汽車的制造工藝及過(guò)程1

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流汽車的制造工藝及過(guò)程1.精品文檔.汽車的制造工藝及過(guò)程1. 鑄造 鑄造是將熔化的金屬澆灌入鑄型空腔中，冷卻凝固后而獲得產(chǎn)品的生產(chǎn)方法。在汽車制造過(guò)程中，采用鑄鐵制成毛坯的零件很 多，約占全車重量10左右，如氣缸體、變速器箱體、轉(zhuǎn)向器殼體、后橋殼體、制動(dòng)鼓、各種支架等。制造鑄鐵件通常采用砂型。砂型 的原料以砂子為主，并與粘結(jié)劑、水等混合而成。砂型材料必須具有一定的粘合強(qiáng)度，以便被塑成所需的形狀并能抵御高溫鐵水的沖刷 而不會(huì)崩塌。為了在砂型內(nèi)塑成與鑄件形狀相符的空腔，必須先用木材制成模型，稱為木模。熾熱的鐵水冷卻后體積會(huì)縮小，因此，木 模的尺寸需

2、要在鑄件原尺寸的基礎(chǔ)上按收縮率加大，需要切削加工的表面相應(yīng)加厚?？招牡蔫T件需要制成砂芯子和相應(yīng)的芯子木模(芯 盒)。有了木模，就可以翻制空腔砂型(鑄造也稱為“翻砂”)。在制造砂型時(shí)，要考慮上下砂箱怎樣分開才能把木模取出，還要考慮鐵水從 什么地方流入，怎樣灌滿空腔以便得到優(yōu)質(zhì)的鑄件。砂型制成后，就可以澆注，也就是將鐵水灌入砂型的空腔中。澆注時(shí)，鐵水溫度在 12501350度，熔煉時(shí)溫度更高。 2鍛造 在汽車制造過(guò)程中，廣泛地采用鍛造的加工方法。鍛造分為自由鍛造和模型鍛造。自由鍛造是將金屬坯料放在鐵砧上承受沖擊 或壓力而成形的加工方法(坊間稱“打鐵”)。汽車的齒輪和軸等的毛坯就是用自由鍛造的方法加

3、工。模型鍛造是將金屬坯料放在鍛模的模膛 內(nèi)，承受沖擊或壓力而成形的加工方法。模型鍛造有點(diǎn)像面團(tuán)在模子內(nèi)被壓成餅干形狀的過(guò)程。與自由鍛相比，模鍛所制造的工件形狀 更復(fù)雜，尺寸更精確。汽車的模鍛件的典型例子是：發(fā)動(dòng)機(jī)連桿和曲軸、汽車前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)等。 3冷沖壓 冷沖壓或板料沖壓是使金屬板料在沖模中承受壓力而被切離或成形的加工方法。日常生活用品，女口鋁鍋、飯盒、臉盆等就 是采用冷沖壓的加工方法制成。例如制造飯盒，首先需要切出長(zhǎng)方形并帶有4個(gè)圓角的坯料(行家稱為“落料”)，然后用凸模將這塊坯料壓 入凹模而成形(行家稱為“拉深”)。在拉深工序，平面的板料變?yōu)楹袪?，?邊向上垂直彎曲，4個(gè)拐角的材料產(chǎn)生堆聚

4、并可看到皺褶。采用 冷沖壓加工的汽車零件有：發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼，制動(dòng)器底板，汽車車架以及大多數(shù)車身零件。這些零件一般都經(jīng)過(guò)落料、沖孔、拉深、彎 曲、翻邊、修整等工序而成形。為了制造冷沖壓零件，必須制備沖模。沖模通常分為2塊，其中一塊安裝在壓床上方并可上下滑動(dòng)，另 一塊安裝在壓床下方并固定不動(dòng)。生產(chǎn)時(shí)，坯料放在2塊沖模之間，當(dāng)上下模合攏時(shí)，沖壓工序就完成了。沖壓加工的生產(chǎn)率很高，并 可制造形狀復(fù)雜而且精度較高的零件o 4。焊接 焊接是將兩片金屬局部加熱或同時(shí)加熱、加壓而接合在一起的加工方法。我們常見工人一手拿著面罩，另一手拿著與電線相連 的焊鉗和焊條的焊接方法稱為手工電弧焊，這是利用電弧放電產(chǎn)生的高溫

5、熔化焊條和焊件，使之接合。手工電弧焊在汽車制造中應(yīng)用得 不多。在汽車車身制造中應(yīng)用最廣的是點(diǎn)焊。點(diǎn)焊適于焊接薄鋼板，操作時(shí)，2個(gè)電極向2塊鋼板加壓力使之貼合并同時(shí)使貼合點(diǎn)(直徑為 56甽的圓形)通電流加熱熔化從而牢固接合。2塊車身零件焊接時(shí)，其邊緣每隔50100甽焊接一個(gè)點(diǎn)，使2零件形成不連續(xù)的多點(diǎn)連 接。焊好整個(gè)轎車車身，通常需要上千個(gè)焊點(diǎn)。焊點(diǎn)的強(qiáng)度要求很高，每個(gè)焊點(diǎn)可承受5kN的拉力，甚至將鋼板撕裂，仍不能將焊點(diǎn)部 位分離。在修理車間常見的氣焊，是用乙炔燃燒并用氧氣助燃而產(chǎn)生高溫火焰，使焊條和焊件熔化并接合的方法。還可以采用這種高溫 火焰將金屬割開，稱為氣割。氣焊和氣割應(yīng)用較靈活，但氣焊

6、的熱影響區(qū)較大，使焊件產(chǎn)生變形和金相組織變化，性能下降。因此，氣 焊在汽車制造中應(yīng)用極少。 5金屬切削加工 。 金屬切削加工是用刀具將金屬毛坯逐層切削；使工件得到所需要的形狀、尺寸和表面粗糙度的加工方法。金屬切削 加工包括鉗工和機(jī)械加工兩種方法-，鉗工是工人用手工工具進(jìn)行切削的加工方法，操作靈活方便，在裝配和修理中廣泛應(yīng)用。機(jī)械加工 是借助于機(jī)床來(lái)完成切削的，包括：車、刨、銑、鉆和磨等方法。 1)車削：車削是在車床上用車刀加工工件的工藝過(guò)程。車床適于切削 各種旋轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)、外圓柱或圓錐面，還可以車削端面。汽車的許多軸類零件以及齒輪毛坯都是在車床上加工的。 2)刨削：刨削是在 刨床用刨刀加工工

7、件的工藝過(guò)程。刨床適于加工水平面、垂直面、斜面和溝槽等。汽車上的氣缸體和氣缸蓋韻乎面、變速器箱體和蓋的 配合平面等都是用刨床加工的。 3)銑削：銑削是在銑床上用銑刀加工工件的工藝過(guò)程。銑床可以加工斜面、溝槽，甚至可加工齒輪和曲 面等舊銑削廣泛地應(yīng)用于加工各種汽車零件。汽車車身冷沖壓的模具都是用銑削加工的。計(jì)算機(jī)操縱的數(shù)控銑床可以加工形狀很復(fù)雜的 工件，是現(xiàn)代化機(jī)械加工的主要機(jī)床。 4)鉆削及鏜削：鉆削和鏜削是加工孔的主要切削方法。 5)磨削：磨削是在磨床上用砂輪加工工件 的工藝過(guò)程。磨削是一種精加工方法，可以獲得高精度和粗糙度的工件，而且可以磨削硬度很高的工件。一些經(jīng)過(guò)熱處理后的汽車零 件，均

8、用磨床進(jìn)行精加工。 6熱處理 熱處理是將固態(tài)的鋼重新加熱、保溫或冷卻而改變其組織結(jié)構(gòu)，以滿足零件的使用要求或工藝要求的方法。加熱溫度的高 低、保溫時(shí)間的長(zhǎng)短、冷卻速度的快慢，可使鋼產(chǎn)生不同的組織變化。鐵匠將加熱的鋼件浸入水中快速冷卻(行家稱為淬火)，可提高鋼 件的硬度，這是熱處理的實(shí)例。熱處理工藝包括退火、正火、淬火和回火等。退火是將鋼件加熱，保溫一定時(shí)間，隨后連同爐子起緩 慢冷卻，以獲得較細(xì)而均勻的組織，降低硬度，以利于切削加工。正火是將鋼件加熱，保溫后從爐中取出，隨后在空氣中冷卻，適于對(duì) 低碳鋼進(jìn)行細(xì)化處理。淬火是將鋼件加熱，保溫后在水中或在油中快速冷卻，以提高硬度。回火通常是淬火的后續(xù)工

9、序，將淬火后的鋼 件重新加熱，保溫后冷卻，使組織穩(wěn)定，消除脆性。有不少汽車零件，既要保留心部的韌性，又要改變表面的組織以提高硬度，就需要 采用表面高頻淬火或滲碳、氰化等熱處理工藝。 7裝配 裝配是按一定的要求，用聯(lián)接零件(螺栓、螺母、銷或卡扣等)把各種零件相互聯(lián)接和組合成部件，再把各種部件相互聯(lián)接和組 合成整車。無(wú)論是把零件組合成部件，或是把部件組合成整車，都必須滿足設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的相互配合關(guān)系，以使部件或整車達(dá)到預(yù)定的 性能。例如，將變速器裝配到離合器殼上時(shí)，必須使變速器輸入軸的中心線與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的中心線對(duì)準(zhǔn)。這種對(duì)中心的方式不是在裝配 時(shí)由裝配工人(鉗工)來(lái)調(diào)節(jié)，而是由設(shè)計(jì)和加工制造來(lái)保證。

10、如果你到汽車制造廠參觀，最引人人勝的是汽車總裝配線。在這條總裝配 線上，每隔幾分鐘就駛下一輛汽車。以我國(guó)一汽的解放牌貨車總裝配線為例。這條裝配線是一條165m長(zhǎng)的傳送鏈，汽車隨著傳送鏈移 動(dòng)至各個(gè)工位并逐步裝成，四周還有輸送懸鏈把發(fā)動(dòng)機(jī)總成、駕駛室總成、車輪總成等源源不斷地從各個(gè)車間輸送到總裝配線上的相應(yīng) 工位。在傳送鏈的起始位置首先放上車架(底朝天)，然后將后橋總成(包括鋼板彈簧和輪轂)和前橋總成(包括鋼板彈簧、轉(zhuǎn)向節(jié)和輪轂)安 裝到車架上，繼而將車架翻過(guò)來(lái)以便安裝轉(zhuǎn)向器、貯氣筒和制動(dòng)管路、油箱及油管、電線以及車輪等，最后安裝發(fā)動(dòng)機(jī)總成(包括離合 器、變速器和中央制動(dòng)器)，接上傳動(dòng)軸,再安裝

11、駕駛室和車前板制件等。至此，汽車就可以駛下裝配線。 8、汽車試驗(yàn) 由于汽車的使用條件復(fù)雜，汽車工業(yè)所涉及的技術(shù)領(lǐng)域極為廣泛，致使許多理論問(wèn)題研究得還不夠充分，因此汽車工業(yè)特 別重視試驗(yàn)研究。汽車的設(shè)計(jì)、制造過(guò)程始終離不開試驗(yàn)，無(wú)論是設(shè)計(jì)思想和理論計(jì)算、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、汽車定型還是在生產(chǎn)過(guò) 程，都要進(jìn)行大量的試驗(yàn)。最后，在客戶購(gòu)買了汽車并使用的過(guò)程中，車輛交通管理部門還要定期對(duì)車況進(jìn)行測(cè)試，以確保行車安全。 除了某些研究性試驗(yàn)外，汽車產(chǎn)品試驗(yàn)均應(yīng)遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、對(duì)試驗(yàn)條件、試驗(yàn)方法、測(cè)試儀器及其精度、結(jié)果評(píng)價(jià)等進(jìn)行限 定，以確保試驗(yàn)結(jié)果的再現(xiàn)性和可對(duì)比性。不同國(guó)家甚至不同廠家的試驗(yàn)規(guī)范

12、可能不同，因此在查看某種產(chǎn)品的試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，必須弄清他們?cè)囼?yàn)所依據(jù)的規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)。 3汽車整車性能試驗(yàn)汽車性能試驗(yàn)是為了測(cè)定汽車的基本性能而進(jìn)行的試驗(yàn)。主要包括以下這些試 驗(yàn)： (1)動(dòng)力性能試驗(yàn) 對(duì)常用的3個(gè)動(dòng)力性能指標(biāo)，即對(duì)汽車的最高車速、加速和爬坡性能進(jìn)行實(shí)際試驗(yàn)。最高車速試驗(yàn)的目的是測(cè)定汽 車所能達(dá)到的最高車速，我國(guó)規(guī)定的測(cè)試區(qū)間是16km試驗(yàn)路段的最后500m。加速試驗(yàn)一般包括起步到給定車速、高速擋或次高速 擋，以及從給定初速加速到給定車速兩項(xiàng)試驗(yàn)內(nèi)容。爬坡試驗(yàn)包括最大爬坡度與爬長(zhǎng)坡兩項(xiàng)試驗(yàn)。最大爬坡度試驗(yàn)最好在坡度均勻、測(cè) 量區(qū)間長(zhǎng)20m以上的人造坡道上進(jìn)行，如果人造坡道的坡度對(duì)所測(cè)車

13、不合適(例如坡道過(guò)大或過(guò)小)，可采用增、減載荷或變換排擋的辦 法做試驗(yàn)，再折算出最大爬坡度；爬長(zhǎng)坡試驗(yàn)主要用來(lái)檢查汽車能否通過(guò)坡度為710、長(zhǎng)lOkm以上的連續(xù)長(zhǎng)坡，試驗(yàn)中不僅要記 錄爬坡過(guò)程中的換擋次數(shù)、各擋位使用時(shí)間和爬坡總時(shí)間，還要觀察發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)有無(wú)過(guò)熱，供油系統(tǒng)有無(wú)氣阻或滲漏等現(xiàn)象。 (2) 燃料經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn) 通常做道路試驗(yàn)或做汽車測(cè)功器(亦即轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái))試驗(yàn)，后者能控制大部分的使用因素，重復(fù)性好，能模擬實(shí)際行駛的 復(fù)雜情況，能采用各種測(cè)量油耗的方法，還能同時(shí)測(cè)量廢氣排放。 (3)制動(dòng)性能試驗(yàn) 汽車制動(dòng)性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到汽車行駛的安全 性，用制動(dòng)效能和制動(dòng)效能的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。常進(jìn)行制

14、動(dòng)距離試驗(yàn)、制動(dòng)效能試驗(yàn)(測(cè)制動(dòng)踏板力和制動(dòng)減速度關(guān)系曲線)、熱衰退和恢 復(fù)試驗(yàn)、浸水后制動(dòng)效能衰退和恢復(fù)試驗(yàn)等。 (4)操縱穩(wěn)定性試驗(yàn) 試驗(yàn)類型較多，如用轉(zhuǎn)彎制動(dòng)試驗(yàn)評(píng)價(jià)汽車在彎道行駛制動(dòng)時(shí)的行駛 方向穩(wěn)定性；用轉(zhuǎn)向輕便性試驗(yàn)評(píng)價(jià)汽車的；轉(zhuǎn)向力是否適度；用蛇形行駛試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)汽車轉(zhuǎn)向時(shí)的隨從性、收斂性、轉(zhuǎn)向力大小、側(cè) 傾程度和避免事故的能力；用側(cè)向風(fēng)敏感性試驗(yàn)來(lái)考察汽車在側(cè)向風(fēng)情況下直線行駛狀態(tài)的保持性；用抗側(cè)翻試驗(yàn)考察汽車在為避免交 通事故而急打方向盤時(shí)汽車是否有側(cè)翻危險(xiǎn)；用路面不平度敏感性試驗(yàn)來(lái)檢查汽車高速行駛時(shí)承受路面干擾而保持直線行駛的能力；用 汽車穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)確定汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性等。

15、 (5)平順性試驗(yàn) 平順性主要是根據(jù)乘坐者的舒適程度來(lái)評(píng)價(jià)的，所以又叫做乘坐舒適性， 其評(píng)價(jià)方法通常根據(jù)人體對(duì)震動(dòng)的生理感受和保持貨物的完整程度確定。典型的試驗(yàn)有汽車平順性隨機(jī)輸入行駛試驗(yàn)和汽車平順性單脈 沖輸入行駛試驗(yàn)，前者用以測(cè)定汽車在隨機(jī)不平的路面上行駛時(shí)，其震動(dòng)對(duì)乘員或貨物的影響；后者用以評(píng)價(jià)汽車行駛中遇到大的凸起 物或凹坑沖擊震動(dòng)時(shí)的平順性。 (6)通過(guò)性試驗(yàn)一般在汽車試驗(yàn)場(chǎng)和專用路段上進(jìn)行該試驗(yàn)。 (7)安全性試驗(yàn) 安全性試驗(yàn)項(xiàng)目很多，而且 耗資巨大，特別是碰撞安全試驗(yàn)，除正面撞車試驗(yàn)外，近來(lái)還增加側(cè)面撞車試驗(yàn)。可以進(jìn)行實(shí)車撞車試驗(yàn)，也可以進(jìn)行模擬試驗(yàn)或撞車 模擬計(jì)算；但不少國(guó)家規(guī)

16、定新車型必須經(jīng)過(guò)實(shí)車撞車試驗(yàn)，以驗(yàn)證其撞車安全性。在撞車試驗(yàn)中需用假人(又稱人體模型)進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì) 人體模型的要求是，其質(zhì)量、尺寸分布，主要骨骼關(guān)節(jié)和動(dòng)作等盡量逼近真人，又要容易測(cè)定各部位的加速度、載荷和變形；人體模型 價(jià)格較高，因此也要求具有高的耐用性。當(dāng)進(jìn)行車內(nèi)裝置(如安全帶、座椅、方向盤、儀表板等)抗沖撞能力試驗(yàn)時(shí)，為節(jié)省開支常用撞 車模擬裝置進(jìn)行，它以裝有人體模型的平臺(tái)車代替實(shí)車，摸擬以一定初速運(yùn)動(dòng)的汽車撞擊固定壁后部件的減速度特性，從而研究沖擊能 量的吸收情況。 9.汽車零部件試驗(yàn) 盡管汽車零部件種類繁多，其試驗(yàn)通常是性能、強(qiáng)度、耐久性等內(nèi)容。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車中最重要的總成，其性能試驗(yàn)主

17、 要有功率、怠速、空轉(zhuǎn)特性、負(fù)荷特性、調(diào)速特性、起動(dòng)、機(jī)械效率、多缸工作均勻性、排放和噪聲等試驗(yàn)。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零部件(如 曲軸、連桿、活塞等運(yùn)動(dòng)件和缸蓋、缸體等固定件)應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，整機(jī)和重要部件常需進(jìn)行耐久性試驗(yàn)，重要部件的耐久性試驗(yàn)可在 專門的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，整機(jī)的耐久性試驗(yàn)則在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上進(jìn)行。為了縮短試驗(yàn)時(shí)間，通常強(qiáng)化試驗(yàn)條件，如在額定工況、全負(fù)荷最大 扭矩工況、超負(fù)荷超轉(zhuǎn)速工況下運(yùn)轉(zhuǎn)。耐久性試驗(yàn)前后要全面測(cè)量尺寸和性能，以便評(píng)價(jià)磨損情況和動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放等指標(biāo)的穩(wěn) 定程度。許多汽車承載系統(tǒng)的壽命都與“道路汽車”系統(tǒng)產(chǎn)生的隨機(jī)震動(dòng)特性有關(guān)，因此可以按載荷譜提供激震力(或位移)的電

18、子液壓震 動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，它成了許多零部件試驗(yàn)中不可缺少的加載工作臺(tái)。 10、汽車試驗(yàn)場(chǎng) 汽車試驗(yàn)場(chǎng)，亦稱試車場(chǎng)，是重現(xiàn)汽車使用過(guò)程中遇到的各種道路條件和使用條件，進(jìn)行汽車整車道路試驗(yàn)的場(chǎng)所，為 滿足汽車的試驗(yàn)要求，汽車試驗(yàn)場(chǎng)將實(shí)際存在的各種道路經(jīng)過(guò)集中、濃縮、不失真地強(qiáng)化形成典型化的道路。汽車試驗(yàn)場(chǎng)的主要試驗(yàn)設(shè) 施是集中修筑的各種試驗(yàn)道路，如高速環(huán)形跑道、高速直線跑道、可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)路段、耐久性試驗(yàn)跑道、爬坡試驗(yàn)路以及特殊試驗(yàn) 路段(如噪聲試驗(yàn)路段、“比利時(shí)路”注、搓板路、隨機(jī)波形路、扭曲路、越野路、涉水路等)。 由于汽車試驗(yàn)在汽車開發(fā)過(guò)程中處于極 為重要的地位，許多汽車企業(yè)都投入巨額資金修建大型的汽車綜合試驗(yàn)場(chǎng)，例如通用汽車公司的密爾福德試驗(yàn)場(chǎng)、日本汽車研究所試驗(yàn) 場(chǎng)、英國(guó)汽車工業(yè)研究協(xié)會(huì)(MIRA)試驗(yàn)場(chǎng)、我國(guó)海南汽車試驗(yàn)場(chǎng)等。 試驗(yàn)場(chǎng)的道路設(shè)施主要有： 1高速環(huán)形跑道 注按一定的規(guī)律鋪上各種石塊的汽車試驗(yàn)道路。高速環(huán)形跑道是平面形狀，長(zhǎng)度約4- 8km，多數(shù)采用兩端圓形路和中間直線路的形狀，也有橢圓形或其他形狀；設(shè)有3-5條車道。這種跑道的設(shè)計(jì)最高車速通常在2mhh以 上，可供汽車長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)高速行駛，以考驗(yàn)汽車的高速性能和零部件的可靠性。 2高速直線跑道高速直線跑道是水平直線路，長(zhǎng)度約 25-4km，可供汽車作動(dòng)