03 - Chương 3 - Công nghệ chế tạo thân vỏ ô tô [PDF]

Zitiervorschau

CÔNG NGHỆ Ô TÔ Trần Quang Lâm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Chương 3: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO THÂN VỎ Ô TÔ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NỘI DUNG 1. Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô 2. Vật liệu trong chế tạo thân vỏ ô tô 3. Công nghệ chế tạo linh kiện thân vỏ 4. Công nghệ chế tạo linh kiện composites 5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô 3

1. Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô

1

1. Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô •Vai trò của thân xe: •Kết cấu chịu lực, tải trọng, đảm bảo an toàn cho hành khách và hàng hóa khi xảy ra tai nạn.

•Không gian đảm bảo điều kiện tiện nghi và an toàn cho lái xe và hành khách theo điều kiện nhân trắc học khi di chuyển.

•Không gian xếp đặt, tháo dỡ hàng hóa, hành lý. •Kết cấu để lắp đặt tất cả các trang thiết bị, kể cả trang thiết bị phụ của ô tô. •Tạo nên hình dáng thẩm mỹ và khí động học. 5

1. Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô •Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô du lịch • Thân xe có 3 khoang: khoang động cơ, khoang hàng khách và khoang hành lý.

• Thân xe có 2 khoang: thân xe có khoang cho động cơ, khoang hành khách và hành lý cùng nằm ngăn và có thể được ngăn cách bởi các thành phần phi cấu trúc có thể tháo rời (băng ghế, kệ gấp…).

• Thân xe có 1 khoang: thân xe có hai khối, chân trụ A được đặt nhiều ở phía trước, khó phân biệt hơn giữa các khối. 6

1. Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô •Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô du lịch • Thân xe có 3 khoang: khoang động cơ, khoang hàng khách và khoang hành lý.

• Thân xe có 2 khoang: thân xe có khoang cho động cơ, khoang hành khách và hành lý cùng nằm ngăn và có thể được ngăn cách bởi các thành phần phi cấu trúc có thể tháo rời (băng ghế, kệ gấp…).

• Thân xe có 1 khoang: thân xe có hai khối, chân trụ A được đặt nhiều ở phía trước, khó phân biệt hơn giữa các khối. 7

1. Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô •Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô du lịch •Thân vỏ liền khối (Monocoque): bao gồm các cấu trúc tấm dập dịnh hình thành các mảng nhỏ, sau đó hàn ghép thành các mảng lớn và từ đó hình thành thân vỏ xe.

•Thân vỏ kết cấu khung không gian (space frame): kết cấu gồm các thanh thép dập/cán định hình, hàn ghép lại thành không gian của thân vỏ xe.

•Thân vỏ khung rời (Body on Frame): thân vỏ được đặt trên một khung xe có kết cấu hàn. 8

1. Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô •Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô du lịch

9

1. Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô •Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô khách •Thông thường gồm 2 phần: • Khung sàn xe bên dưới (chassis). • Thùng xe bên trên.

•Thông thường được gắn với nhau thông qua mối hàn hoặc lắp ghép. •Hiện nay có 3 loại kết cấu chủ yếu: • Thân xe không chịu tải. • Thân xe kiểu bán chịu tải. • Thân xe chịu tải hoàn toàn. 10

1. Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô •Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô khách •Thân xe không chịu tải • Thân xe không chịu tải có phần thùng xe liên kết mềm với khung xe riêng.

• Thùng xe dạng khung xương không chịu tải mặt đường, khung xe kiểu 2 đà dọc và liên kết bằng các đà ngang.

• Kết cấu đơn giản, dễ sử dụng khung gầm xe tải chuyển đổi. • Tọa độ trọng tâm cao, trọng lượng lớn. • Thường dùng cho xe buýt. 11

1. Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô •Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô khách •Thân xe không chịu tải • Thân xe không chịu tải có phần thùng xe liên kết mềm với khung xe riêng.

• Thùng xe dạng khung xương không chịu tải mặt đường, khung xe kiểu 2 đà dọc và liên kết bằng các đà ngang.

• Kết cấu đơn giản, dễ sử dụng khung gầm xe tải chuyển đổi. • Tọa độ trọng tâm cao, trọng lượng lớn. • Thường dùng cho xe buýt. 12

1. Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô •Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô khách •Thân xe kiểu bán chịu tải • Sàn khung thân xe liền khối. Có thể có phương án một phần khung xe gắn với thân xe. • Sàn được thiết kế hạ thấp và kết nối với khung sàn đầu và đuôi xe. • Tọa độ trọng tâm thấp.

13

1. Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô •Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô khách •Thân xe kiểu bán chịu tải • Sàn khung thân xe liền khối. Có thể có phương án một phần khung xe gắn với thân xe. • Sàn được thiết kế hạ thấp và kết nối với khung sàn đầu và đuôi xe. • Tọa độ trọng tâm thấp.

14

1. Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô •Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô khách •Thân xe kiểu hoàn toàn chịu tải, không có khung sàn • Trọng lượng nhỏ, kết cấu gọn nhẹ. • Tọa độ trọng tâm thấp. • Cho phép lắp hệ thống treo trước độc lập.

15

1. Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô •Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô chuyên dùng

16

1. Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô •Đặc điểm kết cấu thân vỏ ô tô chuyên dùng

17

2. Vật liệu trong chế tạo thân vỏ ô tô

1

2. Vật liệu trong chế tạo thân vỏ ô tô •Vật liệu trong chế tạo thân vỏ •Yêu cầu: • Trọng lượng bản thân thấp. • Đảm bảo độ cứng, độ bền cơ học. • Bảo vệ an toàn cho các cụm, hệ thống trên xe và hành khách. • Phương pháp sản xuất dẫn đến tiết kiệm năng lượng. • Có khả năng tái chế, cải thiện tác động lâu dài với môi trường. • Độ tin cậy cao. 19

2. Vật liệu trong chế tạo thân vỏ ô tô •Vật liệu trong chế tạo thân vỏ •Vật liệu trong chế tạo thân vỏ: • Các loại thép. • Hợp kim nhôm. • Hợp kim magie. • Các loại vật liệu nhựa kỹ thuật và composites.

20

2. Vật liệu trong chế tạo thân vỏ ô tô •Kim loại • Thép: • Đối với ô tô du lịch, khoảng 63% làm từ thép. • Ưu điểm: • Độ cứng và độ bền cơ học tốt. • Ứng xử vật liệu tốt. • Dễ tiếp cận sửa chữa, gia công. • Tái chế tốt. • Giá cả thấp

• Nhược điểm: • Trọng lượng riêng cao. 21

2. Vật liệu trong chế tạo thân vỏ ô tô •Kim loại • Hợp kim nhôm: • Sử dụng trên thân xe du lịch, thân bồn… • Ưu điểm: • Độ cứng và độ bền cơ học tốt. • Trọng lượng riêng nhỏ. • Tái chế tốt.

• Nhược điểm: • Giá thành cao. • Khó hàn hơn thép. • Khó sửa chữa hơn thép.

22

2. Vật liệu trong chế tạo thân vỏ ô tô •Vật liệu composite •Tổng hợp từ 2 hay nhiều loại vật liệu, tạo ra vật liệu mới với nhiều ưu điểm hơn vật liệu cũ.

•Composites bao gồm: • Vật liệu nền: đảm bảo việc liên kết các cốt lại, tạo tính nguyên khối, liên tục, tăng độ bền nhiệt, bền hóa, và khả năng chịu đựng khi vật liệu có khuyết tật. VD: các loại Polymer, các kim loại, hợp kim, gốm, nhựa polyester…

• Vật liệu cốt: đảm bảo cho vật liệu có các mô đun đàn hồi và độ bền cơ học cao. VD: sợi polymer, sợi thủy tinh, sợi carbon…

• Chất phụ gia, chất xúc tác, chất tách khuôn, làm kín…

23

2. Vật liệu trong chế tạo thân vỏ ô tô •Vật liệu composite

24

2. Vật liệu trong chế tạo thân vỏ ô tô •Vật liệu composite

25

3. Công nghệ chế tạo linh kiện thân vỏ ô tô

1

3. Công nghệ chế tạo linh kiện thân vỏ ô tô •Công nghệ chế tạo linh kiện thân vỏ kim loại của ô tô •Cán định hình (roll forming)

27

3. Công nghệ chế tạo linh kiện thân vỏ ô tô •Công nghệ chế tạo linh kiện thân vỏ kim loại của ô tô •Dập tấm

28

3. Công nghệ chế tạo linh kiện thân vỏ ô tô •Công nghệ chế tạo linh kiện thân vỏ kim loại của ô tô •Một số phương pháp khác (hydroforming)

29

4. Công nghệ chế tạo linh kiện composites

1

3. Công nghệ chế tạo linh kiện thân vỏ ô tô •Công nghệ chế tạo linh kiện composites

Sơ đồ công nghệ VARTM (Vaccum Assisted Resin Transfer Molding) 31

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô

1

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Quy trình công nghệ lắp ráp ô tô du lịch

33

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Các loại mối ghép hàn: •Mối ghép hàn chồng (Lap joints): là mối ghép trùng mặt nhưng không đòi hỏi sự trùng cạnh một cách chính xác.

•Mối ghép hàn đối tiếp (butt joints): thường được ứng dụng khi hàn lắp các chi tiết ở hai mặt khác nhau của thân xe như các cột của thân xe.

•Mối ghép hàn hỗn hợp nối bích (Butt-Lap joints): hàn lắp phối hợp giữa hàn chồng và hàn đối tiếp giữa hai mặt phẳng khác nhau như mặt sàn và mặt hông bên. 34

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Các loại mối ghép hàn:

35

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Quy trình lắp ráp thân vỏ xe khách:

36

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Quy trình lắp ráp thân vỏ xe tải:

37

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Quy trình lắp ráp thân vỏ xe tải:

38

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Quy trình lắp ráp thân vỏ xe tải:

39

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Quy trình lắp ráp thân vỏ xe tải:

40

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Quy trình lắp ráp thân vỏ xe tải:

41

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Các phương pháp hàn: •Hàn điện trở:

youtube.com/watch?v=QDayHY-1obg

42

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Các phương pháp hàn: •Hàn hồ quang:

https://www.youtube.com/watch?v=zwVrHfgcKhs

43

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Các phương pháp hàn: •Hàn laser:

https://www.youtube.com/watch?v=tTnXn498F90

44

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Các phương pháp hàn: •Hàn siêu âm:

https://www.youtube.com/watch?v=TH5Pkj3ew7k

45

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Các phương pháp hàn: •Hàn ma sát:

https://www.youtube.com/watch?v=_i_00I2gBmc

46

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Đồ gá hàn: •Quy tắc định vị N-2-1

47

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Đồ gá hàn: •Quy tắc định vị N-2-1

48

5. Công nghệ lắp ráp thân vỏ ô tô •Đồ gá hàn: •Thành phần đồ gá

49

THANK YOU FOR YOUR ATTENTION!

50