机械制造--机床

第3章汽车零件常用制造工艺基础知识 3 1汽车零件毛坏制造工艺的基本知识 毛坯种类的选择不仅影响毛坯的制造工艺及费用 而且也与零件的机械加工工艺和加工质量密切相关 为了能合理选用毛坯 需清楚地了解各类毛坯的特点 适用范围及选用原则等 常用的汽车零件的毛坯种类有几种 铸件 锻压件 冲压件 焊接件及粉末冶金件等 常见的毛坯种类 常用的汽车零件的毛坯种类有几种 铸造 锻压 焊接 冲压 粉末冶金 塑料成型等 铸造是将熔化后的金属液浇灌入铸型空腔中 待其凝固 冷却后 获得一定形状的零件或零件毛坯的成形方法 通过铸造成形方法获得的毛坯或零件称为铸件 在汽车制造过程中 采用铸造制成毛坯的零件很多 约占全车重量10 左右 仅次于钢材用量 居第二位 就材质而言 铸铁 铸钢 铸铝 铸铜等应有尽有 仅铸铁就采用了灰铸铁 球墨铸铁 蠕墨铸铁 可锻铸铁及合金铸铁等多种材料 因此可以说 汽车工业使各种铸造材质达到物尽其用的地步 铸造是最常用的毛坯生产方法 对于形状复杂的各类汽车用铸件都可用铸造方法生产 一些要求耐磨 承压 减振 价廉的零件 如活塞 活塞环 气缸套 气缸体等 及一些形状复杂 用其他方法难以成形的零件 如气缸盖 变速箱壳体及进 排气支管等 只能通过铸造生产毛坯 随着铸造技术的不断发展 铸件的应用范围继续扩大 过去普通采用的锻件自曲轴 连杆 齿轮等零件 也开始被铸件逐渐替代 汽车用铸件的主要特点是壁薄 形状复杂 质量轻 可靠性好 尺寸精度高 年产批量大等 如气缸体 变速器箱体 转向器壳体 后桥壳体 制动鼓 各种支架等 锻造 锻造是利用金属材料的可塑性 借助外力 加压设备 和加工模具的作用 使坯料或铸锭产生局部或全部变形而形成所需要的形状 尺寸和一定组织性能锻件的加工方法 锻压件是汽车零件制造业中的另一种常用毛坯 锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织 因此锻件的力学性能较好 常用于受力复杂的重要钢质零件 锻压件是材料塑性变形的结果 因此锻压件晶粒较细 没有铸件的粗大组织和内部缺陷 所以一些要求强度高 耐冲击 抗疲劳的重要零件大多采用锻造毛坯 但由于它是在固态下塑性成型 难于获得复杂的形状 特别是一些复杂内腔的零件 锻压件广泛应用于汽车发动机 变速器 转向器 行走部分总成的零件上 焊接 焊接是用或不用填充材料 将两片金属局部加热或同时加热 加压而接合在一起的加工方法 焊接件的特点是可以小拼大 气密性好 生产周期短 节省材料 不需重型设备 减轻重量 可生产有较好的强度和刚度 质量轻 材料利用率高的毛坯 缺点是抗振性较差 变形大 需经时效处理后才能进行机械加工 因此 选用焊接件为毛坯 对一些性能要求高的汽车重要零件在机械加上前应采用退火处理 以消除应力 防止变形 焊接与其他连接方法有着本质的区别 焊接生产的特点主要有 节省金属材料 结构重量轻 以小拼大 化大为小 制造重型 复杂的机器零部件 简化铸造 锻造及切削加工工艺 获得最佳技术经济效果 焊接接头具有良好的力学性能和密封性 能够制造双金属结构 使材料的性能得到充分利用 冲压 冲压工艺是一种先进的金属加工方法 它建立在金属塑性变形基础上 在常温条件下使金属板料在冲模中承受压力而被切离或成形的加工方法 从而获得具有一定形状 尺寸和性能的零件 板料冲压的坯料厚度一般小于4mm 通常在常温下冲压 故又称为冷冲压 冲压材料 薄板等 的质量占据全部汽车材料的40 45 采用冷冲压加工的汽车零件有 发动机油底壳 制动器底板 汽车车架以及大多数车身零件 车身本体的零件基本上采用冲压工艺生产出来 冲压材料 薄板等 的质量占据全部汽车材料的40 45 汽车车身对其冲压件的尺寸精度和表面质量的要求高 只有合格的冲压件才能焊装出合格的车身 因此冲压件的质量是汽车车身制造质量的基础 冲压技术是汽车车身制造中的关键技术之一 粉末治金 粉末冶金法是采用成形和烧结等工序将金属粉末 或金属与非金属粉末的混合物 通过固结使其成为具有一定形状金属制品的技术 其制品统称为粉末冶金零件或烧结零件 汽车工业中使用的各类粉末冶金零件 已占粉末冶金总产量的70 80 由于零部件的高强度化 高精度化及低成本化 使粉末冶金零件在汽车上的使用量越来越多 如汽车发动机的气门座 带轮 粉末冶金链轮 连杆等 粉末冶金工艺过程的基本工序有 原料粉末的制取和准备 粉末可以是纯金属或它的合金 非金属 金属与非金属的化合物及其它各种化合物等 将金属粉末及各种添加剂均匀混合后制成所需形状的坯块 将坯块在物料主要组元熔点以下的温度进行烧结 使制品具有最终的物理 化学和力学性能 即粉料制备 成形 烧结及后续处理等工序 塑料成型工艺 非金属材料是除金属以外的工程材料 工程上常用 塑料 橡胶 陶瓷 复合材料等 在塑料成型生产中 塑料原料 成型设备和成型所用模具是三个必不可少的物质条件 必须运用一定的技术方法 使这三者联系起来形成生产能力 这种方法称为塑料成型工艺 注射成型 压缩成型 压注成型 挤出成型 中空吹塑 热成型压延成型 浇铸成型 玻璃纤维热固性塑料的低压成型 滚塑 旋转 成型 泡沫塑料成型 快速成型等 国内外汽车用塑料件常见的成型加工方法有注塑 或称注射 成型 吹塑成型 反应注射成型和团状 片状模塑料 BMC SMC 等 包括汽车保险杠 仪表板和车门内护板在内的大部分大型塑料件普遍采用注塑成型工艺 该工艺的主要优点是可成型形状比较复杂的产品 生产效率较高 制品刚性好等 缺点是要求制品原材料熔融后的流动性好 小批量生产成本高 3 2机械零件常用的机械加工方法 汽车零件的表面形状千变万化 由不同的典型表面如外圆 内孔 平面 螺纹 花键和轮齿齿面等组合而成 这些典型表面都有一定的加工要求 大多数表面都需要经过专业加工来实现其机械制造过程 金属切削加工是用刀具将金属毛坯逐层切削 使工件得到所需要的形状 尺寸和表面粗糙度的加工方法 金属切削加工包括钳工和机械加工两种方法 现代机床设备 机床机床是对金属 其他材料的坯料或工件进行加工 使之获得所要求的几何形状 尺寸精度和表面质量的机器 机床区别于其他机器的特点机床是制造机器的机器 也能加工机床自身 所以称为工作母机或工具机 金属切削机床机床锻压机床木工机床 机床的分类 用于对金属进行切削及特种加工 如 车 铣 刨 磨 拉等 用于对坯料进行压力加工 如 锻造 积压 冲裁等 用于对木材进行切削加工 希望从这一节课开始金属切削机床的分类与型号编制 逐步了解和掌握机床的基本知识 一 金属切削机床的分类 按加工方法和刀具分11大类 车床 钻床 镗床 磨床 齿轮加工机床 螺纹加工机床 铣床 刨插床 拉床 锯床和其他机床 按万能性程度 通用机床 专门化机床 专用机床 按精度 普通精度机床 精密机床 高精度机床 还有按照重量和尺寸 自动化程度等等分类方法 机床的型号编制机床的类别代号用该类机床名称汉语拼音的第一个字母表示 如 二 金属切削机床型号的编制方法机床通用特性及其代号 型号表示方法 企业代号 其他特性代号 重大改进顺序号 主轴数或第二主参数 主参数或设计顺序号 系代号 组代号 通用特性 结构特性代号 类代号 分类代号 机床的组 系代号每类机床分为10组 每组又分为10系 在同一类机床中 主要布局或使用范围基本相同的机床为同一组 在同一组机床中 其主参数相同 主要结构及布局形式相同的机床为同一系 机床的类 组 系划分见附录 主参数或设计顺序号主参数用阿拉伯数字给出 折算系数各不相同11 101 100 以棒料为直径的自动车床以最大钻孔直径的钻床以额定拉力为主的参数的拉床 车床齿轮加工机床铣床镗床 磨床 立式车床龙门铣床 三 金属切削机床的技术规格 每一类机床 都应该能够加工不同尺寸的工件 所以它不能做成只有一种规格 现以卧式车床为例加以说明 卧式车床的主参数是 在床身上工件的最大回转直径 有250 320 400 500 630 800 1000 1250mm八种规格 主参数相同的往往又有几种不同的第二参数 最大工件长度 如 CA6140最大回转直径为400mm 而最大工件长度有750 1000 1500和2000mm四种 车床 车床是切削加工的主要设备 是应用最广泛的机械加工设备 车床占机床总数的20 35 按照用途和结构不同 可分为 卧式车床 立式车床 转塔车床 多轴自动和半自动车床 多刀车床 仿形车床 数控车床和车削中心等 机床的特点及用途通用性好 加工范围广 适于加工中 小型轴类 盘套类零件的内外回转面 端面 能加工米制 英制 模数制 径节制四种标准螺纹及加大螺距 非标准螺距螺纹等 但结构复杂 自动化程度低 适于单件小批生产及修配车间 二 CA6140型卧式车床 立式车床适于加工高度小于直径的大型盘套类零件 转塔车床 六角车床 适用范围 成批加工形状复杂的盘套类零件 结构特点 没有丝杠和尾座 而在床尾装有一个可纵向移动刀架 其上可装多把刀 工作中周期性转位 顺序地对工件进行加工 刀具行程由挡块控制 易保证精度 提高生产率 1 挡块限送料长度 2 双刀同时车外圆 3 车外圆及倒角 4 打中心孔 5 钻孔 6 套车外螺纹 7 前刀架刀切槽 8 前刀架刀倒角 9 前刀架刀滚花 10 切断刀切下工件 CM1107型精密单轴纵切自动车床1 机床的用途形状较复杂 精度要求高 一次成形的小型轴类零件 用于成批大量生产的钟表 仪器仪表行业 毛坯为棒料 2 机床的工作原理送料 夹紧 放松 纵向和横向进给皆由分配轴上的鼓轮或凸轮分别进行控制 分配轴转一转 完成一个工作循环 单轴纵切自动车床 加工范围 轴 盘套零件上内外回转面 端面 螺纹面等 运动特征 主运动为主轴带动工件作回转运动 所用刀具 车刀 钻头 扩孔钻 铰刀 丝锥等 加工精度 经济加工精度I T8 IT7 表面粗糙度Ra1 25 2 5 数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一 数控车床主要用于加工轴类 盘类等回转体零件 通过数控加工程序的运行 可自动完成内外圆柱面 圆锥面 成形表面 螺纹和端面等工序的切削加工 并能进行车槽 钻孔 扩孔 铰孔等工作 车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序 提高加工精度和生产效率 特别适合于复杂形状回转类零件的加工 铣床 铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床 铣床除能铣削平面 沟槽 轮齿 螺纹和花键轴外 还能加工比较复杂的型面 效率较刨床高 在机械制造和修理部门得到广泛应用 铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一 它主要包括平面铣削和轮廓铣削 也可以对零件进行钻 扩 铰 镗 锪加工及螺纹加工等 最早的铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床 为了铣削麻花钻头的螺旋槽 美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床 这是升降台铣床的雏形 1884年前后又出现了龙门铣床 二十世纪20年代出现了半自动铣床 工作台利用挡块可完成 进给 决速 或 决速 进给 的自动转换 1950年以后 铣床在控制系统方面发展很快 数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度 尤其是70年代以后 微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用 扩大了铣床的加工范围 提高了加工精度与效率 铣床种类很多 一般是按布局形式和适用范围加以区分 主要的有升降台铣床 龙门铣床 单柱铣床和单臂铣床 仪表铣床 工具铣床等 铣床 卧式铣床 X6125 立式铣床X5030 升降台铣床有万能式 卧式和立式几种 主要用于加工中小型零件 应用最广 龙门铣床包括龙门铣镗床 龙门铣刨床和双柱铣床 均用于加工大型零件 单柱铣床的水平铣头可沿立柱导轨移动 工作台作纵向进给 单臂铣床的立铣头可沿悬臂导轨水平移动 悬臂也可沿立柱导轨调整高度 单柱铣床和单臂铣床均用于加工大型零件 仪表铣床是一种小型的升降台铣床 用于加工仪器仪表和其他小型零件 工具铣床主要用于模具和工具制造 配有立铣头 万能角度工作台和插头等多种附件 还可进行钻削 镗削和插削等加工 其他铣床还有键槽铣床 凸轮铣床 曲轴铣床 轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等 它们都是为加工相应的工件而制造的专用铣床 另外 按控制方式 铣床又可分为仿形铣床 程序控制铣床和数控铣床等 铣削的特点和应用 1 铣削的特点 1 刀刃的散热条件好 2 铣削的生产率较高 3 铣削时易产生振动 2 铣削的应用 1 加工平面 2 加工各种沟槽和成形面 3 还可以进行分度工作 公差等级一般为IT9 IT8 表面粗糙度Ra值一般为6 3 1 6 m 铣平面 铣斜面 铣沟槽 铣键槽 铣T形槽 铣螺旋槽 铣刀 带孔铣刀 带柄铣刀 X6132型万能卧式升降台铣床 铣床的传动系统 主运动进给运动工作台快速移动 钻床和镗床 钻床可以直接加工出精度要求不太高的孔 螺纹加工 锪孔和锪平面等工作 加工时 工件不动 刀具一面作旋转主运动 一面作轴向进给运动 钻床分为 台式 立式 摇臂 深孔和中心钻床等 主参数一般为最大钻孔直径 镗床主要用于加工尺寸较大 精度要求较高的孔 特别是相互位置精度要求很严格的孔系 加工时 刀具旋转为主运动 进给运动由刀具或工件来完成 镗床可分为 立式 卧式坐标镗床等 主参数根据机床类型不同而有区别 Z3040型摇臂钻床 一 主要组成部件 TP619型卧式铣镗床 卧式铣镗床可根据加工情况 作以下工作运动 镗轴和平旋盘的旋转主运动 镗轴的轴向进给运动 平旋盘刀具溜板的径向进给运动 主轴箱的垂直进给运动 工作台的纵横向进给运动 辅助运动 工作台纵横向及主轴箱垂直方向的调位移动 工作台转位 后立柱的纵向及后支承架的垂直方向的调位移动 刨 钻 镗 磨削成形 刨削成形1 刨床2 刨刀3 刨削加工 钻床 钻床通常用于加工尺寸较小 精度要求不高的孔 钻床的主要类型有台式 立式 摇臂 深孔钻床等 右图是典型的立式钻床 钻床的加工方法 钻孔扩孔铰孔攻螺纹钻埋头孔刮平面 钻削成形钻床的加工方法 孔加工刀具按其用途可分为两大类 一类是从实体材料中加工出孔的刀具 如麻花钻 扁钻 中心钻和深孔钻等 另一类是对工件上的已有的孔进行再加工 如扩孔钻 锪钻 铰刀及镗刀等 1 麻花钻 标准高速钢麻花钻 钻削成形3 孔加工刀具 生产中 为了提高钻孔的精度和效率 常将标准麻花钻按特定的方式刃磨成 群钻 标准型群钻 中心钻 中心钻用来加工各种轴类工件的中心孔 图3 38是两种中心钻的外形图 中心钻 深孔钻 扩孔钻 锪钻 铰刀 铰刀的结构和几何参数 不同种类的铰刀 镗床通常用于加工尺寸较大 精度要求较高的孔 特别是分布在不同表面上 孔距和位置精度要求较高的孔 如各种箱体 汽车发动机缸体等零件上的孔 镗床的主要类型有卧式镗床 坐标镗床和金刚镗床等 镗削成形镗床 卧式镗床的主要加工方法 镗削成形镗床的加工方法 单刃镗刀 镗削成形镗刀 双刃镗刀 可拉削加工的各种内外表面举例 拉削成形拉削加工 圆孔拉刀的结构及拉削过程 拉削成形拉刀 磨削成形磨床 外圆磨床 内圆磨床 平面磨床 外圆磨削1 中心外圆磨削 纵磨法 深磨法 横磨法 综合磨法2 无心外圆磨削 贯穿法 切入法内圆磨削平面磨削1 圆周磨削2 端面磨削 磨削成形磨削方法 超精加工细粒度的油石 一定压力 短行程的往复振动珩磨珩磨头 旋转运动 往复运动 径向运动研磨 手工研磨 机械研磨研磨剂 磨削成形光整加工 齿轮加工机床 一 齿轮加工方法与加工机床 一 齿轮加工方法按轮齿成形原理分两大类 1 成形法加工精度和生产率较低 适于单件小批生产 2 展成法加工精度和生产率较高 一把刀可加工相同模数 相同压力角的任何齿数的齿轮 二 齿轮加工机床圆柱齿轮 滚齿机 插齿机等 直齿锥齿轮刨齿机 铣齿机 拉齿机 弧齿锥齿轮铣齿机 剃齿机 珩齿机 磨齿机 三 Y3150E滚齿机1 机床的特点及用途能加工工件最大直径为500mm 最大模数为8 2 机床的运动分析抓两端 连中间 1 主运动传动链电动机 主轴 滚刀 2 展成运动传动链 滚刀转1r 工件转K zr 3 进给传动链工件转1r 刀架移动mm 4 滚斜齿轮时的差动链刀架移动L 工件转 1r 5 滚切蜗轮径向法滚切 三 其它齿轮加工机床 一 插齿机 应用 加工内齿轮 多联齿轮 扇形齿轮 齿条等 1 插齿原理 主运动 插齿刀上下往复运动 插斜齿轮时插刀主轴在螺旋导轨上运动 展成运动 插齿刀与齿坯按一定速比转动 让刀运动 径向进给运动 2 插齿机传动原理 1 4主传动链 4 8圆周进给传动链 8 11展成传动链 二 磨齿机多用于淬硬齿轮的齿面精加工 6 3级精度 磨齿机分两大类 成形法磨齿和展成法磨齿 展成法磨齿分 连续磨齿 砂轮为蜗杆形 分度磨齿 砂轮有碟型 大平面型 锥形 利用齿条和齿轮啮合原理 机床总结归纳 一 加工范围 1 车床 车外圆 车端面 车锥面 车成型面 车螺纹 切槽 钻孔 镗孔 钻中心孔 滚花 主要加工面 加工孔较繁锁 因而出现钻床和镗床 车床钻孔 刀具不动 2 钻床 钻孔 扩孔 铰孔 忽孔 忽凸台 攻丝 钻床钻孔 工件不动 3 镗床 镗孔 铣平面 沟槽 钻孔 扩孔 铰孔 车端面 车外圆 车螺纹 车内外环形槽 钻床 镗床 主要加工孔 钻床孔小精度低 镗床孔大精度高 4 刨床 加工非旋转体平面 如板类 箱体类 机座 加工斜面沟槽 不同于车床 5 插床 加工工件内部表面 如方孔 长方孔 各种多边形孔 内键槽 6拉床 加工各种内 外成型表面 刨 插 拉床 主运动为直线运动 7 铣床 加工水平面 垂直面 斜面 各种沟槽或成形面 还可加工螺旋槽 凸轮 成形面 8 磨床 磨各种表面 再总结 可以加工表面的 车床 镗床 刨床 插床 拉床 铣床 可以加工孔的 车床 钻床 镗床 插床 拉床 可以加工异型孔 方孔的 拉床 插床 超声加工机床 可以加工沟槽的 车床 镗床 刨床 铣床 可以加工罗纹的 车床 镗床 可以加工内表面的 插床 拉床 二 主要结构 1 车床普通车床 主轴箱 床头箱 进给箱 走刀箱 溜板箱 刀架 尾架 尾座 光杠 丝杠 床身 六角车床 与普通车床相似 但无丝杠和尾架 加装转塔刀架 2 钻床 A 立式钻床 主轴 主轴变速箱 进给箱 立柱 工作台 底座 3 镗床 A 卧式镗床 主轴 平旋盘 工作台 主轴箱 前立柱 机身 后立柱 尾架 4 刨床 牛头刨 床身 滑枕 刀架 工作台 滑板 底座 龙门刨 床身 工作台 立柱 顶梁 横梁 垂直刀架 侧刀架 5 插床 床身 下滑座 工作台 滑枕 立柱 6 拉床 7 铣床 A 卧式万能铣 床身 横梁 主轴 升降台 横向溜板 转台 工作台 8 磨床 外圆磨 床身 工作台 头架 尾架 砂轮架 液压操纵系统 内圆磨 床身 工作台 头架 砂轮架 滑台 平面磨 床身 工作台 立柱 滑座 砂轮架 三 运动 1 车床 车刀做进给运动 工件作旋转主运动 2 钻床 工件固定不动 刀具作旋转运动 并沿主轴方向进给 3 镗床 通常镗刀旋转为主运动 镗刀或工件的移动为进给运动 4 刨床 刀具或工件作往复直线的主运动 工件或刀具作垂直于主运动方向的间歇进给运动 龙门刨是工作台的直线往复运动 牛头刨是刀具的直线往复运动 5 插床 插刀随滑枕在垂直方向上的直线往复运动是主运动 工件沿纵向横向及圆周三个方向分别所做的间歇运动是进给运动 实际是立式刨床 6 拉床 拉刀的直线移动是主运动 进给运动靠拉刀本身的结构实现 7 铣床 铣刀旋转是主运动 工件或 和 铣刀的移动为进给运动 龙门铣的主运动是铣刀的旋转 进给运动是工作台的往复运动 注意与龙门刨区别 8 磨床 通常磨具旋转为主运动 工件的旋转与移动或磨具的移动为进给运动 四 主参数 1 车床 普通车床为 床身上最大工件回转直径 立式车床为 最大车削直径 2 钻床 最大钻孔直径 3 镗床 卧式镗床为 主轴直径 卧式金刚镗床为 工作台面宽度 立式金刚镗床为 最大镗孔直径 4 刨床 牛头刨 最大刨削长度 龙门刨 工作台宽度 5 插床 最大插削长度 6 拉床 额定拉力 7 铣床 卧式万能铣 立式铣 龙门铣均为 工作台面宽度 8 磨床 外圆磨 最大磨削直径 内圆磨 最大磨削孔径 平面磨 矩台平面磨 工作台面宽度 圆台平面磨 工作台面直径 9 砂轮机 最大砂轮直径 一般大型机床主参数为 工作台面宽度 如 卧式金刚镗床 龙门刨 卧式万能铣 立式铣 龙门铣 矩台平面磨 涉及旋转运动或圆形的 主参数均有 直径 如 普通车床 立式车床 钻床 立式金刚镗床 外圆磨 内圆磨 圆台平面磨 主运动为直线运动的 主参数有 长度 如 牛头刨 插床 拉床较特殊 主参数为 额定拉力 特种加工机床 电火花加工 1 可以加工任何硬 脆 韧 软 高熔点 高纯度的导电材料 2 加工时 无切削力 有利于小孔 薄壁 窄槽及具有复杂截面零件的加工 3 加工中几乎不受热的影响 4 可进行粗 半精 精加工调节 5 直接使用电能加工 便于实现自动化 构成 1 脉冲电源 2 间隙自动调节器 3 机床本体 4 工作液及其循环过滤系统 超声波加工 1 适用于加工各种硬脆材料 2 易于加工出各种复杂形状的型孔 型腔 成形表面 3 加工过程受力很小 适于加工薄壁 薄片 构成 1 超声电源 2 超声振动系统 3 加工机床本体 激光加工 1 不受材料性能限制 2 属非接触加工 无机械加工变形 3 加工速度极高 热影响区小 易于实现自动化生产和流水作业 4 可通过透明介质进行加工 有利于某些特殊情况 真空中加工 构成 激光器 电源 光学系统 机械系统 3 3汽车车身制造工艺的基本知识 车身 作为汽车上三大部件之一 越来越受到重视 从质量上 轿车 客车的车身已占整车的 40 60 货车车身也达 20 30 从制造成本上 车身占整车的百分比还要超过这些数值的上限值 随着科学技术的发展和物质生活水平的提高 人们追求汽车的安全 舒适 豪华和新颖等特色通常要通过汽车车身来体现 汽车车身不同于一般的机械产品 车身制造需要综合运用冲压 焊接 涂漆 装饰等各方面的工艺知识 3 3汽车车身制造工艺的基本知识 3 3 1汽车车身制造工艺 3 3汽车车身制造工艺的基本知识 3 3汽车车身制造工艺的基本知识 在车身冲压方面 实现了大型覆盖件的冲压生产机械化或自动化 坯料准备即卷料的开卷 校平 剪切和落料等的自动化以及冲压废料处理的自动化 现在正向着CAD CAM 车身设计 冲模设计 冲模制造和车身制造 一体化系统的方向发展 在车身装焊方面 从现在大量使用悬挂式点焊钳的装焊生产线向以多点焊机为主的自动生产线过渡 并向着机器人自动化装焊生产线的方向发展 在车身涂饰方面 一方面通过开发低污染涂料 粉基底漆及洁净面漆来降低车身生产对环境的污染 另一方面 从漆前处理和涂漆自动生产线向着通过应用机器人 传感嚣和微电子技术而实现整个涂饰车间自动化的方向发展 3 4汽车制造过程中其它工艺基本知识 3 4 1热处理1 金属热处理的概念金属热处理是对固态金属或合金采用适当方式加热 保温和冷却 以获得所需要的组织结构与性能的加工方法 3 4汽车制造过程中其它工艺基本知识 3 4 1热处理金属热处理是机械制造中的重要工艺之一 与其他加工工艺相比 热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分 而是通过改变工件内部的显微组织 或改变工件表面的化学成分 赋予或改善工件的使用性能 其特点是改善工件的内在质量 而这一般不是肉眼所能看到的 3 4汽车制造过程中其它工艺基本知识 2 热处理工艺的分类金属热处理工艺大体可分为三大类 1 整体热处理 2 表面热处理 3 化学热处理 3 4汽车制造过程中其它工艺基本知识 1 整体热处理整体热处理是对工件整体加热 然后以适当的速度冷却 获得需要的金相组织 以改变其整体力学性能的金属热处理工艺 钢铁整体热处理大致有退火 正火 淬火和回火四种基本工艺 3 4汽车制造过程中其它工艺基本知识 退火是将工件加热到适当温度 根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间 然后进行缓慢冷却 目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态 获得良好的工艺性能和使用性能 或者为进一步淬火作组织准备 正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却 正火的效果同退火相似 只是得到的组织更细 常用于改善材料的切削性能 也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理 淬火是将工件加热保温后 在水 油或其它无机盐 有机水溶液等淬冷介质中快速冷却 淬火后钢件变硬 但同时变脆 为了降低钢件的脆性 将淬火后的钢件在高于室温而低于650 的某一适当温度进行长时间的保温 再进行冷却 这种工艺称为回火 3 4汽车制造过程中其它工艺基本知识 退火 正火 淬火 回火是整体热处理中的 四把火 其中的淬火与回火关系密切 常常配合使用 缺一不可 四把火 随着加热温度和冷却方式的不同 又演变出不同的热处理工艺 为了获得一定的强度和韧性 把淬火和高温回火结合起来的工艺 称为调质 某些合金淬火形成过饱和固溶体后 将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间 以提高合金的硬度 强度或电性磁性等 这样的热处理工艺称为时效处理 时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力 把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行 使工件获得很好的强度 韧性配合的方法称为形变热处理 在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理 它不仅能使工件不氧化 不脱碳 保持处理后工件表面光洁 提高工件的性能 还可以通入渗剂进行化学热处理 3 4汽车制造过程中其它工艺基本知识 2 表面热处理表面热处理是只加热工件表层 以改变其表层力学性能的金属热处理工艺 为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部 使用的热源须具有高的能量密度 即在单位面积的工件上给予较大的热能 使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温 表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理 常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰 感应电流 激光和电子束等 3 4汽车制造过程中其它工艺基本知识 3 化学热处理化学热处理是通过改变工件表层化学成分 组织和性能的金属热处理工艺 化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分 化学热处理是将工件放在含碳 氮或其它合金元素的介质 气体 液体 固体 中加热 保温较长时间 从而使工件表层渗入碳 氮 硼和铬等元素 渗入元素后 有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火 化学热处理的主要方法有渗碳 渗氮 渗金属 有不少汽车零件 既要保留心部的韧性 又要改变表面的组织以提高硬度 就需要采用表面高频淬火或渗碳 氮化等热处理工艺 3 4汽车制造过程中其它工艺基本知识 3 4 2装配装配是按规定的技术要求 用联接零件 螺栓 螺母 销或卡扣等 把各种零部件 合件和总成联接组合成完整汽车产品的生产过程 装配工艺是使各种零件 合件或总成具有规定的相互位置关系的工艺过程 汽车是各种零部件的有机组合体 汽车生产的最后一道工序是装配 包括检测和调整 所以装配在汽车生产中占有重要的地位 3 4汽车制造过程中其它工艺基本知识 整车装配线 一般是指由输送设备 空中悬挂和地面 和专用设备 如举升 翻转 压装 加热或冷却 检测 螺栓螺帽的紧固设备等 构成的有机整体 整车装配所用的设备主要包括 装配线所用输送设备 发动机和前后桥等各大总成上线设备 各种油液加注设备 出厂检测设备以及各种专用装配设备 3 4汽车制造过程中其它工艺基本知识 整车装配线 1 输送设备 输送设备主要用于总装配线 各总成分装线以及大总成上线的输送 完成汽车装配生产过程最重要的设