点击上面蓝色的“龙神学院”了解更多资讯有生之年，终于看到汽车车身钣金课程更新啦~现在天气逐渐热了起来，学习钣金的朋友们要及时补充水分，以防中暑哦。还有哦，听说隔壁彩绘五月开始线上教学啦，时间表在文章底部鸭~今天分享《汽车车身钣金》第六课“承载式车身结构”，满满的干货大家一起学习！5 6承载式车身结构 发展历程 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覆盖件组成，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。爱德华巴特承载式车身结构解析 对于家用车来说，非承载式车身的最大的问题就是车身重量太大，因而随着汽车技术的发展，人们取消了非承载式结构中独立的刚性车架，整个车身成为一个单体结构，这就是承载式车身。 承载式车身没有“梁”？仅用钢板包裹出一个车身，在日常行驶中岂不是会像纸箱子一样脆弱？况且我们也经常听到厂家宣传说自己的轿车使用了多少兆帕的高强度钢梁，那么这里的“梁”和非承载式车身的“梁”有什么区别呢？ 承载式车身到底有没有“梁”，请仔细看下面这张图片，这是一个普通紧凑型车的车身半成品，我们可以看到车身的外壳、车顶和地板以及通常我们所说的A、B、C三根柱都是连接在一起的。 在冲压阶段，钢板先被冲压成不同的形状，然后焊接成一个完整的车身。其实这些部件按照功能可以大致分为两种：车身覆盖件和结构件。车身结构件 车身覆盖件 所谓覆盖件就是覆盖在车身表面的部件，基本上我们从车外看到的部分都属于覆盖件，例如车门、车顶、翼子板等等，它们通常起到美观和遮风挡雨的作用，一般都用厚度不超过1毫米的钢板冲压而成。我们平时所说的某辆车钢板的薄厚就是指这些部位。实际上这些部位对于车身强度的影响很有限，所以我们已经不能从车身覆盖件的薄厚来判断一辆车的碰撞安全性了。当然，较厚的钢板在抵御轻度刮蹭方面还是要更强一些。 接下来我们说说承载式车身所谓的“梁”，它的学名应该叫做车身结构件。车身结构件隐藏在车身覆盖件之下，对车身起到支撑和抗冲击的作用，分布在车身各处的钢梁是车身结构件的一种。下图就是典型的车头处钢梁。我们可以看到它由钢板围成一个闭合断面结构，钢板的厚度和材质规格都要比车身覆盖件高很多，而且为了在碰撞时有效吸收撞击能量，这些钢梁还会将不同强度的钢材焊接在一起，形成有效的溃缩吸能区。还有一些钢梁不一定是闭合断面结构，它们在尽量轻量化的原则下被设计成各种不同形状以承受特定方向上的力。 并不是车身所有的材料强度越高越好，要看用在什么地方。如驾乘室的框架（如横梁、纵梁、ABC柱等），为了使驾车室的空间尽量不变形（保证驾乘人员安全），就必须采用高强度的材料。如车前和尾部的材料（如引擎盖板、翼子板等），为了能够吸收撞击力，可以使用强度相对较低的材料。 承载式车身最大优点莫过于重量轻，而且重心较低，车内空间利用率也比非承载式车身结构更高，所以在家用轿车领域已经取代了非承载式车身结构。但承载式车身的抗扭刚性和承载能力相对较弱，所以在越野车和载重货车领域还是非承载式车身的天下。车身特点 承载式车身没有车架，而车身已兼起车架的作用，将所有部件固定在 车身上，所有的力也由车身来承受。因此承载式车身和非承载式用途完全不同。承载式车身的车身部分（侧围、立柱、车顶等）都在承受地面、悬挂传过来的震动、压力，而非承载式只有底盘在承受这些。优点：1，无车架，减轻整车质量；2，地板高度降低，上下车方便；3，适合轿车、小车，以及城市SUV这种混种车，比较轻、省油。4，公路行驶平稳，整体式车身比较安全。缺点：1，传动系统和悬架的震动和噪音会直接传入车内，需采取防震和隔声措施；2，底盘强度远不如大梁结构的车身，当四个车轮受力不均匀时，车身会发生变形；3，制造成本偏高。承载式车身技术原理 承载式车体是整个车身为一个结构。有两大部件：车身覆盖件和车身结构件。 车身覆盖件就是覆盖在车身表面上的部件，主要起到装饰和遮挡作用，例如车顶、翼子板、发动机盖等。这些表面的钢板对车身强度影响较小。 车身结构件隐藏在覆盖件下，主要起到支撑和抗冲击作用，分布在车身各处的钢梁是结构件的一种。钢板厚度和材质规格都比车身覆盖件高，有些钢板围成一个闭合断面结构，这些钢梁将不同强度钢材焊接在一起是为了形成有效吸能区，可在碰撞时吸收撞击能量。还有一些钢梁不一定是断面结构，设计成不同形状来承受特定方向的力。

一体式车架本来就比梯形车架在重量方面大大下降，并由于越来越厉害的能源危机和越来越严格的排放标准，汽车的重量一直是设计师最关心的问题之一，所以一体式车架也越做越轻，而在车架重量越来越低的同时，其刚性却在不断提高。这一方面得益于车架结构的设计越来越合理，另一方面也是因为高强度钢材的应用。同为钢材，强度却有高低之分，同样是钢材，但含碳的成分、合金的成分或者制造、热处理的方式不一样，其承载负荷强度就会有很大的差异。比如中强度低合金钢在熔化过程中加入了磷和锰合金成分，常被用作车体的外壳；而高强度低合金钢则掺入了稀有金属钛和铌，强度可以达到中强度低合金钢的两倍。另外，加工的方式不同也会导致钢材在成型过程中出现强度的变化，比如以高水压压制的钢材在强度上就要优于高重量压模机压制的钢材。轿车车身结构设计 车身结构设计首先应以结构轻量化为准则，力求做到强度分配在车身整体上的合理性。为此，必须首先确定车身的主要载荷形式，其次了解载荷传递方式，进而选择合理的计算方法。根据汽车的实际使用特点，一般将弯曲、扭转和碰撞作为设计时车身所受三种典型载荷工况。由于轿车车身在整体上可以看作是一个由薄壁梁和薄板组成的框架结构，当假设作用力均作用在结构的节点上，且左右对称分布时，经过对节点受力作适当简化后，可建立车身承受弯曲载荷和扭转载荷的力学模型。利用该模型，采用一般的力学方法即可计算获得车身整体的载荷分布及变形图。若计算发现局部存在过大变形或过大载荷，应适当改变该处梁的断面形式，即通过改变断面系数来调整变形量和应力的大小。碰撞载荷是汽车车身在使用过程中遇到的极端载荷情况。为了有效地保护成员的安全，车身结构在整车上应符合两端软中间硬的原则，以保证纵向碰撞发生时，车身前部或后部吸收80％以上的碰撞能量。为此，可以通过合理分配力流和增加局部吸收碰撞能量的能力达到此目的。由于纵向碰撞发生时，能量的70％需由车身纵梁吸收，因此纵梁的作用尤为重要。碰撞时可依靠局部变形吸收能量，从而减少中部成员舱变形的可能性。局部变形可以依靠梁的局部弯曲或局部发生皱折实现。利用现代技术对中空管状梁内施以填充材料，还可以大大提高其吸收能量的能力。设计中，一般应在车身前部和后部预留50～80cm的空间供变形用。此外，因碰撞能量的30％要靠轮罩吸收，故需充分注意它与地板和纵梁的联接。车身壳体刚度分级及受损变形情况 通常整个车身壳体按强度等级分为三段，图中A、B、C分别代表车身前部、中部及后部。车身设计时，使乘客室尽可能具有最大的刚度，而相对于乘客室的前、后室则应具有较大的韧性。当汽车发生正面碰撞或追尾等事故时，所产生的冲击能量可以在A段或C段得以迅速吸收，前车身或后车身局部首先变形成A′或C′，来保证中部乘客室B段有足够的活动范围与安全空间。 这种有意预留在车身前、后的“薄弱环节”起着良好吸收冲击能量的作用。而车身中部的乘客室及其周围，一般要比前、后车身坚固且有良好的整体性。这样，当冲撞事故发生时，预计的局部变形反倒能为乘员留有一定的生存空间。故维修作业中应当绝对避免对于类似A、C段擅自施行加固作业。中部有较强的刚性 ，前、后有较强的韧性，碰撞时吸收能量。 前车身 前车身主要由前叶子板、前段纵梁、前围板及发动机罩、前轮罩（又称翼子板内补、翼子板骨架、前悬架支撑板、大包等）、发动机安装支撑架（副车架、元宝梁）以及保险杠等构件组成。大多数轿车的前部装有前悬挂及转向装置和发动机总成。前保险杠 前保险杠位于车辆的最前端，是车身外部装饰体，主要部件一般由非金属面罩与金属加强筋相连而成，起到装饰、防护作用，应用于所有车辆车身。典型前保险杠结构图解如下。 前保险杠在车辆行驶过程中经常发生刮蹭、碰撞等情况，前保险杠外皮、支架、装饰条等零件比较容易受到损坏，这些部件损坏后一般直接更换新件；前保险杠杠体一般优先考虑钣金修复，而不采取换件操作。前保险杠外皮如果与车身同色，在更换后还需要进行喷烤漆处理。前保险杠图解发动机罩 发动机罩位于车辆前上部，是发动机舱的维护盖板。 轿车的发动机罩主要由发动机罩、发动机罩隔热垫、发动机罩铰链、发动机罩支撑杆、发动机罩锁、发动机罩锁开启拉索、发动机罩密封条等零件组成。 发动机罩多用高强度钢板冲压成网状骨架和蒙皮组焊而成，多数轿车还在夹层之间使用了耐热点焊胶，使之确保刚度并在其间形成良好的消声胶层。车身维修中应有针对性实施解体方案，不要轻易用火焰法修理，以免破坏夹胶的减振与隔音作用。 在发动机罩的组成零部件中、发动机罩锁拉线、发动机罩锁总成比较容易发生损坏，对于这些零件只要更换新件就可恢复原有功能；撑杆、密封条以及缓冲垫等一般不会损坏，而发动机罩一般也只是由于车辆发生碰撞等而变形，损坏不严重可采取钣金修复，一般不采取换件修复。前翼子板 前翼子板位于汽车发动机罩侧下部，前轮上部，是重要的车身装饰件，主要部件一般采用薄钢板冲压制造。 普通轿车的前翼子板主要由前翼子板外板、前翼子板内板、翼子板衬板及翼子板防擦装饰条等组成，部分轿车还装有翼子板轮口装饰条。 在车辆碰撞事故中，翼子板外板，内板等钣金件经常因碰撞而发生变形，此时应视损坏程度采用钣金修复或更换新件，固定卡子、固定卡扣、固定螺栓在更换翼子板时应一同更换。前围板 前围板位于乘客室前部，通过前围板使发动机室与乘客室分开。前围板的两端与壳体前立柱和前纵梁组焊成一体，使整体刚性更好。由于前车身的后部构造还起横向加固壳体的作用，一般采用双重式结构。靠近发动机室一侧主要起辅助加强作用，靠近乘客一侧用高强度钢板冲压成型，并于两侧涂有沥青、毛毡、胶棉等绝缘材料，以求乘客室振动小、噪声低、热影响小。前纵梁 前纵梁是前车身的主要强度件，直接焊接在车身下部。其上再焊接轮罩（有的前轮罩与前纵梁为一体式）等构件，如图所示。为了满足承载和对前悬架、转向系统等支撑力的受力要求并使载荷分布均匀，前纵梁前细后粗截面不等，同时截面变化也较为明显，能够提高汽车受冲撞时对冲击能量的吸收，尤其是断面A、B处，受冲击时将首先变形，以吸收能量。纵梁上钻有许多不同直径的小孔，用于安装发动机总成及汽车附件。前纵梁中间车门 中间车身设有车门、侧体门框、门槛及沿周采用高强度钢制成的抗弯曲能力较高的箱型断面，中间车身侧体框架的中柱、边框、车顶边梁、侧体下边梁等结构件也采用封闭型断面结构。车顶、车底和立柱等构件，均以焊接方式组合在一起。 中间车身的立柱起着支撑风窗和车顶的作用，一般下部做的粗大，上部的截面尺寸需要考虑驾驶视野而缩小。立柱包括前柱（A柱）、中柱（B柱）、与后柱（C柱）三种。（1）立柱/门槛板/地板 立柱、门槛板是构成车身侧框架的钣金结构件，是车身非常重要的支撑件，如轿车、吉普车等车型的侧框架一般由前、中、后门框及门槛、门楣等构成一个框架结构，用来固定车门、支撑顶篷、固定车身蒙皮等。立柱/门槛板/地板位置及车身加强件示意图 地板是车辆用来承载乘客、货物的基础件，是车身非常重要的钣金件。车辆上几乎所有的组件都直接或间接地安装在地板上，如乘员座椅直接安装在地板上，仪表台通过仪表台框架间接安装在地板上。车辆发生变形损坏时地板基本上是采用钣金修复。（2）车顶 车顶是指车身车厢顶部的盖板，其上可能装备有天窗、换气窗或天线等，车顶主要由车顶板、车顶内衬、横梁（可能有前横梁、后横梁、加强肋等组成），有的车型还备有车顶行李架。 在车顶的零件中，车顶内衬若损坏一般采取换件的方式，其他金属零件一般采取钣金修复，只有在损坏非常严重而无法钣金修复时采取换件修复。 电动式天窗一般由天窗框架、天窗玻璃、天窗遮阳板、天窗导轨、驱动电机等零件组成。天窗总成的零件一般不容易发生损坏，天窗玻璃、天窗导轨一般在车辆发生碰撞后才有可能发生损坏，驱动电机、控制装置可能发生机械故障损坏，这些零件损坏时一般采取更换新件即可恢复原有功能。（3）车门 车门是乘员上下的通道，其上还装有门锁、玻璃、玻璃升降器等附属设施，车门框架是车门的主要钢架，铰链、玻璃、把手等部件安装在门框架上。车门外板是车门框架上的外面板，它可以用钢、铝、纤维玻璃或塑料制成。车门玻璃沿车门框架上玻璃导轨上、下移动，导轨是用低摩擦材料嵌入、粘接形成的V形槽。 车门及附件主要包括车门板（车门外板和车门内板）、车门内饰板、车门密封条、车门铰链（一般包括车门上铰链、下铰链）、车门锁总成等零件组成。车门图解 车门总成的零件中，车门板（车门外板、车门内板）在损坏不严重的情况下一般采取钣金修复。其他零件（如门锁、拉手、玻璃升降器等）属于易损件，在损坏时只要更换新件即可。 后车身 轿车后车身是用于放置物品的部分，可以说是中间车身侧体的延长部分。三厢式车的乘客室与行李箱是分开的，而两厢车的行李箱则与乘客室合二为一。两厢车和三厢车的区别 后车身的主要载荷来自于汽车后悬挂，尤其是对于后轮驱动的车辆，驱动力通过车桥、悬挂直接作用于后车身上。为确保后车身的强度，车身重量由中间车身径直向后延伸，相当于后桥部位在形成拱形弯曲。这样既保证了后车身的刚度，又不至于使后桥与车身发生干涉。而且，当车身后部受到追尾碰撞时，还能瞬时吸收部分冲击能量，以其变形来实现对乘客室的有效保护。（1）行李箱和行李箱盖 行李箱是装载物品的空间，是由行李箱组件与车身地板钣金件构成。行李箱基本位于轿车车身的后部，因此又俗称为后备箱。行李箱示意图 轿车的行李箱盖主要由行李箱盖板、行李箱盖衬板、行李箱铰链、行李箱支撑、行李箱密封条、锁总成等零件组成，部分轿车的行李箱盖还带有扰流板、车型品牌标识等。 在行李箱盖的组成零件中，除了行李箱盖板损坏可以进行钣金修复外，其他零件损坏基本采取更换新件的方式。（2）后侧板 后侧板是指后门框以后的遮盖后车轮及后侧车身的车身钣金件。后保险杠和后侧板位置 一般其上有燃油箱门或天线等。后侧板主要包括后侧板外板、后侧板内板、后立柱、侧板内饰板及轮罩板等零件组成。（3）后保险杠 后保险杠是指位于车辆车身的尾部，起到装饰、防护车辆后部零件的作用，如图所示。 后保险杠主要包括保险杠外皮、保险杠杠体、保险杠加强件、保险杠固定支架以及保险杠装饰条险杠。后保险杠图解 部分中高级轿车的后保险杠中还备有后保险杠缓冲器，可以有效保护车辆的后部车身在中级以下碰撞时不发生变形。 在轿车后保险杠的组成零件中，除了保险杠外皮损坏时一般采取更换新件的方式外，其他钣金件都可先考虑钣金修复。 THE END钣金课程推荐汽车车身钣金第四课--汽车车身分类汽车车身钣金第五课--车身的结构形式喷漆课程推荐汽车车身喷漆第五课--打磨材料介绍汽车车身喷漆第六课--喷枪介绍彩绘课程推荐