第三章-汽車零件常用制造工藝基礎(chǔ)知識(shí)

第3章汽車零件常用制造工藝基礎(chǔ)知識(shí)

常見的毛坯種類

常用的汽車零件的毛坯種類有幾種：鑄造、鍛壓、焊接、沖壓、粉末冶金、塑料成型等。3.1汽車零件毛壞制造工藝的基本知識(shí)

毛坯種類的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費(fèi)用，而且也與零件的機(jī)械加工工藝和加工質(zhì)量密切相關(guān)。為了能合理選用毛坯，需清楚地了解各類毛坯的特點(diǎn)、適用范圍及選用原則等。常用的汽車零件的毛坯種類有幾種：鑄件、鍛壓件、沖壓件、焊接件及粉末冶金件等。

鑄造是將熔化后的金屬液澆灌入鑄型空腔中，待其凝固、冷卻后，獲得一定形狀的零件或零件毛坯的成形方法。通過(guò)鑄造成形方法獲得的毛坯或零件稱為鑄件。

在汽車制造過(guò)程中，采用鑄造制成毛坯的零件很多，約占全車重量10％左右，僅次于鋼材用量，居第二位。就材質(zhì)而言，鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁、鑄銅等應(yīng)有盡有，僅鑄鐵就采用了灰鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵及合金鑄鐵等多種材料。因此可以說(shuō)，汽車工業(yè)使各種鑄造材質(zhì)達(dá)到物盡其用的地步。

鑄造是最常用的毛坯生產(chǎn)方法，對(duì)于形狀復(fù)雜的各類汽車用鑄件都可用鑄造方法生產(chǎn)。一些要求耐磨、承壓、減振、價(jià)廉的零件(如活塞、活塞環(huán)、氣缸套、氣缸體等)，及一些形狀復(fù)雜、用其他方法難以成形的零件(如氣缸蓋、變速箱殼體及進(jìn)、排氣支管等)，只能通過(guò)鑄造生產(chǎn)毛坯。隨著鑄造技術(shù)的不斷發(fā)展，鑄件的應(yīng)用范圍繼續(xù)擴(kuò)大，過(guò)去普通采用的鍛件自曲軸、連桿、齒輪等零件，也開始被鑄件逐漸替代。汽車用鑄件的主要特點(diǎn)是壁薄、形狀復(fù)雜、質(zhì)量輕、可靠性好、尺寸精度高、年產(chǎn)批量大等。如氣缸體、變速器箱體、轉(zhuǎn)向器殼體、后橋殼體、制動(dòng)鼓、各種支架等。鑄造特點(diǎn)及分類特點(diǎn)：生產(chǎn)形狀復(fù)雜，其他機(jī)械加工方法難以成形，壁薄、質(zhì)量輕、可靠性好、尺寸精度高零件。分類：砂型鑄造（90%）和特種鑄造（壓力鑄造、低壓鑄造、金屬型鑄造、離心鑄造）砂型鑄造的工藝過(guò)程

砂型鑄造是在砂型中生產(chǎn)鑄件的鑄造方法。鋼、鐵和大多數(shù)有色合金鑄件都可用砂型鑄造方法獲得。由于砂型鑄造所用的造型材料價(jià)廉易得，鑄型制造簡(jiǎn)便，對(duì)鑄件的單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)均能適應(yīng)，長(zhǎng)期以來(lái)，一直是鑄造生產(chǎn)中的基本工藝。

砂型鑄造所用鑄型一般由外砂型和型芯組合而成。為了提高鑄件的表面質(zhì)量，常在砂型和型芯表面刷一層涂料。涂料的主要成分是耐火度高、高溫化學(xué)穩(wěn)定性好的粉狀材料和粘結(jié)劑，另外還加有便于施涂的載體（水或其他溶劑）和各種附加物。手工砂型鑄造實(shí)例砂型鑄造件鍛造

概念：鍛造是利用金屬材料的可塑性，借助外力(加壓設(shè)備)和加工模具的作用，使坯料或鑄錠產(chǎn)生局部或全部變形而形成所需要的形狀、尺寸和一定組織性能鍛件的加工方法。特點(diǎn)

鍛壓件是汽車零件制造業(yè)中的另一種常用毛坯。鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織，因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。鍛壓件是材料塑性變形的結(jié)果，因此鍛壓件晶粒較細(xì)，沒有鑄件的粗大組織和內(nèi)部缺陷，所以一些要求強(qiáng)度高、耐沖擊、抗疲勞的重要零件大多采用鍛造毛坯。但由于它是在固態(tài)下塑性成型，難于獲得復(fù)雜的形狀，特別是一些復(fù)雜內(nèi)腔的零件。鍛壓件廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、轉(zhuǎn)向器、行走部分總成的零件上。

自由鍛造模型鍛造鍛造分類焊接

焊接是用或不用填充材料，將兩片金屬局部加熱或同時(shí)加熱、加壓而接合在一起的加工方法。焊接件的特點(diǎn)是可以小拼大，氣密性好，生產(chǎn)周期短，節(jié)省材料、不需重型設(shè)備、減輕重量，可生產(chǎn)有較好的強(qiáng)度和剛度、質(zhì)量輕、材料利用率高的毛坯；缺點(diǎn)是抗振性較差、變形大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。因此，選用焊接件為毛坯，對(duì)一些性能要求高的汽車重要零件在機(jī)械加工前應(yīng)采用退火處理，以消除應(yīng)力、防止變形。沖壓

沖壓工藝是一種先進(jìn)的金屬加工方法，它建立在金屬塑性變形基礎(chǔ)上，在常溫條件下使金屬板料在沖模中承受壓力而被切離或成形的加工方法。從而獲得具有一定形狀、尺寸和性能的零件。板料沖壓的坯料厚度一般小于4mm，通常在常溫下沖壓，故又稱為冷沖壓。粉末治金

粉末冶金法是采用成形和燒結(jié)等工序?qū)⒔饘俜勰蚪饘倥c非金屬粉末的混合物，通過(guò)固結(jié)使其成為具有一定形狀金屬制品的技術(shù)。其制品統(tǒng)稱為粉末冶金零件或燒結(jié)零件。汽車工業(yè)中使用的各類粉末冶金零件，已占粉末冶金總產(chǎn)量的70％~80％。由于零部件的高強(qiáng)度化、高精度化及低成本化，使粉末冶金零件在汽車上的使用量越來(lái)越多，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門座、帶輪、粉末冶金鏈輪、連桿等。3.2機(jī)械零件常用的機(jī)械加工方法汽車零件的表面形狀千變?nèi)f化，由不同的典型表面如外圓、內(nèi)孔、平面、螺紋、花鍵和輪齒齒面等組合而成。這些典型表面都有一定的加工要求，大多數(shù)表面都需要經(jīng)過(guò)專業(yè)加工來(lái)實(shí)現(xiàn)其機(jī)械制造過(guò)程。金屬切削加工是用刀具將金屬毛坯逐層切削；使工件得到所需要的形狀、尺寸和表面粗糙度的加工方法。金屬切削加工包括鉗工和機(jī)械加工兩種方法。

車床是切削加工的主要設(shè)備，是應(yīng)用最廣泛的機(jī)械加工設(shè)備，車床占機(jī)床總數(shù)的20%--35%

。按照用途和結(jié)構(gòu)不同，可分為：臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床、多軸自動(dòng)和半自動(dòng)車床、多刀車床、仿形車床、數(shù)控車床和車削中心等。1、車床分類加工范圍：軸、盤套零件上內(nèi)外回轉(zhuǎn)面、端面、螺紋面等；運(yùn)動(dòng)特征：主運(yùn)動(dòng)為主軸帶動(dòng)工件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所用刀具：車刀、鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐等；加工精度：經(jīng)濟(jì)加工精度IT7~IT8,表面粗糙度Ra1.6-6.3um，精車IT5~IT6，Ra0.1-0.4um2、車削加工對(duì)象、范圍及使用刀具刀具主要幾何角度及選擇3、車削用量選擇切削速度：工件以一定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，刀具切削刃上的某一點(diǎn)相對(duì)于到加工表面在主運(yùn)動(dòng)方向上的瞬時(shí)速度稱為切削速度Vc。進(jìn)給量：刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)于工件的位移量。車削外圓的進(jìn)給量為工件沒轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向所移動(dòng)的距離；每分鐘的進(jìn)給量稱為進(jìn)給速度Vf。粗車盡量選擇大的切削深度ap和進(jìn)給量f，低的切削速度vc;精加工則相反。選擇切削用量時(shí)，通常先確定切削深度，然后進(jìn)給量，最后確定切削速度。數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。通過(guò)數(shù)控加工程序的運(yùn)行，可自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。

銑削加工是機(jī)械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面銑削和輪廓銑削，也可以對(duì)零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、锪加工及螺紋加工等。銑削是銑刀旋轉(zhuǎn)作為主運(yùn)動(dòng)、工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的切削加工方法。主運(yùn)動(dòng)，即主軸（銑刀）的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。18級(jí)（30-1500r/min）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，即工件的縱向、橫向和垂直方向的移動(dòng)。銑削1、銑床分類銑床種類很多，一般是按布局形式和適用范圍加以區(qū)分，主要的有升降臺(tái)銑床、龍門銑床、單柱銑床和單臂銑床、儀表銑床、工具銑床等銑床

臥式銑床（X6125）立式銑床X50302、銑削的特點(diǎn)和應(yīng)用1）銑削的特點(diǎn)刀刃的散熱條件好；銑削的生產(chǎn)率較高；銑削時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)。2）銑削的應(yīng)用加工平面；加工各種溝槽和成形面；還可以進(jìn)行分度工作。公差等級(jí)一般為IT9～I(xiàn)T8；表面粗糙度Ra值一般為6.3～1.6μm。2、銑削的特點(diǎn)和應(yīng)用3）銑刀種類加工平面用銑刀；加工溝槽用銑刀；加工特形面用銑刀。銑

平

面銑斜面

銑溝槽銑鍵槽銑T形槽銑螺旋槽銑刀帶孔銑刀帶柄銑刀3、銑削用量及選擇銑削用量：銑削速度Vc、進(jìn)給量f、銑削寬度ae和銑削深度ap。銑削速度Vc是銑削時(shí)切削刃上選定點(diǎn)在主運(yùn)動(dòng)中的線速度，即切削刃上離銑刀軸線距離最大的點(diǎn)在1min內(nèi)所經(jīng)過(guò)的路程。進(jìn)給量f是銑刀在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的單位位移量。根據(jù)需要有三種表示方法：（1）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f是銑刀每回轉(zhuǎn)一周在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量，單位為mm/r；（2）每齒進(jìn)給量fz是每轉(zhuǎn)中每一刀齒在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量，單位為mm/z；（3）每分鐘進(jìn)給量（即進(jìn)給速度）vf是銑刀每轉(zhuǎn)1min在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量，單位為mm/min。銑削用量選擇：銑削時(shí)，根據(jù)加工性質(zhì)先確定每齒進(jìn)給量fz，然后根據(jù)銑刀的齒數(shù)z和銑刀的轉(zhuǎn)速n計(jì)算出每分鐘進(jìn)給量vf。銑削寬度ae、銑削深度ap。課堂拓展順銑和逆銑的區(qū)別：銑刀與工件接觸部分的旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相同成為順銑，反之為逆銑。

順銑和逆銑的特點(diǎn)：

1.順銑時(shí)，每個(gè)刀的切削厚度都是有小到大逐漸變化的。當(dāng)?shù)洱X剛與工件接觸時(shí)，切削厚度為零，只有當(dāng)?shù)洱X在前一刀齒留下的切削表面上滑過(guò)一段距離，切削厚度達(dá)到一定數(shù)值后，刀齒才真正開始切削。逆銑使得切削厚度是由大到小逐漸變化的，刀齒在切削表面上的滑動(dòng)距離也很小。而且順銑時(shí)，刀齒在工件上走過(guò)的路程也比逆銑短。因此，在相同的切削條件下，采用逆銑時(shí)，刀具易磨損。

2.逆銑時(shí)，由于銑刀作用在工件上的水平切削力方向與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相反，所以工作臺(tái)絲桿與螺母能始終保持螺紋的一個(gè)側(cè)面緊密貼合。而順銑時(shí)則不然，由于水平銑削力的方向與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向一致，當(dāng)?shù)洱X對(duì)工件的作用力較大時(shí)，由于工作臺(tái)絲桿與螺母間間隙的存在，工作臺(tái)會(huì)產(chǎn)生竄動(dòng)，這樣不僅破壞了切削過(guò)程的平穩(wěn)性，影響工件的加工質(zhì)量，而且嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞刀具。

3.逆銑時(shí)，由于刀齒與工件間的摩擦較大，因此已加工表面的冷硬現(xiàn)象較嚴(yán)重。

4.順銑時(shí)，刀齒每次都是由工件表面開始切削，所以不宜用來(lái)加工有硬皮的工件。

5.順銑時(shí)的平均切削厚度大，切削變形較小，與逆銑相比較功率消耗要少些。精加工的時(shí)候最好用順銑鉆削鉆削成形定義：鉆削是使用鉆頭擴(kuò)孔鉆刀具在工件的實(shí)體材料上加工孔的切削方法。主運(yùn)動(dòng)：鉆頭或擴(kuò)孔鉆的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：鉆頭或擴(kuò)孔鉆沿著自身軸線方向的移動(dòng)鉆削成形1.常見鉆床分類鉆床可以直接加工出尺寸較?。?lt;13mm）、精度要求不太高的孔，螺紋加工，锪孔和锪平面等工作。加工時(shí)，工件不動(dòng)，刀具一面作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，一面作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鉆床分為：臺(tái)式、立式、搖臂、深孔和中心鉆床等。主參數(shù)一般為最大鉆孔直徑。鉆床典型的立式鉆床搖臂鉆床

鉆孔擴(kuò)孔鉸孔攻螺紋鉆埋頭孔刮平面鉆削成形鉆床的加工方法孔加工刀具按其用途可分為兩大類:一類是從實(shí)體材料中加工出孔的刀具，如麻花鉆、扁鉆、中心鉆和深孔鉆等；另一類是對(duì)工件上的已有的孔進(jìn)行再加工，如擴(kuò)孔鉆、锪鉆、鉸刀及鏜刀等。（1）麻花鉆標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆2.鉆削加工對(duì)象、范圍及刀具

標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆組成：刀體、刀柄、頸部刀體包括：切削部分和導(dǎo)向部分，麻花鉆在其軸線兩側(cè)對(duì)稱分布有兩個(gè)切削部分麻花鉆切削速度：Vs=（m/min）進(jìn)給量f,（mm/r）每齒進(jìn)給量fz=切削深度ap=中心鉆

中心鉆用來(lái)加工各種軸類工件的中心孔。圖3.38是兩種中心鉆的外形圖。中心鉆深孔鉆擴(kuò)孔鉆锪鉆鉸刀鉸刀的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)3.工藝特點(diǎn)兩條切削刃對(duì)稱分布在軸線兩側(cè)，鉆削時(shí)，所受徑向抗力相互平衡。不容易彎曲變形；切削深度為孔徑一半，金屬切除效率高；排屑困難，已加工孔壁容易被鉆屑擠壓摩擦劃傷，因此表面粗糙度值較大；冷卻條件差，切削溫度高，需降低切削速度，影響生產(chǎn)效率。為粗加工，經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT11-IT13，Ra50-12.5um.不同種類的鉸刀鉆床加工實(shí)例

鏜床通常用于加工尺寸較大、精度要求較高的孔，特別是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求較高的孔，如各種箱體、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等零件上的孔。鏜床的主要類型有臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床和金剛鏜床等。鏜削可拉削加工的各種內(nèi)外表面舉例刨削、拉削及插削成形磨削成形磨床：外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床外圓磨削1.中心外圓磨削：縱磨法、深磨法、橫磨法、綜合磨法2.無(wú)心外圓磨削：貫穿法、切入法內(nèi)圓磨削平面磨削1.圓周磨削2.端面磨削磨削成形磨削方法超精加工細(xì)粒度的油石→一定壓力→短行程的往復(fù)振動(dòng)珩磨珩磨頭→旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)、徑向運(yùn)動(dòng)研磨：手工研磨、機(jī)械研磨研磨劑磨削成形光整加工3.4汽車制造過(guò)程中其它工藝基本知識(shí)

3.4.1熱處理

金屬熱處理是機(jī)械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量，而這一般不是肉眼所能看到的。

3.4汽車制造過(guò)程中其它工藝基本知識(shí)

2．熱處理工藝的分類金屬熱處理工藝大體可分為三大類：

（1）整體熱處理（2）表面熱處理（3）化學(xué)熱處理3.4汽車制造過(guò)程中其它工藝基本知識(shí)

（1）整體熱處理

整體熱處理是對(duì)工件整體加熱，然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s，獲得需要的金相組織，以改變其整體力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。

3.4汽車制造過(guò)程中其它工藝基本知識(shí)

退火是將工件加熱到適當(dāng)溫度，根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時(shí)間，然后進(jìn)行緩慢冷卻，目的是使金屬內(nèi)部組織達(dá)到或接近平衡狀態(tài)，獲得良好的工藝性能和使用性能，或者為進(jìn)一步淬火作組織準(zhǔn)備。正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻，正火的效果同退火相似，只是得到的組織更細(xì)，常用于改善材料的切削性能，也有時(shí)用于對(duì)一些要求不高的零件作為最終熱處理。淬火是將工件加熱保溫后，在水、油或其它無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后鋼件變硬，但同時(shí)變脆?；鼗馂榱私档弯摷拇嘈?，將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃的某一適當(dāng)溫度進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫，再進(jìn)行冷卻，這種工藝稱為回火

3.4汽車制造過(guò)程中其它工藝基本知識(shí)

退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”，其中的淬火與回火關(guān)系密切，常常配合使用，缺一不可?！八陌鸦稹彪S著加熱溫度和冷卻方式的不同，又演變出不同的熱處理工藝。為了獲得一定的強(qiáng)度和韌性，把淬火和高溫回火結(jié)合起來(lái)的工藝，稱為調(diào)質(zhì)。某些合金淬火形成過(guò)飽和固溶體后，將其置于室溫或稍高的適當(dāng)溫度下保持較長(zhǎng)時(shí)間，以提高合金的硬度、強(qiáng)度或電性磁性等，這樣的熱處理工藝稱為時(shí)效處理。時(shí)效處理主要用于消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結(jié)合起來(lái)進(jìn)行，使工件獲得很好的強(qiáng)度、韌性配合的方法稱為形變熱處理；在負(fù)壓氣氛或真空中進(jìn)行的熱處理稱為真空熱處理，它不僅能使工件不氧化，不脫碳，保持處理后工件表面光潔，提高工件的性能，還可以通入滲劑進(jìn)行化學(xué)熱處理。3.4汽車制造過(guò)程中其它工藝基本知識(shí)

（2）表面熱處理表面熱處理是只加熱工件表層，以改變其表層力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱工件表層而不使過(guò)多的熱量傳入工件內(nèi)部，使用的熱源須具有高的能量密度，即在單位面積的工件上給予較大的熱能，使工件表層或局部能短時(shí)或瞬時(shí)達(dá)到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應(yīng)加熱熱處理，常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應(yīng)電流、激光和電子束等。3.4汽車制造過(guò)程中其它工藝基本知識(shí)

（3）化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理是通過(guò)改變工件表層化學(xué)成分、組織和性能的金屬熱處理工藝。化學(xué)熱處理與表面熱處理不同之處是后者改變了工件表層的化學(xué)成分?；瘜W(xué)熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(zhì)(氣體、液體、固體)中加熱，保溫較長(zhǎng)時(shí)間，從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素后，有時(shí)還要進(jìn)行其它熱處理工藝如淬火及回火?；瘜W(xué)熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。有不少汽車零件，既要保留心部的韌性，又要改變表面的組織以提高硬度，就需要采用表面高頻淬火或滲碳、氮化等熱處理工藝。3.4汽車制造過(guò)程中其它工藝基本知識(shí)

3.4.2裝配

裝配是按規(guī)定的技術(shù)要求，用聯(lián)接零件(螺栓、螺母、銷或卡扣等)把各種零部件、合件和總成聯(lián)接組合成完整汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程。裝配工藝是使各種零件、合件或總成具有規(guī)定的相互位置關(guān)系的工藝過(guò)程。

汽車是各種零部件的有機(jī)組合體，汽車生產(chǎn)的最后一道工序是裝配（包括檢測(cè)和調(diào)整），所以裝配在汽車生產(chǎn)中占有重要的地位。3.4汽車制造過(guò)程中其它工藝基本知識(shí)

整車裝配線，一般是指由輸送設(shè)備（空中懸掛和地面）和專用設(shè)備（如舉升、翻轉(zhuǎn)、壓裝、加熱或冷卻、檢測(cè)、螺栓螺帽的緊固設(shè)備等）構(gòu)成的有機(jī)整體。整車裝配所用的設(shè)備主要包括：裝配線所用輸送設(shè)備、發(fā)動(dòng)機(jī)和前后橋等各大總成上線設(shè)備、各種油液加注設(shè)備、出廠檢測(cè)設(shè)備以及各種專用裝配設(shè)備。3.4汽車制造過(guò)程中其它工藝基本知識(shí)

整車裝配線（1）輸送設(shè)備。輸送設(shè)備主要用于總裝配線、各總成分裝線以及大總成上線的輸送。完成汽車裝配生產(chǎn)過(guò)程最重要的設(shè)備之一是汽車總裝線。（2）大總成上線設(shè)備。大總成上線設(shè)備是指發(fā)動(dòng)機(jī)、前橋、后橋、駕駛室、車輪等總成在分裝、組裝后送至總裝配線并在相應(yīng)工位上線所采用的輸送、吊裝設(shè)備。車輪上線一般采用普通懸掛輸送機(jī)和積放式懸掛輸送機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)、前橋、后橋、駕駛室等大總成上線，傳統(tǒng)的方式是采用單軌電動(dòng)葫蘆或起重機(jī)。（3）各種油液加注設(shè)備。隨著轎車技術(shù)的引進(jìn)，燃油、潤(rùn)滑油、清潔劑、冷卻液、制動(dòng)液、制冷劑等各種加注設(shè)備的水平有了很大的提高，由過(guò)去的手工加注發(fā)展到采用設(shè)備定量加注，直到自動(dòng)加注。

（4）出廠檢測(cè)設(shè)備。整車出廠試驗(yàn)，漸漸由過(guò)去采用室外道路試驗(yàn)發(fā)展到現(xiàn)在采用室內(nèi)檢測(cè)線。出廠檢測(cè)線一般由前束試驗(yàn)臺(tái)、側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)、轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)、前照燈檢測(cè)儀、制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)、車速表試驗(yàn)臺(tái)、排氣分析儀等設(shè)備組成。（5）專用裝配設(shè)備。隨著汽車產(chǎn)量的提高和對(duì)質(zhì)量的高要求，高效專用的裝配設(shè)備進(jìn)入裝配線。3.4汽車制造過(guò)程中其它工藝基本知識(shí)

3.4.3汽車試驗(yàn)

汽車的設(shè)計(jì)、制造過(guò)程始終離不開試驗(yàn)，無(wú)論是設(shè)計(jì)思想和理論計(jì)算、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、汽車定型還是在生產(chǎn)過(guò)程，都要進(jìn)行大量的試驗(yàn)。

汽車試驗(yàn)分為：

1汽車零部件試驗(yàn)

2汽車整車性能試驗(yàn)。

測(cè)量金屬材料的力學(xué)性能，包括材料的強(qiáng)度，塑性，疲勞強(qiáng)度，斷裂韌性，硬度，高溫蠕變性等.汽車零件的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該都是基于這幾項(xiàng)指標(biāo)之上的。除了要測(cè)抗拉強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度，抗彎強(qiáng)度等等，疲勞周期，疲勞強(qiáng)度，斷裂韌性也應(yīng)該都是需要測(cè)試的，還有碰撞時(shí)候的測(cè)試。例如：發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件（曲軸、連桿、活塞等以及缸體、缸蓋）應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。再比如曲軸的平衡實(shí)驗(yàn)、連桿的拉力實(shí)驗(yàn)、氣門密封實(shí)驗(yàn)、潤(rùn)滑系統(tǒng)的壓力實(shí)驗(yàn)、飛輪的動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)、氣缸壁的耐磨實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)后切片），氣缸的壓力測(cè)試，散熱系統(tǒng)的溫升實(shí)驗(yàn)等等。最后還得做一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)整體震動(dòng)、噪音及加載等。3.4汽車制造過(guò)程中其它工藝基本知識(shí)

汽車整車性能試驗(yàn)（1）動(dòng)力性能試驗(yàn)：對(duì)常用的3個(gè)動(dòng)力性能指標(biāo)，即對(duì)汽車的最高車速、加速和爬坡性能進(jìn)行實(shí)際試驗(yàn)。（2）燃料經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)：通常做道路試驗(yàn)或做汽車測(cè)功器(亦即轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái))試驗(yàn)，后者能控制大部分的使用因素，重復(fù)性好，能模擬實(shí)際行駛的復(fù)雜情況，能采用各種測(cè)量油耗的方法，還能同時(shí)測(cè)量廢氣排放。（3）制動(dòng)性能試驗(yàn)：汽車制動(dòng)性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到汽車行駛的安全性，用制動(dòng)效能和制動(dòng)效能的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。常進(jìn)行制動(dòng)距離試驗(yàn)、制動(dòng)效能試驗(yàn)(測(cè)制動(dòng)踏板力和制動(dòng)減速度關(guān)系曲線)、熱衰退和恢復(fù)試驗(yàn)、浸水后制動(dòng)效能衰退和恢復(fù)試驗(yàn)等。（4）操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)：試驗(yàn)類型較多，如用轉(zhuǎn)彎制動(dòng)試驗(yàn)評(píng)價(jià)汽車在彎道行駛制動(dòng)時(shí)的行駛方向穩(wěn)定性；用轉(zhuǎn)向輕便性試驗(yàn)評(píng)價(jià)汽車轉(zhuǎn)向力是否適度；用汽車穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)確定汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性等等。（5）平順性試驗(yàn)：平順性主要是根據(jù)乘坐者的舒適程度來(lái)評(píng)價(jià)的，所以又叫做乘坐舒適性，其評(píng)價(jià)方法通常根據(jù)人體對(duì)震動(dòng)的生理感受和保持貨物的完整程度確定。（6）通過(guò)性試驗(yàn)：一般在汽車試驗(yàn)場(chǎng)和專用路段上進(jìn)行該試驗(yàn)。（7）安全性試驗(yàn)：安全性試驗(yàn)項(xiàng)目很多，而且耗資巨大，特別是碰撞安全試驗(yàn)，除正面撞車試驗(yàn)外，近來(lái)還增加側(cè)面撞車試驗(yàn)?？梢赃M(jìn)行實(shí)車撞車試驗(yàn)，也可以進(jìn)行模擬試驗(yàn)或撞車模擬計(jì)算；但不少國(guó)家規(guī)定新車型必須經(jīng)過(guò)實(shí)車撞車試驗(yàn)，以驗(yàn)證其撞車安全性。3.4.4檢驗(yàn)

汽車從整車到外觀，有許多檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。如GB21861-2008為機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法，GA

468-2004為機(jī)動(dòng)車安全檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法等。

汽車產(chǎn)品強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)項(xiàng)目主要有：GB18352.3-2005輕型汽車排放污染物，GB15235-2007汽車倒車燈配光性能，GB15083-2006汽車座椅系統(tǒng)強(qiáng)度，GB7258-2004機(jī)動(dòng)車安全運(yùn)行強(qiáng)制性項(xiàng)目等等。淬火應(yīng)用一、應(yīng)用：承受扭轉(zhuǎn)、彎曲等交變負(fù)荷作用的工件，要求表面層承受比心部更高的應(yīng)力或耐磨性，需對(duì)工件表面提出強(qiáng)化要求，適于含碳量We=0.40～0.50%鋼材。二、工藝方法快速加熱與立即淬火冷卻相結(jié)合。通過(guò)快速加熱使待加工鋼件表面達(dá)到淬火溫度，不等熱量傳到中心即迅速冷卻，僅使表層淬硬為馬氏體，中心仍為未淬火的原來(lái)塑性、韌性較好的退火（或正火及調(diào)質(zhì)）組織。三、主要方法：感應(yīng)加熱表面淬火（高頻、中頻、工頻）,火焰加熱表面淬火，電接觸加熱表面淬火，電解液加熱表面淬火，激光加熱表面淬火，電子束加熱表面淬火。四、感應(yīng)加熱表面淬火(一）基本原理：將工件放在用空心銅管繞成的感應(yīng)器內(nèi)，通入中頻或高頻交流電后，在工件表面形成同頻率的的感應(yīng)電流，將零件表面迅速加熱（幾秒鐘內(nèi)即可升溫800～1000度，心部仍接近室溫）后立即噴水冷卻（或浸油淬火)，使工件表面層淬硬。(如齒輪表面高頻淬火)淬火應(yīng)用(二）加熱頻率的選用室溫時(shí)感應(yīng)電流流入工件表層的深度δ（mm）與電流頻率f（HZ）的關(guān)系為頻率升高，電流透入深度降低，淬透層降低。常用的電流頻率有：1、高頻加熱：100～500KHZ，常用200～300KHZ，為電子管式高頻加熱，淬硬層深為0.5～2.5mm，適于中小型零件。2、中頻加熱：電流頻率為500～10000HZ，常用2500～8000HZ，電源設(shè)備為機(jī)械式中頻加熱裝置或可控硅中頻發(fā)生器。淬硬層深度～10mm。適于較大直徑的軸類、中大齒輪等。3、工頻加熱：電流頻率為50HZ。采用機(jī)械式工頻加熱電源設(shè)備，淬硬層深可達(dá)10～20mm，適于大直徑工件的表面淬火。(三）、感應(yīng)加熱表面淬火的應(yīng)用：與普通加熱淬火比較具有：1、加熱速度極快，可擴(kuò)大A體轉(zhuǎn)變溫度范圍，縮短轉(zhuǎn)變時(shí)間。2、淬火后工件表層可得到極細(xì)的隱晶馬氏體，硬度稍高（2～3HRC）。脆性較低及較高疲勞強(qiáng)度。3、經(jīng)該工藝處理的工件不易氧化脫碳，甚至有些工件處理后可直接裝配使用4、淬硬層深，易于控制操作，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，自動(dòng)化。附錄資料：不需要的可以自行刪除工藝尺寸鏈的計(jì)算當(dāng)零件加工時(shí)，多次轉(zhuǎn)換工藝基準(zhǔn)，引起測(cè)量基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，這時(shí)，需要利用工藝尺寸鏈原理來(lái)進(jìn)行工序尺寸及其公差的計(jì)算。1、尺寸鏈的定義和特征在零件加工或機(jī)器裝配過(guò)程中，由一系列相互聯(lián)系的尺寸所形成的封閉圖形，稱為尺寸鏈。一、尺寸鏈的基本概念尺寸鏈設(shè)計(jì)尺寸鏈工藝尺寸鏈在零件的加工過(guò)程中所形成的尺寸鏈。加工臺(tái)階零件的尺寸鏈加工套筒零件的尺寸鏈尺寸鏈的主要特征如下：（1）封閉性。尺寸鏈必須是首尾相接且封閉的尺寸組合。其中，應(yīng)包含一個(gè)間接保證的尺寸和若干個(gè)對(duì)此有影響的直接獲得的尺寸。（2）關(guān)聯(lián)性。尺寸鏈中間接保證的尺寸精度是受這些直接獲得的尺寸精度所支配的，彼此間具有特定的函數(shù)關(guān)系，并且間接保證的尺寸精度必然低于直接獲得的尺寸精度。2、尺寸鏈的組成和尺寸鏈簡(jiǎn)圖的作法組成尺寸鏈的各個(gè)尺寸稱為尺寸鏈的環(huán)，按性質(zhì)不同可分為組成環(huán)和封閉環(huán)。（1）封閉環(huán)指在尺寸鏈中最后形成或未標(biāo)注間接保證的尺寸。每個(gè)尺寸鏈中，封閉環(huán)只能有一個(gè)，用A0表示。（2）組成環(huán)除封閉環(huán)以外的其他環(huán)都稱為組成環(huán)。根據(jù)組成環(huán)對(duì)封閉環(huán)影響，將其分成如下兩類：①增環(huán)在尺寸鏈中，當(dāng)其余各組成環(huán)不變，而該環(huán)增大使封閉環(huán)也增大的，稱為增環(huán)。引起封閉環(huán)同向變動(dòng)。②減環(huán)在尺寸鏈中，當(dāng)其余各組成環(huán)不變，而該環(huán)增大使封閉環(huán)減小的環(huán)，稱為減環(huán)。引起封閉環(huán)異向變動(dòng)。（3）尺寸鏈簡(jiǎn)圖的作法常采用標(biāo)箭頭的方法來(lái)判斷增減環(huán)。在尺寸鏈圖中用首尾相接的單向箭頭順序表示各尺寸環(huán)，其中與封閉環(huán)箭頭方向相反者為增環(huán),與封閉環(huán)箭頭方向相同者為減環(huán)。封閉環(huán)A1A0A2A3減環(huán)ABC

1、封閉環(huán)確定

2、組成環(huán)確定1、加工順序確定后才能確定封閉環(huán)。2、封閉環(huán)的基本屬性為“派生”，表現(xiàn)為尺寸間接獲得。

關(guān)鍵

要領(lǐng)設(shè)計(jì)尺寸往往是封閉環(huán)。

關(guān)鍵1、封閉環(huán)確定后才能確定。2、直接獲得。3、對(duì)封閉環(huán)有影響二、尺寸鏈計(jì)算的基本公式（極值法）1、封閉環(huán)的基本尺寸封閉環(huán)的基本尺寸等于所有增環(huán)基本尺寸之和減去所有減環(huán)基本尺寸之和，即：

—封閉環(huán)的基本尺寸；—增環(huán)的基本尺寸；—減環(huán)的基本尺寸；m

—增環(huán)的數(shù)量；n

—組成環(huán)的總數(shù)（不包括封閉環(huán)）。2、封閉環(huán)的極限尺寸封閉環(huán)的最大極限尺寸等于所有增環(huán)最大極限尺寸之和，減去所有減環(huán)最小極限尺寸之和；而封閉環(huán)的最小極限尺寸等于所有增環(huán)最小極限尺寸之和，減去所有減環(huán)最大極限尺寸之和。即：3、封閉環(huán)的上、下偏差和公差封閉環(huán)的上偏差等于所有增環(huán)上偏差之和減去所有減環(huán)下偏差之和，封閉環(huán)的下偏差等于所有增環(huán)下偏差之和減去所有減環(huán)上偏差之和。即：

、—增環(huán)的上、下偏差；

、—減環(huán)的上、下偏差。封閉環(huán)的公差等于各組成環(huán)的公差和，即：

、分別是封閉環(huán)、組成環(huán)的公差。4、工藝尺寸鏈解題步驟（1）確定封閉環(huán)；（2）查明全部組成環(huán)，畫出尺寸鏈簡(jiǎn)圖；（3）判明增、減環(huán)，用符號(hào)（箭頭）標(biāo)明增、減環(huán)；（4）利用尺寸鏈計(jì)算公式求解。注意：所建立的尺寸鏈必須使組成環(huán)數(shù)最少，這樣能更容易滿足封閉環(huán)的精度或者使各組成環(huán)的加工更容易、更經(jīng)濟(jì)。三、工藝尺寸鏈的分析與解算工藝基準(zhǔn)（工序、定位、測(cè)量等）與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，工藝尺寸就無(wú)法直接取用零件圖上的設(shè)計(jì)尺寸，因此必須進(jìn)行尺寸換算來(lái)確定其工序尺寸。1）定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的尺寸換算2）測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的尺寸換算3）表面淬火、滲碳、鍍層的工藝尺寸計(jì)算加工下圖a所示零件，設(shè)1面已加工好，現(xiàn)以1面定位加工3面和2面，其工序簡(jiǎn)圖如圖b所示，試求工序尺寸A1與A2。1）定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的尺寸換算（1）由于加工3面時(shí)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，因此工序尺寸A1就等于設(shè)計(jì)尺寸，A1

=

mm。（2）加工2面時(shí)，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，這就導(dǎo)致在用調(diào)整法加工時(shí)，只能以尺寸A2為工序尺寸，但這道工序的目的是為了保證零件圖上的設(shè)計(jì)尺寸A0，即：（10±0.3）mm。因此A0與A1、A2構(gòu)成尺寸鏈，如圖c所示。根據(jù)尺寸鏈特性，A0為封閉環(huán)，A1為增環(huán)，A2為減環(huán)。所以，A2

=

20

mm，按入體原則表示為A2

=

20.1

mm。由公式A0

=

A1?A2

得：A2

=

A1?A0

=

30?10

=

20

mm；由公式ES0

=

ES1?EI2

得：EI2

=

ES1?ES0

=

0?0.3

=

?0.3