第1章 汽车车身构件的可拆卸连接
汽车是由许多个零部件组装的,例如一部普通桑塔纳汽车就由25000多个零件组装而成。
汽车车身制造工艺通称为“四大主题工艺”,即冲压、焊接、涂装和总装。在整个汽车车身制造过程中,车身构件是采用冲压设备用薄金属材料按车身构件图样要求冲压成形的。车身构件经过焊接组装成组合件,制成“白车身”;“白车身”经过涂装,将车身的金属材料保护起来,进行防腐蚀处理;最后进行各个系统总成的组装。在汽车设计制造过程中工艺支持是很重要的,汽车生产工艺也是汽车设计的主要内容。它要能适应汽车大批量、机械化生产,并采用成熟工艺手段。汽车生产的零部件的冲压工艺和汽车构件焊接工艺都是在机械化生产线上进行的,其中汽车车身构件的连接主要是焊接工艺。汽车车身修复的主要工艺内容是汽车车身构件的分离、整修、选配或更换,这里的主要手段是汽车车身的构件连接工艺。
汽车车身构件的连接主要以焊接工艺为主,特别是整体式“白车身”几乎全部由电阻点焊连接。在整体式车身结构中,所有的车身构件都焊接在一起,构成一个整体式框架结构。在整体式车身结构中,主要构件包括散热器支架、内挡泥板、地板、车门槛板、发动机室的侧梁、上部加强件、下车身后梁、内部的护板槽、后备箱、地板等,如图1-1所示。
图1-1 整体式车身结构构件
汽车车身是所有车身附件和外部装饰件的安装基础。因此,车身结构定位的精确性,决定了所有车身附件、装饰件及悬架系统位置的准确程度。
车身修理过程中,应遵照制造厂技术文件中的建议,当需要分割车身构件时,一些构件不允许反复切割,一些构件必须遵循文件采取正确工艺方法进行分割,其中特别强调不要割断可能降低乘员安全性的构件。
汽车车身为了加强某些构件的强度,采用了一些高强度的结构钢板。例如,保险杠加强件和侧围门槛加强板,这些构件碰撞受损伤后必须更换,在任何条件下,都不能用加热的方法来矫正这些构件的高强度材料钢板。
汽车车身是由许许多多构件和零件组合而成的,连接方法主要分为可拆卸连接和不可拆卸连接两种。可拆卸连接有螺栓连接、卡扣连接、铰链连接;不可拆卸连接有压焊、熔焊和钎焊等,其中惰性气体保护焊和电阻焊最常用。
焊接是“白车身”生产过程中最重要的工艺,主要焊接工艺有电阻点焊、惰性气体保护焊和钎焊等,其中以电阻点焊最为普遍。
电阻点焊工艺适用于厚度为0.4~0.8mm的无镀层低合金金属材料钢板(碳的质量分数一般小于0.15%),两构件的金属材料钢板厚度比≤2.5∶1,特殊情况可以达到3.0∶1。在车身结构设计过程中,要尽可能避免厚度比大于2.5的两种金属材料的搭接电阻点焊。由于点焊工艺的特点,车身结构设计过程中要尽可能避免三层金属构件板焊接,坚决杜绝四层板焊接。
汽车车身在生产制造过程中机械化程度是很高的,其中采用电阻焊焊接车身构件的最多,但在汽车车身修复过程中一般都采用手工焊接工艺,主要是惰性气体保护焊和手工电阻电焊。
氧-乙炔焊虽然在车身修复中使用趋向越来越少,但在切割构件、消除构件应力等工艺方法中仍采用。汽车车身的修复使用最多的是惰性气体保护焊,其焊接工艺、焊接方法是汽车车身修复的主要工艺方法。在车身修复时,十分强调采用惰性气体保护焊的工艺方法的重要性。汽车车身构件大多数是薄金属材料,有一些还是高强度合金金属材料,在进行修复时,采用的焊接工艺对修复质量有直接的影响。因此,就要求修复人员全面掌握焊接方式,即平焊、横焊、立焊和仰焊的操作方法并熟悉其焊接工艺特点。在车身修复时,根据修复的需要常要采用对接焊、搭接焊、塞焊和定位焊等,这些工艺方法看上去并不复杂,但如何正确应用,将直接影响修复质量。汽车车身构件的金属材料,使用高强度合金金属材料也有增多的趋势,所以要防止对车身构件进行过度加热,否则将对构件产生非常严重的破坏,有的损坏是无法进行修复的。电阻点焊虽然操作并不复杂,但电极压力、焊接电流和加压时间等参数对焊接质量都有直接的影响。在汽车修复过程中,必须先清除电阻点焊,然后再进行电阻点焊,所以修复人员应掌握电阻点焊的操作方法和工艺要点,才能保证车身的修复质量。
钎焊虽然在车身修复过程中使用不多,但使用钎焊的车身部位都是要求防止漏雨、漏气和需要密封的关键部位,所以这些部位的钎焊质量直接影响车身的修复质量,修复后如果要返工则是很麻烦的事情。
汽车车身连接技术是汽车车身修复工作中重要的工艺技术,也是保证汽车车身修复质量的重要工艺手段,汽车车身修复技术人员和技术工人必须掌握这方面的理论知识、操作技能,以及熟练、正确使用相关附属设备,才能成为汽车车身修理行业的能工巧匠。
车身装配主要采用模块式装配,除以“白车身”为主体模块装配以外,还有以下四大装配模块。
① 车门总成的装配模块。
② 仪表板装配模块。
③ 车身内饰装配模块。
④ 车身外饰装配模块。
车身产品设计过程中要充分考虑生产过程中的装配工艺要求,包括生产节拍的保证、装配(拆卸)方便性的保证、标准件和装配工具的统筹考虑、工艺装配的要求以及装配过程中的检测要求等因素。同时,在产品装配工艺设计过程中,将从设计部门获得的产品设计数据作为工艺设计的基础工艺数据,以装配流程图的方式,直观地描述装配的过程和顺序,并以装配过程为主线,将每一过程所涉及的工艺数据、物料数据、工装数据、工时数据、通用工艺和生产反馈数据等有机地结合在一起,为生产提供完整的指导数据。汽车车身的装配生产线有较高的机械化程度,因此装配的精度也是较高的,在汽车车身修复时应尽可能地恢复这些装配要求和精度,这样才能更好地恢复汽车车身构件的功能。
汽车车身构件的可拆卸连接方式主要螺栓连接、卡扣连接、铰链连接;由于我国汽车工业与国外汽车行业有十分紧密的联系,所以在一些车身构件中还有英制、公制并用的情况。
在汽车车身构件中,被广泛应用的螺栓、螺钉、螺母、垫圈等,其结构和尺寸都已经标准化的零件称为标准件。