汽车制造工艺学 习题答案 作者 曾东建 贺曙新 徐雳 石美玉 第二章 汽车及其零件制造中常用制造工艺

常用汽车制造工艺本章将探讨汽车及其零件制造过程中广泛应用的主要工艺技术,包括铸造、焊接、切削加工和塑性成形等。通过深入了解这些核心工艺,可以更好地掌握汽车制造的整体流程。qabyqaewfessdvgsd2.1铸造工艺铸造作为金属制品加工的基础工艺,涵盖了各种类型的铸造技术。主要包括砂型铸造、金属模铸造、压铸等工艺,具有成本优势和制造灵活性。通过精密的模具设计和工艺控制,可以生产出复杂和精密的汽车零件。2.1.1铸造工艺概述铸造工艺是一种将熔融金属浇注进模具并凝固成型的制造技术。它是金属制品加工的基础和重要工艺之一,广泛应用于汽车零部件的生产。铸造工艺具有制造灵活性强、生产效率高、成本优势等特点,可以生产出复杂和精密的汽车零件。2.1.2铸造工艺的分类砂型铸造利用各种材料制成的砂型,通过浇注熔融金属而成型的铸造工艺。具有成本低、制造灵活性强的特点。金属模铸造使用金属材质的模具进行铸造,可以生产出更为精密、复杂的零件。但模具制作成本较高。压铸将熔融金属在高压下注入金属模具,快速成型的一种铸造方法。产品精度高,效率快,但设备投入大。2.1.3砂型铸造砂型铸造是一种利用各种材料制成的砂型作为模具,通过浇注熔融金属而成型的铸造工艺。它具有成本低、制造灵活性强的特点,可以生产出形状复杂、尺寸较大的汽车零件。砂型通常由石英砂、粘结剂、添加剂等材料制成,可以灵活设计出各种复杂的型腔结构。经过精心制模和浇注控制,可以获得高质量的铸件。2.1.4金属模铸造金属模铸造是使用金属材质制作模具进行铸造的一种工艺。与砂型铸造相比,金属模可以承受更高的浇注压力,从而生产出更为精密和复杂的零件。虽然模具制作成本较高,但能够提高产品质量和一致性。金属模通常采用钢、铸铁等材料制造,经过精密加工可获得复杂的内腔结构。通过严格控制浇注温度、流速等参数,可以制造出光洁度高、尺寸精度好的高端汽车零件。2.1.5压铸高压铸造压铸是将熔融金属在高压下快速注入金属模具中成型的一种铸造工艺,可生产出精度更高、效率更快的汽车零件。高效生产与其他铸造工艺相比,压铸可以大幅提高生产效率,缩短制造周期,适用于大批量制造汽车零件。设备投入大压铸设备投资较高,需要专业的模具设计和精密的工艺控制,但可生产出复杂形状和高精度的金属件。2.1.6铸造缺陷及其防治1气孔金属铸件表面或内部出现的气泡,通常由于熔融金属中的气体没有充分排出而形成。可通过优化浇注工艺和加强脱气措施来预防。2裂纹金属铸件在凝固过程中由于内部应力集中而产生的裂痕。可通过合理的成型工艺、缓慢冷却等措施来减少内部应力,避免裂纹产生。3夹杂铸件表面或内部出现的非金属夹杂物,通常来源于熔融金属中的氧化物、熔渣等。可通过提高熔融金属洁净度和优化浇注工艺来防治。2.2焊接工艺工艺概述焊接是一种利用热量和压力将金属连接在一起的加工工艺。在汽车制造中广泛应用,可实现各种金属零件的快速装配和一体成型。电弧焊电弧焊通过利用电流在金属间产生的电弧来熔融金属并实现焊接。属于常见的焊接方法之一,应用广泛、操作简单。气体保护焊气体保护焊利用惰性气体如氩气和二氧化碳等包裹焊接区域,可以减少氧化并提高焊缝质量。适用于焊接薄板和合金材料。焊接缺陷焊接过程中可能出现的缺陷包括气孔、裂纹和夹渣等,需要通过优化工艺参数和采取防护措施来预防。2.2.1焊接工艺概述焊接是一种利用热量和压力将金属连接在一起的重要制造工艺,在汽车生产中广泛应用。通过精准控制焊接参数和工艺,可实现各种金属零件的快速装配和一体成型,提高生产效率和产品质量。2.2.2电弧焊1原理电弧焊通过在金属表面产生高温电弧,将接合处熔融从而实现焊接。电弧的温度可达4000℃以上。2优点电弧焊工艺简单、设备成本低、焊接速度快、适用于各种金属材料，广泛应用于汽车焊接。3注意事项需要控制焊接电流、电压、焊接速度等参数,避免出现焊缝裂纹、气孔等缺陷。4发展趋势自动化电弧焊设备正在不断升级,实现焊接过程的智能化控制和质量监测。2.2.3气体保护焊气体保护气体保护焊利用惰性气体如氩气或二氧化碳包裹焊接区域,可以减少氧化并提高焊缝质量。适用材料气体保护焊适用于焊接薄板和合金材料,可产生更美观、更牢固的焊缝。工艺控制需要精细调节焊机参数如焊接电流、气体流量等,以确保焊接质量和生产效率。2.2.4焊接缺陷及其防治1气孔焊缝表面或内部出现的气泡缺陷2裂纹焊缝出现的贯穿性裂缝3夹渣焊缝中夹杂的非金属夹杂物焊接过程中常见的缺陷包括气孔、裂纹和夹渣等。这些缺陷的产生往往源于焊接材料、工艺参数以及环境条件等方面的问题。通过优化焊接工艺、提高材料洁净度和加强焊前后处理等措施可有效预防和控制这些焊接缺陷的发生。切削加工切削加工是一种通过使用工具去除工件表面层材料来获得所需形状和尺寸的加工方法。它在汽车制造中广泛应用,可生产出各种复杂的金属零件。2.3.1切削加工概述切削加工是一种利用工具去除工件表面层材料,获得所需形状和尺寸的加工方法。它在汽车制造中广泛应用,能生产出各种复杂的金属零件。通过精确控制切削工艺参数,可以提高加工效率和产品质量。2.3.2车削加工车削加工是一种利用旋转工件和移动刀具来去除工件表面材料的切削加工方法。在汽车制造中广泛应用,可高效生产各种圆柱形、锥形等轮廓复杂的金属零件。通过精准控制切削深度、切削速度、进给率等工艺参数,并选用合适的刀具和润滑冷却措施,可实现高质量、高效率的车削加工。2.3.3铣削加工铣削加工是一种利用旋转刀具去除工件表面材料的切削加工方法。与车削加工不同,铣削可加工出复杂的平面、步台以及其他不规则形状的零件。通过合理选择刀具种类、转速和进给量等参数,可以提高加工效率和表面质量。铣削广泛应用于汽车零部件的制造,如发动机缸体、变速箱壳体等。需要精密控制工艺参数,以确保零件尺寸精度和表面完整性。2.3.4钻削加工精密钻削钻削