第8章汽车制造工程A.ppt

第8章 汽车制造工程8.1 汽车制造的特点8.1.1汽车制造的技术特点1.高度分工的专业化生产2.零部件全球采购3.互换制8.1.2汽车制造的社会特点1.汽车生产的社会化2.汽车生产的规模经济性3.汽车工业新陈代谢快4.流水作业5.生产过程自动化8.1.3汽车制造的组织特点1.集中化2.跨国化3.自由化8.1.4 未来汽车制造技术展望1.制造智能化2.制造敏捷化3.制造虚拟化4.制造网络化5.制造全球化6.制造绿色化8.2 汽车制造工艺流程8.2.1 典型的汽车制造工艺流程图8-1 汽车生产工艺流程简图8.2.2 铸造工艺 铸造（casting，founding）是一种将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程 铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的，降低了成本并在一定程度上节省了时间铸造是现代制造工业的基础工艺之一 铸造而成的零件称为铸件铸件通常用作汽车总成的基础件，在汽车制造中占有重要地位 在汽车制造过程中，采用铸铁制成毛坯的零件很多，占全车重量的10％左右，如汽车发动机的汽缸体、汽缸盖、曲轴，汽车底盘的变速器壳体、后桥壳、制动鼓，各种支架等。

砂型铸造工艺过程主要包括以下几个工序：模样与芯盒准备→型砂与芯砂配制→造型、造芯→熔炼、浇注→落砂、清理→铸件→检验入库图8-2 砂型铸造生产工艺流程 常用于铸造的是灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁等浇铸性能好的材料 在铸造工艺方面，原始的手工造型根本不能适应工业化大生产的要求，现代汽车厂都采用各种铸造自动线，开发了振动造型、金属型铸造、气化模铸造、树脂砂铸造、压力铸造（图8-3）、低压铸造等新技术 图8-3 常见的汽车压力铸造零件图8-4 长安汽车发动机铸造生产线8.2.3 锻造工艺1.锻造 锻造（forging，smithing，blacksmithing，图8-5）是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的机械加工方法图8-5 锻造 通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件 机械设备中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。

 随着温度的升高，金属易于变形，因此常将金属加热到高温状态进行锻造锻造可分为自由锻造、模型锻造和胎模锻造几种2.自由锻造 自由锻造简称自由锻，是指不使用锻模，只用简单的通用性工具（具有平面或曲面形状的工具），或在锻造设备的上、下砧铁（抵铁）之间直接对坯料施加外力，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法自由锻造俗称打铁 由于用人力锻打只能得到较小的变形，利用锤的冲击力或压力机的静压力可得到较大的变形，故在汽车制造中常采用操作轻便的气锤或水压机 采用自由锻方法生产的锻件称为自由锻件汽车的齿轮（图8-6）、轴（图8-7）等毛坯可用自由锻造的方法加工图8-6 齿轮自由锻件（毛坯） 图8-7 轴自由锻件（毛坯） 自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等3.模型锻造 模型锻造简称模锻，是将金属坯料放在锻模的模膛内承受冲击或压力而成型的加工方法模型锻造类似面团在模子内被压成饼干形状的过程与自由锻造相比，模型锻造所制造的工件形状更复杂，尺寸更精确 金属材料通过模具锻造变形而得到的工件或毛坯称为模锻件。

汽车上的模锻件的典型例子是发动机连杆、曲轴和摇臂、汽车前轴、转向节等图 连杆模锻件（毛坯）曲轴模锻件汽车零件模锻件4.胎模锻造 胎模锻造是在自由锻设备上使用可移动模具（胎模）生产模锻件的一种锻造方法 在生产中、小型锻件时，广泛采用自由锻制坯、胎模锻成形的工艺方法5.汽车零部件的锻造 在汽车制造过程中，广泛采用锻造加工方法就一般轿车而言，锻件就有50种以上，而且通常这些锻件的形状复杂、精度高 为了提高锻造生产的生产率和毛坯质量，汽车锻件生产除了采用普通的模锻工艺外，还大量采用精锻、热挤、冷挤、热墩、轧制等工艺 如变速器同步器齿环采用精锻工艺后，齿形可不再做机械加工；等速万向节壳采用锻造→机械加工→冷挤压工艺后，使得这一形状复杂、精度高、尺寸大的工件在冷挤压后，基本上不需要再做机械加工便可直接装车 一些直径小、法兰大的零件可采用热挤，花键、齿轮等齿形件可采用冷、热成型轧制工艺，轴类零件可用楔横轧工艺…… 总之，锻件生产已出现各种特种工艺、专用设备纷呈的局面，有效地提高了锻件质量和生产率图8-10 曲轴锻造车间8.2.4 冲压工艺1.冲压 冲压（punching，stamping）加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品（零件）的生产技术。

冲压加工是一种金属冷变形加工方法所以，被称之为冷冲压或板料冲压，简称冲压它是金属塑性加工（或压力加工）的主要方法之一，也隶属于材料成型工艺技术 冲压所用的板料必须具有足够的塑性冲压材料的品种和规格很多，常用的金属板材有低碳钢、高塑性的合金钢、铜及铜合金、铝及铝合金等，厚度一般在0.05～1.6mm之间2.冲压的特点（1）多用于形状复杂的薄壁零件，并且能使其强度高，刚度大，重量轻 （2）冲压件表面光滑且有足够的尺寸精度，尺寸一致性好，可满足一般互换性要求 冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量加之模具的寿命一般较长，所以冲压的质量稳定，互换性好，具有“一模一样”的特征3）操作简单迅速，易于实现自动化，生产率高且原材料消耗低 （4）冲模制造复杂，大批量冲压生产时才能使冲压件成本降低 3.冲压的基本工序 生产中常用的冲压工序可分为两大类一类是分离工序，主要包括切断、落料、冲孔、切口、切边等 另一类是变形工序，主要包括弯曲、拉深、翻边、起伏、缩口和胀形等4.汽车上的冲压件 汽车上的许多结构件广泛采用冲压件。

据统计，汽车上有60％～70％的零件是用冲压工艺生产出来的 冲压产品包括车身的内、外覆盖件和骨架件；车架的纵梁、横梁和保险杠等；车轮的轮辐、轮辋和挡圈等；散热器的散热片、冷却水管和储水室等；发动机的汽缸垫、油底壳和滤清器等；底盘上的制动器零件、减振器零件等；座椅的骨架、滑轨和调角器等；车厢的侧板和底板等；车锁及其他附件上的零件等图8-11 地板汽车冲压件（油箱、门板）5.冲压工艺装备 冲压工艺装备主要需要开卷落料及开卷剪切自动线；全自动（或半自动）冲压生产线；大型三坐标多工位压机和上下料自动化，实现压力机的自动化连线生产；另外需要钣料清洗、涂油机、拆垛机、堆垛机、中间传送装置及冲压机器人等先进装备 汽车工业用的冲压设备具有吨位大、台面尺寸大、性能要求高、生产效率高等特点压力机吨位从160～40000kN不等，覆盖件拉伸多采用双动压力机 为了适应流水生产的要求，减少换模时间，广泛采用活动台面的压力机为了满足大量生产的要求，还采用多工位压力机机械化、自动化的冲压生产线被广泛采用 通常，货车冲压件的型面公差和轮廓公差为±lmm，而轿车则要求±0.5mm。

因此，轿车冲压件的模具制造水平同货车相比要相应提高车身冲压覆盖件生产车间奇瑞汽车公司第二冲压车间奇瑞汽车公司第一冲压车间 。