汽车车身常用非金属材料
汽车用非金属材料之橡胶材料
汽车用非金属材料 之橡胶材料
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一、车用橡胶
1.车用橡胶的品种及性能特点
车用的橡胶材料有天然橡胶、合成橡胶和再生胶。
(1) 天然橡胶 天然橡胶材料是指以天然橡胶为生胶制成的橡胶材料,代号为NR。天然橡胶属 于通用橡胶。它具有优良的弹性,弹性温度范围为-70~130℃;具有较高的强度和 优异的抗疲劳性、耐磨性、耐寒性、防水性、减振性、绝热性和电绝缘性;具有良 好的加工性能。其缺点是耐老化性和耐候性差,耐油性和耐溶剂性较差,易溶于汽 油和苯类等溶剂,易受强酸侵蚀,且易自燃。
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二、汽车轮胎
(2)轮胎的合理使用 1)正确选用轮胎。 2)保持轮胎气压正常。 3)防止轮胎超载。 4)精心驾驶车辆。 5)做好日常维护。 6)保持汽车技术状况良好。 7)强制维护、及时翻修。
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二、汽车轮胎
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二、汽车轮胎
轮胎换位的基本方法有循环换位法和交叉换位法两种(见图6—1—8)。一 次更换轮胎的位置,不能使所有轮胎从轮胎的一侧换到另一侧的换位方法,称 为循环换位法。仅一次更换轮胎的位置,便可实现所有轮胎从汽车的一侧完 全换到另一侧的换位方法,称为交叉换位法。子午线轮胎采用单边换位法,如 图6—1—9所示。
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二、汽车轮胎
2. 汽车轮胎的规格
轮胎规格可用外胎直径D、轮辋名义直径d、断面宽B 和断面高H 的尺寸 代号等(见图6—1—7)表示。
钣金制作的材料选择
钣金制作的材料选择钣金制作是一种常用的金属加工工艺，广泛应用于各个领域。
在钣金制作过程中，材料的选择是非常重要的，不同的材料可以带来不同的性能和效果。
本文将介绍钣金制作中常见的材料选择及其特点。
一、钣金制作材料的分类钣金制作的材料主要分为金属材料和非金属材料两大类。
金属材料：包括钢铁、不锈钢、铝合金、铜合金等。
非金属材料：如塑料、橡胶等。
在钣金制作中，金属材料是最常用的材料，因为金属具有较高的强度和耐用性，同时也易于加工和修复。
二、常见钣金制作材料的特点1. 钢铁：钢铁是最常见的金属材料，它具有很高的强度和硬度，同时也具有较好的韧性。
钢铁适用于制作结构要求较高的零件，如机床底座、钢结构等。
2. 不锈钢：不锈钢具有优良的耐腐蚀性和抗氧化性能，因此适用于制作需要抗腐蚀性能的零件，如厨具、医疗设备等。
不锈钢种类繁多，选择时需要根据具体使用环境和要求进行选择。
3. 铝合金：铝合金具有较低的密度和较好的韧性，适用于制作轻量化要求较高的零件，如汽车车身、飞机外壳等。
铝合金还具有良好的导热性和导电性能，因此也常用于电子设备的外壳制作。
4. 铜合金：铜具有优良的导电性和导热性，因此铜合金常用于电子设备的外壳和导电连接件制作。
此外，铜合金还具有良好的抗腐蚀性和可塑性，适用于制作高精度零件。
三、选择钣金制作材料的考虑因素在选择钣金制作材料时，需要考虑以下因素：1. 使用环境：根据零件的使用环境和要求选择合适的材料。
如需要抗腐蚀性能的零件，可选择不锈钢或特殊合金材料。
2. 强度要求：根据零件承受的力学载荷确定材料的强度要求。
如需要较高强度的零件，可选择高强度钢材。
3. 加工性能：考虑材料的加工性能，选择容易加工的材料。
如对于复杂形状的零件，可选择具有良好可塑性的铝合金。
4. 成本因素：考虑材料的成本，并根据项目预算进行选择。
不同材料的成本差异较大，需要综合考虑性价比。
综上所述，钣金制作的材料选择是一个复杂而重要的问题，需要根据具体的使用环境、要求和预算进行综合考虑。
汽车常用材料的很全的课件
铝合金
铸造铝合金
铸造铝合金是一种轻质、高强度的铝合金材料，具有较好的 铸造性和机械加工性能。它广泛应用于汽车发动机气缸体、 变速器壳体等部位。
变形铝合金
变形铝合金是一种经过热轧、冷轧、挤压等工艺处理的铝合 金材料，具有较好的强度和塑性。它广泛应用于汽车车身板 材、加强件等部位。
铜合金
黄铜
黄铜是一种由铜和锌组成的合金 ，具有较好的塑性和加工性能。 它广泛应用于汽车水箱散热器、 连接管等部位。
青铜
青铜是一种由铜和锡组成的合金 ，具有较好的强度和耐腐蚀性。 它广泛应用于汽车轴承、齿轮等 部位。
02
非金属材料
塑料
聚乙烯（PE）
柔韧、无毒、易加工，常用作汽车内部零件和外部装饰件。
聚丙烯（PP）
强度高、耐热性好、比重轻，常用作汽车内部零件和外部装饰件。
聚氯乙烯（PVC）
硬质、耐腐蚀、易加工，常用作汽车外部装饰件。
03
02
抗疲劳性能好
CFRP具有较好的抗疲劳性能，能够 承受交变应力的作用。
生产效率高
CFRP的生产周期短，能够实现快速 生产。
04
金属基复合材料（MMC）
高强度
MMC具有较高的强度和刚度，能够承受较 大的应力和冲击。
良好的导热性
MMC具有较好的导热性，能够满足汽车零 件的散热要求。
耐磨性好
MMC具有较好的耐磨性，能够满足汽车零 件的耐磨要求。
强度高
GFRP具有较高的强度和刚度， 能够承受较大的应力和冲击。
耐腐蚀
GFRP对酸碱盐等化学物质的腐 蚀具有较高的抵抗能力。
热稳定性
GFRP在高温下仍能保持其强度 和稳定性。
碳纤维增强塑料（CFRP）
汽车材料的分类
汽车材料的分类汽车材料是指用于汽车制造的各种材料，通常包括金属材料、非金属材料和复合材料。
汽车制造涉及到多种材料，这些材料可以通过不同的方式进行分类。
一、金属材料金属材料广泛应用于汽车组件和部件的制造中，包括车身、发动机、底盘、悬挂、转向系统等。
金属材料可以分为铝合金、钢铁、镁合金等几个主要类别。
1. 钢铁钢铁是汽车制造中最常用的金属材料。
钢有优异的强度，刚性，耐磨损性和韧性，因此经常用于制造车身、底盘、车轮和其他部件。
钢铁可以根据成分分为低碳钢、中碳钢、高碳钢、合金钢等多种类型。
2. 铝合金铝合金是一种轻质材料，其密度比钢轻约1/3。
因此，铝合金的使用可显著减轻汽车重量，在提高燃油效率和安全性的同时，减少对环境的影响。
铝合金的使用范围包括车身板、发动机零件、转向系统和悬挂系统等。
3. 镁合金镁合金是一种更轻的材料，密度大约是铝的2/3。
镁合金优于铝合金在一些方面，如抗冲击性和耐高温性。
但镁合金的成本较高，限制了其在汽车制造中的广泛应用。
镁合金主要用于发动机部件、悬挂和制动系统等。
二、非金属材料汽车制造中还有一些非金属材料，包括橡胶、塑料、玻璃等。
主要应用于内饰、车窗、密封件、悬挂杆等。
1. 橡胶橡胶常用于汽车制造中的密封件、橡胶轮胎和悬挂组件等。
橡胶的耐热性、抗磨损性和弹性使其成为适用于汽车行业的材料。
2. 塑料塑料是轻质的非金属材料，可用于制造汽车车身和内饰件等。
塑料具有重量轻、耐腐蚀、维护成本低和可塑性强等优点。
同时，塑料具有良好的热稳定性，可以满足汽车制造中的高温和低温要求。
3. 玻璃玻璃是汽车制造中另一个常用的非金属材料。
玻璃广泛用于汽车的前、侧、后窗玻璃和汽车灯具。
不同类型的玻璃（如钢化玻璃、夹层玻璃）可实现不同的功能，如增加耐冲击性和安全性等。
三、复合材料汽车制造中的复合材料通常由两种或更多不同的材料组合而成。
根据成分不同，复合材料可以分为：纤维增强复合材料、金属基复合材料、无机非金属基复合材料等。
汽车用非金属复合材料研究进展
汽车用非金属复合材料研究进展【摘要】随着我国汽车产业的迅速发展，我国的汽车已成为我国经济发展的一个主要组成部分，然而，我国的汽车却面临着大量的燃料消耗和尾气排放带来的环境问题。
汽车内外饰件是汽车中重要的关键部件，在确保汽车的强度与安全性的同时，内外饰件轻量化是汽车节能、提高制动性能、提高动力与续航能力最有效的措施之一。
在轻质化方面，非金属复合材料的使用具有重要的意义。
介绍了近年来国内外汽车用非金属复合材料，特别是用聚合物、纤维强化等方面的最新研究成果，并提出了今后的发展趋势。
关键词：汽车；复合材料；玻璃纤维；碳纤维0.引言目前国内的汽车用非金属复合材料有PP、PVC、聚氨酯、UPR、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚体、酚醛树脂、PE、PA、PC等。
汽车的非金属复合材料件，几乎囊括了整个内部零件和外部零件，也包括了引擎的一些外围零件。
由于对车辆的性能和外形的需求日益提高，性能更好的高分子改性复合材料和纤维增强复合材料在汽车中的应用越来越广泛。
本文以PP、PC/ABS、PA改性复合材料为例探讨了汽车用非金属复合材料研究进展。
1.汽车车身材料的发展变化利用非金属复合材料生产的汽车零件，其优势在于：模具费用低约占钢制件模具费用的10%-20%；模具及刀具的制作周期较短；通过减小装配部件数目，可以将组装好的多个部件制成更大的一体化部件；减少部件的品质，减少车辆的燃油消耗；易于改变的组织架构，增强竞争能力；具有优良的抗腐蚀性能，维护成本低廉；从开发到批量生产周期短等。
随着高性能玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等高性能材料和耐热树脂的商业化，使其具有更好的性能。
由于其技术难点和成本高，能够适应高科技发展的需求，因此得到了快速的发展，目前已经从航空航天和体育用品转向了汽车用品。
自80年代起，我国开始对先进的复合材料进行了大量的研究，并由单纯的汽车零件加工成了承载构件。
进入二十世纪80年代末，随着世界汽车的节约能源和环境保护的需求，汽车生产企业不仅要使用新的设计理念，而且要使用先进材料，并先后研制成先进复合材料驱动轴，板簧和全复合材料车身等，投人了市场，产量也迅速增长。
汽车常用非金属材料
汽车常用非金属材料非金属材料包括塑料、橡胶、玻璃、陶瓷、合成纤维、胶粘剂、摩擦材料、涂装材料等各种材料，它们在汽车上的应用日趋增长的趋势。
随着人们生活水平的不断提高，对车辆也提出了更高的要求，诸如要求有宽敞的车内空间、舒适的座椅、低的噪音、视觉美观及宽阔的视野等。
而制造商们则用人体工程学设计和实用性来刺激顾客的购买欲，此外高速、安全、低耗、环保，最后归结到低廉的价格，要达到如此高的要求，用塑料来替代一些钢铁制的零部件是最明智的选择。
塑料是以合成树脂（聚合树脂或缩聚树脂）为主要成份，并根据不同需要而添加不同添加剂所组成的混合物，具有独特的性能：●密度小：每100kg的塑料可替代其它材料200～300kg，可减少汽车自重，增加有效载荷。
●物理性能良好：柔韧性较好，耐磨，避震，单位质量的塑料的抗冲击性不亚于金属，有些工程塑料、碳纤维增强的塑料甚至还远远高于金属。
●耐化学腐蚀性：塑料对酸、碱、盐等化学物质的腐蚀均有很强的抵抗能力，其中聚四氟乙烯是化学性能最稳定的材料，硬聚氯乙烯是最常用的耐腐蚀材料，它可耐浓度达90%的浓硫酸以及各种浓度的盐酸和碱液。
●设计自由度大：可制成透明、半透明或不透明的制品，外观多种多样，表面可制作具有特色的花纹。
●着色性好：可按需要制成各种各样的颜色。
●加工性能好：复杂的制品可一次成型，且能大批量生产，生产效率高，成本较低，经济效益显著，如果以单位体积计算，生产塑料制件的费用仅为有色金属的1/10。
●环保、节约能源：可回收利用，且大量采用塑料的汽车每100km节油量在0.5L以上。
但相对来说，塑料也存在一些缺点，如收缩率大，吸水性强，尺寸稳定性差，难以制得高精度制品，易燃，燃烧时产生大量黑烟和有毒气体，长期使用易老化、易变形等，但通过改性可减少其缺陷。
塑料制品不仅能够减少零件数量，在降低噪声方面也起到了很好的作用。
生产厂家应利用塑料制品的成型特点，尽量是多个零件一体化，减少数目，设法达到复杂零件一次成型的目的。
汽车车身常用材料性质_图文
热处理
热处理可按如下分类
普通热处理 表面热处理
表面淬火 化学热处理
退火
• 将钢件加热到一定温度后保温一定时间，随之缓慢冷却 下 来的一种工艺操作。
• 目的在于：降低刚的硬度，提高钢的塑性，改善加工性能， 细化晶粒，改善组织，消除应力，为以后热处理做准备。
不同的金属材料表现出来的机械性能是不一样的。衡量金属材料 机械性能的主要指标有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。
金属的强度
强度是金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力，金属材料 的强度越大，表明承受的外力越大。按外力作用的方式不同，可分 为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗扭强度等。一般所说的强度 是指抗拉强度。它是用金属拉伸试验方法测出来的。
材料的断裂韧性
金属材料抵抗裂纹扩展断裂的韧性性能称为断裂韧性。断裂韧性与 其他韧性一样，综合地反映了材料的强度和塑性。
ห้องสมุดไป่ตู้
按化学成分分类
碳素钢
低
中
碳
碳
钢
钢
<0.25% 0.25%-0.6%
高 碳 钢
>0.6%
合金钢
低
中
高
合
合
合
金
金
金
钢
钢
钢
<5% 0.5%-10%
>0.6
二.钢的热处理
• 钢的热处理：将钢在固态下加热到一定温 度，进行必要的保温，然后以不同的速度 冷却下来，从而改变钢内部组织，获得所 需要的性能的一种工艺。
汽车车身常用材料性质_图文.pptx
汽车车身上常见的材料
• 金属材料：车身覆盖件、车架、底盘等
汽车车身常用材料
2．金属板材的焊接性能 焊接性能是指金属材料对焊接加工的适应性。金属材料的焊
接性能好， 则说明该金属材料易于用一般焊接方法与工艺施焊， 而且焊接时不易形成裂纹、气孔、夹渣等缺陷，其接头强度可 与母材相近。焊接性能差的材料必须用特定的方法与工艺进行 焊接。
3．切削加工性能
切削加工性能是指金属材料被切削加工的难易程度。金属材 料的切削加工性，不仅与材料本身的化学成分、内部组织有关， 还与刀具的几何参数等因素有关。工件硬度过高，刀具易磨损， 切削加工困难；硬度过低，容易粘刀，且不易断屑，加工后表 面粗糙。所以硬度过高或过低、韧性过大的材料，其切削性能 较差。
●可锻铸铁：由白口铸铁经长时间的高温石墨化退火而得到的一种 具有团絮状石墨的高强度铸铁。
●蠕墨铸铁：在灰铸铁中加入蠕化剂（钛镁合金等）和孕育剂（硅 铁）进行蠕化-孕育处理后，得到具有蠕虫状石墨的铸铁。
●合金铸铁：在灰口铸铁或球墨铸铁中加入一定量的合金元素而形 成的铸铁。
灰铸铁
球墨铸铁
2.钢
钢是含碳量在0.04%~2.3%之间的铁碳合金，是汽 车金属材料中应用较为广泛的一种，车身的许多 板件都用钢板制成。
3．冲击韧性
金属材料抵抗冲击负荷的能力，叫做冲击韧性。所谓冲击负 荷就是以很大的速度作用于零件上的负荷，如汽车的悬挂机构， 在汽车起步，制动或改变速度时，钢板弹簧、钢板吊耳均要受 到冲击。
4．硬度
硬度是指金属材料抵抗比它更硬物体压入其表面的能力，也 可以说是材料抵抗局部的变形能力。
硬度值是通过硬度试验机测定的。根据测定方汉的不同，硬 度可分为布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）、维氏硬度（HV） 和显微硬度（HL）四种。汽车板料的硬度多用布氏硬度和洛氏 硬度两种方法表示。
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6.内饰 件黏合
剂
5.密封 条黏合
剂
4.风窗 玻璃黏
合剂
1.5 石棉和纸板
汽车车身常用非金属材料
（1）石棉板
（2）石棉板摩擦片
是用石棉、填料和黏结材 料制成的。它分耐油橡胶石棉 板、衬垫石棉板、高压橡胶石 棉板三种类型。
是由石棉、辅助材料和黏 合剂经混合加热后压制而成的。 具有硬度高、摩擦系数大、耐 高温、耐冲压和耐磨耗等特点。
1.5 石棉和纸板
汽车车身常用非金属材料 2.纸板
1）刚纸板
（1）软刚纸板 （2）硬刚纸板
2） 滤芯纸板
3） 防水纸板
4） 浸渍衬垫
纸板
5） 软木纸板
汽车车身常用非金属材料
1.6 复合材料和陶瓷
由两种或两种以上物理、化学性质不同的物质，经人工合成的 材料称为复合材料。
（1）比强 度高和比 模量大。
（4）成型 工艺简单。
（2）化 学稳定 性好。
（3） 耐高温性
能好。
汽车车身常用非金属材料
1.6 复合材料和陶瓷
汽车车身上使用复合材料的零件主要是仪表板、 门护板、顶盖内护板、地毯、座椅及行李架护板，它 们基本上是由表皮（塑料、织物、地毯），隔音减振 部分（泡沫或纤维）和骨架部分组成，这种形式的零 件除满足一定的使用功能外，又使人感到舒适美观， 而且由于该种材料生产工艺简单，成本低廉、适用性 强而发展得比较迅速，它将是今后汽车车身内饰材料 的主要发展方向。
1.2 橡胶
汽车车身常用非金属材料
1.3 汽车玻璃
汽车车身常用非金属材料
1.钢化玻璃
是：将普通硅酸盐玻璃 通过淬火（钢化处理）使 其内部组织形成一定的内 应力，从而使玻璃的强度 得到加强，质地变得非常
坚固。
（1）全钢化玻璃 （2）区域钢化玻璃
2.夹层玻璃
是：一种用透时 黏合剂将两块或三 块薄玻璃板粘结在 一起所组成的复合 玻璃。由于夹层玻 璃中间的透明胶层 能与玻璃取得一样 的曲率，故透明度 并不受夹胶层的影
综 合性能（高温强 度、高耐蚀性、高耐磨 性、低膨胀系数、隔热 性好及低密度），用它 来替代耐热合金能大幅 度地提高热机效率，降 低能耗，节约贵重金属 的使用，达到整车轻量
化目的。
1.1 塑料
汽车车身常用非金属材料
6）吸振和消声性能好
1）密度小 2）化学稳定性好
特性
5）耐磨性能好 4）电绝缘性能好
3）比强度高
1.1 塑料
汽车车身常用非金属材料
1.2 橡胶
汽车车身常用非金属材料
1）
极高的弹性
5）
2）
良好的热可塑 性
性能
良好的透水、
不透气和耐油 性
3）
良好的黏着 性
4）
良好的绝缘 性
1.1 塑料
汽车车身常用非金属材料
1）热固性塑料
是指：在受热或
其他条件下能固化 或具有不溶（熔） 特性的塑料。这类 塑料耐热性能好， 受压不易变形，但 力学性能较差。
2）热塑性塑料
是指：在特定温度 范围内能反复加热 软化和冷却硬化的 塑料。这类塑料加 工成形方便、力学 性能较好，但耐热 性相对较差、容易 变形。
响。
3.特种用途玻璃
一般是：在钢 化玻璃基础上， 通过专门的工艺 加工出来的具有 特殊功能的汽车
玻璃。
1.3 汽车玻璃
汽车车身常用非金属材料
全钢化玻璃碎裂 Байду номын сангаас域钢化玻璃的裂纹
1.4 黏合剂
1.点焊 密封剂
2.焊缝 胶
3.折边 黏合剂
汽车车身常用非金属材料
黏结剂：一般又称黏结密封剂，是 车身修理中一种不可缺少的材料。 用它来修复零件具有工艺简单、连 接可靠、成本低、不会引起零件变 形和内部组织发生变化等优点。
汽车车身常用非金属材料
1.6 复合材料和陶瓷
（1）功能陶瓷材料：
要是利用其绝缘性、 介电性、压电性、磁性
等功能，主要用于传感器、 执行元件、陶瓷加热器、导 电材料、显示装置等。陶瓷 传感器在温度传感器、位置 传感器、速度传感器、湿度 传感器、爆燃传感器得到非 常广泛的应用。
（2）结构陶瓷材料：
因具有良好的