第三篇---车架

每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday车架组专业课件部门（小组）：SP平台部车架组讲师：车架组成员时间：1h目的：使员工了解车桥系统的相关知识每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday目录车架概述车架结构设计车架制造基本知识1234车架失效分析每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday一、车架概述就像人的身体由骨架来支持一样，汽车也必须有一幅骨架，这就是车架。什么是车架每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday承受行驶时所受的冲击、扭曲、惯性力等支撑连接汽车的各零部件承受汽车自身零部件的重量车架的作用每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday车架的类型广义的车架包括两大类，我们所说的车架一般指下面的1类。2.承载式车身主要用于轿车，承载式车身兼起车架作用1.传统式车架采用非承载式车身，应用于货车、越野车等每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday非承载式车身承载式车身每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday边梁式车架边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。边梁式车架车架分为三类每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday中梁式车架中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称为脊梁式车架。每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday综合式车架车架前部是边梁式，而后部是中梁式，这种车架称为综合式车架（也称复合式车架）。它同时具有中梁式和边梁式车架的特点。每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday１.梯形车架４.其他形式车架的发展２.中梁式车架３.承载式车身车架的发展每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday梯形车架是最早出现的车架形式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”每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称脊骨式车架，中梁的断面可以做成管形或箱形。每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday承载式车身也称作整体式或单体式车架。车身承受所有的载荷，充当车架，所以准确称呼应为“无车架结构的承载式车身”每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday其它形式车架钢管式车架就是用很多钢管焊接成一个框架，再将零部件装在这个框架上每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEverydayText1Text2Text3Text4将铝合金条梁焊接、铆接或贴合在一起组成一个框架，特点是成本高，不宜大量生产。每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday碳纤维车架为“特殊材料一体成型式车架”。车架的刚度极高，重量比其它任何车架都要轻，重心也可以造得很低。但是制造成本是它的致命伤，因此目前都只用于不计成本的赛车和极少数量产车上。每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday我们公司的SUV、皮卡车架采用的都是边梁式，但是其具体结构又不尽相同。根据底盘形式不同，车架分为K底盘形式与KD1底盘形式。K底盘车架主要应用于：哈弗、风骏等KD1底盘车架主要用于：迪尔、赛铃、赛酷等另外还有由K底盘车架衍生的变型车架，应用于赛影、赛铃。我们的产品每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEverydayK底盘以哈弗车架为例，其结构形式特点：前段中段后段1.采用边梁式2.分为前、中、后三段每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEverydayKD1底盘以赛铃小双车架为例，其结构形式特点：1.采用边梁式2.为左、右纵梁结构每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday二、车架结构设计车架在结构布置上应达到合理的目标，何为合理？所谓的合理就是在满足车架自身有足够的强度、刚度的要求及整车布置要求的前提下，达到便于安装和拆卸。车架结构是否关键需要从两方面分析，即车架自身关键结构强度、刚度和底盘件辅助关键结构的功能。每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday1.车架结构的受力要评价车架设计和结构的好坏，首先应该清楚了解的是车辆在行驶时车架所要承受的各种不同的力。如果车架在某方面的韧性不佳，就算有再好的悬挂系统，也无法达到良好的操控表现。而车架在实际环境下要面对4种压力。a.负载弯曲部分汽车的悬挂重量，是由车架承受的，通过轮轴传到地面。而这个压力，主要会集中在轴距的中心点。因此车架底部的纵梁和横梁一般都要求较强的强度。每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday如右图：利用CAE的分析手段来计算的车架弯曲刚度计算工况b.非水平扭动当前后对角车轮遇到道路上的不平而滚动，车架的梁柱便要承受这个纵向扭曲压力,情况就好象要你将一块塑料片扭曲成螺旋形一样。图3：扭转刚度计算工况。每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday图：3c．横向弯曲所谓横向弯曲，就是汽车在入弯时重量的惯性（即离心力）会使车身产生向弯外甩的倾向，而轮胎的抓着力会和路面形成反作用力，两股相对的压力将车架横向扭曲。↑f每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday车辆在行驶时，每个车轮因为路面和行驶情况的不同，（路面的铺设情况、凹凸起伏、障碍物及进出弯角等等）每个车轮会承受不同的阻力和牵引力，这可以使车架在水平方向上产生推拉以至变形，这种情况就好象将一个长方形拉扯成一个菱形一样。d．水平菱形扭动2.纵梁、横梁及其联接每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday常用材料牌号及含义含义最低屈服强度是235MPa的碳素结构钢含义优质碳素结构钢，含碳量0.2%Q235SAPH44020材料分类3.车架常用材料含义Q/BQB301-2003宝钢标准，抗拉强度≥440MPa每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday三、车架制造基础知识４.焊机焊胎车架制造２.冲压模具１.冲压工艺3.焊接工艺每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday（一）、冲压知识概述冷冲压：在常温下，利用冲压模在压力机上对板料施加压力，使其产生塑性变形或分离，以而获得所需形状和尺寸的零件的一种压力加工方法。1.冲压的概念每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday1）、分离工序是使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序。如落料、冲孔、切断、精冲等2.冲压的基本工序每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEverydaya、落料是被分离的部分为成品，而周边是废料；b、冲孔是被分离的部分为废料，而周边是成品;落料过程仿真冲孔过程仿真每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday冲裁变形三阶段过程弹性变形阶段塑性变形阶段断裂分离阶段冲裁变形过程仿真每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday毛坯在不被坏的条件下发生塑性变形需形状，尺寸和精度的加工方法。主要有弯曲、拉深、翻边等。2）、工序成形每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEverydaya、弯曲是将坯料弯成一定的角度，一定的曲率形一定形状零件的工序。§2弯曲时还应尽可能使弯曲线与坯料纤维方向垂直。§1板料外层受拉伸力，内层受压缩力。每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday★回弹现象--由于弹性变形的恢复，坯料略微弹回一点，使被弯曲的角度增大。一般回弹角为0～10°。b、拉深是利用模具使冲裁后得到的平板坯料变形成开口空心零件的工序。拉伸过程仿真每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEverydaya、对冲裁件的要求冲裁件的形状应力求简单、对称，有利于材料的合理利用（图9-20）同时应避免长槽与细长悬臂结构（图9-21），否则制造模具困难。利用率高利用率高落料外形不合理零件形状与节约材料的关系3.冲压件的结构工艺性简述每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday冲裁件的内、外形转角处，要尽量避免尖角，应以圆弧连接。以避免尖角处应力集中被冲模冲裂。冲孔件尺寸与厚度关系合理每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEverydayb、对弯曲件的要求弯曲件形状应尽量对称，弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲半径，并应考虑材料纤维方向，以免成型过程中弯裂。弯曲边过短不易弯成型，故应使弯曲边高度H＞2s。若H＜2s，则必须压槽，或增加弯曲边高度，然后加工去掉（如图）。每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday弯曲带孔件时，为避免孔的变形，孔的边缘距弯曲中心应有一定的距离（如图）。图中L＞1.5～2s。当L过小时,可在弯曲线上冲工艺孔,如对零件孔的精度要求较高，则应弯曲后再冲孔。C、对拉伸件的要求拉深件外形应简单、对称，且不宜太高。以便使拉深次数尽量少，并容易成型。每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday拉深件的圆角半径（如图示）应满足：rd≥S，R≥2S，r≥（3-5）S。否则，应增加整形工序。每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday在冲压加工中，将材料加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备（俗称冲模）。1、冲压模具3.模具概述每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday冲压件品种式样繁多，导致冲模类型多种多样。2、冲压模具分类1）冲裁模具带滑动机构的侧冲孔模具落料模具每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday2）、拉延模：使毛坯料片变成开口空腔状件的模具K2D螺旋簧支座拉延模示意图下模2.顶杆3.压边圈4.上模3）、成型模每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday2)、翻边不平整3)、翻边拉毛4)、翻边裂5)、翻边回弹6)、扭曲变形1)、成型不到位4、冲压件常见缺陷每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday焊接是通过局部加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使分离的两部分金属形成原子间结合的一种加工方法。焊接及其本质焊接两大特点就是加热、加压（二）、车架焊接概述每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday焊接熔化极熔焊压焊钎焊非熔化极电弧焊气焊激光焊焊条电弧焊埋弧焊CO2气体保护焊钨极氩弧焊电阻焊摩擦焊超声波焊烙铁钎焊火焰钎焊对焊缝焊点焊等离子弧焊焊接方法分类每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday焊接焊接做为现代工业生产中重要的连接金属方法，同样也被应用到车架生产中。焊接车架与焊接每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEveryday1.CO2气体保护焊车架中常用焊接方法CO2气体保护电弧焊属于气体保护电弧焊，利用外加气体作为电弧介质并保护电弧与焊接区的电弧焊方法。其适用于焊接低碳钢及低合金钢等黑色金属。图为CO2气体护焊的焊机每天进步一点点ImprovinglittlebylittleEve