汽车制造工艺学

1、汽车制造工艺学汽车制造工艺学 第一章 汽车制造过程概论汽车的生产过程汽车的生产过程汽车的生产工艺过程汽车的生产工艺过程汽车及其零件生产模式和生产理念的发展汽车及其零件生产模式和生产理念的发展第一节第一节 汽车的生产过程汽车的生产过程汽车的生产是一个复杂的过程。汽车是由许汽车的生产是一个复杂的过程。汽车是由许多零件、部件、分总成等装配而成的。将原多零件、部件、分总成等装配而成的。将原材料制造成产品的全部过程，包括原材料的材料制造成产品的全部过程，包括原材料的运输、保管，毛坯制造、机械加工及热处理，运输、保管，毛坯制造、机械加工及热处理，部件装配和汽车的总装配，产品的质量检验、部件装配和汽车的总装

2、配，产品的质量检验、调试、涂装及包装、储存等调试、涂装及包装、储存等 。汽车的生产过程虽然可通过过程简图集中表达出来，汽车的生产过程虽然可通过过程简图集中表达出来，但在实际生产中，它是一个社会化的生产过程，是由但在实际生产中，它是一个社会化的生产过程，是由若干不同的专业化生产厂若干不同的专业化生产厂(车间车间)合作完成的。为了经济合作完成的。为了经济地、高质量地、高效率地提供汽车生产所需要的零、地、高质量地、高效率地提供汽车生产所需要的零、部件，这些专业化工厂部件，这些专业化工厂(车间车间)按产品的协作原则组织生按产品的协作原则组织生产、分工合作。产、分工合作。如生产一台发动机，首先是如生产一

3、台发动机，首先是铸造、锻造厂铸造、锻造厂(车间车间)将各种将各种特性不同的原材料加工制造成特性不同的原材料加工制造成毛坯毛坯，然后经过，然后经过机械加机械加工、热处理厂工、热处理厂(车间车间)制成合格的零件，再结合利用其他制成合格的零件，再结合利用其他专业技术的产品，如火花塞专业技术的产品，如火花塞(汽油机汽油机)、燃油泵、燃油泵(柴油机柴油机)等各种附件，在等各种附件，在总装厂总装厂(车间车间)进行部件装配和总称装配，进行部件装配和总称装配，最后经过调整试验达到要求的性能指标，成为一台质最后经过调整试验达到要求的性能指标，成为一台质量合格的发动机。一个完整的汽车生成过程，除了上量合格的发动机

4、。一个完整的汽车生成过程，除了上述生产厂外，还应包括为生成准备和为生成服务的有述生产厂外，还应包括为生成准备和为生成服务的有关部门，如关部门，如原材料及半成品供应；产品品质检测；工原材料及半成品供应；产品品质检测；工夹具、刀具制造、管理和准备；设备维护等部门。夹具、刀具制造、管理和准备；设备维护等部门。压力加工压力加工油漆油漆车身装配车身装配内部装饰内部装饰驱动桥装配驱动桥装配变速箱装配变速箱装配轮胎装配轮胎装配底盘装配底盘装配 车身安装车身安装 最后试最后试验验发动机装配发动机装配发动机试验发动机试验机械加工机械加工热处理热处理锻造锻造熔化熔化造型造型浇铸浇铸压铸压铸油漆油漆机械加工机械加工

5、自动线自动线热处理热处理图图1-2 汽车生产过程示意图汽车生产过程示意图第二节第二节 汽车的生产工艺过程汽车的生产工艺过程 1.工艺过程工艺过程 1）毛坯制造工艺过程：原材料经过铸造或锻造而）毛坯制造工艺过程：原材料经过铸造或锻造而成为满足设计技术要求、具有特定外形形状的铸成为满足设计技术要求、具有特定外形形状的铸件或锻件。件或锻件。 2）机械加工工艺过程：借助于不同形式的加工方）机械加工工艺过程：借助于不同形式的加工方法和不同性能的加工设备，毛坯按一定顺序依次法和不同性能的加工设备，毛坯按一定顺序依次通过各道工序，改变形状、尺寸、相互位置关系，通过各道工序，改变形状、尺寸、相互位置关系，成为

6、满足设计图样要求的零件。成为满足设计图样要求的零件。 3）装配工艺过程：把加工好的、合格的零件按照）装配工艺过程：把加工好的、合格的零件按照规定的技术要求装配起来，就成为具有一定功能规定的技术要求装配起来，就成为具有一定功能的部件、总成和汽车。的部件、总成和汽车。 2.机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成 1）工序：）工序： 2）安装、工位：）安装、工位： 3）工步：工步： 4）复合工步：）复合工步：1.工艺过程工艺过程生产过程包含了生产过程包含了工艺过程和辅助过程工艺过程和辅助过程:工艺过程：直接改变工件形状、尺寸、位量、性质工艺过程：直接改变工件形状、尺寸、位量、性质;辅助过程：运

7、输、保管、刃磨、设备维护等。辅助过程：运输、保管、刃磨、设备维护等。工艺过程工艺过程：生产过程中，按一定顺序逐渐改变生产对象的：生产过程中，按一定顺序逐渐改变生产对象的形状（铸造、锻造等）、尺寸（机械加工）、位置（装配）和形状（铸造、锻造等）、尺寸（机械加工）、位置（装配）和性质（热处理），使其成为预期产品的主要过程；或者与原材性质（热处理），使其成为预期产品的主要过程；或者与原材料变为成品直接有关的过程。可具体的分为铸造、锻造、冲压、料变为成品直接有关的过程。可具体的分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、电镀、装配等工艺过程。焊接、机械加工、热处理、电镀、装配等工艺过程。二、工艺过程

8、的组成二、工艺过程的组成同一零件（产品）可以采用不同的加工过程，零件依次通同一零件（产品）可以采用不同的加工过程，零件依次通过的全部加工过程称之工艺路线或工艺流程；它是制定工艺过过的全部加工过程称之工艺路线或工艺流程；它是制定工艺过程和进行车间分工的重要依据。程和进行车间分工的重要依据。工艺规程：工艺规程：技术人员根据工件要求、设备条件和工人技术技术人员根据工件要求、设备条件和工人技术情况等，确定采用的工艺过程，并将其写成工艺文件。情况等，确定采用的工艺过程，并将其写成工艺文件。 工艺规程的形式：工艺规程的形式： 汽车加工工艺过程：由毛坯机加工变为成品的过程。汽车加工工艺过程：由毛坯机加工变为

9、成品的过程。 汽车加工工艺规程：将合理的汽车零件加工过程以文汽车加工工艺规程：将合理的汽车零件加工过程以文件的形式写出。件的形式写出。2.工艺规程工艺规程三、工艺过程的组成三、工艺过程的组成1. 工序、工步和走刀工序、工步和走刀 工序：工序：一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时几一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。它是组成工艺过程个工件所连续完成的那一部分工艺过程。它是组成工艺过程的基本单元。的基本单元。 一组（个）工人一组（个）工人一个工作地（指机床）一个工作地（指机床）连续地加工连续地加工工序包括三要素工序包括三要素 三要素任何一个改变都将

10、视为不同工序。三要素任何一个改变都将视为不同工序。（如热处理后再一次回（如热处理后再一次回到同一工作地）。到同一工作地）。200.07210.8图1-4 阶梯轴3240250.07350-0.0170.80.8354030550150其余倒角1453.221加工方案一加工方案一小批量生产：车小批量生产：车铣、去毛刺铣、去毛刺加工方案二加工方案二大批量生产：大批量生产：1、粗车小端面、外圆、倒角、粗车小端面、外圆、倒角2、粗车大端面、外圆、倒角、粗车大端面、外圆、倒角3、精车小外圆、精车小外圆4、精车大外圆、精车大外圆5、铣键槽、去毛刺、铣键槽、去毛刺例题：例题： 走刀走刀：(工作行程工作行程)

11、 在一个工步中，有时材料要分几次去除，在一个工步中，有时材料要分几次去除，则其切去一层材料称为一次走刀。工艺规程中常不包含走刀，但则其切去一层材料称为一次走刀。工艺规程中常不包含走刀，但对加工量影响大的场合，应规定走刀（余量）对加工量影响大的场合，应规定走刀（余量） 。 a）立轴转塔车床的一个复合工步）立轴转塔车床的一个复合工步 b）钻孔、扩孔复合工步）钻孔、扩孔复合工步图图1-7复合工步复合工步 为简化工艺文件，对于那些连续进为简化工艺文件，对于那些连续进行的若干个相同的工步，通常都看作行的若干个相同的工步，通常都看作一个工步。如图加工的零件，在同一一个工步。如图加工的零件，在同一工序中，连

12、续钻四个工序中，连续钻四个 5mm的孔，就的孔，就可看作一个工步。可看作一个工步。 为了提高生产率，用几把刀具同时参与切削几个表面，这为了提高生产率，用几把刀具同时参与切削几个表面，这也可看作一个工步，称为也可看作一个工步，称为复合工步复合工步。端面或钻两端中心端面或钻两端中心孔，它们都是复合孔，它们都是复合工步。工步。例如：例如：铣端面、钻中心孔铣端面、钻中心孔，每个工位都是用两把刀具同时铣两，每个工位都是用两把刀具同时铣两立轴转塔车床回转刀架立轴转塔车床回转刀架上的复合工步上的复合工步刨平面复合工步刨平面复合工步组合铣刀铣平面复合工步组合铣刀铣平面复合工步钻、扩孔复合工步钻、扩孔复合工步提

13、示：提示： 小批量生产：小批量生产：产量少效率不是主要问题，主要应减少设备产量少效率不是主要问题，主要应减少设备使的台数及人员分配，所以不宜采取工序分散的办法。使的台数及人员分配，所以不宜采取工序分散的办法。 大批大量生产：大批大量生产：主要问题是要提高生产率，所以宜采主要问题是要提高生产率，所以宜采用高效专业用设备，工序也较多。用高效专业用设备，工序也较多。2、安装和工位、安装和工位 安装：安装：同一工序中，工件在机床或夹具中定位和夹紧一同一工序中，工件在机床或夹具中定位和夹紧一次，称为一次安装。次，称为一次安装。 工位：工位：为了完成一定的工序内容，一次装夹后，工件与为了完成一定的工序内容

14、，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某一个位置。的某一个位置。 工件在加工中应尽量减少装夹次数，因为多一次装夹，就工件在加工中应尽量减少装夹次数，因为多一次装夹，就会增加装夹的时间，还会增加装夹误差。会增加装夹的时间，还会增加装夹误差。 减少装夹次数的有效办法是采用减少装夹次数的有效办法是采用多工位夹具多工位夹具。 减少工件的安装次数减少工件的安装次数 多工位加工多工位加工工位工位1：装卸工件：装卸工件 工工位位2：钻孔：钻孔工工位位3：扩孔：扩孔 工工位位4：铰孔：铰孔 可实现加工时间与辅助可实现加

15、工时间与辅助时间重叠。时间重叠。 减少辅助时间，缩减少辅助时间，缩短工时，提高效率。短工时，提高效率。多工位加工的好处：多工位加工的好处：一、生产纲领：一、生产纲领：企业根据市场需求和自身的生产能力决定生产企业根据市场需求和自身的生产能力决定生产计划。在计划期为内，应当生产的产品常量和进度计划称为生计划。在计划期为内，应当生产的产品常量和进度计划称为生产纲领。计划期为一年的生产纲领统称为年生产纲领。产纲领。计划期为一年的生产纲领统称为年生产纲领。产量的组成：产量的组成：需求产品数量，备品数量、废品数量。需求产品数量，备品数量、废品数量。因此：年生产纲领因此：年生产纲领N可由下式计算：可由下式计

16、算：P=T(1+)(1+)P -汽车零件的生产车间或协作厂的生产纲领汽车零件的生产车间或协作厂的生产纲领 T - 该汽车制造厂的生产纲领该汽车制造厂的生产纲领 - 每台每台 汽车中该零件的所需量汽车中该零件的所需量- 批次中备件的百分率批次中备件的百分率- 批次中废品百分率批次中废品百分率 年生产纲领是设计或修改规程的重要依据，本生产纲确定年生产纲领是设计或修改规程的重要依据，本生产纲确定后，就可以根据车间的具体情况按一定期限分批投产，每批投后，就可以根据车间的具体情况按一定期限分批投产，每批投产的零件数量称为批量。产的零件数量称为批量。第三节第三节 汽车及零件生产模式和生产理念的发展汽车及零

17、件生产模式和生产理念的发展二、生产批量二、生产批量生产批量是指一次投入或产出的同一产品或零件生产批量是指一次投入或产出的同一产品或零件的数量。公式为：的数量。公式为： NAnF三、生产类型三、生产类型1单件生产单件生产特征：特征：产品做得少，只做一台或数台汽车；产品做得少，只做一台或数台汽车；这种情况一般属于汽车的试制阶段很少重复。这种情况一般属于汽车的试制阶段很少重复。加工设备为通用设备，专用夹具很少使用。加工设备为通用设备，专用夹具很少使用。 根据产品的大小、特征、批量和生产纲领，我们通常根据产品的大小、特征、批量和生产纲领，我们通常将产品的生产分成三种生产类型：将产品的生产分成三种生产类

18、型：生产类型生产类型单件、小批生产单件、小批生产成批生产成批生产 大批、大量生产大批、大量生产 2成批生产成批生产 小批生产、中批生产、大批生产统称为成批生小批生产、中批生产、大批生产统称为成批生产。产。 一个工作场地分批完成不同工件的一道工序或同一个工作场地分批完成不同工件的一道工序或同一工件的几道相似工序；一工件的几道相似工序； 中、重型载货汽车的生产属于成批生产。中、重型载货汽车的生产属于成批生产。3. 大量生产大量生产 汽车生产数量大，每一设备或工作地重复地进汽车生产数量大，每一设备或工作地重复地进行一种零件或几种相似零件的某一工序的生产。行一种零件或几种相似零件的某一工序的生产。 如：汽车发动机、变速箱、转向器、车身等