汽车制造工艺学第一章-绪论

汽车制造工艺学,MachineManufacturingEngineering,第一章绪论,汽车制造业的地位和作用；我国汽车制造业的现状；汽车制造业的发展；汽车制造工艺学的研究对象；教材及主要参考书目；考核方式,一、汽车制造业的地位和作用,汽车制造业是交通运输设备制造业的主要行业，它提供了7成的产值和收入，实现了8成多的利税。近几年，我国的汽车工业出现了超常增长的态势，各类基本经济指标的年均增长率都在30%以上。2004年我国共生产汽车5196230辆，继续保持高速增长的势头。汽车机械制造业的任务：“围绕各种工程材料的加工技术，研究其工艺并设计和制造各种工艺装备，也为新兴的产业群提供从未有过的技术装备。”,汽车制造业是国民经济的支柱产业和经济增长发动机美国：汽车的大批大量生产方式出自美国，汽车工业也成为美国的最大工业；西德：1984年西德汽车出口价值为257亿美元，占总出口的15.1%；日本：汽车是其经济中最重要部门，汽车工业产值占总产值10%。中国：中国汽车工业占GDP的比重来看，汽车工业在国民经济中占有非常重要的地位，而且地位还在逐渐的升高，2007年时，达到了7.92%，比上一年增加了0.8个百分点。1998年时，比重为3.30%，1990年时，这个比重值只有2.66%。汽车工业是一个包含了6个子行业的大行业：整车制造，改装汽车制造，电车制造，汽车车身、挂车的制造，汽车零部件及配件制造，汽车修理。汽车工业对一国经济和一地经济能产生巨大的拉动效应，是“1：10的产业”。,一、汽车制造业的地位和作用,汽车制造业是高技术产业化的载体和实现现代化的重要基石。汽车制造业是吸纳劳动就业的关键产业汽车工业是一个典型的资本技术密集型的产业，但由于其巨大的产业规模和对上下游产业的带动作用，带动就业的能力也很强。汽车产业的发展有利于产业结构的调整和升级。,一、汽车制造业的地位和作用,根据德国汽车工业协会的计算，如果将那些工作岗位与汽车使用有关的就业人员也算在内，1997年德国汽车产业的直接和间接就业人数达到500万人，其中汽车工业的直接就业为67万人，配套工业行业的间接就业为98万人，与汽车销售和使用有关的间接就业为335万人，汽车产业间接就业为直接就业的6.5倍。,中国目前还不是汽车强国，但中国已经可以算作一个汽车大国了。汽车工业对经济增长的作用在中国同样重要,而且正处于快速上升时期。在此,需要格外强调的是,除了以上所述及的各方面作用外，汽车工业更是中国经济持续稳定发展一个最有希望的“增长亮点”。,事例1：,汽车的大批大量生产方式出自美国，汽车工业也成为美国的最大工业。1955年：美国进口汽车仅占1%；1987年：美国进口汽车上升到31%；1989年：美国汽车世界市场占有率从75%下降到25%；上个世纪70年代,美国不重视制造业,把制造业称为“夕阳工业”,结果导致美国80年代的经济衰退。,事例2,在上个世纪70-80年代，日本非常重视制业，特别大抓了汽车制造和微电子制造，结果日本的汽车和家用电器占领了全世界的市场，特别是大举进入了美国市场。日本在19551970年，国民经济增长6倍，汽车工业产值则增长57倍。,事例3：,1986年4月的七五规划：把汽车制造业作为重要的支柱产业。1991年的“八五”规划提出“汽车制造业在整个国民经济发展中占有重要地位。1995年9月的“九五”规划提出汽车产业要“重点发展零部件、经济型轿车和重型汽车，建立起国内的技术开发体系，实现规模经营”。2000年10月的“十五”规划提出：鼓励轿车进入家庭，大力发展公共交通业。2005年10月的“十一五”规划提出鼓励生产和使用节能经济型汽车。2010年十二五规划：由数量到质量的转型时未来五年的主要矛盾。“十二五”期间的重大专项将侧重于纯电动汽车及其关键零部件的技术突破和产业化工作。,二、我国汽车制造业的现状：,长期以来，汽车工业作为国家重点投资和发展的产业，取得了一定成绩：总量迅速增长，产业规模显著扩大：2010年汽车销售量大约为1500万辆，2010年前10个月，自主品牌乘用车共销售503.81万辆，占乘用车销售总量的45.39%。产业集中度显著增加：2010年全国15家大企业产量占全国汽车总产量大约90%。产业结构趋向合理，技术水平提高：我国轿车比例逐渐增加，载货车比例减小，使得汽车工业产品结构发生重大变化，逐步趋于合理。汽车零部件工业有较快发展：从简单仿制向消化吸收引进技术，等效替代、自行设计和开发转变。到2004年零部件出口创汇增加到90亿美元。,二、我国汽车制造业的现状：,行业发展中存在的问题及制约因素1、产品水平低，产品开发能力不足；我国汽车总体水平大约落后于发达国家10-15年，基本轿车厂家都不具备开发整车的能力。载货车在国内市场较有优势，但质量性能与国外相差较大。2、产业组织结构不合理，未形成规模效益：“散、乱、差”是中国汽车业发展中长期没有完全解决的问题。据2004年统计，整车生产厂家123家，其中70%年产量不足1万；3、零部件工业落后于整车发展：缺乏相关的人才；各企业分头引进不同类型车型；整车未达到整体规模要求，零部件为实现通用化、标准化、系列化。,“四大产业基地”发展目标,北京汽车工业基地：“一个基地、三个板块”的发展格局。即：构建以顺义汽车城为中心，包括昌平、怀柔部分地区的汽车生产基地。形成以现代汽车为代表的轿车板块、切诺基为代表的运动休闲车板块、福田汽车为代表的商用车板块。用5至8年的时间使北京成为中国最大的汽车生产基地之一。保持年递增15%，到2005年达到年产48万辆的规模，实现产值400亿元；到2010年达到年产67万辆的规模，实现产值550亿元。,三、汽车制造技术的发展,1.汽车制造技术可分为热加工和冷加工两部分热加工：铸造、压力加工、焊接、热处理；冷加工：零件的机械加工工艺过程和产品的装配工艺过程，以及特种加工技术等。,机械制造工艺方法进一步完善与开拓；,三、汽车制造技术的发展,加工技术向高精度发展;,预测：21世纪初(前30年)，普通加工：1m精密加工：0.01m超精密加工：0.001m,21世纪的超精密加工将向分子级、原子级精度推进,三、汽车制造技术的发展,加工技术向高度自动化方向发展；,随着计算机技术的发展，相继出现CNC机床、柔性制造系统FMS(FlexibleManufacturingSystem)、计算机集成制造系统CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystem)。,三、汽车制造技术的发展,4.汽车制造技术的发展过程按制造的自动化程度主要分为四个阶段：1）刚性制造自动化2）柔性制造自动化3）集成制造自动化4）智能制造自动化,三、汽车制造技术的发展,四、本课程的研究对象,汽车制造工程学是以汽车零部件制造中的工艺问题为研究对象的一门应用性制造技术学科。主要研究各种汽车零件的制造过程和方法。主要的研究范围是零件的机械加工和产品的装配两部分。现代制造追求的目标：“高质量、高效率、低成本和自动化”,实现零件的加工应考虑的问题,毛坯通过什么样的工艺路线加工成合格零件,选择什么样的机床和工艺装备,使用什么样的刀具,工件的装夹方法,如何检测加工表面质量，包括精度和加工表面状态,需要研究切削加工机理和切削加工过程中的现象,需要考虑机器的装配方法,制造工艺,机床工作原理,刀具的设计与制造,定位原理,装配工艺,优化加工过程,加工精度及表面质量,第一章汽车制造工艺过程的基本概念,主要内容：1-1汽车的生产过程和工艺过程1-2零件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度1-3汽车制造企业的生产类型及其工艺特征主要掌握：1.机械加工工艺过程，装配工艺过程，工序、安装、工位、工步的概念；2)静调整法，加工经济精度；3)生产纲领，生产类型，各种生产类型的主要工艺特征。,一、汽车的生产过程生产过程：是指将原材料转变为汽车产品的全过程。生产过程包括：基本生产过程和其他生产过程。毛坯制造工艺过程、零件的机械加工工艺过程、毛坯和零件的热处理工艺过程、部件装配和汽车产品总装配工艺过程；辅助生产过程、服务生产过程、生产及技术准备过程。生产过程组织方向：专业化、协作化。,1-1汽车的生产过程和工艺过程,汽车的生产过程：,将原材料转变成机械产品的全部劳动过程,直接生产过程：被加工对象的尺寸、形状或性能产生一定的变化。如：零件的机械加工、热处理、装配等。,间接生产过程：不使加工对象产生直接变化。如：工装夹具的制造、工件的运输、设备的维护等。,二、汽车制造的工艺过程：,改变生产对象的形状、尺寸、相互位置和性质，使其成为成品或半成品的过程。,毛坯制造工艺过程,用机械加工的方法，改变毛坯的形状、尺寸、表面质量，使其成为合格品的过程。,机械加工工艺过程,机器装配工艺过程,将合格的机器零件和外购件、标准件装配成组件、部件和机器的过程。,三、汽车机械加工工艺过程的组成,工序：,一个或一组工人，在一台机床或一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。,划分工序的要点是工人、工作地点及工件三不变并加上连续作业。只要工人、工作地点及工件这三者中改变了一个或不是连续完成的，则构成下一个工序。,三、汽车机械加工工艺过程的组成,工步：,以同样的工具，同样的切削用量加工同一个或同一组表面的那部分工作称一个工步。,构成工步的要素：加工面、刀具、切削用量（不包括切深ap）均不变。,三、汽车机械加工工艺过程的组成,安装：,工件经一次装夹后所完成的那一部分工序，称一次安装。,三、汽车机械加工工艺过程的组成,工位：,为了完成一定的工序部分，一次装夹后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。,工件的装夹：直接找正装夹划线找正装夹夹具装夹,一、获得加工尺寸的方法：,单件、小批量,获得加工尺寸的方法：试切法：调整法：定尺寸刀具法：自动获得法：（主动测量法）,1-2汽车零件尺寸及形状的获得方法和加工精度度,静调整法：用对刀块、样件来调整刀具位置，精度低。动调整法：(尺寸调整法)按试切零件进行调整，精度高。,二、工件形状精度的获得方法1）轨迹法2）成形刀具法3）包络法三、加工经济精度和表面粗糙度：加工经济精度和表面粗糙度：是指某种加工方法在正常生产条件下(采用符合质量标准的设备、工艺装备和使用标准技术等级的工人，不延长加工时间)所能保证的公差等级和表面粗糙度。是选择表面加工方法的依据加工经济精度会逐渐提高。一般，加工表面的尺寸公差值小，表面粗糙度值也一定较小。,一、生产纲领与生产类型,生产纲领：(N),某种零件的年产量称为该零件的年生产纲领,N=Qn(1+)Q：产品的年产量（台/年）n：每台产品中该零件的数量（件/台）：备品百分率：废品百分率,1-3汽车制造企业的生产类型及其工艺特征,五、生产纲领与生产类型,生产纲领与生产类型的关系,单件、小批量生产,成批生产,大批