汽车车身设计及制造工艺新技术研究朱研

汽车车身设计及制造工艺新技术研究朱研

朱研贺少龙

长城汽车股份有限公司河北保定071000

摘要：随着科学技术的发展，我国的汽车行业有了很大进展，并逐渐朝着低碳环保，舒适性和安全性以及车身重量减轻化的方向发展，为了满足这一类的需求，车身设计开发与制造工艺的新技术相继的出现，为汽车行业的快速发展添加了新的动力。本文基于对汽车车身设计及其制造工艺的新技术进行探究讨论，予以相关人员参考借鉴。

关键词：汽车；车身；设计；制造工艺；新技术

引言

在汽车构造中，车身占据着非常重要的地位，随着人们对于汽车需求量的增加，需求不断个性化的提高，个性化，多样化的汽车车身设计已经成为时代的主流。进入21世纪以来，经济，科技迅猛发展，新材料，新技术，新能源不断出现让个性化，多样化并且高质量的车身设计成为了可能。根据有关的数据统计分析统计我们可以知道，客车轿车以及很多种专用的汽车的车身质量差不多占据了整个车质量的一半左右；火车这一类型的车身质量占据了差不多百分之十六到八分之三十之间，在车身的制造过程中，车身制造的费用还是蛮高的。因此，不断优化车身设计对于整个车的设计来进具有重要的意义。

1车身的作用以及有关的结构特点

车身的主要作用是用来载运乘客或者是货物的，其功能相当于一个临时住所或者是流动仓库，这个住所或者仓库是受到质量以及空间限制的，能够活动的建筑物，车身的具体作用需要分析车型来确定。对于轿车的车身来讲，其主要作用一般包括以下几点：其一就是车身是车的四大组成部分之一，对于汽车的整车功能来讲具有非常重要的意义，除此之外还能够提供更提供舒适的乘车环境，保护开车人的安全，分析其车形，还能够保障降低空气的阻力，加强轿车的美观性。车身的特点主要集中在以下几个方面，其一就是制造车身的材料是十分多的，其二是车身外形的发展速度比较快，更新换代比较快。结构特点主要集中在在于组成车身外形的各个零部件的材料是比较薄的，并且其的表面积比价大，形状比较复杂并且多为自由面。

2新车车身的设计开发流程

我国现目前最主流的新车车身设计开发流程需要注意的是新车车身的设计,工艺很多书籍下发指令后就需要对软膜件焊进行新车车身可靠性的测验，同时在对新车车身的结构设计方面，要着重全面的考虑到车身的新材料以及新结构在其中应用。3分析车身设计的要求以及特点车身设计，也就是对车身的各项内容进行科学，合理的设计，设计的目的是为了在满足基本的功能需求的基础上实现造型更加的完美，美观性较强，车身的性能好，空气动力特性比较好，并且生产是比较简单的，维护拆装比较方便。在外形以及结构上，车身壳体是由许多具有空间曲面外形的大型覆盖件组成的。所以在进行车身外形设计的时候，考虑的因素有很多，其一就是要保证车身的基本功能需求，再者就是要保证整体的协调性以及美感，在进行过车身覆盖件的设计的时候，需要保证其具有比较高的互换性以及准确性，工艺性能指标要求也比较高。因此，要求车身表面上的各点连成的曲线必须在横向以及纵向这两个截面上反复进行协调，以此来保证整个曲面的光滑度。传统的设计方法在进行车身样图的设计的时候必须要采用网格来表示，这种设计的方式不能够仅仅依靠图纸就将其车身准确，科学的表示出来，而必须加以实体模型的方式进行。换句话来讲就是对车身这样复杂的空间曲面外形需要采取一套特殊的实物来进行模拟以及“移形”的办法来进行表达，从而确定车身的设计是否合理。在进行产品设计，准备以及投产的过程中，做出实物能够更好的对图样进行有关的补充，这样能够更好的保证零部件之间的协调性。以上所说的这么多的特点就决定了车身设计与车其他三个部分中成体系的工作方法之间是存在区别的，车身设计这种方法属于逆向工程。

4制造工艺的新技术

4.1新成形技术

（1）内部高压成形技术。内高压成形是属于液力成形这一范围，这项新技术的运用主要是通过对其内部加压以及对轴向外补料与加力，并且将原料压缩到模具型腔里面，这样就会形成所需要的各种零部件。在现如今，这项技术主要运用在车身整体成形薄壁多与变径管的铜管零部件。为了预防焊接过程中所造成的变形，通常运用电焊的方式，因此最终形成的零部件也不会是全封闭式的。汽车上面的内高压成形零件主要包含；散热支架，车身框架，底盘构架，副车架等等。在一汽与哈工互相合作建立内部高压成形生产流水线，主要是应用APT3500t内部高压成形设备针对汽车零部件进行制造，应用这种方式可以有效的降低制造成本，提升生产的质量。（2）热成形技术。车身热成形技术的主要特点在于板材材料上具有不变的温度场，在这项前提下，若板材的力学性能发生了变化，就会促进板材的应力场发生改变，并且将这项变化返回到温度场，因此，这项技术是通过板材内部的温度和应力互相作用的过程。比如；大众汽车的车型，就是将热成形的板材运用到前后保险杠的骨架上和AB柱等重点汽车部位，如果发生外力冲击，就可以降低对乘员的损害。

4.2造型技术发展

在对车身设计的过程中，车身造型技术同样也在不断的创新进步。车身设计制造作为汽车制造过程重要环节之一，与汽车行驶安全、性能等各方面密切相关，是一个复杂的课题。在新型车身造型技术中，将越来越注重材料的选择和形状尺寸的精细化设计，越来越注重坚持以人为本原则，根据人的心理、生理等需求选择高性能原材料，设计出更为实用、美观、舒适、安全的车身造型，在满足车辆轻量化、安全化、强度等设计要求的同时，还必须要发挥对整个车身的支撑作用，进而满足未来汽车市场的需求，满足不同用户需求。

4.3新焊接技术

（1）等离子焊接技术。等离子焊接技术是通过产生高强度的等离子束针对材料进行特殊的融化，其需要焊接的孔就会伴随着等离子弧的前移而封闭，从而有效的降低形变。这一焊接技术在实际生产运用中一般是在大众国产奥迪A4中应用，其主要的优势特点是；增加焊接的强韧度，车体的表面更加美化，生产的效率提升，有效的降低了设备的日常维护成本。（2）气体保护焊接技术。气体保护焊是用外架气体作为电弧介质并且保护焊接区与电弧的电弧焊，简称气体保护焊。CO2气体保护焊是作为一种高效的焊接方式，以其焊接变形小和焊接成本相对较低的特征，在我国汽车业中取得了广泛的运用。但是CO2气体保护焊在实际应用中还存在许多问题；以CO2气保焊中应用最为广泛的短路过度形成为例，焊接电流和焊接回路电感的匹配不恰当，或者是焊丝干的延长度不适合，都有可能造成焊接电弧的不稳定，会影响焊接的质量。（3）激光焊接技术。激光焊接技术的应用是通过将高强度的激光光束辐射到钢板的表面，促使二者之间发生作用，使金属通过激光融化冷却后结晶形成的焊接。激光焊接技术与传统焊接技术相比，速度较快，变形小等特点。尤其在现代激光技术中采用光纤传送技术，使得激光焊接技术应用的范围逐渐扩大。

结语

综上所述，本文主要对汽车车身设计的传统方法以及现代方法进行简要的对比，现代设计方法设计的效率高，质量好，准确度高，所花费的资源少，更容易发挥设计师的创新性，通过对这些的介绍，希望读者能够对其有简单的了解。

参考文献

[1]张智峰，王大帅，刘冠男.汽车车身设计与制造工艺技术实践探析.化工管理.2017（8）.

[2]王磊，师德钦，李国亮.汽车车身设计及制造工艺新技术研究.河南省汽车工程科学技术研讨会.2013（01）.

[3]谷正气.轿车车身[M].北京：人民交通出版社，2002.