臺州職業(yè)技術學院成教學院畢業(yè)設計（論文）說明書題目：汽車車身的焊接工藝專 業(yè)汽車檢測與維修技術班 級18汽車檢測與維修技術學生姓名 徐航峰指導教師 周俊潔2018----2020學年臺職學院成教學院

畢業(yè)設計（論文）任務書成教學院（系） 專業(yè)：汽車檢測與維修技術班級:18汽車檢測與維修技術 姓名: 徐航峰畢業(yè)設計（論文）題目汽車車身的焊接工藝起止日期：2020年2月24日至5月27日 指導教師： 周俊潔畢業(yè)設計（論文）要求（包括日程安排和進度）：任務：1.其對汽車車身的焊接工藝的淺析，包含了汽車車身的焊接工藝的概念使我深刻洞悉汽車車身的焊接工藝企業(yè)所處的市場現(xiàn)狀及未來趨勢動向要求：1.收集資料學習有關知識，了解我國現(xiàn)代汽車車身的焊接工藝最后成果:畢業(yè)論文格式符合學校要求，引用數據、圖表要科學、文字材料字數符合要求日程安排：第1?2周（2.24?3.10）收集資料第3~4周（3.10?3.24）整理資料第5?6周（3.24?4.1）構思大概整體框架第6~7周（4.1?5.11）開始創(chuàng)作第7?8周（5.12?5.27）準備答辯審查意見：院（系）負責人：年月日注：本任務書由指導老師填寫并經審查后，復印一份交學生裝訂在畢業(yè)設計（論文）的封面之后，原件存主辦源（系、單位）。摘要汽車車身的焊接質量直接影響后面工序的，車身的裝配質量，不良不僅影響整車的外觀，還會導致漏風、路燥、風澡和車門關閉障礙的發(fā)生，所以，焊接應引起足夠的重視。在汽車工業(yè)中，焊接是汽車零部件和車身結構拼接的一個關鍵環(huán)節(jié)，起著承上啟下的作用，同時汽車車型眾多、成型結構復雜、零部件生產專業(yè)化、標準化以及汽車制造在質量、成本和效率等方面的綜合要求都決定了汽車焊接加工時一個多學科、跨領域和技術集成性強的生產過程。在目前的車身制造中，主要的焊接方法有CO2氣體保護焊、電阻焊和激光焊。在以“鋼結構”為主的汽車車身的焊接中，汽車焊接又有不同于其它焊接產品的要求近幾年來，汽車工業(yè)在焊接新技術的應用及推廣方面起到了積極的推動作用。針對汽車產品“更輕、更安全、性能更好且成本更低”的發(fā)展目標，當前的汽車焊接技術正在從傳統(tǒng)的材料連接概念與方法的基礎上迅速的延伸和拓展，并向著先進的“精量化焊接制造”的方向發(fā)展。關鍵詞：車身結構焊接方法 性能要求發(fā)展TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章緒論 1\o"CurrentDocument"1.1國內汽車的發(fā)展 1\o"CurrentDocument"1.2焊接在汽車制造中的重要性 2\o"CurrentDocument"1.3現(xiàn)代汽車制造技術 2\o"CurrentDocument"第2章焊接基本知識 3\o"CurrentDocument"2.1焊接的基本原理及分類 32.1.1熔化焊接 32.1.2壓力焊接 4釬焊 4\o"CurrentDocument"2.2常見的焊接接頭及坡口形式 42.2.1對接接頭 52.2.2角接接頭 52.2.3T形接頭 62.2.4搭接接頭 6\o"CurrentDocument"第3章汽車車身制造發(fā)展趨勢 7\o"CurrentDocument"3.1虛擬數字化 73.2氣動最優(yōu)化 8輕量化 9個性化 93.5人性化 103.6綠色化 113.6.1材料選用 123.6.2車身結構設計 123.6.3環(huán)境與能耗 13\o"CurrentDocument"3.7安全化 13\o"CurrentDocument"第4章汽車車身材料 144.1.1冷軋汽車板主要品種類型 144.1. 2冷軋汽車板標準介紹 154. 1. 3冷軋汽車板未來發(fā)展方向 16\o"CurrentDocument"4. 2汽車用鍍鋅板 164. 2. 1電鍍鋅板 17\o"CurrentDocument"4. 3拼焊板 18\o"CurrentDocument"總結 20參考文獻 21致謝 22第1章緒論1.1國內汽車的發(fā)展中國汽車工業(yè)是中國經濟的重要產業(yè)，體現(xiàn)了中國工業(yè)化水平、經濟實力和科技創(chuàng)新能力。30年來，中國汽車工業(yè)已經在整個國民經濟發(fā)展中占有了重要地位。2006年中國成為世界第三大汽車生產國和第二大新車銷售市場，中國已經是汽車生產和消費大國。2006年，中國汽車保有量達到3800萬輛；全國汽車行業(yè)共有整車生產企業(yè)161家，規(guī)模以上汽車零部件生產企業(yè)4600家；汽車行業(yè)從業(yè)人員224萬人。全國規(guī)模較大的30多家汽車整車廠到2008年的產能將達到1300萬輛，國內總產能將達到1500萬輛。隨著中國經濟保持快速增長，工業(yè)投資和居民消費對于汽車的需求會保持上升，出口總量不斷增長，汽車及其相關產業(yè)的投資、消費和出口增長會成為拉動中國經濟增長的重要組成。汽車也在改變中國人的生活。中國改革開放的近30年間，汽車已走入普通居民家庭。汽車企業(yè)針對居民消費的車型不斷推出，有力地促進了居民的汽車消費需求增長。私家車保有量持續(xù)高速猛增，使得汽車與人們生活的聯(lián)系越來越緊密，汽車消費帶來的能源、環(huán)保、擁堵、經濟可持續(xù)發(fā)展的問題都與和諧社會、節(jié)約型社會息息相關，使得中國汽車發(fā)展與能源、環(huán)境、交通、安全等方面的矛盾日益突出。從中國加入世界貿易組織后，汽車工業(yè)進入快速增長期。汽車產量從2001年的200多萬輛增加到2006年的720多萬輛，中國目前已成為世界第三大汽車生產國，占世界汽車產量的比重已由2000年的3.6%發(fā)展到2006年的10.5%以上。中國汽車工業(yè)對世界汽車工業(yè)發(fā)展的貢獻度正在不斷提高。2006年中國汽車出口達到34.24萬輛，比上年增長近一倍，出口金額31.35億美元，同比增長98%。其中轎車出口達到9.25萬多輛，增長197%。2006年中國汽車及零部件進出口出現(xiàn)22億美元順差，中國汽車在世界汽車市場已經具有了一定的國際競爭力1.2焊接在汽車制造中的重要性焊接是現(xiàn)代機械制造業(yè)中一種必要的工藝方法，在汽車制造中得到廣泛的應用。汽車的發(fā)動機、變速箱、車橋、車架、車身、車廂六大總成都離不開焊接技術的應用。焊接技術主要應用在金屬母材上，塑料等非金屬材料亦可進行焊接。在目前的汽車制造中，主要的焊接方法可分為熔化焊、壓力焊和釬焊，具體的形式有：電阻焊、CO2氣保焊、激光焊等。2焊接是汽車零部件與車身制造中的一個重要關鍵環(huán)節(jié)，起著承上啟下的作用，同時，汽車產品的車型眾多、成型結構復雜、零部件生產專業(yè)化、標準化以及汽車制造在質量、效率和成本等方面的綜合要求，都決定了汽車焊接加工是一個多學科、跨領域和技術集成性強的生產過程?，F(xiàn)代汽車工業(yè)正朝著環(huán)保低碳、節(jié)省能源、安全性和車身輕量化方向發(fā)展。汽車車身采用高強度鋼比例越來越高；鋁合金等新材料已應用于高端車身；中頻點焊、激光焊接等焊接技術已較廣泛地應用；同時為實現(xiàn)車身焊裝多車型柔性化和自動化生產，工業(yè)機器人廣泛應用于車身焊裝生產的多個工藝過程。1.3現(xiàn)代汽車制造技術剛性自動化階段的汽車制造技術稱為傳統(tǒng)汽車制造技術，進入柔性自動化階段后的汽車制造技術稱為現(xiàn)代汽車制造技術。現(xiàn)代汽車制造技術強調依靠新技術和新工藝來提高生產的自動化程度和適應性，因為在進入柔性自動化階段后，汽車制造出現(xiàn)了一些先進的有別于傳統(tǒng)制造的技術和工藝。其主要特征表現(xiàn)在采用特種加工方法和特種加工工藝，采用高效和高柔性的自動化加工設備（系統(tǒng)）。這使得汽車零部件的加工質量及效率得到空前的提高。第2章焊接基本知識2.1焊接的基本原理及分類焊接就是通過加熱或加壓，或兩者并用，并且使用不同或不用填充材料，使工件達到結合的一種方法。被連接的兩個物體既可以是金屬，也可以是非金屬。但生產中焊接主要是用于金屬焊接，因此，焊接通常是指金屬材料的焊接。為了實現(xiàn)焊接，必須使分離的被焊工件彼此接近到原子間的力能夠相互作用的程度。為此，在焊接過程中，必須對需要結合的部位通過加熱使之熔化，或者通過加壓（或者先加熱到塑性狀態(tài)后再加壓），使之達到原子或分子間的結合與擴散，從而獲得不可拆卸的連接。按照焊接過程中金屬所處的狀態(tài)及工藝的特點，可以將焊接方法分為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類?；竞附臃椒ǖ姆诸惾缦拢?鋁熱焊/電渣焊焊條電弧焊氬弧焊（熔化極）電子束焊J電弧焊＜焊條電弧焊CO2焊弧焊鎢及氬弧焊等離子弧焊埋弧焊螺柱焊氧氫1氣焊〈氧乙炔「擴散焊〔） 電阻焊空氣乙炔焊接壓焊J爆炸焊［斷接冷壓焊偵超聲波焊C火焰釬焊爐中釬焊V釬焊j鹽浴釬焊感應釬焊1電子束焊2.1.1熔化焊接熔化焊接是通過被連接的構件表面局部加熱熔化成液體（通常不施加壓力）后卻結晶成一體的焊接方法。按照熱源形式不同，熔化焊接方法分為：氣焊（以氧乙炔或其他可燃氣體燃燒火焰為熱源），鋁熱焊（以鋁熱劑放熱反應熱為熱源），電弧焊（以氣體導電時產生的熱為熱源），電渣焊（以熔渣導電時的電阻熱為熱源），電子束焊（以高速運動的電子束流為熱源），激光焊（以單色光子束流為熱源）等若干種。熔化焊接方法中最重要的電弧焊方法還可按保護方法進一步分為埋弧焊、氣保護焊等很多種；按電極特征分為熔化電極和非熔化電極兩大類。2.1.2壓力焊接壓力焊接（簡稱壓力焊）是指在焊接過程中需要施加壓力（加熱或不加熱），實現(xiàn)焊接的方法。這里有必要說明一下固相焊接與壓力焊接的區(qū)別，固相焊接是指焊接時被焊金屬不熔化，利用摩擦、擴散和加壓等物理作用克服兩個連接表面的不平度，除去（擠走）氧化膜及其他污染物，使兩個連接表面上的原子相互接近到晶格距離，從而在固態(tài)條件下實現(xiàn)連接的方法。由此可見，二者進行分類所采用的標準不同。我國分類中多以壓力焊作為族系的分類。國外分類中較多采用固相焊接作為分類。其中，電阻點焊比較特殊，焊接過程中需要施加壓力，我國通常將其分在壓力焊接方法中。但其有明顯的熔核形成，具有熔化焊接的特點，不屬于固相連接。2.1.3釬焊釬焊是一種較特殊的焊接形式，其形成的接頭不需要母材熔化，它是用比母材熔點低的金屬材料作為釬料，用液態(tài)釬料潤濕母材和填充工件接口間隙并使其與母材相互擴散的焊接方法。嚴格意義上講，釬焊與其他焊接方法是連接原理不同的方法，因此，在英文里采用soldering（軟釬焊）、brazing（硬釬焊）來命名，與焊接（welding）是不同的詞匯。釬焊變形小，接頭光滑美觀，適合于焊接精密、復雜和由不同材料組成的構件，如蜂窩結構板、透平葉片、硬質合金刀具和印刷電路板等。2.2常見的焊接接頭及坡口形式焊接接頭的形式：有對接接頭、角接接頭、T形接頭和搭接接頭等。焊接接頭的選擇：主要根據焊接結構形式，焊件厚度、焊縫強度要求及施工條件等情況

來選擇。2.2.1對接接頭兩焊件端面相對平行的接頭，稱為對接接頭。是焊接結構中米用最多的一種型式。根據坡口形式的不同，可分為I形、V形、X形、U和雙U形等（見圖2-1）。氏怡坡曰氏怡坡曰圖2-1 對接接頭的常見破口形式（單位：mm）2.2.2角接接頭兩焊件端面間構成300-1350夾角的接頭，稱為角接接頭。根據坡口型式的不同，分為不開坡口、單邊V形、V形及K形等4種型式（見圖2-2）。不開坡口V形坡II單邊V形坡u圖不開坡口V形坡II單邊V形坡u圖2-2 角接接頭形式K形坡口（單位：mm）2.2.3T形接頭一焊件端面與另一焊件表面構成復角或近似直角的接頭，稱為T形接頭。其應用范圍僅次于對接接頭。根據坡口形式不同，分為不開坡口、單邊V形、K形和雙U形等4種（見圖2-3）。圖2-3T形接頭形式（單位：mm）2.2.4搭接接頭兩焊件部分重疊構成的接頭，叫搭接接頭。根據結構形式和對強度要求不同，分為不開坡口、塞焊2種（見圖2-4）。圖2-4T形接頭形式（單位：mm）第3章汽車車身制造發(fā)展趨勢目前車身技術正朝著輕量化、個性化、人性化、安全化、設計制造虛擬數字化、綠色化、氣動最優(yōu)化等方向發(fā)展。3.1虛擬數字化虛擬現(xiàn)實(VirtualReality簡稱VR)技術是20世紀末才興起的一門嶄新綜合性信息技術，它融合了數字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術、傳感器技術等多個信息技術分支，從而大大推進了計算機技術的發(fā)展，是計算仿真在更高層次上的延伸和拓展。由于它使用感官組織仿真設備和真實或虛幻環(huán)境的動態(tài)模型生成或創(chuàng)造出人能夠感知的環(huán)境或現(xiàn)實，使人能夠憑借直覺作用于計算機產生三維仿真模型的虛擬環(huán)境。虛擬現(xiàn)實技術一改人與計算機之間枯燥、生硬和被動的現(xiàn)狀，虛擬現(xiàn)實技術使人具有強烈的身臨其境沉浸感、友好親切的人一機交互性和發(fā)人想象的刺激性。虛擬設計技術是通過一個統(tǒng)一的實體數字化模型將與產品開發(fā)技術集成為三維的、動態(tài)的仿真過程。其目的是在產品設計階段，借助建模與仿真技術及時地、并行地、模擬出產品未來設計制造過程乃至產品全生命周期的各種活動對產品設計的影響，預測、檢測、評價產品性能和產品的可制造性等。從而更加有效地、經濟地、柔性地組織生產，增強決策與控制水平，降低由于前期設計不當給后期制造帶來的回溯更改，達到產品的開發(fā)周期和成本最小化、產品設計質量的最優(yōu)化、生產效率的最大化。它不消耗現(xiàn)實資源和能量，所進行的過程是虛擬過程，所生產的產品也是虛擬的。虛擬設計技術的應用無疑將會對車身設計與制造的VR并不是一個新事物。虛擬現(xiàn)實(VR)技術誕生于20世紀90年代初期，國外的汽車廠商隨即將其導入到汽車設計中。在汽車開發(fā)設計中運用虛擬現(xiàn)實技術，即采用計算機模擬色彩、質感、機理、陰影、背景、漫游及立體視覺的原理，生成虛擬的1：1的模型效果，可以省去造型設計階段物理模型的制作，它可以旋轉和修改，供觀察、檢驗、校核及評審，如圖3-1所示。從國外多年的實踐經驗看，VR的重要功能體現(xiàn)在汽率造型設計、產品技術開發(fā)、市場銷售，以及產品計劃等方面。隨著虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展和其在汽輩車身領域中的應用，除了采用計算機生成虛擬汽車外觀造型，并在此基礎上生成可宣綏向CAF.JCAM轉化的CAD數據模型外，還可以對汽車車身進行結構設計、模態(tài)

分析、剛度和強度的計算及校核、復雜曲面劌頃、拼接及修型，對總體布置、零部件裝配關系、車內人的環(huán)境和動靜態(tài)綜合性能進行仿真分析和綜合評價。這不僅避免了汽車車身設計傳統(tǒng)模式（油泥模型一尺度模型一實車模型一模線樣板-模具）參數不確定性和移型誤差，而且將使汽車車身設計變得更為快捷、體現(xiàn)方式多樣和修型更加方便，大大縮短了汽車新產品的開發(fā)周期、降低了投資成本、提高汽車產品質量。因此，將CAD/CAE/CAM數據實現(xiàn)直接和完全轉換，建立一種數字化汽車車身——虛擬樣機設計制造方法具有十分廣闊的應用前景。圖3-2所示為數字化轎車車身樣機。圖3-1圖3-1汽車開發(fā)虛擬現(xiàn)實圖3-2數字化轎車車身樣機3.2氣動最優(yōu)化汽車的空氣動力學性能不僅直接地影響汽車的動力性、燃油經濟性、操縱穩(wěn)定性、安全性、舒適性等性能，還影響著汽車的外觀款式及審美的流行趨勢。在汽車尤其是轎車車身造型設計過程中力求取得最佳的空氣動力學性能是非常有意義的，隨著人們對汽車性能要求的不斷提高，車輛的氣動特性日益受到汽車制造業(yè)的重視，可以說，汽車空氣動力特性是決定汽車在市場競爭中能否取勝的重要性能。在汽車空氣動力學研究中，目前主要有兩種方法，一種是取用風洞實測的方法，它能使汽車運行實際工況，但是造價高、耗資大，對財力、規(guī)模要求甚高，在一般的經濟條件下無法進行。第二種方法是應用CFD研究汽車外圍流場.所需費用少，周期短。3.3輕量化隨著全球生態(tài)環(huán)境的惡化和能源的日益緊缺，很多國家開始重視能源及環(huán)保的議題，并制定了相關法令。輕量化、環(huán)?；厥?、節(jié)約能源已是全球汽車產業(yè)發(fā)展趨勢。有關研究數據表明，若汽車整車質量降低10%，燃油效率可提高6%?8%。汽車車身約占汽車總質量的30%，空載情況下，約70%的油耗用在車身質量上，因此車身的輕量化對減輕汽車自重，提高整車燃料經濟性至關重要。同時，輕量化還將在一定程度上帶來車輛操控穩(wěn)定性和一定意義上碰撞安全性的提升，車輛行駛時顛簸會因底盤重量減輕而減輕，整個車身會更加穩(wěn)定；輕量化材料對沖撞能量的吸收，又可以有效提高碰撞安全性。因此汽車輕量化已成為汽車產業(yè)發(fā)展中的一項關鍵性研究課題。汽車輕量化的技術內涵是：采用現(xiàn)代設計方法和有效手段對汽車產品進行優(yōu)化設計，或使用新材料在確保汽率綜合性能指標的前提下，盡可能降低汽車產品自身重量，以達到減重、降耗、環(huán)保、安全的綜合指標。汽車輕量化技術包括汽車結構的合理設計和輕量化材料的使用兩大方面。一方面汽車輕量化與材料密切相關；+另一方面，優(yōu)化汽車結構設計也是實現(xiàn)汽車輕量化的有效途徑。與汽車自身質量下降相對應，汽車輕量化技術不斷發(fā)展，主要表現(xiàn)在：1） 輕質材料的使用量不斷攀升，鋁合金、鎂合金、鈦合金、高強度鋼、塑料、粉末冶金、生態(tài)復合材料及陶瓷等的應用越來越多。2） 結構優(yōu)化和零部件的模塊化設計水平不斷提高，如采用前輪驅動、高剛性結構和超輕懸架結構等來達到輕量化的目的，計算機輔助集成技術和結構分析等技術也有所發(fā)展。3） 汽車輕量化促使汽車制造業(yè)在成形方法和連接技術上不斷創(chuàng)新。3.4個性化全球的汽車工業(yè)從多元化進入到了個性化時代，為了適應這種趨勢，廠家越來越多地在同一個平臺上開發(fā)出多款車型，有針對性地滿足不同消費者的審美情

趣和文化品位。弱化過去尊貴、氣派、身份體現(xiàn)的設計思維，“以人為本、量身訂做”，把一個冰冷的精密機械賦予文化內涵，讓轎車成為多彩個性載體。事實上，中國消費者在經歷了量的消費時代和質的消費時代后，帶有感性色彩的個性消費理念將逐漸占據上風。如今具有高收入、高學歷、高信息量的消費者，不再把消費視為一種對商品或勞務的純消費活動，也不再安于被動地接受企業(yè)經營者單方面的誘導，而是要求作為參與者，與企業(yè)一起按照消費者新的生活意識和消費需求開發(fā)能與他們產生共鳴的個性化商品。我們經常聽到個性化一詞，個性化已經成為了商業(yè)炒作的常用詞，而對于設計師而言，真正的個性化必須滿足消費者、企業(yè)、社會的綜合要求，個性化設計是一項系統(tǒng)的社會工程，也可以說是設計師與社會大眾之間的一種交流和對話，設計所針對的主要不是個體，甚至也不是少數人，而是擁有相似個性需求的消費群體。個性化是一個過程的概念，化的中文解釋是性質和形態(tài)改變。個性化設計就好比是化學反應過程，化學反應過程需要特定的科學方法、操作流程，結合特定的外在條件，產生出合適的反應物。而外形的個性化即由市場的細分、企業(yè)定 圖3-3個性化轎車位、個性設計和消費者認知這四部分內容組成的綜合系統(tǒng)化設計過程。3.5人性化隨著汽車制造工業(yè)日益走向成熟，消費者在購車時將慢慢削弱對汽車包裝的關注，而是日益關注汽車設計中內在的人性化成分。人性化的概念，是以人機工程學為基礎的汽車結構和功能設計，最主要方面并非在于看得見的“小玩意”，而是在汽車的安全保障以及基本的結構、功能設計上的完善，這才是最根本的人性化。人機工程學，在美國有人稱之為人類工程學"HumanEngineering”，人因工程學“HumanFactors”，在歐洲有人稱之為“Ergonomics”，生物工藝學、工程心理學、應用實驗心理學以及人體狀態(tài)學等。人機工程學就是運用人體測量學、生理學、心理學、生物力學以及工程學等學科的研究方法和手段，綜合地進行人體結構、功能、心理以及力學等問題研究的一門新興的邊緣學科。20世紀60年代以來，科學技術的飛速發(fā)展和計算機技術的應用，為人機工程學的研究與應用注入了新的活力。圖3-3所示為個性化轎車。特別是近幾年來，隨著計算機軟硬件技術的日新月異，計算機圖形學、計算機輔助設計、虛擬現(xiàn)實、人工智能等技術的進一步發(fā)展，人機工程學的理論與方法已發(fā)生了質的飛躍，計算機輔助人機工程已經成為了國內外專家學者關注的熱點。圖3-4、圖3-5所示為汽車人性化設計。在汽車設計中.人機工程學中的“人”主要是指駕駛員員及乘客，其中駕駛員最為關鍵；“機”指汽車及汽車內的緊急救助機構；“環(huán)境”是指車內環(huán)境和車外環(huán)境。汽車車身設計則是要以人（駕駛員、乘客）為中心，從人體生理、心理和人體運動出發(fā)，研究布置和設備等方面如何適應人的需要。在國外，人機工程在汽車車身內部布置中的應用越來越廣泛和成熟。SAE和EEC是在國際上被廣為采用的兩種標準，日本在這方面也制定了自己的標準。國內關于人機工程的研究起步較晚，但也做了一些工作，如：對人體模型的測量統(tǒng)計和分析，公布了中國成年人人體尺寸標準等，這些對中國人機工程的研究起到一些推動作用。圖3-4人性化設計 圖3-5人性化設計3.6綠色化隨著人類社會環(huán)保意識的增強，綠色設計已成為車身設計的新趨勢。過去那種以消耗大量能源和資源為代價的，以純粹視覺化來表達對權利、流動、速度的追求而不斷推出新奇、夸張、大而昂貴的汽車已風光不再。新技術、新材料、新工藝為汽車造型的綠色設計提供了廣闊的前景。綠色設計(GreenDesign--GD),也可稱為環(huán)境設計(DesignforEnvironment--DFE)、生態(tài)設計(EcologicalDesign--ED)、生命周期設計(LifeCycleDesign--LCD)或環(huán)境意識設計(EnvironmentConsciousDesign--ECD)。其基本思想是在產品設計階段就要考慮對環(huán)境的影響因素和預防污染的措施，從起源就重視產品可能對環(huán)境產生的影響，而非等產品及其工藝已對環(huán)境產生不良后果后再采取防治措施，力求使產品對環(huán)境的影響降到最低程度。綠色設計貫徹于產品整個生命周期，即從產品的概念形成、設計、制造、使用乃至廢棄后的回收、重用和處理的各個階段著重考慮產品的環(huán)境屬性(自然資源的利用、環(huán)境影響及可拆卸性、可回收性、可重復利用性等)，并將其作為設計目標，在滿足環(huán)境要求的同時，并行考慮并保證產品的基本功能、使用壽命、經濟性和質量等。 、車身綠色設計化即指盡量減少能源消耗，提高能源使用效率；使用新材料、新結構以降低物質消耗；重視車身各類材料的分類回收與再利用；減少城市空間占用，提高交通通行率等；從各個環(huán)節(jié)都考慮到環(huán)境效應。3.6.1材料選用車身材料的選擇盡量減少車身材料種類。多采用可回收材料和多利用余料、廢料，少用或不用短缺、稀有或有毒原材料。盡可能尋找短、稀有或有毒原材料的代用材料。盡可能多地選用那些在使用過程中，對生態(tài)環(huán)境無副作用，與環(huán)境有良好協(xié)調性的材料。更多地選用那些廢棄后能自然分解并為自然界吸收的材料。3.6.2車身結構設計車身結構和設計上的考慮簡化車身結構，提倡簡單和樸素美，盡可能減少不必要的裝飾件。重視各功能塊的裝配和拆卸方式設計，以減少由于運輸、裝配、拆卸而導致的廢品。注意產品的前瞻性生和多品種系列化，以減少由于款式、新舊程度和個人喜好等原因造成的縮短產品使用壽命的可能性。減少由于車身結構和車身造型而引起的機械噪聲和氣動噪聲。3.6.3環(huán)境與能耗1） 材料消耗、廢棄物和排放物等。2） 采用合理工藝和改進工藝，提高產品合格率。3） 重視廢棄物和報廢產品的后期處理，減少二次污染。4） 燃油汽車一方面會造成嚴重的大氣污染和噪聲污染，另一方面，汽車材料使用量大，其更新?lián)Q代又比較頻繁，對資源需求量大，因此研制開發(fā)節(jié)約能源、回收率高又不污染環(huán)境的綠色汽車就成為當今汽車工業(yè)的主要發(fā)展方向之一。為了解決汽車報廢后成為汽車垃圾的問題，綠色汽車從開始設計生產就考慮廢棄后的再利用。3.7安全化汽車作為一種便利的現(xiàn)代化交通工具，給人們的生活帶來了極大的便利，但同時因其造成的交通事故卻給人類的生命和財產帶來了嚴重的威脅。自19世紀汽車誕生以來，汽車安全問題便一直伴隨其左右。如何提高汽車的安全性能，減少汽車事故中駕乘人員的傷亡，一直是世界汽車工業(yè)發(fā)展中亟待解決的問題。在這種情況下，國內外汽車業(yè)一直在探索開發(fā)各種汽車安全產品。安全性分為主動安全性和被動安全性，目前主動安全中的配置主要包括ABS（制動防抱死系統(tǒng)）、EBD（電子制動力分配系統(tǒng)）、ESP（電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)）、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)、閘由導線技術和智能巡航控制系統(tǒng)等，被動安全中的配置主要包括安全帶、安全氣囊、可充氣式幕系統(tǒng)、管狀充氣結構頭部空氣囊、頭部支撐系統(tǒng)等。這些配置中有的已經得到普及，如安全帶、安全氣囊等，但是有部分配置還未得到普及。近年來德爾福公司開發(fā)的新技術解決了安全氣囊的不安全的問題，該公司開發(fā)了一種“被動式乘客識別系統(tǒng)”的贏技術，推出了世界第一個乘員體重傳感系統(tǒng)，使保護人員的安全氣囊可以很智能地打開或收縮。傳感系統(tǒng)可以根據乘員的體重、身高和胖瘦程度以及在座位上的具體位置，來決定安全氣囊打開的確切程度，從而可以對多種體形和身高的乘員進行有識別的保護。第4章汽車車身材料汽車用鋼中的板材（包括熱軋鋼板、冷軋鋼板和鍍層板）是生產汽車的最主要原材料，用于制造汽車的鋼板簡稱汽車板，制造一輛轎車約需使用薄鋼板600kg?800kg。汽車板要求有優(yōu)良的沖壓成型性、焊接性及耐蝕性。為解決腐蝕問題，新型的鍍層鋼板應運而生。目前，汽車制造業(yè)規(guī)定的汽車車體表面涂層耐蝕為5年，車體穿孔耐蝕為10年。雖然新材料將取代部分汽車用鋼，但鋼鐵在相當長的時間內仍是汽車最主要的原材料，并長期穩(wěn)定在60%?70%的比例。鋼鐵是汽車安全、長壽及低成本的關鍵。當前全球汽車工業(yè)正積極尋求減輕汽車自重的方法和途徑。汽車工業(yè)用來減輕汽車自重的先進的高強度鋼材主要用于汽車外殼和結構件，并和輕金屬進行競爭。4.1冷軋汽車鋼板汽車產量在高速增長，冷軋汽車板在汽車用鋼中仍占有較大比重。4.1.1冷軋汽車板主要品種類型深沖IF鋼系列深沖IF鋼由于具有良好的深沖性能和無時效性，廣泛用于生產汽車中的復雜沖壓件和外覆蓋板，如轎車側圍板、轎車油底殼、門板、行李箱蓋板等，一般占轎車用冷軋鋼板總量的40%?60%oIF鋼的含碳量極低，再通過添加微量的Ti、Nb合金元素，形成微量碳氮化合物，避免了間隙固溶原子的存在，沒有時效性。IF鋼系列冷軋板典型牌號為DC04、I）C05、DC06。加磷高強鋼加磷高強鋼兼具良好的成型性、較高的強度、良好的焊接性及耐腐蝕性等綜合性能，其強度級別主要為340MPa、390MPa、440MPa，用于中高檔轎車的覆蓋件、結構件等。一般占轎車用冷軋鋼板總量的10%?40%。其機理是在低碳或IF鋼機體中加入適量的P，通過固溶強化提高材料性能。典型牌號為B170P、B210P、B250P、B220P2等。3.烘烤硬化鋼（BH鋼）BH鋼板是為了克服高強度鋼板屈服應力高、沖壓成型性差的缺點而開發(fā)的一種汽車用鋼板，具有良好的成型性與抗凹陷性能，主要用于中高檔汽車外覆蓋件和一些變形量較大的結構件，如轎車發(fā)動機蓋、頂蓋等。其機理是含有間隙固溶原子碳、氮的鋼板經過預變形，導致機體內位錯密度增加，隨著涂漆烘烤的時效處理，碳、氮間隙原子在位錯處聚集，釘扎位錯，從而使強度提高。典型牌號為B180H2。4.低合金高強鋼低合金高強鋼具有高的屈強比，有利于提高結構件的安全性，主要用于汽車內部結構件，如車門鉸鏈加強板、車門防撞梁等。其機理是在低碳鋼中添加少量的鈮或鈦等合金元素，使其與碳、氮等元素形成碳化物、氮化物并在鐵素體機體上析出，從而提高鋼的強度，典型牌號為B340I。A等。4.1.2冷軋汽車板標準介紹國內汽車工業(yè)由于汽車系別不同，在采購汽車用鋼時所采用的標準也不同。表4—1為國內冷軋汽車板主要的使用標準。車系汽車用戶鋼種級別常用標準德系車一汽大眾上海大眾深沖鋼系列加磷高強鋼系列BH鋼系列低合金高強鋼系列Q/BQB403—1999：O/BOB411一2009、EN10268：2006：Q/BQB416—2009；Q/BQB419—2009、美系車上海通用深沖鋼系列加磷高強鋼系列BH鋼系列低合金高強鋼系列GMW2M；GMW3032GMW3032GMW3032日系車廣州本田一汽本田深沖鋼系列加磷高強鋼系列BH鋼系列低合金高強鋼系列JISG314、JFSA2001—1998JISG3135—2006、JFSA200l一1998JISG3135：2005、JFSA200l—1998JFSA2001—1998韓系車北京現(xiàn)代東風悅達起亞深沖鋼系列加磷高強鋼系列BH鋼系列低合金高強鋼系列KS標準、posco標準；KS標準、posco標準；KS標準、posco標準；KS標準、posco標準自主品牌長安、奇瑞吉列、江淮深沖鋼系列加磷高強鋼系列BH鋼系列低合金高強鋼系列Q/BQB408—2009Q/BQB403—2009Q/BQB411—2009Q/BQB416—2009Q/BQB419—2009目前，國內主要轎車、客車生產廠都大量采用05板制作轎車和客車的門外板、行李箱蓋板、側圍外板、頂蓋等大型外覆蓋件。鋼板表面質量分為三個級別，以滿足不同用途的要求（見表4—2）。表4—2汽車表面質量要求級別代號特征較高級級別FB(O4)表面允許有少量不影響成型性及涂、鍍附著力的缺陷，如輕微的劃傷、壓痕、麻點、輥印及氧化色等。高級級別FC(O3)產品兩面中較好的一面無肉眼可見的明顯缺陷，另一面至少應達到FB的要求。超高級級別FD(O5)產品兩面中較好的一面不得有任何缺陷，即不能影響涂裝后的外觀質量或電鍍后的外觀質量，另一面至少應達到FB的要求。4.1.3冷軋汽車板未來發(fā)展方向冷軋低碳鋼和超低碳鋼由于具有良好的沖壓性能、焊接性能以及較高的尺寸精度，因而被廣泛用于制造各種汽車零部件。特別是無間隙原子鋼（IF鋼）因具有高的r值、咒值和延伸率，目前已大量用于門內板、行李箱蓋板、油底殼等極難沖件。安全、節(jié)能、環(huán)保是汽車工業(yè)發(fā)展方向，歐洲、美國、日本等汽車強國己在相關領域取得較大進展，中國汽車用鋼未來發(fā)展趨勢也將與國際接軌。冷軋汽車板產品結構中的先進高強鋼（如DP鋼、TRIP鋼等）比例將不斷增大，超高強鋼將得到應用。4.2汽車用鍍鋅板汽車用鍍鋅板分為電鍍鋅板與熱鍍鋅板。電鍍鋅鋼板表面鍍層細膩、致密、均勻、耐蝕性好，在汽車上主要應用于外板。電鍍鋅鋼板具有高的沖壓性能（可達到ZF級或更高）、高的焊接性能和高的表面質量，涂漆性能一般，但鋅層較薄，耐蝕性較差。熱鍍鋅鋼板鋅層較厚，其耐蝕性較好，但對焊接性能不利，熱鍍鋅鋼板的鋅層與鋼的基板附著力較差，沖壓成型時鋅層易附著在模具上，而不利于隨后的沖壓成型。合金化熱鍍鋅鋼板是將經過熱鍍鋅的鋼板加熱到550。C左右，使鐵和鋅互相擴散、滲入，產生zn—Fe合金層代替鍍鋅層。當zn—Fe層為E+8p相時，其耐腐蝕與熱鍍鋅鋼板相當，但其可焊接及涂漆性能均優(yōu)于熱鍍鋅鋼板，其沖壓性能可達到Z級水平。鍍鋅鋼板的基板通常采用低碳鋼板或超低碳鋼板（IF鋼），后者能保證優(yōu)異的沖壓性能，但屈服強度較低，當零件要求有一定的強度

或抗凹陷能力時，需對超低碳鋼板基板鍍鋅鋼板的屈服強度提出特殊要求。4.2.1電鍍鋅板電鍍鋅板產品及用途如表4—3所列，表面質量要求如表4—4所列。表4—3電鍍鋅板產品及用途品種產品標準號牌號用途及特點電鍍鋅低碳及超低碳鋼Q/BQB430一2003SECC,BLCE+Z一般用SECD,BLDE+Z沖壓用SECE,BUSDE+Z深沖用BUFDE+Z特深沖用SECIF,BSUFDE+Z超深沖用加磷高強度鋼B170PIE+Z冷成型用B210P1E+ZB250P1E+ZB180P2E+ZB220P2E+Z烘烤硬化高強度銅B140H1E+ZB180H1E+ZB180H2E+Z雙相高強度鋼B340/590DPE+ZB400/780DPE+Z低合金高強度鋼B340LAE+ZB410LAE+Z表4—4電鍍鋅鋼板表面質量要求代號級別特征FB(O3)較高的級精整表面不得有漏鍍、鍍層脫落、裂紋等缺陷，但不影響成型性及涂漆附著力的輕致缺陷，如小劃痕、小輥印、輕微的刮傷等缺陷則允許許存在。FC(O4)高級的精整表面產品兩面中較好的一面必須對輕微劃痕、輥印等缺陷進一步限制，另一面必須至少達到FB的要。FD(O5)超高級的精整表面產品兩面中較好的一面必須對缺陷進一步限制，即不能影響涂漆后的外觀質螢，另一面必須至少達到FB的要求。5.2.2熱鍍鋅板在汽車工業(yè)發(fā)展過程中，各國追求的目標之一是延長其服役壽命，而造成汽重要原因之是腐蝕。據報道，全世界每輛汽車由于腐蝕平均年損失約250美鍍鋅相比，熱鍍鋅是汽車板中應用最廣泛的金屬防腐方法。為了防止汽車車身腐蝕20世紀70年代開始采用熱鍍鋅薄鋼板，德國首次推出了全鍍鋅薄鋼板車身。此后熱鍍鋅鋼板使用率不斷上升。由于汽車制造加工過程中的特點，汽車工業(yè)對熱鍍鋅板性能要求：成型性：基板適合沖壓成型的要求，鍍層附著力強，抗剝落，抗粉化。耐蝕性：抗冬季道路撒鹽的腐蝕，抗海洋性氣候腐蝕。涂漆性：磷化和電泳涂漆性好。焊接性：對電極損害小，焊接參數范圍寬。表面質量：表面平整，鍍層厚度均