操作规范化等方面的知识都必须熟知 工艺流程一般步骤
一、进行充分的修复准备
(1)了解车身制造材料和车架焊接工艺,以选择妥当的维修方式。
车身制造材料、车架焊接工艺上的差别,导致维修方式发生变化。传统的车架式车身主要是由低碳钢或中碳钢制成,在进行焊接和切割时,应使用气动车身锯,使用氧-乙炔切割则会对车身造成较大的破坏。现代整体式车身构架通常是用高强度钢或合金材料(如铝合金)制成,在结构零件修理中必须使用CO2保护焊、惰性气体保护焊或点焊机进行焊接。(2)了解车身结构
对于承载式车身,其主要部件焊接在一起,易于形成紧密的构造,乘客舱的强度最大,车身前后部都属于溃缩区,当碰撞发生时,前后部发生变形以吸收碰撞冲击能量,有助于在碰撞时保护车内乘员安全。这种车身侧面没有溃缩区,因此A、B柱强度很高,车门内部通常采用高强度加强筋和加强杆。
尽可能采用全方位拉伸的方法进行矫正,尽量不采用加热的方式,以防止金属内部结构发生改变,导致强度改变,使汽车在第二次碰撞时不能有效保持乘客。(3)定位参数
各种车型的数据参数是整个修复工作的依据,测量、定位、拉伸和检测都是在原车数据参数的基础上开展的。
一些公司推出了数据光盘,进口车型可达300多款,国产车型数据涵盖了国内主要厂家的主力车型,而且数据非常全面、可靠,并且可以定期进行补充和升级。
二、诊断测量制定科学的修复方案
观察车身受损状况,弄清楚碰撞后车身如何受力,力是如何沿着车体传递的,对直接受损部位、间接受损部位及惯性效应受损部位应如何修复,车身各部位材料的应用情况以及采用什么样的焊接工艺,使用辅助支撑定位在矫正拉伸过程中有什么帮助,在实施焊接换件作业中如何对所需更换部件进行准确定位等均应认真思考。
(1)利用先进的测量系统提高工作效率
电子测量系统,除了使用方便之外,它在很多地方还能发挥重要作用。以意大利SPANESI(史宾尼斯)TOUCH电子底盘车身测量仪为例,①事故车维修中为钣金工提供底盘和车身各点准确的数据,保证维修精度。②进行零配件的检测,如测量下摆臂是否弯曲缩短,测量减振器是否弯曲,测量轴承座是否扭曲,借助电子测量系统,可以准确地判断零配件是否损坏。③进行汽车四轮定位的检测。(2)确定低成本高效率的修复方案
碰撞修复中经常会遇到“牵一发而动全身”的情况,比如车门或发动机舱盖受到局部损伤,为了保证整体的美观,采用整体进行钣金喷涂办法,在工时和用料方面造成很大的浪费。
科学的修复方案,除了要考虑降低维修成本之外,还要综合考虑整体维修质量,比如局部拉伸时如何保证周边部位不受影响,切割和焊接时如何保证金属内部结构尽量不发生较大变化,以及使用何种钻孔打磨工具不会对安装造成影响。
三、车身安装固定
安装固定时要首先确定夹紧部位,固定前要仔细观察车辆底盘部位裙边形状,判断应选用哪种夹紧系统。防止造成车身”二次损伤“。
安装时要根据碰撞车损坏程度和部位确定损伤车在平台的位置。在车和塔柱之间应留出足够的拉伸空间,一般在塔柱与车身之间大约留50~70 cm距离。要施加驻车制动,用三角木将汽车轮胎垫好,在夹紧过程中,防止车辆滑动。
四、拉伸整形及部件的拆卸、修理和更换(1)拉伸整形的注意事项
①对于整体式车身,必须用固定的方式,至少需要4个固定点,根据车身结构,有时还需要另外的固定点。②对于损坏部位的维修,一定要找到一个以上的拉伸点。③对车身部件进行矫正操作时,要使用多点拉伸。车身材料金属板件很容易发生移位、收缩和延伸,不正确的拉伸有可能增加车身部件的损坏。④汽车都考虑了对碰撞损伤的隔离,对每一损伤部位都作为一个独立体看待,对于发生损伤的部位,要按照“先进后出”的规则。
(2)车身大梁的拉伸程序
拉伸时,每次拉伸一小点,然后松开链条,卸力、测量。操作时,注意“从里到外”完成的顺序。①首先是长度,沿着汽车中心线,对汽车进行纵向拉伸。②然后是宽度矫正,对汽车的进行横向拉伸。③最后是高度矫正。
由于整体式车身的高强度对热很敏感,通常不要试图一步就完成整平矫正拉伸。一般应该拉伸——保持平衡——再拉伸——再保持平衡,循环往复。
如果一些车身被碰撞以后折叠得太紧,金属有被撕裂的危险,就需要对其加热。加热只能作为消除金属应力的一种手段,而不能把它作为软化某一部分的方法。(3)妥善处理拆卸、修理或更换部件
用加强补丁来过度加强的部分,可能阻止“可控制的损坏”,使这一部分的设计意图失效。因此当断裂、磨损或弯曲的部件在不用补丁就修理不好时,应该更换整个部件;对于可修理的损坏部分,矫正与部件更换不要同时进行。
五、最终检测和交接
最终检测作为承上启下的一道工序,它既要确保碰撞修复的质量可靠,防止车辆上路出现故障而返修,又要对喷漆工序负责,保证进行喷涂工作的正常进行,因此检测中必须注重细节以避免带来重复性工作。
第七章 车身典型构件的修复
一、教学目的:
1、熟悉结构钣件的切割与修复;
2、掌握钣件总成、玻璃、锁及装饰条的更换、调整、安装要求;
3、了解塑料件的种类及粘接、焊接技术。
二、教学内容:
第一节 车身的检验与拆卸
一、客车车身骨架的检验
1、目测
2、样板检测
3、量具测量
二、轿车车身的检验
1、发动机罩和锁扣
2、车门
3、后行李舱
4、车架
5、车身变形检验
三、车身拆卸
1、局部拆卸
2、全部拆卸
3、生锈螺栓拆卸
四、结构件更换
1、基本连接形式 加心平口对接 无心钳口对接 搭接
2、纵梁的更换
3、门槛的更换
4、前悬架支柱的更换
5、泡沫材料的充填
第二节 车身非金属构件的修复
一、车身玻璃钢板件的修复
1、玻璃钢材料的性能
2、玻璃钢板件的修复
二、车用塑料板件的修复
1、塑料的性质
2、塑料件的胶粘
3、塑料件的热矫正
4、塑料件的焊接 第三节 车身附件的修复
一、汽车玻璃及其拆装
1、汽车玻璃的分类
2、固定式汽车玻璃的拆装
3、升降式汽车玻璃的拆装
二、汽车玻璃升降机构
1、手动式玻璃升降机构
2、电动式玻璃升降机构
三、车门及其调整
四、车身防擦条的拆装 第四节 轿车车身的修复
一、收缩整形
二、开褶
三、垫撬
第五节 大客车车身的修复
一、大客车车身修复要求
1、骨架
2、内外蒙皮
3、地板
二、大客车车身修复
1、蒙皮的修复
2、地板的修复
3、内顶棚板的修复
第八章 汽车车身涂装的常用材料
一、教学目的:
1、了解涂料的基本知识;
2、熟悉汽车常用的涂装材料,了解常用的辅助材料。
二、教学内容: 第一节 涂料的基本知识
一、涂衬的组成与作用
1、.汽车涂料一般由四种基本成分组成:
成膜物质(树脂、油料)、颜料(包括体质颜料)、溶剂和添加剂。
2、结构组分:溶剂型、水溶性、粉末涂料、光固化涂料等
3、涂料的作用
保护作用、装饰作用、特殊作用
二、涂料的分类、命名和型号
1、涂料的分类(GB/T2705-2003)
新标准提出了两种涂料产品的分类方法。对原来的以主要成膜物为基础的分类方法进行了补充完善,并在此基础上增加了以涂料产品用途为主线的分类方法。
2、涂料的命名
3、涂料的型号
新标准取消了GB/T2705-1992中涂料产品型号的规定,以适应当前涂料产品型纷繁难以统一规定的形势和许多生产厂家自定型号的潮流。
按涂料性能:清油、清漆、厚漆、调合漆、磁漆、底漆、腻子、粉末涂料、大漆、乳胶漆、水性漆、电泳漆、光固化涂料、胶液等
按涂层性能:透明漆、锤纹漆、裂纹漆、皱纹漆、闪光漆、防腐漆、防锈漆、保温隔热漆、耐热涂料、耐酸漆、耐碱漆、可剥涂料、高温涂料、耐油漆等
按涂料产品用途:铅笔漆、罐头漆、木器漆、家电涂料、自行车涂料、玩具涂料、机床涂料、工程机械涂料、农机涂料、锅炉漆、汽车涂料、汽车修补漆、集装箱涂料、铁路车辆涂料、黑板漆、塑料涂料等
汽车漆在历史上经过了三个主要飞跃:20世纪20年代的醇酸(磁)漆;60年代的丙烯酸(磁)漆和80年代的透明漆(氨基甲酸酯)。所以说,在20世纪,汽车漆取得飞跃的发展。可以把汽车漆简单划为普通漆和透明漆(镜面清漆)。
一般来说,两种漆具有相同的结构:金属材料——电解漆——底漆——色漆(普通漆的结构)。透明漆比普通漆要多一层:一种通常用聚氨酯或氨基甲酸酯形式的透明表层——透明漆。
目前,“涂料”与“油漆”并用和混用的情况比比皆是,甚至出现大谈“涂料”与“油漆”区别和关系的“专家”。涂料是涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能的固态涂膜的一类液体或固体材料的总称。早期大多以植物油为主要原料,故有油漆之称。20世纪60年代正式定名为涂料。
三、涂料的性能
四、涂层质量的技术指标
涂料的粘性、涂层附着力、颜色和外观、柔韧性、抗冲击强度、光泽、耐水性、耐热性、耐腐蚀性、耐候性、厚度等
有关的国家标准和测试方法
成膜物质是油漆的主体成分,其作用是使颜料保持明亮状态,使之坚固耐久并能粘附在物体表面,是决定油漆类型的物质。一般由干性油或半干性油改性的天然树脂(如松香)、人造树脂(如失水苹果酸树脂)、合成树脂类(如甲基丙烯酸甲酯、聚氨基甲酸乙酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等)制成。通常通过添加增塑剂和催化剂来调整、改进它的耐久性、附着力、防蚀性、耐磨性和韧性。颜料是油漆中两种不挥发物质之一,它赋于面漆色彩和耐久性,同时使油漆具有遮盖力,并提高强度和附着力,改变光泽,改善流动性和涂装性能。
颜料颗粒的大小和形状也很重要,颗粒的大小对遮盖能力有影响,颗粒的形状对漆面强度有影响。这些颗粒大致呈球状,有些也呈杆状,杆状颗粒可以使油漆膜的强度提高。
溶剂是油漆中的挥发成分,它的主要作用是能够充分溶解漆膜中的树脂,使油漆能正常涂抹。优质的溶剂能改善面漆的涂抹性能和漆膜特性,增强光泽,减小油漆网纹,从而减少抛光工作量,同时也有助于更精确地配色。除了油漆中已有的溶剂外,还用作稀释油漆使它的粘度适合涂布要求的稀释剂。
添加剂。近十多年来油漆工艺发生了巨大的变化,添加剂的使用也越来越常见。虽然添加剂在油漆中的比例不超过5%,但它们起着各种重要作用。有能加速干燥并增强光泽的固化剂,有减缓干燥速度的缓凝剂,还有能减弱光泽的消光剂,有些添加剂起的是综合作用:即减少起皱、加速干燥、防止发白、提高耐化学物质的能力。
第二节 涂漆前处理的常用材料
一、脱脂材料
二、除锈材料
三、磷化剂
四、钝化材料
第三节 汽车涂装的常用材料
在汽车工业发达的国家中,汽车涂料的用量在涂料产量中占有极其重要的地位,一般仅次于建筑用涂料,但在涂料的销售额中所占的比例最大。汽车涂装材料主要包括底漆、腻子、中间涂料及面漆。
汽车整车生产和汽车修复所用涂料又有所不同,主要是由于工艺的原因。
一、底漆
底漆是直接涂在经过表面处理的被涂物表面上的第一道漆,主要作用是防止腐蚀及填平基村的细微缺陷和锈斑等,是整个涂层的基础。常用的底漆 对底漆的要求:
目前,世界汽车生产中有92%使用电泳涂料(ED),其中90%采用阴极电泳涂料(CED)。阴极电泳涂料具有优异的渗透性,可均匀覆盖工作凹陷部位,并有极强的防腐性。
汽车底漆采用CED已成定局,但也有人提出采用粉末涂料作为底漆和中涂,而CED大方向不变。今后工作主要是进一步改善性能,如降低固体温度,提高平整性和耐久性。
二、腻子
腻子是由大量的填充料和以各种涂料为粘结剂所组成的一种粘稠的浆状涂料。
用来填嵌工件表面的气孔、裂纹、擦伤等缺陷,以获得均匀平整的表面。常用的填充材料:滑石粉、重质碳酸钙、沉淀硫酸钡、石膏粉、黄丹或红丹
三、中间涂料
底漆和面漆之间的一层涂层涂料。用于承上启下。
涂料的水性化是由底到面逐步发展的,底漆已经水性化,中涂开始水性化。20世纪80年代末期,在大部分汽车涂装线上开始使用水性金属闪光底色漆。进入90年代,加快了使用水性化的步伐,尤其有欧洲,中涂涂料已实现了水性化。
四、面漆
面漆是车身涂装中最后一层涂层。
汽车面漆分两类,即本色漆和金属闪光漆,大体上各占一半。近几年金属闪光漆系列发展迅速,珠光漆,梦幻涂料等层出不穷,颜色也向具有高透明感、深度感、高色彩方向发展。
本色漆是否再罩清漆,仍有不同的看法,总的看都认为罩清漆后,漆膜外观、耐久性都有所提高。
五、汽车修补用漆
1、常用汽车修补漆的选择
根据涂料的成膜物质,我国目前统一分类为:油脂漆、天然树脂漆、酚醛树脂漆、沥青漆、醇酸树脂漆、氨基树脂漆、硝酸漆、纤维素漆、过氯乙烯漆、乙烯酸漆、丙酯漆、环氧树脂漆,聚氨酯漆,元素有机漆、橡胶漆、其他漆等17大类。
根据涂料的干燥形式,它又可以分为:常温空气干燥型、溶剂挥发型、烘烤干燥型、双组份固化干燥型。
(1)常温空气干燥型。这类涂料的干燥主要是在常温空气下,靠自身的氧化和聚合反应而形成坚硬的漆膜。包括油脂漆,天然树脂漆、酚醛树脂漆、沥青漆、醇酸树脂漆。
(2)溶剂挥发型。这类涂料是靠溶剂的挥发而干燥成膜。涂料自身不会发生化学变化。包括硝基漆、过氯乙烯漆、乙烯树脂漆、纤维素漆、丙烯酸漆。(3)烘烤干燥型。这类涂料的干燥,是靠成膜物质在高温作用下起交联反应而固化成膜,包括氨基树脂漆、热固性丙烯酸漆、热固性环氧漆等。
(4)双组份固化型。双组份涂料的干燥,是靠固化剂的活性基团引起成膜物质中分子交联而固化成膜。一般以常温干燥为主,也可低温(60~70℃)烘烤固化成膜。双组份涂料的干燥速度 及涂膜性与环境温度和固化剂加入量有关,如固化剂加入量过多,干燥速度对某些涂料反而慢,且漆膜脆性大。因此必须按规定比例配比为好。双组份固化型涂料包括:环氧漆、聚氨酯漆、有机硅漆和橡胶漆。
2、底漆
(1)酚醛底漆。酚醛底漆是由酚醛或改性酚醛树脂与颜料、体质颜色料等制成,含颜料和体质颜料较多,漆液呈浆状。颜色有铁红、灰色、锌黄,有一定的防锈能力及良好的附着力,耐水性好,并能耐硝基漆的“咬底”。
(2)沥青烘干底漆。沥青底漆是由天然沥、合成树脂与干性植物油一熬炼后加颜料、体质颜料制成的黑色浆状。由于防腐蚀性能及抗水防锈能力强,且有良好的抗石击性,在汽车中常用于车架、车轮、挡泥板等部件作底漆,特别是经过磷化处理的耐附着力更强。
(3)醇酸底漆。这也是汽车上常用的一种底漆,是由改性醇酸树脂、防锈颜料、体质颜料制成。肯定良好的附着力和防锈锈能力,干燥较快,能耐硝基,过氯乙烯漆的咬底。
(4)环氧酯底漆。此漆的漆膜坚硬耐久,附着力较好,加上烘烤干燥,可提高漆膜的防潮、防盐雾及防锈能力,常与X06-1磷化底漆配合使用。
(5)过氯乙烯底漆。此漆具有耐油、耐候性和三防性能,但其附着力差,施工中常在60~65℃温度中烘烤2h,可增强附着力及其他性能。常在湿热地区、化工产品、车辆和公共汽车中应用。
(6)磷化底漆(双组份涂料)。此漆可增加有机涂层和金黄色属表面的附着力,防止锈蚀,处长长有机涂层使用寿命。有色和黑色金属漆底漆前的打底,可代替金属表面的磷化处理,也可用作烘烤面漆的底漆。但由于涂膜很薄,不能单独作为底漆使用,而必须与其他底漆配套使用。
(7)聚氨酯底漆(双组份涂料)。此漆具有良好的附着力、耐水性、耐热性、耐化学性和三防性能。
(8)硝基底漆。此漆由硝化棉、改性树脂和颜料等组成,漆膜干燥快,易打磨,常用于汽车耐汽油和耐润滑油部件打底。
(9)丙烯酸底漆。此漆是由甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酰胺共聚树酯与锶铬黄等颜料和有机溶剂等组成。附着力强,耐候、耐热、防潮、防腐和防霉性能良好。(10)常用进口底漆
美国杜邦公司底漆。1020R多用途高膜厚底漆(双组份)。对铁、铝等金属裸体具有优良的附着力,通讯良好的防锈、防腐蚀性,耐用该底漆还可以在原有的旧漆上施工,与不会引起收缩或下陷的现象,因此具有优良的密封性和隔离效果。
830R环氧底漆(双组份)是一种不含铬的环氧底漆。适用于各种金属表面及玻璃钢表面,对裸露金属能提供最佳的防腐蚀保护和良好的填充性能。有绝好的施工性能。
先达利30SR硝基底漆肯定附着力强和防蚀的性能,喷涂后涂面平滑,可用
于各种材料的基体上,并与各种面漆相配套。既可作一般底漆,又可作二道中途底漆。
美国PPG公司底漆。D831达壮1+1快干底漆是一种不含铬酸盐的双组份底漆,与D832或D833硬化剂配合使用。可广泛地使用于钢材、铝、锌、电镀板及原厂漆和其它旧漆,以增加其附着力。
D836/D838高霸5+1底漆有特强的附着力和全面封盖旧漆的能力。D836为黄色、D838为白色,能调合成喷灰、底漆、中途漆和湿碰湿中途漆等不同底漆。英国ICI公司底漆。P565—597耐用侵蚀底漆(磷化底漆)能为钢铁、铝材、白铁皮、镀锌铁板等提供良好的附着力和防防防锈性能,是一种极佳的防锈底漆。P082—28防浮红底漆。主要用于旧漆中“红色”颜料透现(俗称反红)。
P565—777超能免磨底漆与P100—2020柔软添加剂配合为PUR聚氨酯类塑料件和泡沫型塑料提供良了的附着力。还有防止龟裂的性能。
3、腻子
腻子品种很多,有造漆厂制造的成品腻子,也有自行调制的油性腻子。在成品腻子中有常温干燥型、烘干型快干型腻子以及单组份和双组份腻子。使用时要结合具体施工对象,根据修复汽车的档次、损坏程度以及对外表面漆的要求灵活选用。
(1)国产常用汽车腻子
醇酸腻子。它属常温自干型腻子。硝基腻子。它属于快干型腻子。
还有环氧腻子、环氧酯烘干腻子、氨基烘干腻子等。
自制油性腻子:根据我国汽车维修油漆传统工艺,在自制油性腻子的调配与操作中,有一些固定的配方。在具体操作过程中,应根据具体情况(如天气、温度、湿度等)进行调配。(2)常用进口汽车腻子
新劲公司腻子:原子粗灰系双组份聚酯腻子,有极高填补力,可作底层原子灰,适合填补较大面积的凹痕及不平滑的金属表面。用于钢面或防护绿底漆表面,快干易磨。
ICI公司腻子:P551-1050原子灰(腻子)双组份原子灰。填补较深凹的原厂高温烤漆(丙烯酸漆除外)、裸金属、钢、铝及非溶性修补漆。
PPG公司腻子:A656/A663多用途聚酯原子灰系高级双组份酯腻子,适用于镀锌
板、不锈钢、铝及玻璃钢在内的各种基底材料。A656为标准型;A663为慢干型,适用于大型车辆及高温天气。“原子灰”?(4)面漆
国产常用汽车面漆。进口常用汽车面漆。
美国杜邦公司汽车喷漆系列:利赛400是新一代纯丙烯酸单组份自干性汽车修补漆,有素色、金属和珍珠色等品种。具有容易施工和快速干燥的优点以及烘漆一样的颜色和光泽保持性和耐候性,是取代传统的硝基和醇酸漆的首选产品。先达利500。系双组份烘漆具有高度遮盖力,特别持久的色泽及光亮度,无论作为素色烘漆或单层做法的银粉漆使用,同样能得到优异的效果。
先达利7600S速干性超级烘清漆是一项新一代的产品,不需要抛光就具有与众不同的高度光泽,涂膜表面平滑。
美国PPG双组份汽车烘漆:达壮DG双组份高光泽低温烘漆具有高光泽、高膜厚、耐酸碱、抗化学性高的双组份面漆,漆料中高固体,适合于高级轿车、巴士及广告车的修补。
达壮BG双工序色漆是单组份磁漆,在施工中系2层涂装,先喷完素色漆与银漆与银粉漆后,再喷上清漆。
英国ICI汽车喷漆系列:P030系列—BELCO单工序硝基纯色漆。此系丙烯酸硝化棉型漆,漆膜光亮鲜艳,遮盖力强,并可喷涂在其它硝基型面漆上。P190—390快干罩面漆为单组份硝基型清漆,可提供面漆罩光及保护银底色漆,为P032银底色漆和纯底色漆罩光用。第四节 涂漆后处理的常用材料
一、抛光、增光材料
抛光剂:比研磨剂含颗粒更细的一种新型研磨材料。
能去除漆面较厚氧化层、划痕及喷漆时出现的“麻点”“垂流”等。使用方法:均匀涂沫于汽车漆面,用抛光机。注意事项:用前先小试为好,配合抛光机使用。
可分为:强力、漆面还原、快速、玻璃、多功能
二、保护材料 车蜡
1、去污蜡:具有去污、除锈、防垢、保持光亮的功能。恢复漆面及金属面的鲜艳色泽。使用方法:在不吉器具表面涂抹。适用范围:汽车车身。注意事项:不可在车身温热时使用。
2、光亮蜡:光亮持久,品质稳定。在漆面形保护膜,防止氧化、酸蚀、雨水侵蚀。使漆面不粘灰尘。内含色彩鲜艳剂。如漆面粘着污污,请用“去污蜡”除垢后,再涂抹。使用方法:涂抹车身表面。
适用范围:汽车车身、各种金属制品,如冰箱及木制品。
3、保护蜡:以蜡为基础。除去油污、柏油。防止生锈。产生稳定、防水的保护膜。
使用方法:洗净汽车。完全干燥。使用前摇动罐子。均匀喷涂即可。适用范围:汽车的表面及槽沟。
注意事项:不可使用在以桐油为基础的油漆面上。为易燃物。保护漆与保护剂 蓄电池接线柱保护剂 真皮保护剂 铝钢圈亮丽保护漆 第五节 汽车涂装的辅助材料
一、稀释剂
二、防潮剂
三、催干剂
四、固化剂
五、脱漆剂
第九章 汽车车身涂装的工具与设备
一、教学目的:
1、熟悉空气供应系统、喷烤漆车间设备;
2、掌握喷枪等工具的使用与故障排除。
二、教学内容:
第一节 车身表面预处理的工具与设备
一、手工机械除锈工具
二、手工机械打磨工具 第二节 喷涂的工具与设备
一、喷枪
1、喷枪的功能
2、喷枪的类型:普通、高压无气、静电
3、普通喷枪的类型:吸力、压力、重力
二、空气压缩机 第三节 干燥设备
一、红外灯
二、烘箱
三、喷漆烤漆房
第十章 车身涂装材料的调配与使用
一、教学目的:
1、了解汽车涂料的选用方法;
2、掌握涂料颜色的调配方法;
3、熟悉涂装病态的表现和防治方法。
二、教学内容: 第一节 汽车涂料的选用
一、汽车修补漆
汽车修补漆顾名思义是指对汽车车身原厂漆进行重新修补用的油漆。它只能由工人用手工作业,喷涂必须在低温(60摄氏度以下)操作。修补漆必须具备两种功能:保护功能及美观功能。包括:腻子类、底漆类、面漆类
汽车原厂漆使用的油漆,与一般汽车修补漆有所不同,汽车原厂漆是汽车出厂前统一涂装所用油漆。汽车厂对其整车所用油漆有专门要求,所以大多数汽车厂与造漆公司制定了特殊的供货协议。而未经加工的金属车身,因没有其他塑料附件,加上喷涂作业在涂装生产线上温控环境下进行,故一般选用高温烘漆。
二、原漆面油漆类型的确定
1、目测法。如果车身外形线附近的表皮组织粗糙,或漆面摩擦后出现了“抛光组织”,则说明原来用的是抛光型油漆。
2、溶剂法。用蘸有硝基漆衡释剂(香蕉水)的白布摩擦漆膜,观察漆膜溶解的程度。如果漆膜溶解,并在布上留下印迹,则是自干漆;如果没有溶解,则可能是烘漆或双组分漆。丙烯酸聚氨酯漆没有自干漆那样容易溶解,但有时溶剂能渗进去,消弱表面光泽。
3、加热法。首先用细砂纸蘸水打磨,使漆膜失去光泽,然后用红外线灯加热。如果钝化表面重新出现光泽,则说明是丙烯酸喷漆。
4、硬度测试法。各种油漆干燥后漆膜的硬度不一样的。一般来说,双组份漆和烘漆的漆膜的硬度比自干漆高。确定漆膜硬度和厚度最常用的方法,是用电磁式厚度计或机械式厚度计测得。第二节 涂料颜色的调配
修补漆色标定:根据亮度、色调、色度,用图解法确定油漆和汽车颜色之间关系的过程,为颜色标定。颜色标定只有在汽车本身对比时才有意义。掌握和
应用颜色标定方法,同时能区别在亮度、色调、色度方面变化产生的差异。第十章
由于汽车原面漆颜色成分不同,光照程度不同,使汽车褪色程度造成很大差异。例如:汽车存放在车库里颜色褪得比较慢,而停放在路边、树下的汽车褪色比较快;在西北高原,因日光中的紫外辐射较强,汽车的颜色变化快;在工矿城市使用的汽车,因酸雾较强颜色影响较大。因此,在汽车修补面漆的调色过程中,应考虑褪色面漆的变化情况。一般讲,新车在开头几个月颜色褪得最快,以后就慢了下来。
调色是汽车修补漆配色的一个重要环节,如果弄懂了调色理论,了解周围环境对颜色的影响,拟定完整的调色程序,就可以为调出正确的颜色。调色的基本目的:
1、调节修补色漆与汽车原漆之间的细微差别,使两者相配。
2、使修补色漆与褪色的汽车面漆相匹配。
3、在无配方或无漆码的情况下,调配汽车修补色漆。颜色基础 颜色 光谱三原色
在我们生存的这个世界,有二种色彩体系,一种是光谱色,也就是我们在电脑使用中经常听到的RBG色系。光的三原色是红(red)绿(green)蓝(blue),简称RGB。但是目前来看,这种色系只用于电脑/电视显示器,对于涂装而言,影响不大。所以我们这里不详谈。印刷三原色
另一种色系就是我们画画和印刷所用的CMYK色系。它的三原色(primary hues)是我们熟悉的红(red)黄(yellow)蓝(blue),简称CMY。由于实际操作中很难用三原色调出太多的暗色系颜色,所以我们往往会往三原色中加入黑色,从而形成了CMYK色系。色调
在我们的现实中,总会有一些颜色使人心潮澎湃,又有一些色彩使人心静如水。在专业上,我们会一些使人感到温暖、激动的颜色称为暖色,这暖色的这一类型统称为暖色调。同样,我们把一些使人感到寒冷、冷静的颜色称为冷色,而冷色的这一类型统称为冷色调。
间色
当我们把三原色中的红色与黄色等量调配就可以得出橙色,把红色与蓝色等量调配得出紫色,而黄色与蓝色等量调配则可以得出绿色。由三原色等量调配而成的颜色,我们把它们叫做间色(secondary color)。当然三种原色调出来就是近黑色了。补色
在画画时,我们会发现把红色和绿色调配在一起会变成灰色,这就是互补色了,专业上我们说红色是绿色的补色,反之亦然。在色环上,原色与其对面的间色互为补色。同样,黄色与紫色是互补色,蓝色与橙色是互补色。互补色放在一起会有和谐的效果。复色
如果我们把原色与二种原色调配而成的间色再调配一次,我们就会得出复色。在一些教科书中,复色也叫次色、三次色。复色是很多的,但多数较暗灰,而且调得不好,会显得很脏。无彩色
在涂装中,并不见得我们会用得很多的色彩缤纷的颜色。在专业上,白色和黑色,以及黑色与白色调配出来的灰色称为无彩色。特殊色
有两种色,我们称为特殊色--金色与银色。为什么称它们为特殊色?你会发现用三原色或者更多的间色都根本无法把它们调出来,不信你就试试吧。色相
这里所说的色相(hue)和我们读报纸说谁谁出卖色相的色相是完全不一样的东西。专业上,我们把根据颜色在光谱中的位置,并赋于名称,这就是色相。明度
明度是指颜色中所包含的黑白成分的多少。有时候我们也称它做灰度。如果你还不明白,可以把彩色照片拿到复印机去复印就可以看到不同的彩色相对应不同的灰色。黄色是明度最高的,所以你复印黄色的话,出来仍是白的(纸张跟没复印一样)。彩度
彩度,有些教科书也叫做纯度,它是指色彩的饱和度。对比
不同的颜色放在一起,它们的对比是不一样的。特别是在做广告牌时,如果对比太弱,那观众的识别度就越差。当然,在室内设计中,不是对比越强就越好的,比较理想的是采用互补色的对比配搭。类似色
在色环中邻近的一些颜色,我们就把它们叫做类似色。类似色在室内设计中使用是极为频繁的。把它们放在一起,看上去是很配的。配色要点及用量计算
视觉三要素:光线、物体、观察者 日光、白炽灯、日光灯的色相 光源与非光源 反射、透射、吸收 色调、明度、纯度顺序
用量确定:Q=ū/[(1/D)-(1-N)/d)(g/m2)Ū为涂膜厚度Ūm,D为涂料密度(g/cm3),N为涂料中不挥发成分含量(%),d为涂料中所含溶剂密度(g/cm3)。调色设备
一、调漆机
二、阅读机
三、调色电脑
四、电子秤 涂料粘度调整
一、工具
1、粘度计
涂-4粘度计测定的粘度是条件粘度,即为一定量的试样在一定温度下从规定孔径的孔所流出的时间,用秒表示。用以下公式可将试样流出时间秒(s)换算成运动粘度值(mm2/s)。
t< 23s时,t=0.154μ+ 11 23s≤t≤150s时,t=0.223μ+ 6.0 式中:t为流出时间,s;μ为运动粘度,mm2/s。
2、油漆调配比例尺
二、调粘度工艺
第三节 涂料质量及涂装病态与防治 质量评价
GB/T1723-1993 涂料粘度测定法 GB/T1727-1992漆膜一般制备法 GB/T1730-1993 漆膜硬度测定法 GB/T1731-1993漆膜柔韧性测定法 GB/T1732-1993漆膜耐冲击测定法
GB-T1730-1993 漆膜硬度测定法摆杆阻尼试验 GB-T1733-1993 漆膜耐水性测定法 GB-T1734-1993漆膜耐汽油性测定法
GB-T1766-1995色漆和清漆涂层老化的评级方法 GB-T5208-1985涂料闪点测定法快速平衡法 GB-T5209-1985色漆和清漆耐水性的测定浸水法 GB-T5210-1985涂层附着力的测定法拉开法 GB-T6739-1996涂膜硬度铅笔测定法 GB/T6750-1986色漆和清漆密度的测定
GB/T6751-1986色漆和清漆挥发物和不挥发物的测定 GB/T6753.3-1986涂料贮存稳定性试验方法 GB/T9264-1988色漆流挂性的测定
2.汽车车身修复试卷 篇二
一、塞焊简介
塞焊是点焊的一种形式,在需要焊接的上层待焊钢板上(一般厚度在1mm及以上)钻或冲一个孔(见图1),焊接时电弧穿过此孔熔化下层钢板和上层钢板孔边缘,熔化的焊丝将孔填满(见图2),冷却后2层钢板被焊接在一起。车身修复一般推荐结构性板件上的钻孔直径为8mm,装饰性板件上的钻孔直径为5mm即可。
二、塞焊应用
现在轿车多采用整体式车身,车身是由许多钢板焊接而成,制造过程中多采用工业机器人电阻点焊的方式焊接车身。但在修复过程中,受车间设备和工艺条件的限制,很难实施电阻点焊。在这种情况下,一般采用塞焊的方式替代原来电阻点焊,因此塞焊在车身修复企业应用较广,是一门基本的焊接技术。
三、塞焊教学
塞焊在维修企业中应用较多,因此在车身修复专业课程设置中也是必学的焊接技术。塞焊焊接常见的有2层板焊接法和3层板焊接法,在车身修复中基本就涉及此2种情况。2层板焊接相对简单,3层板焊接相对困难,但在实际教学过程中发现,2层板和3层板焊接技术都不容易掌握。塞焊原则上要一次性填满,不仅要避免二次焊接的热量影响板件的性能,还要避免二次焊接时,焊接区域狭小空间不能被熔化的焊丝填满,而造成焊缝存在气孔的缺陷。因此短时间的课堂训练很难焊出效果较好的焊缝(塞焊的焊缝实际是一个饱满的焊点)。
四、塞焊质量要求
一次性焊完,塞孔被完全填满,焊缝饱满均匀,略高于上层钢板表面,焊缝直径略大于塞孔直径。
五、塞焊常见问题及原因
塞焊焊接要求手法熟练,沉着冷静。实际教学汇总发现塞焊质量主要存在以下几方面问题:
1.边缘漏焊———塞孔的周围有边缘没有被熔化的焊丝覆盖。
主要原因:
(1)新手慌张,手法不熟练;
2)焊接时观察不到位;
(3)焊接速度太快;
(4)导电嘴磨损,焊丝抖动。
2.不能填满———塞孔的边缘虽被熔化的焊丝覆盖,但焊缝高度未超过上层钢板表面。
主要原因:
(1)枪距太近;
(2)电流太大;
(3)焊接速度太慢。
3.焊缝太高———塞孔的边缘虽被熔化的焊丝覆盖,但焊缝高度远超过上层钢板表面。
主要原因:
(1)枪距太远;
(2)电流太小;
(3)焊接速度太快。
4.焊缝不圆———塞孔的边缘虽被熔化的焊丝覆盖,但焊缝边缘椭圆。
主要原因:
(1)焊枪走枪不稳;
(2)观察不到位;
(3)焊接速度太快;
(4)导电嘴磨损,焊丝抖动。
5.咬边———塞孔的边缘高度低于母材表面。
主要原因:
(1)电弧太长;
(2)焊枪角度不正确;
(3)焊接速度太快;
(4)电流太大;
(5)焊丝送进太快;
(6)焊枪角度不稳定。
六、教学中的问题与对策
1.语言教学抽象———从塞焊质量问题上可以看出塞焊要焊好不容易,塞焊教学过程中需要有效的方法让学生明白问题,掌握技巧。传统教学方法以语言叙述为主,对于思维能力和理解能力不强的中职和高职学生有不小的难度。现场讲解常常受限于空间狭小,不能保证学生都看得清,秩序容易混乱。
对策:结合PPT和数字资源教学,可以将整个动作过程展示出来,学生一目了然,教学事半功倍。
2.焊接训练浪费———手法理论学习简单,要把理论应用于实践并做好,则需要大量的训练,每次最少2块钢板,这对学校来说是一笔不小的经济负担,而且对环境不利和能源浪费,也不符合当前低碳环保的理念。
对策:教学过程中采用模拟焊接,手法熟练之后再进行实际操作。开始阶段先不装焊丝,取下焊枪导电嘴,枪嘴中双面胶固定截短的铅笔练习画圆手法,铅笔在钢板痕迹可以评判手法是否稳定;熟练之后装导电嘴,装焊丝,在焊机不通电的情况下再模拟焊接,最后才是实际操作。如此训练,可大幅降低训练耗材,节约成本,低碳环保,从细节处教育学生,养成一种节约环保的良好习惯。
3.塞焊修复工艺不科学———焊接影响因素很多,不按照科学合理的工艺去做将大大增加出现缺陷的机率。实际塞焊从工具准备到焊接,再到焊接后的打磨及操作完成的4S工作,整个工艺流程比较复杂,不好形象直观讲解。
对策:将整个过程拍成视频,配上讲解。让学生像看电影一样掌握整个流程及其操作要点和注意事项。
七、总结分析
借助科技发展的力量,可以有效解决当前车身修复塞焊中的问题。将以前晦涩抽象难懂的文字教学和比划教学,转换成形象直观的可视化教学,即使教学的设备和实训场地不完善,教学师资力量不雄厚,一样可以实现完美的课堂教学。学生在课堂学会的方法,养成的习惯将会引导他们在以后求学和工作的道路上继续探索进步。
教学的过程是一个与时代共进的过程,结合当前技术,利用合理的方法较好的实现了车身修复塞焊的教学问题,对于其它的技术知识教学也具有一定的参考价值。
摘要:<正>塞焊作为车身修复过程中电阻点焊的替代焊接技术,在车辆维修企业车身板件更换的过程中使用广泛,因此塞焊作为职业学校汽车专业焊接技术的一项基本技能被收录教材,开展教学。塞焊实施起来时间短,质量要求高,不易掌握,教学过程也存在不少问题。本文简述通过实践经验总结出改善教学效果,低碳环保的方法,供大家参考。一、塞焊简介塞焊是点焊的一种形式,在需要焊接的上层待焊钢板上(一般厚度在1mm及以上)钻或冲一个孔(见图1),焊接时电弧穿过此孔熔化下层钢板和上层钢板孔边缘,熔化的焊丝将孔填满(见图2),冷却后2层钢板被
参考文献
3.汽车车身修复实训教学形式的研究 篇三
关键词:汽车车身修复;实训教学;改革教学模式;现状分析与举措
随着社会的不断进步,汽车俨然成为人们的必需品,几乎已经达到每户一台车的状况了,因此汽车行业也迅速兴起,多种品牌汽车竞争激烈。所以伴随而来的就是在车身质量上的一些问题,当然在最早的国家第一辆汽车诞生时,也存在诸多不足,但是就现在的情况而言,确实很不乐观,因为它是人为造成的。
一、汽车车身修复
所谓的汽车车身修复就是指对整体车身进行钣金,喷涂修复等工艺,最后保持与原车一致;在钣金修复中主要包含钣金的鉴定与拆卸,以及对钣金进行修复和再次装配等工序,看似简单实质却是复杂困难;另外,在喷涂修复中主要包括对车身表面的预处理和相应涂料的选择以及颜色改配,最后进行涂装工序。这些工序虽然步骤简单但实际掌握却是困难至极,尤其是在实训教学中,要通过实体设备的练习和专业化的指导,在现阶段的教学中,这种实训教学还存在较大困难,所以需要多方面的改革。
二、汽车车身实训教学改革
对于教学改革来说,是教育体制中一种常见的措施,正因为教学体制的不完善才会进行相应改善,使之实现效果更为突出。改革的另一种形式就是创新,将原有的形式改善为新的形式,创新不仅对于个人而言重之又重,乃至对于整个国家都是不容忽视的,因为一切的一切都源于创新二字,从古代四大发明到当今数以万计高科技产品,当然汽车是一件更具有代表性创新与改革成果。
开展体验式实训教学,所谓的体验式实训教学就是指在教学过程中能让学生快速实现学习目的,在教学上能够引导学生进入创新思维的多重考虑氛围,让学生切实体验到身心投入式学习,使汽车车身修复的专业的知识能够稳固掌握和理解。通过体验式实训教学可以让学生从多个角度上学习掌握专业汽车车身修复知识,首先从科学角度上说,这种体验式实训教学能够在学生的情感上有一定影响,而且还在心灵上得到完善,让学生在自身技能上知道汽车车身修复的掌握程度,进而实现知识的牢固性。
另外,体验式实训教学可以为学生提供思想上的启迪与创新,让学生能够在自我能力上有所培养,在现有的汽车车身修复技术上融入自己的想法,更进一步适应现代化社会发展需要的能力。
从现实角度讲,体验式实训教学能提高学生意识程度以及对事物的价值观有直接性判断,哪部分是自己重点掌握,哪部分可以轻松了解,根据实体的修复参数值就可以表示一定的逻辑性,这样可以使大脑在分析上有一定的思维空间,所以通过这种教学方式让学生头脑更加灵活,学习知识速度更快些。
三、汽车车身修复教学现状
无论是大学还是大专学校的教学都是以授课的形式教导学生,通过对学生的不分专业性不分时效性的授课模式进行循环式教学,这样的做法虽然能满足学校要求,但实质上却背离社会的真正需求。对于汽车工程系所学的汽车车身修复课程来说,实训教学根本达不到目的,因为车身修复技术精准度以及汽车工艺的未来发展方向对于学生来说只知道其一而不知道实质,还有甚者根本就不懂。所以在实训教学中与现实存在很大的矛盾,下面就从本质上阐述一下:
1.实训的教学人数与实际的教学效果不成正比
针对教学而言,一堂课的课堂效果与班级所在人数的多少存在一定关系,根据史密斯曲线上所述,教学效果与班级人数呈反比例;看上去有点不切实际,但是事实却证明该理论在汽车车身修复实训中突出极为明显。合理的解释就是在一个班级中,如果人数较多,那么针对汽车车身教学的特殊性,会带来很大麻烦,因为车身修复需要学生的实践动手能力,如果不能让学亲手操作体验到真实物品,那么就会在未来的实际动手中形成胆怯意识,反而,如果让学生起身动手操作,就会留下深刻印象,但是对于人数较多的班级教学来说,人多就不好管理,不能做到针对性指导,虽然都能让学生操作实物,但只是简单的接触这又有何作用?
2.实训教学成本与教学质量上存在矛盾
伴随汽车行业的发展,我国的各大院校也开设相关的汽车专业,虽然都在开设汽车专业,但是对于汽车整形专业的院校却很少,即使有也不能排除只是简单地以授课为主,所以对于汽车车身修复课程的学习,必须要通过实际实训演练和指导为基础,才可以进行专业性的培养深造。那么,为何各院校中汽车车身修复的专业很少呢?原因就是开设本门课程需要大量的实体设备和专业性教学人员,具备这两点才可以为实训教学奠定基础。在车身修复课程中会对设备造成一定量的磨损以及浪费人力物力等资源,而且又没有为主办人员带来任何实用回报,因而汽车车身修复的实训教学步伐艰难。
四、相对应的举措
虽然达到具体的实训教学困难重重,但是我们可以转换另一种教学模式,根据汽车车身修复教学中的特点将实训教学划分为多个模块式教学,另外,可以针对不同的学生爱好培养不同的车身修复技巧,这样不仅可以减少设备的耗损,也可以节省相关资源。具体我们可以进行以下两部分模式:
1.实训工艺课程教学方案
对于车身修复专业的人员来说,需要其熟练地掌握车身修复技巧和扎实的专业知识,所以针对这两方面对相关人员进行分组式教学,将人员分配成几个小组,分别配备专业型设备和专业老师,两者共同完成每次的实体授课内容,不定期进行专业化标准性的测试,成绩合格者予以奖励,成绩不合格者予以相应的惩罚。
2.车身修复示范课程教学
对于这部分的学生可以采用多种教学媒介,因为他们仅是需要对车身工艺有一定的了解便可以,因此采取多人集体式实训教学,运用一台设备一位专业教师即可,将整个车身修复课程通过多媒体放映,两者相结合着授课,理论上的将是之后进行实际上的操作,利用实体的物体来阐述问题中多方面的变化,这样的教学也是实体教学,但是与前者的目的性却存在较大差异,两者各取所需,最终的目的都是实现专业化人才的培养。
伴随社会飞速发展,我们所能做到的就是在已有的方式上加以融入自身的思想,加以改善种种教学方式,尤其是在教学方式上一定不要再拘泥于固有的模式,要加以实训化实施。
汽车车身修复的实训教学从某种意义上来说还需要不断地完善,只有更好地抓住市场人才需要以及人才的培养方式,才可以最大限度地实现高效率,只有将学生的专业性课程进行合理化安排,才能全面提高实训教学质量,完善教学流程。希望通过本文对车身修复实训教学简要的分析,能够在一定程度上完善专业性人才。
参考文献:
[1]刘大军.东营中专学校实行职业指导导师制的实践研究[D].山东师范大学,2009-07.
[2]王峰青.教学活动中若干环境因子的研究[D].浙江师范大学,2010-06.
[3]高等职业教育实践教学体系的建立与探索[J].高等建筑教育,2010(5).
[4]程本付.汽車钣金维修工艺及现代化维修设备的应用[J].汽车维修与保养,2009(4).
[5]李奇亮.汽车车身修复与PLC技术教学改革的探索[J].当代职业教育,2011(8).
4.车身蒙皮修复中应注意的关键问题 篇四
一、镀锌钢板点焊参数的选择 在车身修复企业中,由于电阻焊(点焊、凸焊、缝焊和对焊)工艺与设备的`应用起步较晚,与堆焊和二氧化碳保护焊相比,焊工朋友的经验相对不足,操作起来可能有一些困难,尤其是近几年的新型轿车,其车身大量使用镀锌钢板,其工艺难度更大.
作 者:吉国光 作者单位: 刊 名:汽车维修 英文刊名:AUTOMOBILE MAINTENANCE 年,卷(期): “”(7) 分类号:U4 关键词:
5.汽车车身焊接工艺设计教案 篇五
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)。
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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。
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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
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证车身的装配和焊接。例 如,解放平头驾驶室的装配顺序就比较特殊,先形成侧后围焊接总成(左/右侧围与后围形成焊接总成),而后形成驾驶室总成。
2.1.2确定基准
整个车身的设计、制造、检验均建立在同一坐标系上,在车身设计时一般已经考虑到装配、焊接、总装配和搬运过程中所需的基准(孔、面),车身装焊的整个过程必须建立在一定的基准上 才能保证整车的几何形状和尺寸,同时这些基准也是夹具设计、制造、调整、检测和维修的基准。确定基准时应注意以下几个方面:
a.基准的统一性,在焊接过程中基准是逐步传递的; b.基准应便于测量;
c.基准应保证零件的准确定位; d.基准应考虑便于焊接操作。
2.1.3确定车身装配的几何精度及检测的基准面
几何基准是零件或部件的某个明显部位,用来确定该零部件在X,Y,Z坐标系统内的理论位置;准确的部件基准位置用以保证装配的几何形状的准确性,因此基准位置对装配工作非常重要,在研究焊接过程之前需要仔细分析部件的基准,必须与用户一起完成几何形状的分析,由用户确定其基准位置、或由设计人员确定后再取得用户同意。
为了使这些基准能一直保持准确,在夹具制造与安装调试过程中必须严格控制以下几方面。a.在制造焊装夹具时进行调整(检测);b.在生产时,对装配好的部件的最后几何尺寸进行校核;C.在维修装焊夹具时进行检测。
2.1.4确定装配顺序
车身的每个冲压件、分总成和总成都是按照严格的顺序进行组装、焊接从而完成整个车身焊接的,每个零件的装配顺序必须保证能完成全部焊接工作且便于焊接。
2.1.5焊点分析
表明焊点的主要参数(焊点的数量、位置、幅度、重要程度)是产品设计时决定的,但目前部分业主仅提供产品数模而没有产品图纸。这时,焊点的主要参数需要工艺设计人员确定。
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2.1.5.1定形焊点的确定
相对复杂的工件之间的焊 接,往往需经过组装、补焊的过程完成。在组装工位,由于生产节拍限制、设备数量布置空间需要和夹具有效空间占用等原因,不可能完成全部焊接工作,但必须完 成部分焊点,这些焊点应能保证工件离开夹具时的形状尺寸,这部分焊点称为定形焊点,一般情况下定形焊点占总焊接点数的1/3左右。
2.1.5.2焊点分组
车身每个总成上都要完成许多焊点,在编制工艺时必须对焊点进行分组,即将1把焊钳在1个工作节拍内完成的焊点分为1个焊点组。
2.1.5.3焊钳初步选型
焊点分组工作完成后即可进行焊钳选型,确定焊点组的数量即焊钳的最小数量,根据工件的形状及尺寸确定焊钳的形式(X 形,C形)及喉深、开档、行程、电极形状,焊钳的吊挂形式(横吊、纵吊、转环)根据焊点位置和操作位置确定。焊钳型号的确定要在夹具总图设计完成之后,根 据选定的焊钳制造商提供的型谱进行焊钳型号的选择,对于在型谱中找不到合适焊钳焊接的焊点,需要重新设计焊钳与之匹配。2.2编制工艺过程卡
在具备前提条件下,经过工艺分析,就可以开始编制装焊工艺过程卡。工艺过程卡是装焊线设计、制造和调试整个过程的指导性文件,是装焊线全部工作的基础,装焊工艺过程卡的编制深度和质量对装焊线设计、制造。调试整个过程的质量甚至成败起决定性作用。2.2.1生产节拍
一般生产节拍可按式(1)计算:
T节=全年工作日x每日班次x每班工时xK1 x K2/年纲领(1)式中,K1 为工时利用率,一般取 0.9;K2为设备利用率,一般取0.8-0.9。
2.2.2工位设置及工位生产周期
工位是构成生产线的基本 单元,工位生产周期必须小于或等于生产线节拍。工位生产周期是从待焊接零部件上料(装件)开始到完成本工位全部作业并将工件取出的整个过程时间,同时应考 虑工时利用率及设备利用率。工位生产周期与操作工人的熟练程度有很大关系,一般准确的工位生产周期需由实测确定,工艺设计旧寸应使所有工位的工位生产周期 尽可能相等并接近生产节拍。
2.2.3工作密度
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工作密度是指一个工位上设置的焊接设备数量及操作工人数量,主要由工件外形尺寸、焊接工艺方法和焊接工作量决定。
a.按工件外形尺寸决定工作密度。
外形尺寸小于1000 mmxl 500 mm,工作密度取1;外形尺寸小于2 000 mmxl 500 mm,工作密度取1-2;外形尺寸小于3 000 mmx 1500 mm,工作密度取2-3;外形尺寸小于6 000 mmx 1 500 mm,工作密度取3-4.b.按照焊接工作量和生产节拍确定工作密度。2.2.4工时定额估算
工时定额=焊接工作时间+辅助工作时间
每一工位或工序的时间定额一般由装件、夹具动作夹紧、焊接、松开夹具和将工件送至下一工位的时间累计构成,也可用焊接时间放大而得出,即概算定额,工序时间定额(工时)=焊接工作量÷焊接速度xK。
以下是几种焊接方法焊接速度的一般状况估算值,其焊接速度与焊点及焊缝的间距、分布、焊钳及焊枪的接近性、工人操作难易程度等有一定的关系,故仅供工艺编制参考。a.手工焊钳点焊15点/min;b.机械手焊钳点焊20点/min;c.C02半自动焊300 mm/min;d.机械手C02自动焊400 mm/min;e.螺柱焊(手工8 个/min;f.凸焊螺母(手工)3个/min;g.铜钎焊100 mm/min。
2.2:5工艺卡的内容
a.焊件(总成或合件)简图一般为轴测图(立体图),图中:应标出进入装配冲压零件的名称、图号及数量;同时要标出焊点的位置、数量,甚至施焊的顺序;各种标准件如螺母、螺柱、支架等位置、数量及焊接方法。b二工艺过程描述:从工件(零、合件)的装入、定位夹紧、焊接及焊后将合件送往下工序的整个过程,按先后顺序既简单又全面的描述。
c.工序所采用的夹具、设备、辅具及工具的名称、编号及数量作定性及定量分析。
d.给出工序的时间定额,甚至分每一工步给出,而工时的确定有如下几种方法:凭经验;采用人工模仿,秒表测定;计算机仿真。
2.2.6工艺卡的格式
工艺卡格式见焊接工艺卡附表(如表1)。
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2.2.7工艺卡编制的工作量
以三厢轿车为例估算:简图约100张,工艺卡约200张,需要3个有经验的能够独立工作的技术人员花两个月的时间完成。
3、工艺设计
工艺设计是焊接生产线设计的基础,其他专业(机械化、非标设备、土建、公用、电控)设计均以工艺设计文件为指导,工艺设计文件的深度必须满足相关专业的设计需要。工艺设计文件一般包括以下内容。
3.1工艺设备安装图
标明工艺设备安装位置、设备外形、编号,原材料、半成品、成品存放地及通道,工人操作位置,预留面积(如果有),起重设备质量、跨度、轨道线,机械化运输悬
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链、单轨等的范围轨迹,水、电、气供应点及局部通风位置的坐标等。
3.2设备明细表 3.3焊机、时控箱布置图
表示焊机、时控箱及相关设备的型号、数量、安装位置、安装方式、接管尺寸等内容,供公用各专业设计支管线和焊机、时控箱安装时使用。简单的装焊线可直接在车间工艺设备安装图中表示。
3.4焊钳、平衡器布置图
表示焊钳、平衡器的型号、数量、安装位置、吊挂方式,供焊钳安装使用。简单的装焊线可直接在车间工艺平面图中表示。
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3.5滑轨、滑车布置图
表示滑轨型号、长度位置,滑车形式、尺寸、位置、数量,供机械化专业设计滑轨、滑车安装图使用。简单的装焊线可直接在车间工艺设备安装图中表示。
3.6标准设备订货任务书 3.7非标设备设计任务书
说明对机械化运输方式的要求,与机械化相关的吊挂要求,设备长、宽、高及其技术要求,工艺参数,最大工件尺寸、面积和质量等。
3.8夹具设计任务书
夹具设计任务书(如图3)是夹具设计的指导文件,也是夹具最终验收的依据,所以夹具任务书一定要得到甲方的认可并签字。
3.8.1编制的前提条件
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a.已编好的工艺卡,认为确实可行并得到用户的认可。
b.按合同与业主商定的技术条件,如手动或气动,外购件的来源等。3.8.2编制步骤
a.根据工艺卡了解装配顺序、焊接顺序、焊钳类型、操作位置来确定工件的位置,以及工作台面的高度,同时确定台面是固定或是可旋转(水平或垂直),是否需要带举升取件的装置。
b.确定进人装配的零部件定位及夹紧点,并表示出来,给出序号。c.确定定位销及支承夹紧器的形式,并将断面图画出。d.确定测量点及计算出其数据(理论数据)。3.9检具设计任务书 3.10工位器具设计任务书
工位器具设计任务书是工位器具设计的指导文件,也是工位器具最终验收的依据;工位器具任务书必须符合设计深度要求,必须经业主签字确认后方可进行工位器具设计。说明放置工件的名称、编号、数量,工件放置形式、运输形式,必要时画出简图及注明尺寸。
3.11公用管道司令图
用以指导厂房管线设计的管线总体布置:规划图,避免管线之间或管线与建筑物/构筑物之间直接相碰或不满足规定的安全距离要求。
3.12车间土建资料 3.13 车间公用资料
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4、工艺设计的主要注意事项
a.汽车车身在装焊过程中,合理分块非常重要,而车身总成的分块大体相同,但往往对头接缝处有所变化,要认真分析。分块决定夹具的套数、工艺流程,是工艺设计的第一步。
b.工艺设计不能只顾眼前,应该远近结合、滚动发展,做到近期合理、远期可行。c.要充分考虑混线生产的可能性,在夹具设计任务书和工艺设备选型上尽可能柔性化。
d.生产方式尽可能精益,尽量减少在制品存放,大型外覆盖件的物流尽量短;灵活布局车间内的各条生产线,使各生产线之间工件输送及与其他车间的衔接尽量短捷、顺畅,提高生产效率。
e.生产线的布置要考虑空中机械化运输设备和水、电、气管线布置流畅。f.小件生产尽量集中布置,提高设备利用率。按照工艺流程在线旁布置小件的模式,从节约成本的角度看是不可取的。
g.焊钳的选型不容易做好,在焊接生产线调试过程中更换5%的焊钳是比较低的,故需要进行三维焊钳与夹具的焊接过程动态模拟,提高选型准确性。
h.有条件的项目建议应用数字化工厂软件虚拟焊接车间,将以往设计中不宜发现的问题经过计算机仿真,较早地被发现和解决,提高设计方案、图纸的准确性和节拍平衡。
i: 工艺设计不能脱离生产管理系统,计算机系统在那些工位取得生产信息,就要求在设备定货技术任务书明确功能及接口条件。
5、结束语
焊接工艺设计涉及的知识 领域宽,受到制约同样比较多,比如产品系列、用户观
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念、工艺水平、质量精度要求、周边物流状况、投资限制、原有厂房及厂区等,因此要求工艺设计人员见多识 广。生产线技术水平和自动化率不是越高越好,也不是生产线投资越低越好,在保证产品质量的前提下,高性价比的焊接生产线是工艺设计永恒的追求目标。随着我 国汽车行业自主品牌的不断增加,焊接工艺设计也必实现由国外设计多而转变成国内设计多,将会有更多的自主品牌焊接生产线得到广泛应用。
——四川绵阳理工学院
6.新能源汽车车身设计探索 篇六
电动汽车系统分析与设计
论文题目:
新能源汽车车身设计探索 指导老师:
邓亚东
学院班级:
车辆A1101 学生姓名:
张 劼 学
号:
1049721102100
2012年 6 月
武汉理工大学研究生课程论文
新能源汽车车身设计探索
张 劼
(武汉理工大学汽车工程学院;车辆工程A1101班;1049721102100)
摘要:本文从空间布局、轻量化和空气动力学三个方面阐述了新能源汽车车身设计的发展方向和主要技术手段。空间布局主要考虑汽车尺寸限制及设备的集成化和分区域化;轻量化需要从设计、材料和工艺等多方面着手,减轻重量并确保性能;空气动力学优化可尽量减少空气阻力对汽车高速行驶的不利影响,有助于提升汽车速度和减少能量消耗。
关键词:新能源汽车;车身;空间布局;轻量化;空气动力学
Abstract: This paper explains the direction and technical means of vehicle body design from three aspects: space layout, lightweight and aerodynamic.The spatial layout mainly considers the vehicle size limits, equipment integration and sub-regionalization.Lightweight should be realized by design, materials and processes, reducing weight and ensuring the performance.Aerodynamics optimizing minimizes air resistance at high speed and helps to improve the vehicle speed and reduce energy consumption.Keywords: new energy vehicles;body;space layout;lightweight;aerodynamics 引言
当下,新能源汽车正逐步成为汽车领域的前沿方向和发展热点。造成这一现象的主要原因是日益增长的原油价格及其背后的能源危机;同时,人们的注意力越来越多的集中到节能环保的主题上来,从单纯关心汽车动力性能转变为对动力、安全、节能和环保的综合要求。
各国研究机构和各大车企针对这些变化和需求,在新能源汽车的设计研发中提出了各自不同的方案和主张。主要的技术方案集中在纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车这三个方向上。
然而,无论采取何种技术方案,首先要考虑和解决的还是车身问题。任何技术和设备必须依托车身这个载体,而优秀的车身设计也能充分发挥出设备的特性和优势。目前,新能源汽车车身有彻底原创设计和利用已有车身进行改造两种思路。两种设计思路的目标是相同的:即要使汽车拥有足够的设备放置空间和人员乘坐空间;要使车身结构应尽可能达到轻质高强度;要使汽车具备优良的空气动力学特性。设备及空间布局
新能源汽车的各种设备和传统汽车相比有着很大差异。例如,纯电动汽车会用电动机取代内燃机,并且需要大量的空间来放置电池组;混合动力汽车同时拥有内燃机和电机两套设备,因此对空间和布局的要求明显提高;燃料电池车则需要安装储氢罐、燃料电池组和电机等设备,在空间和安全性上都需要充分考虑。
基于新能源汽车的这些空间要求,不同型号尺寸的汽车应选取适合自身的车身空间布局方案。
武汉理工大学研究生课程论文
2.1 大型客车的布局方式
大型客车普遍采用桁架焊接的车身制作模式,具有结构规整、空间大的特点。又由于客车本身体量较大,因而很容易安装新能源汽车的设备。研制新能源客车,完全可以利用现有的车身,只要稍加改进即可。客车造型方正,空间充裕,可以容纳大尺寸的动力系统和较多的电池组(或储氢罐),这有利于提升汽车的动力性能和续航能力,也不必对设备的集成度和紧凑性提出过高的要求。
总的来说,客车车身具有较好的通用性能,适合各种新能源设备的布置需求,针对车身的全新概念研发较少,主要考虑如何利用现行的车身结构进行合理布局。
图2.1所示为北京奥运会某型纯电动客车的布局方式。该电动汽车的车身结构是在原燃油客车车身结构的基础上改进设计的,布置方式和原车有了很大不同。发动机舱被用来放置电动机,电池组则布置在了车身两侧的底部框架内。这样的布局方式充分利用了客车底部到地板之间的空间,搭载了大量的电池组;动力装置的位置没有改变,这就避免了其他传动结构的大改动,减轻改型的工作量,最大程度的利用了原车已有的技术设备,节约了研发的成本。这种通过对车身进行有限度的改进,从而获得新能源客车的方式是较为合理的。
[1]
图2.1 某型纯电动客车的车身布局方式
燃料电池客车和纯电动客车较为相似,只是将电池组换成储氢罐,再追加一套燃料电池系统。其布局和纯电动汽车基本相同:在原先放置电池组的位置安装储氢罐;燃料电池系统根据尺寸来确定安放地点,可以和电动机一起放置于发动机舱里,也可以安装在原来装电池的地方。
混合动力客车不需要很多的电池组或储氢罐,但其动力系统较为复杂,整合了内燃机和电机两套系统,并且还配备了复杂的机电耦合组件来实现不同工况下的模式切换。针对这种情况,就必须将后部的舱室空间腾出来,以便放置整套动力系统;电池组等其他部件利用两侧靠前的空间放置。图2.2所示的TEG6128SHEV串联式混合动力城市客车就体现了这样的布局方式[2]。
图2.2 TEG6128SHEV串联式混合动力城市客车车身布局
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2.2 中小型及微型汽车的布局方式
中小型及微型车的尺寸和造型与大型客车截然不同,在空间布局和设备的紧凑度上要求要高得多。无论是设计新车身还是利用已有车身,都必须将车内空间充分利用起来。由于小车的曲线造型复杂,空间结构不是方正规整的,所以设计和改造都具有相当的难度。
图2.3所示为我校的楚天一号氢氧燃料电池汽车。该车车身为雪铁龙爱丽舍三厢版本,发动机舱内放置了燃料电池系统和电动机等动力部件,车尾行李舱放置储氢罐。这样的布局方式在中型车中较为先进:动力系统和燃料系统完全分离开,一方面提高安全性,另一方面也有利于动力系统的整合和集成;储氢罐单独放置于车尾是最为安全的,而且行李舱空间较大,可以容纳较多的储氢罐,提高汽车续航力。要实现这一结构布局,关键还在于发动机舱的空间利用,在于燃料电池系统和电机等的整合。从图2.3可以看出,发动机舱内的布置是相当紧凑和密集的,上部主要是燃料电池组及配套附件,下层安装电机系统。
图2.3 楚天一号氢氧燃料电池汽车车身布置
图2.4~2.6所示为各汽车公司专门设计的新能源汽车的车身布置结构。图2.4为日产聆风(纯电动汽车)的布局方式:电机放置于前部,电池组放置于中后部的地板下,实际就是将地板向上抬升一定距离来创造出电池组的安装空间。图2.5为通用公司的纯电动汽车方案,其电机布置与聆风相同,电池组则集中安置于后轴的行李舱下部及左右座位间的过道里。这样的布局就不会抬升地板高度,从而不影响整车高度及乘员空间。
图2.4 日产聆风布局
图2.5 通用公司的电动汽车方案 图2.6为本田燃料电池汽车的布局,和楚天一号的两端布置不同,该方案为三段式:作为动力源的电机布置于汽车前部的发动机舱内;产电的燃料电池系统位于中部的地板下;储氢罐放置于后轴处的行李舱下。相对于楚天一号,这样的布局更为明朗,功能区域划分明确。当然,这样的布局方式也与车身的其他因素有一定关系:该车是将三厢车融合为一个整体流线造型的风格,前部的舱室明显要比传统三厢车短小,而后部空间较大,因此必须将电机和
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燃料电池分开安装。
图2.6 本田燃料电池汽车布局
图2.7为某微型电动汽车车身结构。微型汽车的车身尺寸更小,尤其在长度方向上没有足够的空间,因此只能更多的依赖抬高地板来获取放置空间。下图的微型汽车就是如此,其地板的抬高距离明显要大于中型汽车,整体结构非常紧凑。
[3]
图2.7 某微型电动汽车结构布局
2.3 小结
总结上文可以得到新能源汽车车身布局的基本方式方法:
1)车身尺寸越小,越要考虑布局的合理性和紧凑性;大型客车利用现有车身即可满足要求,小型微型汽车往往需要设计专门的新能源汽车车身。
2)中小型汽车的布局设计强调功能区域的明确性和单个区域内的设备紧凑性。3)地板下放置储能设备(主要是电池组)的方式在中小型及微型车中被广泛采用;微型车较为依赖这种方案来克服尺寸小、空间不足的问题。
4)中型汽车可对放置位置进行适当调整(如移动到后轴区域或者布置于两作为中间的过道),尽量减小乘员区的地板抬高距离。
5)燃料电池汽车的储氢罐普遍后置,安装于行李舱下或行李舱内。车身轻量化及结构强化
新能源汽车最主要的目标就是节能环保减排,因此减轻车体自重从而减少燃油消耗是新能源汽车开发研制中的重要环节。由于电池组、储氢罐等设备本身质量就已经很大,故而新能源汽车的轻量化要求比起普通汽车要高得多。在大幅度追求轻质的基础上,车身还必须满足一定的结构强度和其他性能指标(例如NVH、工艺和成本等),因此这并不是简单的减重问题,而是与车身性能设计紧密联系的系统的平衡设计[4]。
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达成上述目标的途径主要有三种:结构设计、材料选择和优化制造工艺,下面分述之。
3.1 结构设计
(1)零件的结构优化
零件的结构优化可以通过降低钢板厚度,同时在关键部位增加加强筋或适当增加材料强度来保证零件的强度、刚度性能。同时,也可以在非关键区域增加减重孔、切除多余翻边等。
(2)零件的断面优化
零件的断面优化主要是考虑断面惯性矩和断面面积之间的平衡,通过不断的优化分析来实现用最小的断面面积达到最大的惯性矩这一目标,从而提高车身结构刚度性能,减轻车身质量。
(3)钢板厚度对性能提升的敏感度分析
钢板厚度对性能提升的敏感度分析是通过将车身各个零件的钢材厚度作为变量来建立数学模型,以保证模态、刚度、耐撞性等工况的性能要求为前提,采用拓扑运算的方法,分析所有变量对这些工况综台性能的敏感程度,提高部分敏感零件的钢板厚度,降低其他不敏感零件的钢材厚度,最终实现降低车身总质量。
3.2 材料选择
(1)提高高强度钢板的使用比例
提高高强度钢板的使用比例不仅可大幅度减轻车身质量,同时也有利于提高车身碰撞和耐久性能。目前,国际上的一些新车型,其屈服强度在550 MPa以上的高强度钢板占30%;在其碰撞关键路径,如A柱、B柱和门槛等区域采用热成形工艺,将零件的屈服强度提高到1000MPa以上。
(2)轻质材料替代传统的钢材
轻质材料主要包括工程塑料、玻璃纤维复合材料、铝合金、镁合金等。其应用区域主要集中在外覆盖件及部分非碰撞的骨架和面板零件。由于这些轻质材料的成本相比传统的钢材会高出1倍甚至数倍,因此目前多用于高端产品。
3.3 优化制造工艺
传统的车身制造多采用冲压工艺,其零件较多且焊接关系复杂。而一些国际上的高端车型已逐步采用型钢件和铸造件来替代冲压件,配合轻质金属合金材料的应用,既保持了车身的轻量化,又能得到较好的安全和耐久性,以实现必要的安装功能。当然,这些工艺在普通车型上的应用目前仍很悠闲,主要受制造设备投入和成本上的限制。
总的来说,新能源汽车在车身轻量化的研究上应该充分利用上述方法,根据自身产品的定位来确定综合的轻量化策略,提高车身的性能,满足新能源汽车的设计目标。
武汉理工大学研究生课程论文 空气动力学优化
现代汽车普遍具有较高的行驶速度,新能源汽车首先要满足必要的动力性能,因此也一定具备这一特点。在高速行驶的状态下,空气阻力的影响变得重要起来,较大的空气阻力会阻碍汽车达到更高的车速,同时也会增加高速行驶的能源消耗。新能源汽车车身必然需要通过空气动力学优化来克服空气阻力带来的不良影响。
从历史的角度来看,汽车车身的空气阻力系数是在不断下降的,这与汽车的提速、节能以及大众的审美取向有着密切关系,同时也得益于汽车空气动力学理论及实验手段的不断丰富和发展。尤其是当下的计算机模拟技术和风洞实测技术,为低风阻车身的设计研发提供了强有力的支持,大幅度降低风阻的想法得以实现。
图4.1为丰田普锐斯的外形设计。该车车身较普通汽车更为光滑平顺,没有过多的修饰,有利于气流的平顺通过。普锐斯的车头部设计相当简洁,不同于普通汽车着重于设计复杂多变的车头造型,整体化的简洁车头对降低风阻十分有利。普锐斯最为明显的外形特点就是拥有大斜度的A柱和C柱,其角度与车头车尾几乎一致。这使得三厢融合为一个整体,具备了更为流畅的一体式外形,从整体上改善了气流的分布。这样的一体化造型理念在图2.6中的本田燃料电池汽车上也得到了体现,且表现得更为彻底。
图4.1 丰田普锐斯外形设计
利用这一系列的空气动力学优化措施,普锐斯的风阻系数降低至0.25,相比普通汽车0.3~0.5的风阻系数又迈进了一大步,在高速行驶时的优势也更为明显。可以看到,汽车外形的简洁化和一体化既便于空气动力学的优化提高,也符合审美和设计前沿,将会成为新能源汽车车身的主流发展方向。结语
车身的布局设计是为乘员和设备的合理安放服务的。新能源汽车具有不同于普通汽车的各种设备,并且要满足乘坐的空间性和舒适性,因此必须通过良好的布局设计来优化车身,使其符合新能源汽车的使用需求。
车身的结构设计是为了尽量减轻车身质量并保证必要的性能指标。减重是新能源汽车节
武汉理工大学研究生课程论文
能减排的需要;优化结构是要使车身符合其他方面的性能要求而不至于因为减重出现问题。综合运用多种方法可以在结构优化的过程中使得各方面性能平衡。
车身造型设计关系到视觉审美和空气动力学性能两个方面,两者必须达成一致,不可偏废。目前的审美和造型取向都偏向于低风阻流线型的造型特点,追求简约和理性美感,这为空气动力学的优化提供了较大空间。利用整体化、简洁化的设计理念,加上空气动力学理论和技术的支持,新能源汽车的车身造型可以得到大幅的优化。
综合把握车身设计的这三个方面,可以使新能源汽车的性能得到提升,达到较高的设计要求,对节能减排做出贡献。
参考文献:
7.车身修复快修项目系列之二 篇七
目前市面上的快速补漆项目非常多,基本上所有汽车漆生产厂家都有面向维修市场的汽车修补漆技术。从工艺上来说,汽车修补漆技术已经非常成熟,的确能够将维修企业车身修复的生产效率大幅度提升。不过,在汽车修补漆技术工艺中,有一个关键环节,直接影响了车身修复的效率和质量,那就是调漆。
一直以来,调漆工作的技术瓶颈成为很多维修企业的心病。维修行业中熟练的调漆人员相对较少,即使不少汽车修补漆厂商能够为维修企业提供调漆服务,但是杯水车薪,远远不能满足维修企业的业务需求。而一个熟练的调漆工,一般必须具有5年以上的经验,才能满足修补漆的色差要求。对于一家规模较小的综合修理厂来说,培养或者聘请这样一名调漆工是不现实的。
安莱(北京)汽车服务连锁有限公司推出的卡朋特极速喷漆还原技术,具有“绿色环保、便捷快速、低价格、高品质”等特点。卡朋特极速喷漆还原技术采用高科技,由熟练的技师操作,最短45min完成车漆还原,从而有效提高维修企业车身修复业务的工作效率。
1 卡朋特极速喷漆还原技术工艺流程
从工艺上来说,卡朋特极速喷漆还原技术的操作流程与其他主要修补漆技术相差不大。现以狼堡灰颜色奇瑞A3保险杠左前侧擦伤修复为例,介绍该技术的具体操作过程。
(1)调漆(10min)
首先在资料库中查找奇瑞A3狼堡灰的漆面颜色配方,根据配方在调漆架上找到事先经过搅拌的所需要色母代号。将调漆杯放在电子秤上,按照该车原车漆配方依次倒入相应质量的色母。将混合的色母用调漆尺搅拌均匀,并与原车漆进行比对。比对时应不断调整调漆尺的角度,以保证调出的漆与原车漆相似度最大。如果调出的漆与原车漆有明显的色差,则需根据色差情况加入相应的色母,直到调出的漆与原车漆肉眼难辨。为了确保车漆修补效果,需要先用调好的漆喷一块试板,再与原车漆仔细比对。如果看不出色差,则调漆成功。
(2)打磨并刮涂原子灰(25 min)
用干磨机对前保险杠的受损部位进行打磨,露出羽状边。用原子灰填充打磨面并修刮平整,烘烤5min后对原子灰层进行打磨。由于修补部位结构相对复杂,除了用干磨机打磨外,还需要一定的手工对原子灰表面进行打磨光滑。再一次用原子灰对受损面进行填充,修刮平整后烘烤、打磨。采用2次原子灰填充、烘烤以及打磨的工序,每一次刮涂的原子灰层都很薄,目的是为了减少烘干的时间。
(3)喷中涂底漆和面漆(15min)
将受损部位周边用遮蔽纸进行遮蔽,注意保险杠与大灯、前翼子板接缝处以及保险杠上的镀铬装饰条都用遮蔽胶带封住。在已经打磨过的原子灰表面喷中涂底漆,待自然晾干后用细砂纸进行打磨。将打磨的粉尘吹净后,将调好的面漆加入一定比例的稀料和固化剂,喷涂在保险杠的受创部位。略微干燥后,在面漆上喷涂一层清漆。用特别的紫外灯对喷涂部位照射3~5min,加速面漆的干燥。至此,该车前保险杠擦伤修补工作进行完毕。
整个车漆修补的时间只用750min左右,除了所用的漆料及相关配套辅料外,一些特殊的工艺,如原子灰的刮涂、紫外灯的照射,都增加了车漆修补的效率。而修补后的漆面与原车漆看不出差别。
2 卡朋特极速喷漆还原技术特点
虽然卡朋特极速喷漆还原技术与其他汽车修补漆技术大同小异,但是总体来说,还是具有自己鲜明的特色。
(1)系列产品专为快速修复而生
卡朋特快速修补漆是按照原厂漆开发的配方,颜色准确度高达95%以上,肉眼几乎看不出差别。而且,卡朋特可以根据客户的需求,进行颜色配方的开发。更重要的是,除了色漆外,卡朋特开发了一系列完善的快速修复配套辅料,如清漆、中涂底漆、快速环氧底漆、高效快修原子灰等,进一步提高车身修复的时间。
(2)调漆技术简单易学
利用卡朋特简便的调色技术,新手经过培训,一个月内便可以完全掌握调色技术,并可以独立进行调漆的技术工作。而对于有喷涂基础者,仅需7—15天便可完全掌握卡朋特调漆技术。因此,对于一些稍微有些实力,车身修复业务较多的维修企业来说,选择卡朋特极速喷漆还原技术以及相关产品,还是比较适合的。一方面可以培训自己的调漆技工,另一方面卡朋特快速修补漆配方能够覆盖国内所有车型,适用于综合性维修企业车型多样性的特点。
(3)强大的服务支持
根据市场需求,目前安莱(北京)汽车服务连锁有限公司正在推出卡朋特快速补漆特色店加盟项目。建立这样一家卡朋特快速补漆特色店,包括产品和设备在内,前期投入不足4万元。加盟店可同时经营极速洗车、快速补漆项目。卡朋特团队还根据加盟店实际情况,提供市场评估、店面设计、专业培训、ABS管理系统、教材、店面宣传海报以及广告支持等服务,并有专业人员跟踪支持企业的运营管理、市场推广和业务拓展。可以说,无论是已经营业的综合性维修企业,还是有意加入汽车后市场的新晋,选择这样一种项目加盟无疑能够对自身业务的开拓和企业的盈利帮助极大。
后记:记者在安莱(北京)汽车服务连锁有限公司了解卡朋特极速喷漆还原技术的时候,碰到了一位年轻的老板,他学习这项技术已经1周了,陪伴他的是他的2名员工。他选择加盟卡朋特快速补漆特色店前,充分考察了市场需求,觉得对这项投资还是非常看好。他的加盟店已经基本完工,设备人员都已基本准备妥当,只等他学成后即可开业。当被问及他为什么要在这个开业前的紧要关头,还要亲自来学习这项技术时,他说他从来没有接触过汽车维修,要开办这方面企业,掌握这项技术是关键。
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