Giáo trình môn họcmô đun cấu tạo thân vỏ xe ô tô ngànhnghềcông nghệ sơn ô tô phần 1

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LÂM ĐỒNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/ MƠ ĐUN: CẤU TẠO THÂN VỎ XE Ô TÔ NGÀNH/ NGHỀ: CÔNG NGHỆ SƠN Ơ TƠ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: ………./QĐ-CĐNĐL ngày ……tháng ……năm…… Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đà Lạt (LƯU HÀNH NỘI BỘ) Lâm Đồng, năm 2019 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm Giáo trình lưu hành nội Trường Cao đẳng Nghề Đà Lạt LỜI GIỚI THIỆU Nội dung giáo trình Cấu tạo thân vỏ xe ô tô xây dựng sở kế thừa nội dung giảng dạy trường dạy nghề, kết hợp với nội dung nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục vụ nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Giáo trình biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức mới, đề cập nội dung bản, cốt yếu để tùy theo tính chất ngành nghề đào tạo mà nhà trường tự điều chỉnh cho thích hợp khơng trái với quy định chương trình khung đào tạo nghề Với mong muốn giáo trình biên soạn, nội dung giáo trình bao gồm: BÀI KẾT CẤU THÂN XE DU LỊCH BÀI ẢNH HƯỞNG CỦA VA CHẠM BÀI CÁC PHƯƠNG PHÁP SỬA CHỮA VỎ XE BÀI CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN Xin trân trọng cảm ơn Khoa Cơ khí Động lực, Trường Cao đẳng Nghề Đà Lạt giúp đỡ quý báu đồng nghiệp giúp tác giả hồn thành giáo trình Mặc dù cố gắng chắn khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp người đọc để lần xuất sau giáo trình hồn thiện Lời cảm ơn quan, đơn vị cá nhân tham gia Lâm Đồng, ngày …………tháng………… năm……… Tham gia biên soạn Trần Đức Thắng Lê Thanh Quang MỤC LỤC BÀI KẾT CẤU THÂN XE DU LỊCH PHÂN LOẠI THÂN XE DU LỊCH 1.1 Phân loại theo hình dáng xe 1.2 Phân loại theo thiết kế thân xe 10 Nắp Capo, cửa nắp khoang hành lý 23 2.1 Nắp Capo 23 2.2 Cửa 24 2.3 Nắp khoang hành lý 24 BÀI ẢNH HƯỞNG CỦA VA CHẠM 26 KHÁI QUÁT CHUNG 26 1.1 Lực va đập hư hỏng 26 1.2 Đặc tính thép 29 Các đăc tính biến dạng thân xe 33 BÀI CÁC PHƯƠNG PHÁP SỬA CHỮA VỎ XE 44 Phương pháp sửa chữa vỏ xe 44 1.1 Phân loại 44 1.2 Sửa chữa vỏ xe búa đe cầm tay 45 1.3 Sửa chữa vỏ xe cách hàn vòng đệm 47 1.4 Sử lý nhiệt vỏ xe 49 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA TẤM THÉP 53 2.1 Quy trình sửa chữa vỏ xe 55 2.2 Đánh giá mức độ hư hỏng 56 MÀI LỚP SƠN CŨ KHỎI BỀ MẶT LÀM VIỆC 63 3.1 Sửa chữa vỏ xe máy hàn vòng đệm 63 3.2 Sử lý nhiệt vỏ xe 68 3.3 Xử lý chống gỉ bề mặt bên 72 BÀI CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN 73 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA HÀN 73 HÀN THÂN XE Ô TÔ 73 2.1 Hàn MAG-CO2 74 2.2 Các chế độ hàn 75 Các phương pháp hàn 78 4 QUY TRÌNH HÀN MAG-CO2 79 4.1 Thao tác bảo dưỡng 79 4.2 Hàn gối đầu (giáp mối) 81 4.3 Hàn lỗ 85 HÀN BẤM 88 5.1 Nguyên lý đặt tính 88 5.2 Các chế độ hàn 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN Tên mô đun: Cấu tạo thân vỏ xe ô tô Mã mô đun: MĐ 09 Thời gian thực mô đun: 105 (Lý thuyết: 28 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: 73 giờ; Kiểm tra: 04 giờ) I Vị trí, tính chất mơ đun: - Vị trí: Mơn học bố trí sau học xong môn học chung/đại cương; học với mơn học, mơ đun chun mơn - Tính chất: Là môn học chuyên môn nghề II Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: + Trình bày đặc điểm cấu tạo khung vỏ ô tô chủng loại vật liệu làm khung vỏ ô tô + Mô tả đặc điểm yêu cầu vận hành thiết bị nâng chuyển loại khung vỏ ô tô khác - Kỹ năng: + Vận dụng kiến thức mơn học, mơ-đun chương trình học để tổ chức vận hành quy trình bảo trì sửa chữa khung, vỏ tơ + Có khả thao tác, thực quy trình bảo trì sửa chữa khung, vỏ ô tô phù hợp với loại khung vỏ + Nhận dạng loại khung vỏ ô tô khác sản xuất - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Tổ chức hoạt động sản xuất theo nhóm, theo tổ - đội trình thực tập + Đánh giá kết sản xuất rút học kinh nghiệm thực tế + Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo thực tập mơn học III NỘI DUNG MƠ-ĐUN: Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Thời gian (giờ) Số TT Thực hành, Tên mơ đun Tổng Lý thí nghiệm, Kiểm số thuyết thảo luận, tra tập Kết cấu thân xe du lịch 30 22 Ảnh hưởng va chạm 25 17 Các phương pháp sửa chữa vỏ xe Các phương pháp hàn 25 17 25 17 Cộng 105 28 73 4 BÀI KẾT CẤU THÂN XE DU LỊCH PHÂN LOẠI THÂN XE DU LỊCH 1.1 Phân loại theo hình dáng xe Hình dáng thân xe du lịch khác tùy theo mục đích sử dụng (1) Sedan : Là loại xe du lịch có ghế trước ghế sau trở đến người Nó gọi xe có khoang : Khoang động cơ, khoang hành khách khoang hành lý Các trụ gần thẳng đứng phía trước sau thân xe tạo lên khoảng khơng gian phía trước bên rộng rãi Có hai kiểu bố trí cửa xe : kiểu có hai cửa kiểu có cửa (2) Coupe : loại xe du lịch có kiểu dáng thể thao lịch lãm Khơng giống kiểu sedan, kiểu coupe có ghế nhỏ phía sau Hầu hết kiểu coupe loại cửa (3) Hardtop : loại xe du lịch mà trụ trần xe không nối với nhau, có cửa khơng có khung kính cửa nhiên ngày người ta đưa kiểu xe có trần xe trụ nối với Kiểu xe đực gọi kiểu hardtop có trụ Các kiểu hardtop có khoang hành khách nhỏ chút so với kiểu sedan cửa (4) Liftback : Là loại xe du lịch có cửa nghiêng mở lên được, khoang hành khách khoang hành lý làm liền Nó gọi kiểu Hatchback hay Fastback Tùy theo số lượng cửa chia làm Liftback thể thao cửa hay Liftback thực dụng cửa (5) Van Station Wagon: loại xe nói có trần xe kéo dài đến hàng ghế sau Van Station Wagon có trần kéo dài đến trụ phía sau xe Chúng loại đa chức có khu vực hành lý bên xe rộng có cửa phía sau rộng để chất hàng Loại Station Wagon tập trung vào việc chuyên trở hành khách Van tập trung vào việc vận chuyển hàng hóa 1.2 Phân loại theo thiết kế thân xe Kết cấu thân xe du lịch phân loại theo loại tùy thuộc vào vị trí đặt động phương pháp đỡ chúng Loại thân xe Bố trí động truyền lực Phương pháp đỡ động Khung FR FR Tổ hợp FF MR Khung xe Khung phụ Dầm ngang Khung phụ Dầm Đỡ trực tiếp Dầm ngang Thân xe tổ hợp 10 C2 Hư hỏng phụ Va đập gây quán tính xảy bên xe gọi va đập phụ hư hỏng gọi hư hỏng phụ (hay quán tính) 1.2 Đặc tính thép Chúng ta biết thép bị biến dạng xảy va chạm, cách co giãn thép bị biến dạng, phục hồi hình dạng ban đầu Tuy nhiên khó giải thích thép bị biến dạng trở hình dạng ban đầu Do để thực việc sửa chữa xe bị va chạm điều đặc biệt quan trọng phải nắm đặc tính thép a Tính đàn hồi tính dẻo Chúng ta xem uốn thép mỏng, ta thả tay khỏi thép mỏng mà bị uốn cong chút, thép trở hình dạng ban đầu không giữ lại biến dạng Loại biến dạng gọi biến dạng đàn hồi đặc tính trở hình dạng ban đầu gọi tính đàn hồi Nếu thép bị uốn nhiều, trở hình dạng ban đầu mà bị biến dạng vĩnh viễn Đặc tính khơng trở hình dạng ban đầu thép gọi tính dẻo 29 Biến dạng đàn hồi Biến dạng dẻo Hình vẽ bên cho biết mối quan hệ độ lớn lực tác dụng độ giãn dài thép tác dụng lên lực căng Nếu tải trọng tăng dần, hay tải trọng tăng cịn nhỏ, độ giãn tăng tỷ lệ nhiên tải trọng vượt giá trị xác định, xảy trượt bên vật liệu, cho dù giữ nguyên tải trọng, độ giãn dài tăng đột ngột Nếu trường hợp tác dụng lực lớn hơn, độ giãn dài tăng đột ngột đạt đến tải trọng lớn Sau giãn cục xảy phần vật liệu bị phá hủy Điểm A hình vẽ gọi ‘giới hạn đàn hồi’ tải trọng thấp điểm A, biến dạng thép biến dừng tác dụng trở hình dạng ban đầu Nếu ải trọng vượt điểm A, trí ngừng tác dụng lực, biến dạng giữ ngun thép khơng trở hình dạng ban đầu VD : ngừng tác dụng lực điểm P, độ giãn dài thép trở điểm E giữ nguyên biến dạng dẻo OE 30 b Sự tập trung ứng suất b1 Tải trọng ứng suất Ngoại lực tác dụng lên vật thể gọi tải trọng Tải trọng chia thành nhiều loại phụ thuộc vào hướng lực Có loại lực phổ biến sau: Tải trọng mặt cắt vật gọi ứng suất Ứng suất = Tải trọng/Diện tích mặt cắt Nếu ứng suất tác dụng lên thép có hình dạng hình vẽ (e), tiết diện nhỏ chịu ứng suất lớn Nếu tải trọng vượt giới hạn đàn hồi, tiết diện nhỏ bị phá hủy hay biến dạng Kết trường hợp ứng suất nén b2 Sự tập trung ứng suất Khi vật có hình dạng mặt cắt mặt cắt, bị kéo hay bị nén, ứng suất mặt cắt không đổi Ứng suất (ϭn) = Tải trọng (W)/ Diện tích mặt cắt (A) Tuy nhiên, hình dạng mặt cắt thay đổi có rãnh, lỗ bắt vít hay tương tự, vùng xảy ứng suất lớn lý này, vật thể bị phá hủy ứng suất lớn vùng định thay đổi hình dạng mặt cắt gọi tập trung ứng suất 31 Trong trường hợp vật thể có rãnh, phân bố ứng suất hình (a), (b), (c) Sự tập trung ứng suất trở lên lớn (a) Chiều sâu rãnh sau (b) Góc vát nhỏ (c) Đường kính nhỏ Trong trường hợp vật thể thay đổi hình dáng khơng thay đổi hình dạng mặt cắt, ứng suất tập trung vùng Nếu tải trọng tác dụng lên vật thể tăng lên, vùng bị biến dạng hay bị gãy Trong hình vẽ bên phải vật thể (b) dễ bị biến dạng vật (a) 32 b3 Mô men uốn Nếu tải trọng tác dụng vào góc bên phải thép có mặt cắt đều, ứng suất lớn sảy góc nối Lúc đó, lực làm vật thể bị uốn gọi mô men uốn Sự phân bố ứng suất vật thể biểu diễn hình (b) (a) Tập trung ứng suất vùng cắt * Biến cứng Trong hình vẽ phía cách bẻ bẻ lại mẩu thép, dần bị cứng lên Kim laoij sử lý theo cách bị biến cứng lên, tượng gọi biến cứng Các đăc tính biến dạng thân xe Để nâng cao độ cứng hấp thụ lực va đập, thân xe cấu tạo chi tiết hình dạng mặt cắt khác Khi biến dạng va chạm, tập trung ứng suất thường sảy khu vực sau: - Chi tiết có hình dạng mặt cắt thay đổi - Chi tiết có hình dạng thay đổi 33 - Chi tiết tạo cánh tay đòn Lực chấn động va chạm làm phần yếu bị biến dạng lượng lan truyền Nếu phần bị biến dạng bị biến cứng qua việc làm biến cứng, khơng thể hấp thụ điểm Do lực chấn động lan truyền đến thân xe để đến phần yếu a Kết cấu RAHMEN Khi kết cấu bao gồm số phận điểm nối chi tiết với gọi khớp nối Một khung bao gồm số khớp nối mà hoạt động lề gọi kết cấu Truss, khung bao gồm khớp nối cứng mà khơng thể thay đổi góc nối gọi kết cấu Rahmen 34 - Kết cấu Truss: kết cấu dễ bị biến dạng tùy theo thay đổi góc nối Kết cấu có thêm giằng biến dạng bị tác dụng ngoại lực (A) - Kết cấu Rahmen: Kết cấu không bị biến dạng có ngoại lực (A) tác dụng Khi có ngoại lực vượt qua giới hạn bền, kết cấu bị biến dạng toàn - Kết cấu loại Rahmen dùng làm kết cấu thân xe Do có hư hỏng va chạm biến dạng khơng sảy vùng tiếp xúc mà cịn vùng khác b Sự hấp thụ va đập b1 Kết cấu hấp thụ va đập Chức kết cấu hấp thụ va đập hấp thụ cách hiệu lực va đập toàn khung xe ngồi phần thân xe dễ bị bẹp phía trước sau trường hợp bị va đập, kết cấu giữ cho khoang hành khách bị biến dạng 35 b2 Vùng hấp thụ va đập Các vùng hấp thụ va đập áp dụng rộng rãi phần trước sau thân xe nhằm bảo vệ hành khách tốt (1) Thân xe trước Do tần suất sảy va chạm tương đối cao phần thân xe trước, ngồi dầm dọc phía trước gia cố tai xe bên ngăn phía hai bên tạo vùng tập trung ứng suất để hấp thụ lượng va đập 36 (2) Phần thân xe sau Do kết hợp phức tạp tai xe sau,sàn xe sau dầm hàn bấm vào nhau, vùng hấp thụ va đập tương đối khó nhìn thấy phần sau thân xe, tiêu chuẩn áp dụng hấp thụ va đập dầm dọc sàn xe sau thay đổi cho hấp thụ lượng va đập mà khơng làm hỏng bình xăng c Hiệu ứng lan truyền c1 Lý thuyết 37 Lý thuyết hiệu ứng lan truyền giống dòng nước chảy Nước chảy từ chỗ cao đến chỗ thấp, nhiên có hố nằm dịng nước chảy, nước dừng lại hố tiếp tục chảy sau điền đầy hố Cũng có hịn đá nhỏ nằm chắn đường nước chảy, nước tạm thời ngưng chảy vịng quanh hịn đá Trong trường hợp lực tác dụng lên dầm dọc, hố vùng hấp thụ va đập đá vùng gia cố Lực va đập có đặc tính dễ dàng qua phần cứng thân xe, cuối dừng lại điểm yếu làm hỏng chúng 38 c2 Thân xe trước Trên xe cầu sau chủ động (FR), lượng chấn động F tác dụng vào đầu A dầm dọc phía trước, sau lương hấp thụ vùng bị hư hỏng A B, làm hỏng vùng C Năng lượng sau qua vùng D sau đổi hướng, dẫn đến vùng E Hư hỏng sảy vùng D thấy phần đuôi dầm dọc, lương va đập sau tạo hư hỏng vách ngăn trước sàn xe hiệu ứng lan truyền trước lan rộng Nếu lượng va đập tác dụng theo hướng chéo từ xuống, tạo lực ngang Fx lực thẳng đứng Fy làm hư hỏng phần B Nó tạo momen uốn vùng C (nơi có lắp dầm hệ thống treo) với vai trò điểm tựa đòn Năng lượng va đập mạnh làm hỏng vùng D, D điểm tựa Thậm trí lượng va đập hướng thẳng đứng từ xuống hay từ phía cạnh, tạo hư hỏng tương tự, hay kết hợp hư hỏng vùng tương ứng, momen uốn theo phương ngang hay phương thẳng đứng lớn Đối với xe cầu trước chủ động (FF) lượng va đập từ phía trước làm cho đầu trước dầm dọc (A) bị hư hỏng nặng Năng lượng va đập làm cho đầu sau dầm 39 dọc bị oằn xuống, kết dẫn đến hư hỏng hiệu ứng lan truyền ảnh hưởng vách ngăn (C) Tuy nhiên, hiệu ứng lan truyền ảnh hưởng đến phần sau (C), gia cố (ở phía sau bên dầm dọc) dầm đỡ hộp cấu lái (bên vách ngăn trước) thấp Đó phần dầm dọc hấp thụ phần lớn lượng va đập (B) Nếu xe áp dụng hệ thống dầm giữa, tùy theo hướng tác dụng lực va đập, chấn động gây hư hỏng hiệu ứng lan truyền gây cho phần gắn với phía sau dầm Một đặc tính khác xe cầu trước chủ động (FF) chấn động ảnh hưởng đến gối đỡ động vùng có liên quan Nếu lượng va đập tác dụng trực tiếp vào phần A tai xe trong, phần yếu B C dọc theo đường truyền lượng bị hỏng, hấp thụ bớt phần lượng tiếp tục lan truyền phía sau Sau vùng D ảnh hưởng đến trụ đỡ đỡ trần xe bên Những trụ đỡ bên bị ảnh hưởng Kết là, trụ đỡ trước bị nghiêng phía sau với phần bên (nơi nối vào sườn bên dưới) tác dụng điểm tựa Hậu điển hình chuyển động làm khe hở cửa (cửa không chỉnh được) 40 Hiệu ứng lan truyền vùng E thay đổi theo phương pháp dùng để gắn kính chắn gió Nếu dùng kiểu keo dán (kính thân xe dán vào nhau), lượng va đập phân tán rộng hiệu ứng lan truyền tác dụng lên phần E Tuy nhiên dùng kiểu có gioăng (kính cách ly khỏi thân xe) lượng va đập tác dụng trực tiếp lên trực tiếp lên phần E làm cho hư hỏng hiệu ứng lan truyền nặng loại keo dán Trong hai trường hợp, vùng E bị đẩy lên trên, đồng thời đỡ trần xe bên , đỡ phía kính chắn gió, trần xe tất bị đẩy lên Do lượng va đập gây hư hỏng phần E thường xuyên gây ảnh hưởng đến đỡ trần xe bên trần xe Hậu bên ngồi điển hình chuyển vị biến dạng vùng trụ đỡ phía trần xe c3 Thân xe sau Đối với xe cầu sau chủ động thông thường (FR) mà có bình nhiên liệu phía sau, đâm dọc sàn sau chế tạo với độ cứng vững ca, vùng kick-up thiết kế để oằn lại hấp thụ chấn động nhằm tránh cho bình nhiên liệu khơng bị dị rỉ lương va đập tác dụng từ phía sau đến dầm dọc sàn xe sau Nếu lượng va đập lớn, gây hiệu ứng lan truyền cho sàn xe hay trí sàn xe trước Những vùng khác mà bị ảnh hưởng hiệu ứng lan truyền dầm ngang, sàn xe sau tai xe sau 41 Các xe cầu sau chủ động ( FR) cầu trước chủ động (FF) có bình nhiên liệu đặt lùi phía cầu sau, phần phía sau dầm dọc sàn xe sau có dãng để làm giảm độ cứng chúng cho chúng hấp thụ tốt chấn động cách cong oằn lại Năng lượng va đập tai xe sau làm hư hỏng phàn tiếp xúc sau lan truyền đến phần bên trụ đỡ sau Cả phần tai xe sau dịch chuyển phía trước, không để lại hư hỏng tai sau cửa sau Nếu lượng va đập lớn, cửa sau bị đẩy phía trước hư hỏng trụ hư hỏng phát triển đến trụ 42 trước cửa trước Hư hỏng cửa xe tập trung vào phần mép phía trước sau ốp ngồi vùng khóa cửa ốp Nếu trụ đỡ bị hỏng, triệu trứng điển hình cửa đóng khơng khít Một đường lan truyền khác hiệu ứng lan truyền qua trụ đỡ sau đến đỡ trần xe bên Trong trường hợp này, phía sau đỡ trần xe bên bị đẩy lên trên,làm cho khe hở trần cửa trở lên rộng phía sau Sau đó, vùng nối trần xe tai xe sau bị biến dạng, kết làm biến dạng trần xe phía trụ 43 ... với môn học, mô đun chuyên môn - Tính chất: Là mơn học chun mơn nghề II Mục tiêu mơ đun: - Kiến thức: + Trình bày đặc điểm cấu tạo khung vỏ ô tô chủng loại vật liệu làm khung vỏ ô tô + Mô tả... Tên mơ đun: Cấu tạo thân vỏ xe ô tô Mã mô đun: MĐ 09 Thời gian thực mô đun: 10 5 (Lý thuyết: 28 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: 73 giờ; Kiểm tra: 04 giờ) I Vị trí, tính chất mơ đun: ... sàn xe dầm ngang sàn xe sử dụng dầm tăng bền nhằm gia cố sàn xe tăng độ cứng vững phần thân xe phía Kết cấu sống sàn xe loại FR 21 - Kết cấu thân xe bên xe loại FR Phần thân xe bên phía sau bình