现代汽车新技术课件：汽车先进制造技术（一）

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/4/5,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,汽车先进制造新技术,目录,1,、锻造技术,2,、铸造技术,3,、冲压技术,4,、焊接技术,5,、机械加工与热处理,第一节 锻造技术,1.,锻造技术简介,锻造是利用锻造设备使金属毛坯发生塑性变形从而获得具有一定形状和尺寸的金属锻件的技术锻造采用塑性成形的方法，保留了较完好的金属流线第一节 锻造技术,冷锻成形是一种先进的锻造技术，冷锻产品性能好，可达到净成形标准，在汽车锻造这个需要大批量生产的行业来说，冷锻具有生产成本低、工序少、节约材料和能源，坯件不需要加热，甚至不需后续机械加工和热处理等优点对于一些变形阻力大的锻件，可采用温锻技术，既降低了冷锻会遇到的变形阻力太大的问题，又避免了很多后续加工第一节 锻造技术,汽车大量采用了铝合金来制造零部件，铝合金重量轻、比强度高、加工容易、美观且适于做各种表面处理如就铝轮毂来说，锻造的铝轮毂有几个优点：机械性能高于铸造铝轮毂，因为锻造保留了完整的金属流线、结构密实、晶粒细小；质量可比铸铝轮毂轻,20%,以上；散热性好，所以制动系统更安全，使用寿命长；轮毂圆度好，轮胎更耐用。

材料与轮毂加工方法,ZL305-T6,A606-T6,A6061-T6,铸造,锻造,摆辗,抗拉强度,/MPa,254,276,297,抗压强度,/MPa,232,248,283,伸长率,5%,10%,15%,第一节 锻造技术,2,、摆动辗压,摆动辗压技术属于特种锻造成形工艺，采用连续局部加载成形毛坯的摆辗成形与上模和下模形状都有关系，圆锥上模的母线形状决定了毛坏上表面的形状第一节 锻造技术,摆动辗压工艺常将工件形状复杂的一面由下模来加压成形，而上表面一般由形状较简单的上模通过摆辗成形在汽车锻造方面，摆辗可用于离合器盘毂、半轴、锥齿轮、法兰、同步器齿环及各类薄壁回转体等零部件第一节 锻造技术,3,、辗环技术,辗环技术是借助辗环机,(,环轧机,),对环状毛坯进行局部连续塑性加工，使环状毛坯的外径和内径都扩大，壁厚减小，内、外侧面成形或接近成形的锻造工艺第一节 锻造技术,锻造时，毛坯加热后置于辗压环与芯辊之间，辗压环在旋转过程中逐渐向芯辊靠近，使毛坯在旋转过程中壁厚在辗压环与芯辊之间逐渐变小，同时，辗压环与芯辊的形状决定了锻件在辗环后外、内侧面的截面形状辗环技术按毛坯加工时温度可分为冷辗环、温辗环和热辗环，其中冷、温辗环用于精密辗环锻造。

第一节 锻造技术,4,、热挤压技术,挤压按温度分为冷挤压、温挤压和热挤压，各种挤压方法适用于不同的工件，如冷挤压可用于挤压各种花键，温挤压可用于挤压各种阀体，热挤压可用于挤压汽车后轴的半轴套管第一节 锻造技术,热挤压工艺适用于挤压深孔薄壁、要求具有良好的金属纤维流线和变形强化特点的零件热挤压工艺温度的确定是相当重要的毛坯加热的温度越高，金属的塑性越好，毛坯越易变形；但温度过高会引起毛坯表面的氧化和脱碳、过热等现象，使挤压件成形后出现缺陷，影响挤压质量第一节 锻造技术,5,、楔横轧技术,楔横轧技术是阶梯轴类零件塑性成形的新工艺通常工件的成形过程可分为三个阶段，即：楔入阶段、展宽阶段、整形阶段具有拔模角、阶梯形状、轴肩而没有拔模斜度的外壁都可以用楔横轧的方法加工第一节 锻造技术,楔横轧技术大致可以分为两大类，辊式楔横轧和板式楔横轧辊式楔横轧按轧辊数目可分为单辊式、双辊式和三辊式三类；板式楔横轧可分为凹楔式和平楔式两类辊式楔横轧机床的模具是扇形的，工作时要加导板，通常只用于轧制直径较大的阶梯形轴类零件板式楔横轧机床加工时不用导板，产品精度比辊式楔横轧高，模具制造容易，机器造价低、寿命高第二节 铸造技术,1,、铸造技术简介,铸造是通过将金属熔炼至熔融状态，浇注入预先制定好形状的铸型模具中，冷却凝固后获得具有一定形状、尺寸的金属制品的成型方法。

在汽车制造工业中，铸造工艺用于生产发动机、离合器盖等部件第二节 铸造技术,2,、静压造型技术,静压造型使用的是静压造型机，砂箱上方有空气压缩机，用于产生压缩空气，高压气体吹向砂箱，穿过砂层，使砂层流动性增大，能迅速填充型芯的各个部位，气流穿过砂箱后从排气塞流出第二节 铸造技术,采用气流紧实后再采用压实紧实，可以在很大程度上弥补铸型上部硬度不够的缺点，使铸型总体上达到一个较高的强度这样做的好处是使得铸型上部的砂量可以大量减少，使铸型质量降低第二节 铸造技术,3,、消失模铸造,消失模铸造,采用与铸件形状尺寸几乎一样的泡沫代替原来的金属芯或木模芯，造型后不必取出模芯，浇注后泡沫消失，金属代替了原来泡沫的位置，经过脱砂和清理，便得到铸件第二节 铸造技术,4,、熔模铸造,熔模铸造一般采用的是蜡模，蜡模制出来后，将其浸入流体状的耐火材料中,(,常用陶瓷,),，干燥后涂层硬化，加热蜡模使蜡熔化倒出，得到一个空腔壳型，经过焙烤之后壳型硬化，将金属液倒入该空腔壳型中进行浇铸，金属液冷却后敲碎外壳，从而获得铸件第二节 铸造技术,5,、低压铸造,低压铸造是利用气压或电磁力使金属液沿管道进入型腔中实现充型的在现今的汽车铸造行业中经常被用于生产铝、镁合金薄壁铸件。

在充型过程中，主要考虑的是气体压力的大小与充型速度的快慢第二节 铸造技术,6,、金属型铸造,金属型铸造,(Permanent Mold Casting),也称为硬模铸造或永久型铸造它不同于砂型铸造使用型砂作为铸模，而是使用金属作为模具，将金属液浇入金属铸型获得铸件的铸造方法在汽车的生产中，有些齿轮或凸轮轴等零部件可通过金属型铸造工艺生产出来第二节 铸造技术,7,、熔炼技术,熔炼技术是指在金属铸造过程中将金属原料熔炼成金属液以用于浇铸的技术目前国内外铸造熔炼技术主要有两种工艺，一种是大型热风除尘冲天炉与大型有芯工频保温炉双联法工艺，一种是采用中频感应电炉熔炼工艺第二节 铸造技术,8,、冷芯盒制芯技术,冷芯盒制芯采用石英砂作为原砂，使用酚醛树脂作为粘结剂，使用三乙胺作为催化剂，脱模剂用于防止脱模时芯盒的树脂粘膜冷芯盒制芯的特点是硬化速度快、强度高、生产率高、砂芯尺寸精度高，可用于生产薄壁高强度的铸件的砂芯第二节 铸造技术,9,、结合锁芯技术,结合锁芯以冷芯盒制单体芯为基础，将各单体芯用机械的方式组合到组芯夹具，然后将它们在同样的冷芯盒专用机上以射砂方式将它们锁为一个整体芯结合锁芯的尺寸精度可以达到,-0.25,0mm,。

其高精度取决于该工艺的整体芯误差为组合时定位销的误差之和，而不是传统的单体芯误差与整体芯的误差之和其定位夹具精度可以达到,0,0.05mm,第三节 冲压技术,1,、冲压原理,冲压常与锻造合称“锻压”，它是一种塑性变形加工方法通常所讲的冲压都指冷冲压，因为传统的冲压都是让材料在室温状态下进行冲压成形的第三节 冲压技术,2,、多工位级进模,多工位级进模是汽车冲压模具的一种新的形式，模具通常设置有两个或两个以上的等距冲压工位，不同工位可以有不同的冲压方式，如冲裁、拉深、弯曲、装配、空工位等，在一次冲压行程中各工位上的工件都能完成相应的冲压，并得到对应形状的坯件第三节 冲压技术,2,、多工位级进模,多工位级进模具有高精度的导向和定距系统、自动送料和自动检测功能、安全保护装置，在汽车冲压行业得到广泛的应用但它对模具的要求也是较高的：模具要有很高的精度，结构复杂构件多，模具材料加工困难，且要求模具零件能够迅速、方便、可靠地进行更换第三节 冲压技术,3,、高强度钢板的热冲压成形,通常把屈服强度高于,210MPa,的钢板称为高强度钢板，它在减轻零件质量、提高碰撞时的安全性和抗凹性方面有很好的表现，使用高强度钢板是汽车轻量化的一个途径。

第三节 冲压技术,3,、,高强度钢板的热冲压成形,热冲压成形是利用高强度钢板在高温状态下金属塑性和延展性能提高、屈服强度迅速下降的特点，将板材加热到再结晶温度以上的某一适当温度，使板料处在奥氏体状态下对其进行冲压成形通常将高强度钢板加热到,900,左右进行冲压成形，再进行速冷处理，可使钢板的抗拉强度达到,1450MPa,以上第三节 冲压技术,4,、液压深拉深技术,液压深拉深是利用压力介质进行成形的在下模设置压力介质容器作为液压腔，并用于紧固凹模液压容器与液压机的压力调节装置相连，用一个夹紧环将凹模固定在液压容器上，同时环上开有槽，可将泄漏的液体排放出去上模则由拉深凸模和压边圈构成第三节 冲压技术,5,、液压正拉深技术,液压正拉深同样是利用液体施加压力进行成形的在拉深过程中，板料周围受凹模与压边圈的压紧固定，中间部分在压力介质作用下向上发生塑性变形，贴紧到凸模上完成预拉深之后，压边圈与预成形件和凹模构成的整体压向凸模，压力介质在压力控制系统作用下调整压力，使板料完全紧压于凸模上最终成形第三节 冲压技术,6,、内高压成形技术,内高压成形的模具由上下模组成，托架和轴向缸可调节轴向缸的密封压头的位置和方向，直到密封压头能使管件毛坯两端密封后，在密闭的模具内利用高水压使管件从内侧膨胀，在施加水压的基础上轴向缸进一步推动管件使其镦粗，直到管件与模具内腔壁面完全贴合得到工件。

第三节 冲压技术,6,、内高压成形技术,使用内高压成形技术制作的零件不需要焊接，成形件精度高、重量轻，即使形状复杂的也能以整体成形加工，零件材料的冷作硬化效应也提高了零件成形后的刚度第三节 冲压技术,7,、激光拼焊板成形工艺,拼焊板的使用可以减少零件的数量、减轻零件重量、降低生产成本和减少模具投资等，在欧美汽车制造业得到广泛应用，每种新车型都有,10,余种以上零件应用激光拼焊板主要应用在车门内板、侧围内板及梁类零件。