汽車制造工藝培訓教學課件(52張)

1、第一章 概論 盡管我國汽車產(chǎn)業(yè)的誕生時間與西方相比晚了半個多世紀，但近幾十年來，國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)與國際性跨國汽車公司的全面合資、合作及汽車產(chǎn)業(yè)技術的大規(guī)模引進，已對我國汽車產(chǎn)業(yè)帶來了十分深遠的影響，使得我國汽車產(chǎn)業(yè)近乎與西方發(fā)達國家同步完成了產(chǎn)業(yè)結構的調整。過去汽車整車生產(chǎn)企業(yè)直屬的汽車總成部件專業(yè)生產(chǎn)廠紛紛與主機廠脫離從屬關系，走上了自主研發(fā)、為全行業(yè)各大汽車公司提供配套和技術服務的獨立公司道路。這種轉變使得汽車制造公司與汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)的分工和職能發(fā)生了根本性改變，于是汽車制造工藝亦跟著發(fā)生了很大的變化。對于汽車整車制造企業(yè)，汽車制造工藝只剩下沖壓成型、焊裝、涂裝和總裝四大部分；對于汽車總成

2、部件的生產(chǎn)通常根據(jù)零件的結構特征進行歸類加工。第一節(jié) 汽車制造業(yè)的特點 汽車制造業(yè)的特點：大批大量生產(chǎn)于1908年率先在美國福特汽車公司實現(xiàn)，而且迅速在全球得到了廣泛推廣。 大批大量生產(chǎn)方式大大節(jié)省了制造汽車的工作時間，大幅降低了汽車的生產(chǎn)成本，極大地刺激了汽車消費市場，帶來了汽車產(chǎn)業(yè)的高度繁榮。但大批大量生產(chǎn)也給汽車產(chǎn)業(yè)的管理帶來了極大的挑戰(zhàn)，如：工藝流程的合理規(guī)劃、工位工作量的均衡配置、生產(chǎn)工藝過程的有序進行、物流供應的及時配送、配套件庫存的有效控制、流動資金的快速回籠等。解決問題的方法： 改造生產(chǎn)模式精益生產(chǎn) 為了解決好因“大批大量生產(chǎn)方式”所帶來的上述諸多問題，上個世紀50年代中期，日

3、本汽車產(chǎn)業(yè)在政府的嚴格保護和支持下，以豐田汽車公司為代表，在對美國汽車產(chǎn)業(yè)管理和生產(chǎn)模式進行深入研究的基礎上，于1961年成功地創(chuàng)立了旨在“以最少的投入，產(chǎn)出盡可能多的和最好的產(chǎn)品”的獨特管理模式精益生產(chǎn)方式，并于上個世紀80年代掀起了世界汽車工業(yè)的第三個高潮。1980年，日本以1104萬輛的年產(chǎn)量將一直占據(jù)世界汽車工業(yè)霸主地位的美國拉下了臺?，F(xiàn)代生產(chǎn) 美國為了重拾世界汽車霸主地位，積極吸取豐田精益生產(chǎn)方式的精華，結合自身的特點，更多地引入計算機服務于汽車產(chǎn)業(yè)的管理，演繹出“拉式流”的生產(chǎn)管理模式，創(chuàng)立了稱之為“現(xiàn)代生產(chǎn)方式”的MRPII(Manufacturing Resources Pla

4、nning)“制造資源計劃”的和ERP（Enterprise Resource Plan）“企業(yè)資源計劃”的管理模式。即一種將計算機技術、現(xiàn)代制造技術有機融于一體的計算機輔助企業(yè)管理系統(tǒng)，在合理利用資源與優(yōu)化內(nèi)部管理、有效控制庫存與流動資金占用、縮短生產(chǎn)周期和降低成本、靈活快速地響應市場變化、顯著提高企業(yè)競爭力與獲得最大利潤等方面表現(xiàn)出卓越的效果。我國的汽車生產(chǎn)模式 目前，我國汽車產(chǎn)業(yè)處在“大量生產(chǎn)、精益生產(chǎn)、現(xiàn)代生產(chǎn)”三種生產(chǎn)方式共存的特殊時代。對于單純的民族汽車產(chǎn)業(yè)，尚停留在“大量生產(chǎn)方式”階段；多數(shù)合資汽車制造業(yè)基本實現(xiàn)了“精益生產(chǎn)方式”；部分合資或獨資的汽車整車與零部件生產(chǎn)企業(yè)已引入了

5、“現(xiàn)代生產(chǎn)方式”。 無論是“大量生產(chǎn)階段”、“精益生產(chǎn)階段”還是“現(xiàn)代生產(chǎn)階段”，汽車產(chǎn)業(yè)“流水線”、“大批大量生產(chǎn)”的模式始終沒有變，而且隨著產(chǎn)業(yè)的升級，自動流水生產(chǎn)線的比例日益增加。一、汽車整車生產(chǎn) 對于現(xiàn)代化的汽車整車生產(chǎn)企業(yè)，通常只建有四大工廠，分別對應四大典型生產(chǎn)工藝，即：沖壓焊裝涂裝總裝。1、沖壓工藝 沖壓工藝是汽車車身制造的第一個工藝環(huán)節(jié)，它建立在金屬塑性變形的基礎上，在常溫條件下利用磨具和沖壓設備對板料施壓加工，使其產(chǎn)生塑性變形，以獲得形狀、尺寸和性能均符合設計要求的結構件或覆蓋件。 沖壓工藝的生產(chǎn)設備主要有開卷剪切自動線、沖壓生產(chǎn)線、垛料翻轉機、模具研配機及適當?shù)钠渌弈ＴO備

6、，可以完成卷料存放、開卷、校平、剪切，落料、堆垛，沖壓件的拉延、成形、整形、修邊、沖孔、翻邊等工藝，以及沖壓件的存放及發(fā)送的整套工藝過程。開卷平整沖壓生產(chǎn)線2、焊裝工藝 焊裝工藝是汽車制造中應用范圍最廣的工藝之一，但談到汽車制造四大工藝中的焊接工藝，則通常是特指在汽車車身制造過程中將經(jīng)沖壓成型的汽車車身結構件和覆蓋件，用焊接加工的方式將其組合成不可拆卸的具有完整功能的結構件或汽車白車身的加工工藝過程。 在當今汽車制造公司的焊裝車間，焊裝生產(chǎn)線大多為柔性設計，且機械化、自動化程度通常都很高。焊裝生產(chǎn)線3、涂裝工藝 對于轎車生產(chǎn)企業(yè)來說，涂裝車間通常是自動化程度最高、生產(chǎn)環(huán)境要求最嚴格的場所。涂裝

7、生產(chǎn)設備多采用輕鋼結構、全面封閉、強制性通風換氣、自然光照及局部人工照明的采光方式。 涂裝工藝主要由前處理、電泳線、密封底涂線、中涂線、面涂線、精修線及其烘干系統(tǒng)等組成。全線工件輸送系統(tǒng)多采用空中懸掛和地面滑橇相結合的機械化輸送方式。電泳輸送噴防震隔熱膠噴面漆4、總裝工藝 總裝是汽車制造過程中最后的一個工藝環(huán)節(jié)，對于當今的轎車生產(chǎn)廠家，總裝線的采用柔性生產(chǎn)方式，以適應多車型、多品種的混流生產(chǎn)。汽車總裝工藝包括物流、輸送、裝配、下線檢測等多個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。機械件裝配內(nèi)飾件裝配總裝輸送下線檢測二、總成部件生產(chǎn) 汽車總成部件的生產(chǎn)所涉及的工藝內(nèi)容多而復雜，為了便于閱讀理解，常按照工藝特點將其分為毛坯制造

8、、機械切削加工、少無切削加工、表面強化處理、復合材料加工等。1、毛坯制造 毛坯制造中的鑄、鍛、焊三大工藝在機械制造行業(yè)常將其統(tǒng)稱為金屬材料的熱加工，其工藝特點是通過加熱的工藝手段將各種不同的金屬材料轉換成形狀、尺寸符合后繼工藝過程要求的零件毛坯。鍛造鑄造焊接2、機械切削加工 汽車中有大量高精度的功能件和運動部件，其中絕大多數(shù)需要通過機械切削加工的方法達到形狀和尺寸的精度要求。汽車發(fā)動機和變速器零部件的加工是機械切削加工中最典型的代表。發(fā)動機生產(chǎn)線變速器生產(chǎn)線3、少無切削加工 少無切削加工：機械制造過程中用精確成形方法制造零件的工藝。傳統(tǒng)的機械制造工藝最終大多采用切削加工方法制造有尺寸、形狀與位

9、置精度要求的零件，生產(chǎn)過程中坯料質量的30左右變成了切屑。這不僅浪費大量的材料和能源，而且占用大量的機床和人力。采用精密成形工藝，工件不需要或只需要少量切削加工即可成為高精度的汽車零件，可大大節(jié)約材料、設備和人力。少無切削加工工藝包括精密鍛造、沖壓、精密鑄造、粉末冶金、工程塑料的壓塑和注塑等，其中注塑成型在汽車零部件制造中占有十分重要的地位。為了減輕汽車的重量、減低汽車整車成本，汽車上用到了大量的塑料件，如儀表臺、車身內(nèi)飾、汽車保險杠等。事實上，汽車上還有相當數(shù)量的總成部件（如儲油罐、汽車空調系統(tǒng)等）主要由塑料制成。注塑生產(chǎn)線4、表面強化處理 表面強化處理有表面機械強化和熱處理強化二種不同的類

10、型，為了提高汽車零部件的使用壽命、實現(xiàn)汽車的輕量化，幾乎所有的汽車零部件都需進行表面強化處理。噴丸與噴砂處理熱處理5、復合材料加工 為保證汽車有良好的乘坐舒適性，車內(nèi)用到了大量的消音隔熱件，如排氣管隔熱板、車頂隔熱層、發(fā)動機隔音隔熱層等。汽車上幾乎所有的隔熱隔音件都是用的復合材料，圖1-15是某汽車隔熱隔音件的壓制生產(chǎn)線。圖1-15 車用復合材料部件的生產(chǎn)線第二節(jié) 汽車產(chǎn)業(yè)結構的演變與發(fā)展 汽車產(chǎn)業(yè)在100多年的發(fā)展歷程中，已經(jīng)歷了手工生產(chǎn)、大量生產(chǎn)、精益生產(chǎn)和現(xiàn)代生產(chǎn)等四個階段。每一次生產(chǎn)階段的更替，不僅帶來了生產(chǎn)方式及生產(chǎn)工藝的大變革，而且還帶來了產(chǎn)業(yè)結構的大調整。下面簡要介紹汽車產(chǎn)業(yè)結構

11、的演變過程。一、手工生產(chǎn)階段的汽車產(chǎn)業(yè)結構 在早期的手工生產(chǎn)階段，由于汽車產(chǎn)品自身的不完善，且人們?nèi)鄙僦圃炱嚨某墒旒夹g和生產(chǎn)經(jīng)驗，汽車的產(chǎn)量低、價格十分昂貴。因此那時的汽車只是富足家庭享用的奢侈品，普通老百姓無力問津。這便決定了汽車整車的制造只能是利用一些簡陋的設備和工具，由少數(shù)具有機械加工技能的技術工人來完成全部零部件的加工和整車的裝配。如1903年，在亨利福特創(chuàng)立的福特汽車公司里只有十余種簡單的車床和鉆床，公司的全部員工不足20人。 盡管當時能夠買得起汽車的家庭很少，而且汽車的各項性能都遠不如現(xiàn)代的汽車好（噪聲大、速度低、舒適性、安全性、操控性均較差），但人們普遍渴求擁有比傳統(tǒng)交通工具的

12、性能更優(yōu)的汽車產(chǎn)品。這是促使汽車產(chǎn)業(yè)向大量生產(chǎn)方式轉變的原動力。二、大量生產(chǎn)階段的汽車產(chǎn)業(yè)結構 二十世紀初，福特在伊利惠特尼發(fā)明汽車“標準化部件”的基礎上發(fā)明的“汽車流水生產(chǎn)線”的建成，宣告汽車大批量生產(chǎn)階段的開始。 大量生產(chǎn)方式最重要的特點是單一車型的產(chǎn)量非常之大，福特的“T型車”、大眾的“甲殼蟲” ，其累計產(chǎn)銷量遠超過了1000萬輛。在汽車大量生產(chǎn)時代，國際性大型汽車制造公司（通常將其稱為主機廠或整車廠）都下設若干多個汽車總成部件的專業(yè)配套廠。汽車整車及所有總成部件的設計開發(fā)、專業(yè)配套廠的生產(chǎn)裝備及工藝設計統(tǒng)一掌握在汽車制造公司手里。汽車整車廠和各專業(yè)配套廠的生產(chǎn)線都是“剛性”的，一條生產(chǎn)

13、線生產(chǎn)一種車型，每當要對汽車產(chǎn)品進行更新?lián)Q代，都需要停產(chǎn)相當長的時間以對生產(chǎn)線進行改造。 大量生產(chǎn)方式的突出優(yōu)點是：在一個相對封閉的汽車生產(chǎn)環(huán)境下，各生產(chǎn)單元在一個相對較長的時期內(nèi)只生產(chǎn)同一種或少數(shù)幾種車型及與之配套的總成、部件。由于生產(chǎn)高度專業(yè)化，因此生產(chǎn)工藝在一定的時期內(nèi)相對固定，生產(chǎn)組織比較簡單，產(chǎn)品質量穩(wěn)定且易于控制。汽車制造公司的主流生產(chǎn)設備是各種不同類型的組合機床。這種產(chǎn)業(yè)結構和生產(chǎn)模式在美國的汽車公司持續(xù)了近60年。三、精益生產(chǎn)階段的汽車產(chǎn)業(yè)結構 精益生產(chǎn)方式是日本豐田汽車公司于上個世紀50年代開始研究并逐步創(chuàng)立，于1961年在該公司全面推行。但“精益生產(chǎn)方式”的稱謂卻是美國學者

14、D魯斯在1990年發(fā)表的改變世界的機器一書中首次提出。 精益生產(chǎn)方的支柱是準時化生產(chǎn)（Just in Time，簡稱“JIT”）和自動化（Jidoka）。“杜絕一切形式的浪費”是精益生產(chǎn)方是的核心。1、準時化生產(chǎn) 準時化生產(chǎn)是指僅在需要的時候，才為所需的地方按所需的數(shù)量和質量生產(chǎn)所需的產(chǎn)品。準時化生產(chǎn)大大縮短了生產(chǎn)周期，避免了各種浪費，消除了大量的庫存，從而降低了財務和倉儲費用。同時還避免了因需求變化所帶來的大量舊型號產(chǎn)品的積壓和貶值。 準時化生產(chǎn)將銷售商、制造商、供應商看成一個有機整體，采用看板管理方式作為聯(lián)結三者的紐帶。2、自動化 精益生產(chǎn)方式中的自動化是指一種自動異常檢測控制系統(tǒng)，即：生

15、產(chǎn)系統(tǒng)能夠自動檢測出不良品，一旦出現(xiàn)不良品便立即停止工作，從而阻止不良品的盲目生產(chǎn)。3、杜絕一切浪費 杜絕一切浪費是提高生產(chǎn)率最簡單、最迅速，且不花錢的方法。精益生產(chǎn)方式告訴我們，過去在汽車制造公司的那些“正常的、必要的、不可避免的、甚至是看不出來”的浪費，其實是最可怕的和最大的浪費。在生產(chǎn)過程中，將前述所有的浪費都找出來，并逐步采取措施堅決地予以消除。 精益生產(chǎn)方式的突出特點： 柔性生產(chǎn)，實現(xiàn)高質量、多品種、多批次、高效率、高效益的生產(chǎn)；建立市場調查、產(chǎn)品開發(fā)、工藝設計、質量管理、生產(chǎn)協(xié)作、銷售服務、人才培養(yǎng)等整套生產(chǎn)管理體系；充分利用精益生產(chǎn)方式“反應靈、變化快”的優(yōu)勢，鼓勵全員參與技術革

16、新和發(fā)明創(chuàng)造，及時將新技術的成果用于產(chǎn)品設計和生產(chǎn)工藝的改造。 精益生產(chǎn)階段，汽車產(chǎn)業(yè)結構的突出特點是逐步推行柔性生產(chǎn)線，以滿足消費者個性化的要求。四、現(xiàn)代生產(chǎn)方式 自上個世紀80年代，追求“個性化”的消費者越來越多，汽車產(chǎn)業(yè)靠“單一產(chǎn)品打天下”的時代已成為歷史。單一汽車產(chǎn)品的累計產(chǎn)銷量能夠達到100萬輛者已是一種奇跡。汽車消費市場的這一重要變化使得“大量生產(chǎn)方式”所特有的“大而全”式的公司內(nèi)部高度專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)的眾多優(yōu)點逐漸變成劣勢。為了分散風險，激發(fā)汽車配件生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)方面的積極性和主動性，在“單一汽車產(chǎn)品”的產(chǎn)銷量因大幅下降所帶來的同一規(guī)格的汽車總成部件產(chǎn)量無法達到經(jīng)濟生產(chǎn)規(guī)模的情

17、況下，仍能實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)鏈上所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)的大規(guī)模生產(chǎn)。國際性跨國汽車公司開始全面采用能適應多車型的柔性生產(chǎn)線，同時開始剝離附屬于汽車公司的總成部件專業(yè)配套生產(chǎn)廠家，這種變化使得稱之為“現(xiàn)代生產(chǎn)方式”的一種新的汽車生產(chǎn)與管理模式應運而生，其特點是：1、按需準時生產(chǎn) 在需要的時間，把所需的物品，按規(guī)定的數(shù)量，完好無損地送到規(guī)定的地點。2、計劃主導型的管理模式 將以往多級分散的計劃統(tǒng)一成“一個滾動計劃”。計劃集中編制，分解執(zhí)行，計劃分解后便一貫到底。保證計劃的一貫性和嚴肅性是現(xiàn)代生產(chǎn)方式的重要原則，杜絕個人意志與隨意發(fā)號施令。按零件組織生產(chǎn)而不是按產(chǎn)品臺套組織生產(chǎn)，從根本上打破了原有按產(chǎn)品各自分工管理

18、的界限，改變了計劃員和有關部門的工作范圍、內(nèi)容、考慮問題的角度與相互關系。3、對資源進行全方位整合 將客戶需求和企業(yè)內(nèi)部的制造活動、以及供應商的制造資源整合在一起，形成一個完整的供應鏈（Supply Chain），對供應鏈上的所有環(huán)節(jié)進行有效管理。這些環(huán)節(jié)包括訂單、采購、庫存、計劃、生產(chǎn)制造、質量控制、運輸、分銷、服務與維護、財務管理、人事管理、實驗室管理、項目管理、配方管理等。4、支持混合方式的制造環(huán)境 支持混合方式的制造環(huán)境包括既可支持離散又可支持流程的制造環(huán)境；按照面向對象的業(yè)務模型組合業(yè)務過程的能力和國際范圍內(nèi)的應用。5、體現(xiàn)精益生產(chǎn)、同步工程 和敏捷制造的思想 支持對混合型生產(chǎn)方式的

19、管理，其管理思想表現(xiàn)在兩個方面：精益生產(chǎn)LP（Lean Production），企業(yè)按大批量生產(chǎn)方式組織生產(chǎn)時，把客戶、銷售代理商、供應商、協(xié)作單位納入生產(chǎn)體系，企業(yè)同其銷售代理、客戶和供應商的關系，已不再簡單地是業(yè)務往來關系，而是利益共享的合作伙伴，這種合作伙伴關系組成了一個企業(yè)的供應鏈。敏捷制造（Agile Manufacturing），當市場發(fā)生變化，企業(yè)遇有特定的市場和產(chǎn)品需求時，企業(yè)的基本合作伙伴不一定能滿足新產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)的要求，這時，企業(yè)會組織一個由特定的供應商和銷售渠道組成的短期或一次性供應鏈，形成“虛擬工廠”，把供應和協(xié)作單位看成是企業(yè)的一個組成部分，運用“同步工程（SE）”組

20、織生產(chǎn)。用最短的時間將新產(chǎn)品打入市場，時刻保持產(chǎn)品的高質量、多樣化和靈活性。第三節(jié) 汽車制造的新技術新工藝 近二十年來，是汽車產(chǎn)業(yè)技術高速發(fā)展的時期，汽車制造技術和制造工藝已有了顯著的進步。在此不可能涉及汽車制造新技術新工藝的全部，只舉幾個典型的示例。一、高速干式切削加工工藝 高速干式切削加工是在無冷卻、無潤滑油劑的作用下，采用很高的切削速度進行切削加工。采用壓縮空氣或其他類似的方法移去切屑，以控制工作區(qū)域的溫度。實踐證明，當切削參數(shù)設置正確時，切削所產(chǎn)生熱量的80%可被切屑帶走。 高速干式切削加工已成為各類齒輪制造工藝發(fā)展的新趨勢。只要工藝參數(shù)選擇合理，并采用新型的硬質合金刀具高速切削，可使

21、加工時間大大縮短，刀具壽命更長。 日本三菱公司推出了世界上第一套干式滾切系統(tǒng)。其切削速度是傳統(tǒng)滾切速度的若干倍，達200m/min。干式滾切對滾刀有特殊的要求，三菱公司設計的專用干式滾刀，采用MACH7高速鋼，表面涂有專用涂層，有助于散熱并減少刀具損耗，其壽命可延長到一般濕切方式的5倍，生產(chǎn)成本至少降低40%。一、高速干式切削加工工藝(續(xù)) 美國格里森公司用硬質合金滾刀在Phoenix機床上用干式切削法加工錐齒輪，與傳統(tǒng)的高速鋼刀具濕式切削法相比，降低切削時間50%，而且齒輪的表面粗糙度顯著降低，幾何精度大大提高。床身內(nèi)部循環(huán)冷卻，以利于維持熱平衡。此外，機床還配有一套真空除屑除塵系統(tǒng)。這一系

22、列滾齒機，滾切轉速可達3000r/min。 高速干式切削法有如下優(yōu)點：首先，由于它省去了油屑分離過程，無冷卻潤滑油箱和油屑分離裝置以及相應的電氣設備，因此，機床結構緊湊。其次，這種方法極大地改善了加工環(huán)境；加工費用大大降低。為進一步延長刀具壽命、提高工件質量，可在齒輪干式切削過程中，每小時使用101000ml潤滑油進行微量潤滑。這種方法產(chǎn)生的切屑可以認為是干切屑，工件的精度、表面質量和內(nèi)應力不受微量潤滑油的負面影響。一、高速干式切削加工工藝(續(xù)) 美國費特公司(LMT-Fette)用硬質合金刀具干式滾切齒輪，使齒輪單件加工時間和成本明顯降低。日本堅藤鐵工所開發(fā)的KC250H型干式滾齒機，采用硬

23、質合金滾刀、冷風冷卻、微量潤滑，進行高速滾齒，由于供給的是溫度穩(wěn)定的冷風，工件的熱變形極小。 干式切削與濕式切削相比，不但極大地提高了機床生產(chǎn)效率，降低了工件加工成本，而且有利于保護環(huán)境，節(jié)約自然資源。在國外，干式切削的研究和應用已比較廣泛，據(jù)有關部門統(tǒng)計，目前在西歐已有近一半企業(yè)采用干式切削加工。國內(nèi)雖有部分機構在從事這方面的研究，但在齒輪加工領域的應用還是空白。二、無切削加工工藝 無切削加工在汽車業(yè)產(chǎn)業(yè)的應用范圍呈現(xiàn)出逐漸擴大的趨勢。典型的案例是擺動輾壓成型工藝加工汽車齒輪、離合器盤轂、軸承、萬向節(jié)等。擺動輾壓又稱旋轉鍛造（Rotaryforging）、軌道成形（Orbitalforgin

24、g）、搖動鍛造等，是世界上迅速發(fā)展起來的一種新型高精度、高效率、無切削金屬成型工藝。美國、瑞士、德國、日本等國家已廣泛將其應用于汽車、摩托車、電器等相關產(chǎn)業(yè)。我國在90年代開始引進國際先進水平的擺輾設備，如瑞士SCHMID公司的T200、T400、T630冷成形擺輾機等。 擺動輾壓加工采用連續(xù)局部加載成形的方法生產(chǎn)鍛件，其優(yōu)點是：鍛件成形的變形力僅為常規(guī)鍛造方法變形力的15120；鍛件可在冷態(tài)、溫態(tài)或熱態(tài)下成形，毛坯變形均勻，金屬纖維流向更趨合理；可單機也可組線生產(chǎn)，易實現(xiàn)生產(chǎn)過程的機械化和自動化；特別適合于薄而形狀復雜的盤餅或半軸法蘭類鍛件的生產(chǎn)；加工過程的振動和噪聲小，工作條件良好；設備結

25、構簡單、體積小、重量輕、操作簡便、使用可靠、價格便宜、一次性投資少；可采用鑲塊模，模座模套可通用，生產(chǎn)不同產(chǎn)品時，只需更換模芯（鑲塊；生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟效益和社會效益好。三、激光焊接工藝 激光焊接是將高強度的激光束輻射至金屬表面，通過激光與金屬的相互作用，金屬吸收激光轉化為熱能使金屬熔化后冷卻結晶實現(xiàn)焊接。激光焊接的機理有兩種：熱傳導焊接激光深熔焊1、熱傳導焊接 當激光照射在材料表面時，一部分激光被反射，一部分被材料吸收，將光能轉化為熱能而加熱熔化，材料表面層的熱以熱傳導的方式繼續(xù)向材料深處傳遞，最后將兩焊件熔接在一起。2、激光深熔焊 當功率密度比較大的激光束照射到材料表面時，材料吸收光能轉化為

26、熱能，材料被加熱熔化至汽化，產(chǎn)生大量的金屬蒸汽，在蒸汽退出表面時產(chǎn)生的反作用力的作用下，使熔化的金屬液體向四周排擠，形成凹坑，隨著激光的繼續(xù)照射，凹坑穿入更深，當激光停止照射后，凹坑周邊的熔液回流，冷卻凝固后將兩焊件焊接在起。激光焊接的優(yōu)點 速度快、深度大、變形??；能在室溫或特殊條件下進行焊接，激光通過電磁場時，光束不會偏移，焊接設備簡單；激光在真空、空氣及某種氣體環(huán)境中均能施焊，并能通過玻璃或對光束透明的材料進行焊接；可焊接難熔材料如鈦、石英等，并能對異性材料施焊，效果良好；激光聚焦后，功率密度高，當采用高功率器件焊接時，深寬比可達5：1，最高可達10：1；可進行微型焊接，激光束經(jīng)聚焦后可獲

27、得很小的光斑，且能精確定位，可應用于大批量自動化生產(chǎn)的微、小型工件的組焊中；可焊接難以接近的部位，施行非接觸遠距離焊接，尤其是近幾年，由于在YAG激光加工中采用了光纖傳輸技術，使激光焊接獲得了更為廣泛的推廣和應用；激光束易實現(xiàn)光束按時間與空間分光，能進行多光束同時加工及多工位加工，為更精密的焊接提供了條件。 聚合物的焊接 車身覆蓋鑒于結構件的焊接四、超聲波焊接 超聲波焊接的原理是將由超聲發(fā)生器產(chǎn)生的20KHZ（或15KHZ）高壓、高頻信號，經(jīng)換能系統(tǒng)將其轉換為高頻機械振動施加到工件上，通過工件表面及內(nèi)部分子間的磨擦使接口的溫度升高，當溫度達到工件自身的熔點時，接口處迅速溶化，繼而填充于接口間的

28、空隙，當震動停止，工件同時在一定的壓力下冷卻定形，便達成完美的焊接。超聲波焊接是一種較新的焊接工藝，由于其具有如下諸多優(yōu)點，因此在各工業(yè)領域的應用日漸廣泛。 超聲波焊接設備五、激光熱處理工藝 激光熱處理是利用高功率密度的激光束對金屬表面進行強化處理的方法，可對金屬實現(xiàn)相變硬化（或稱表面淬火、表面非晶化、表面重熔粹火）、表面合金化等表面改性處理，達到用傳統(tǒng)表面淬火方式所達不到的良好機械性能。經(jīng)激光處理的金屬表面硬度：鑄鐵可達HRC60度以上；中、高碳鋼可達HRC70度以上。其特點是： 1）無需使用外加材料，僅改變被處理材料表面的組織結構，處理后的改性層具有足夠的厚度,，可根據(jù)需要調整深淺（一般可達0.1-0.8mm）； 2） 處理層和基體結合強度高，激光表面處理的改性層和基體材料之間是致密的冶金結合，處理層表面是致密的冶金組織，硬度高和耐磨性好； 3）被處理工件的變形極小，由于激光功率密度高，與零件的作用時間很短（1010秒），零件的熱變形區(qū)和整體變化都很小。故特別適合于高精度零件的處理； 4）加工柔性好，適用面廣。利用靈活的導光系統(tǒng)可隨意將激光導向任何處理部位，從而可方便地實現(xiàn)對深孔、內(nèi)