汽车车身材料

汽车车身材料汽车车身材料轿车车身是轿车的重要组成部分，由它构成了成员的乘座空间和乘乘座环境，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。车身用材料大致可分为二大类: 金属材料:钢板、铸铁等重金属材料;铝、镁、钛等轻金属及其合金材料、泡沫金属等材料非金属材料:工程塑料、纤维、树脂、玻璃、橡胶、非金属泡沫材料、非金属复合材料等 ...

汽车车身材料轿车车身是轿车的重要组成部分，由它构成了成员的乘座空间和乘乘座环境，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。车身用材料大致可分为二大类: 金属材料:钢板、铸铁等重金属材料;铝、镁、钛等轻金属及其合金材料、泡沫金属等材料非金属材料: 工程塑料、纤维、树脂、玻璃、橡胶、非金属泡沫材料、非金属复合材料等轿车车身材料的使用分类: 1、钢板:热/冷轧钢板、表面处理(镀覆)钢板、不锈钢板、高强度钢板等 2、轻金属材料:铝板、铝合金、镁合金、钛合金等 3、复合材料:玻璃纤维增强材料(GFRP)、碳纤维增强材料(GFRP)等 4、非金属材料:玻璃、塑料、橡胶、皮革、人造革、化学纤维等 5、衬垫材料:皮革、纸板、软木、石棉、人造革、泡沫塑料等 6、涂装材料:(构成:油料、树脂、颜料、稀释剂、辅助材料)底漆、面漆、腻子、辅助材料等 7、内饰材料:各类织物、皮革，软质材料，塑料等 8、胶粘剂:密封胶、粘接剂等汽车车身外壳绝大部分是金属材料，主要用钢板。早期的轿车车身沿用了马车车身结构，整个车身以木材料为主。1912年由爱德华.巴特首次制成了全金属的车身，1925年文森卓.兰西亚发明了承载式车身，车身由钢板冲压成型的金属结构件和大型复盖件组成，这种金属结构的车身一直沿用至今，得到不断的完善和发展。目前汽车上应用的材料有: 一镀锌薄钢板从 20世纪70年代开始轿车车身钢板采用镀锌薄钢板。镀锌薄钢板广泛应用在汽车上，这是因为它有良好的抗腐蚀能力。早年人们在试验中发现，将铁和锌放人盐水中，二者无任何导线联结时，铁和锌都会生锈，铁生红锈，锌生“白锈”;若在二者间用导线联结起来，则铁不会生锈而锌生“白锈”，这样锌就保护了铁，这种现象叫牺牲阳极保护。工程师正是将这种现象运用到实际生产中，生产了镀锌钢板。经研究，在镀锌量350克,平方米(单面)时，镀锌钢板在屋外的寿命(生红锈)，田园地带约为15一18年，工业地带大约3一5年，这比普通钢板长几倍甚至十几倍。在近代，轿车已经广泛使用镀锌钢板，采用的镀锌钢板厚度从0.5至3.0毫米，其中车身复盖件多用0.6至0.8毫米的镀锌钢板。德国奥迪轿车的车身部件绝大部分采用镀锌钢板(部分用铝合金板)，美国别克轿车采用的钢板80%以上是双面热镀锌钢板，上海帕萨特车身的外复盖件采用电镀锌工艺，内复盖件内部采用热镀锌工艺，可以使车身防锈蚀保质期长达11年。二普通低碳钢版现代，汽车生产中，使用得最多的还是普通低碳钢板。低碳钢板具有很好的塑性加工性能，强度和刚度也能满足汽车车身的要求，同时能满足车身拼焊的要求，因此在汽车车身上应用很广。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。这种高强度钢板是在低碳钢板的基础上采用强化方法得到的，抗拉强度得到大幅增强。利用高强度特性，可以在厚度减薄的情况下依然保持汽车车身的机械性能要求，从而减轻了汽车重量。例如BH钢板是在低强度的条件下，经过冲压成形之后，进行烤漆加工热处理，以提高其抗拉强度。对比之下，以往生产的强度在440MPa的钢板，在采用这种加工技术以后强度可增加到 500MPa。原来用厚度1毫米钢板做侧面板，用高强度钢板只需厚度0.8毫米。采用高强度钢板还可以有效地提高汽车车身的抗冲击性能，防止在行驶中由于路面的砂石飞溅碰撞产生凹痕，延长了汽车的使用寿命。车用高强度钢板应具有高强度和延塑性好的特点。目前高强度钢有BH钢(烤漆硬化钢板)、双相DP钢、相变诱导塑性钢(TRIP)、微合金M钢、高强度无间隙固熔IF钢等。它们一般用于需高强度、高抗碰撞吸收能、成形要求严格的零件，例如轮圈、加强构件、保险杠、防撞杠，随着性能及成型技术的进步，高强度钢板被用于汽车的内外板件，例如车顶板、车门内外板、发动机舱盖、行李舱盖等上。现在许多中高档轿车都采用高强度钢板。近年来在中高档汽车上越来越多使用了铝或塑料等非钢铁材料做车身部件，例如奥迪A2全铝制车身，日产SUV“奇骏”用塑料做前翼子板，更多的乘用车保险杠用塑料制成。许多人认为，车身安全不安全，重要是车身牢固不牢固，钢板厚度越厚，也就越安全。但现代的轿车设计恰恰不是这样考虑，设计者从力学研究的角度出发，该柔软的地方就柔软，该刚硬的地方就刚硬，根据不同的受力状况，让部分车体在碰撞时起到吸能分散的作用，尽量减弱冲击力。已达到最大限度的保护驾驶员及成员的目的，例如:丰田的GOA车身“吸能理论” GOA车身结构分析在全球汽车厂商都在尽可能追求轻量化车身的条件下，保证乘员舱的坚固程度，减少撞击力对乘员的伤害，车身结构的作用非常关键。丰田GOA车身是在其中颇具代表性的技术之一。采用吸能车身，在碰撞中通过前后的吸能区缓冲撞击力的强度，同时以高刚性的驾驶员舱为乘员提供了充分的生存空间。汽车车身材料的发展趋势 (1) 铝、镁合金在汽车车身中的应用逐年增加，在不久的将来，批量生产的全铝汽车车身将出现，特别是在欧美地区，铝、镁合金在车身材料的构成中将占主导地位; (2) 新型车身材料如塑料、复合材料在车身上的应用，将随着这些材料成形问题的解决而逐步增大比例。车身材料呈现向更轻质、易成型、低成本、高稳定性发展的趋势。

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