汽車(chē)生產(chǎn)用工程材料ppt課件

1、2.1汽車(chē)消費(fèi)用工程資料汽車(chē)消費(fèi)用工程資料2.1.12.1.1鋼鋼1 1鋼是以鐵和碳為根本元素的鐵碳合金鋼是以鐵和碳為根本元素的鐵碳合金2 2以鐵為主要元素、含碳量普通在以鐵為主要元素、含碳量普通在2%2%以下，并以下，并含有其他元素的資料含有其他元素的資料 * * *構(gòu)造鋼運(yùn)用場(chǎng)所：制造汽車(chē)構(gòu)造件車(chē)身、底盤(pán)構(gòu)造鋼運(yùn)用場(chǎng)所：制造汽車(chē)構(gòu)造件車(chē)身、底盤(pán)和汽車(chē)零件齒輪、連桿和汽車(chē)零件齒輪、連桿* * *按化學(xué)成分、力學(xué)性能分類(lèi)：碳素構(gòu)造鋼、低合按化學(xué)成分、力學(xué)性能分類(lèi)：碳素構(gòu)造鋼、低合金高強(qiáng)度構(gòu)造鋼、優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼、合金構(gòu)造鋼金高強(qiáng)度構(gòu)造鋼、優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼、合金構(gòu)造鋼v1碳素構(gòu)造鋼碳素構(gòu)造鋼v價(jià)錢(qián)廉

2、價(jià)、具有一定力學(xué)性能、大量用于制造各種金屬構(gòu)件價(jià)錢(qián)廉價(jià)、具有一定力學(xué)性能、大量用于制造各種金屬構(gòu)件和要求不高的汽車(chē)零件和要求不高的汽車(chē)零件v2低合金高強(qiáng)度構(gòu)造鋼低合金高強(qiáng)度構(gòu)造鋼v參與少量合金元素參與少量合金元素Mn、Si等構(gòu)成強(qiáng)度較高、加工性能等構(gòu)成強(qiáng)度較高、加工性能良好的低合金高強(qiáng)度構(gòu)造鋼。良好的低合金高強(qiáng)度構(gòu)造鋼。v運(yùn)用時(shí)不能進(jìn)展熱處置運(yùn)用時(shí)不能進(jìn)展熱處置v制成板材、型材、無(wú)縫鋼管等，被廣泛用于橋梁、船舶、鍋制成板材、型材、無(wú)縫鋼管等，被廣泛用于橋梁、船舶、鍋爐、車(chē)輛及重要建筑構(gòu)造中爐、車(chē)輛及重要建筑構(gòu)造中 v3優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼v含有有害雜質(zhì)硫、磷v塑性及韌性較高，可經(jīng)過(guò)熱處置強(qiáng)化。用于重

3、要零件v按含碳量不同：v低碳鋼：含碳量普通小于0.25%，如10、20鋼等； v塑性、韌性好，但強(qiáng)度硬度低。沖壓件、焊接件v中碳鋼-含碳量普通在0.250.60%之間，如35、45鋼等；v較高的強(qiáng)度、硬度和較好的塑性、韌性。齒輪、軸類(lèi)及套筒 v高碳鋼-含碳量普通大于0.60%。此類(lèi)鋼普通不用于制造鋼管。v較高的硬度及耐磨性。彈性好。耐磨零件及彈簧。 v4 4合金構(gòu)造鋼合金構(gòu)造鋼v這類(lèi)鋼這類(lèi)鋼, ,由于具有適宜的淬透性，經(jīng)適宜的金屬熱處置后，由于具有適宜的淬透性，經(jīng)適宜的金屬熱處置后，顯微組織為均勻的索氏體、貝氏體或極細(xì)的珠光體，因此具顯微組織為均勻的索氏體、貝氏體或極細(xì)的珠光體，因此具有較高的

4、抗拉強(qiáng)度和屈強(qiáng)比有較高的抗拉強(qiáng)度和屈強(qiáng)比 v按熱處置特點(diǎn)分：合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼按熱處置特點(diǎn)分：合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼v合金滲碳鋼：合金滲碳鋼：C%=0.15%0.25%;C%=0.15%0.25%;滲碳淬火后，心部韌性，外滲碳淬火后，心部韌性，外表高硬度，良好的耐磨性表高硬度，良好的耐磨性v合金調(diào)質(zhì)鋼：合金調(diào)質(zhì)鋼：C%=0.25%0.5.%C%=0.25%0.5.%；高強(qiáng)度、高韌性、像齒輪、；高強(qiáng)度、高韌性、像齒輪、各種軸類(lèi)各種軸類(lèi)v合金彈簧鋼：合金彈簧鋼：C%=0.45%0.75%C%=0.45%0.75%；參與微量；參與微量B B，制造截面尺寸，制造截面尺寸大的

5、彈簧大的彈簧v1、概念：裝配模具時(shí),將與某項(xiàng)精度目的有關(guān)的各個(gè)零件尺寸依次排序，構(gòu)成一個(gè)封鎖的鏈形尺寸組合,稱(chēng)為裝配尺寸鏈。尺寸鏈具有如下兩個(gè)特性：v 1封鎖性 組成尺寸鏈的各個(gè)尺寸按一定順序構(gòu)成一個(gè)封鎖系統(tǒng)。v 用A0表示。v2相關(guān)性 其中一個(gè)尺寸變動(dòng)將影響其他尺寸變動(dòng)。用Ai表示。v2、環(huán)及其分類(lèi)：構(gòu)成尺寸鏈的各個(gè)尺寸稱(chēng)為環(huán)。尺寸鏈的環(huán)分為封鎖環(huán)和組成環(huán)。v 1封鎖環(huán) 加工或裝配過(guò)程中最后自然構(gòu)成的那個(gè)尺寸。如圖1中的A0。v 2組成環(huán) 尺寸鏈中除封鎖環(huán)以外的其他環(huán)。根據(jù)它們對(duì)封鎖環(huán)影響的不同，又分為增環(huán)和減環(huán)。v與封鎖環(huán)同向變動(dòng)的組成環(huán)稱(chēng)為增環(huán)，即當(dāng)該組成環(huán)尺寸增大或減小而其它組成環(huán)不變

6、時(shí)，封鎖環(huán)也隨之增大或減小，v與封鎖環(huán)反向變動(dòng)的組成環(huán)稱(chēng)為減環(huán)，即當(dāng)該組成環(huán)尺寸增大或減小而其他組成環(huán)不變時(shí)，封鎖環(huán)的尺寸卻隨之減小或增大。v留意：為了快速確定組成環(huán)的性質(zhì)，可先在尺寸鏈圖上平行于封鎖環(huán)，沿恣意方向劃一箭頭，然后沿此箭頭方向環(huán)繞尺寸鏈一周，平行于每一個(gè)組成環(huán)尺寸依次畫(huà)出箭頭，箭頭指向與封鎖環(huán)方向相反的組成環(huán)為增環(huán)，反之箭頭指向與封鎖環(huán)方向一樣的組成環(huán)為減環(huán)。 二、二、 尺寸鏈的建立與分析尺寸鏈的建立與分析v 1、建立尺寸鏈v 正確建立和描畫(huà)尺寸鏈?zhǔn)沁M(jìn)展尺寸鏈綜合精度分析計(jì)算的根底。應(yīng)根據(jù)實(shí)踐運(yùn)用情況查明和建立尺寸鏈關(guān)系。建立裝配尺寸時(shí)，應(yīng)了解產(chǎn)品的裝配關(guān)系、產(chǎn)品裝配方法及產(chǎn)品裝

7、配性能要求；建立裝配尺寸鏈時(shí)應(yīng)了解零部件的設(shè)計(jì)要求及其制造工藝過(guò)程，同一零件的不同工藝過(guò)程所構(gòu)成的尺寸鏈?zhǔn)遣煌?。v 正確建立和分析尺寸鏈的首要條件是要正確地確定封鎖環(huán)。v 在裝配尺寸鏈中，封鎖環(huán)就是產(chǎn)品上有裝配精度要求的尺寸。好像一部件中各零件之間相互位置要求的尺寸或保證相互配合零件配合性能要求的間隙或過(guò)盈量。v 零件尺寸鏈的封鎖環(huán)應(yīng)為公差等級(jí)要求最低的環(huán)，普通在零件圖上不進(jìn)展標(biāo)注，以免引起加工中的混亂。v 工藝尺寸鏈的封鎖環(huán)是在加工中最后自然構(gòu)成的環(huán)，普通為被加工零件要求到達(dá)的設(shè)計(jì)尺寸或工藝過(guò)程中需求的余量尺寸。加工順序不同，封鎖環(huán)也不同。所以工藝尺寸鏈的封鎖環(huán)必需在加工順序確定之后才干判

8、別。v 在確定封鎖環(huán)之后，應(yīng)確定對(duì)封鎖環(huán)有影響的各個(gè)組成環(huán)，使之與封鎖環(huán)構(gòu)成一個(gè)封鎖的尺寸回路。v 在建立尺寸鏈時(shí)，形位公差也可以是尺寸鏈的組成環(huán)。在普通情況下，形位公差可以了解為根本尺寸為零的線性尺寸。形位公差參與尺寸鏈分析計(jì)算的情況較為復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)形位公差工程及運(yùn)用情況分析確定。v 必需指出，在建立尺寸鏈時(shí)應(yīng)遵守“最短尺寸鏈原那么，即對(duì)于某一封鎖環(huán)，假設(shè)存在多個(gè)尺寸鏈時(shí)，應(yīng)選擇組成環(huán)數(shù)最少的尺寸鏈進(jìn)展分析計(jì)算。v 一個(gè)尺寸鏈中只需一個(gè)封鎖環(huán)。v2、查找組成環(huán)、查找組成環(huán)v 組成環(huán)是對(duì)封鎖環(huán)有直接影響的那些尺寸，與此無(wú)關(guān)的尺寸要排除在組成環(huán)是對(duì)封鎖環(huán)有直接影響的那些尺寸，與此無(wú)關(guān)的尺寸要排除

9、在外。一個(gè)尺寸鏈的環(huán)數(shù)應(yīng)盡量少。外。一個(gè)尺寸鏈的環(huán)數(shù)應(yīng)盡量少。v 查找裝配尺寸鏈的組成環(huán)時(shí)，先從封鎖環(huán)的恣意一端開(kāi)場(chǎng)，找相鄰零查找裝配尺寸鏈的組成環(huán)時(shí)，先從封鎖環(huán)的恣意一端開(kāi)場(chǎng)，找相鄰零件的尺寸，然后再找與第一個(gè)零件相鄰的第二個(gè)零件的尺寸，這樣一環(huán)件的尺寸，然后再找與第一個(gè)零件相鄰的第二個(gè)零件的尺寸，這樣一環(huán)接一環(huán)，直到封鎖環(huán)的另一端為止，從而構(gòu)成封鎖的尺寸組。接一環(huán)，直到封鎖環(huán)的另一端為止，從而構(gòu)成封鎖的尺寸組。v 如圖如圖a所示的車(chē)床主軸軸線與尾架軸線高度差的允許值所示的車(chē)床主軸軸線與尾架軸線高度差的允許值A(chǔ)0是裝配技術(shù)是裝配技術(shù)要求，為封鎖環(huán)。組成環(huán)可從尾架頂尖開(kāi)場(chǎng)查找，尾架頂尖軸線究竟

10、面要求，為封鎖環(huán)。組成環(huán)可從尾架頂尖開(kāi)場(chǎng)查找，尾架頂尖軸線究竟面的高度的高度A1、與床面相連的底板的厚度、與床面相連的底板的厚度A2、床面到主軸軸線的間隔、床面到主軸軸線的間隔A3，最后回到封鎖環(huán)。最后回到封鎖環(huán)。A1、A2和和A3均為組成環(huán)。均為組成環(huán)。v v v v a bv 車(chē)床頂尖高度尺寸鏈車(chē)床頂尖高度尺寸鏈v3、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：v 一個(gè)尺寸鏈中最少要有兩個(gè)組成環(huán)。組成環(huán)中，能夠只需增環(huán)沒(méi)有減一個(gè)尺寸鏈中最少要有兩個(gè)組成環(huán)。組成環(huán)中，能夠只需增環(huán)沒(méi)有減環(huán)，但不能夠只需減環(huán)沒(méi)有增環(huán)。環(huán)，但不能夠只需減環(huán)沒(méi)有增環(huán)。v 在封鎖環(huán)有較高技術(shù)要求或形位誤差較大的情況下，建立尺寸鏈時(shí)，還在封鎖環(huán)有較

11、高技術(shù)要求或形位誤差較大的情況下，建立尺寸鏈時(shí)，還要思索形位誤差對(duì)封鎖環(huán)的影響。要思索形位誤差對(duì)封鎖環(huán)的影響。三、分析計(jì)算尺寸鏈的義務(wù)和方法三、分析計(jì)算尺寸鏈的義務(wù)和方法v1義務(wù)義務(wù)v 分析和計(jì)算尺寸鏈?zhǔn)菫榱苏_合理地確定尺寸鏈中各環(huán)的尺寸和精度，主分析和計(jì)算尺寸鏈?zhǔn)菫榱苏_合理地確定尺寸鏈中各環(huán)的尺寸和精度，主要處理以下三類(lèi)義務(wù)：要處理以下三類(lèi)義務(wù)：v 1正計(jì)算正計(jì)算 知各組成環(huán)的極限尺寸，求封鎖環(huán)的極限尺寸。這類(lèi)計(jì)算主知各組成環(huán)的極限尺寸，求封鎖環(huán)的極限尺寸。這類(lèi)計(jì)算主要用來(lái)驗(yàn)算設(shè)計(jì)的正確性，故又叫校核計(jì)算。要用來(lái)驗(yàn)算設(shè)計(jì)的正確性，故又叫校核計(jì)算。v 2反計(jì)算反計(jì)算 知封鎖環(huán)的極限尺寸和各

12、組成環(huán)的根本尺寸，求各組成環(huán)的知封鎖環(huán)的極限尺寸和各組成環(huán)的根本尺寸，求各組成環(huán)的極限偏向。這類(lèi)計(jì)算主要用在設(shè)計(jì)上，即根據(jù)機(jī)器的運(yùn)用要求來(lái)分配各零件極限偏向。這類(lèi)計(jì)算主要用在設(shè)計(jì)上，即根據(jù)機(jī)器的運(yùn)用要求來(lái)分配各零件的公差。的公差。v 3中間計(jì)算中間計(jì)算 知封鎖環(huán)和部分組成環(huán)的極限尺寸，求某一組成環(huán)的極限知封鎖環(huán)和部分組成環(huán)的極限尺寸，求某一組成環(huán)的極限尺寸、這類(lèi)計(jì)算常用在工藝上。尺寸、這類(lèi)計(jì)算常用在工藝上。v 反計(jì)算和中間計(jì)算通常稱(chēng)為設(shè)計(jì)計(jì)算。反計(jì)算和中間計(jì)算通常稱(chēng)為設(shè)計(jì)計(jì)算。 v 2方法方法v 1完全互換法極值法完全互換法極值法v 從尺寸鏈各環(huán)的最大與最小極限尺寸出發(fā)進(jìn)展尺寸鏈計(jì)算，不思索各

13、環(huán)實(shí)從尺寸鏈各環(huán)的最大與最小極限尺寸出發(fā)進(jìn)展尺寸鏈計(jì)算，不思索各環(huán)實(shí)踐尺寸的分布情況。按此法計(jì)算出來(lái)的尺寸加工各組成環(huán)，裝配時(shí)各組成環(huán)不踐尺寸的分布情況。按此法計(jì)算出來(lái)的尺寸加工各組成環(huán)，裝配時(shí)各組成環(huán)不需挑選或輔助加工，裝配后即能滿足封鎖環(huán)的公差要求，即可實(shí)現(xiàn)完全互換。需挑選或輔助加工，裝配后即能滿足封鎖環(huán)的公差要求，即可實(shí)現(xiàn)完全互換。v 完全互換法是尺寸鏈計(jì)算中最根本的方法。完全互換法是尺寸鏈計(jì)算中最根本的方法。v 2大數(shù)互換法概率法大數(shù)互換法概率法v 該法是以保證大數(shù)互換為出發(fā)點(diǎn)的。該法是以保證大數(shù)互換為出發(fā)點(diǎn)的。v 消費(fèi)實(shí)際和大量統(tǒng)計(jì)資料闡明，在大量消費(fèi)且工藝過(guò)程穩(wěn)定的情況下，各消費(fèi)實(shí)

14、際和大量統(tǒng)計(jì)資料闡明，在大量消費(fèi)且工藝過(guò)程穩(wěn)定的情況下，各組成環(huán)的實(shí)踐尺寸趨近公差帶中間的概率大，出如今極限值的概率小，增環(huán)與組成環(huán)的實(shí)踐尺寸趨近公差帶中間的概率大，出如今極限值的概率小，增環(huán)與減環(huán)以相反極限值構(gòu)成封鎖環(huán)的概率就更小。所以，用極值法解尺寸鏈，雖然減環(huán)以相反極限值構(gòu)成封鎖環(huán)的概率就更小。所以，用極值法解尺寸鏈，雖然能實(shí)現(xiàn)完全互換，但往往是不經(jīng)濟(jì)的。能實(shí)現(xiàn)完全互換，但往往是不經(jīng)濟(jì)的。v 采用概率法，不是在全部產(chǎn)品中，而是在絕大多數(shù)產(chǎn)品中，裝配時(shí)不需求采用概率法，不是在全部產(chǎn)品中，而是在絕大多數(shù)產(chǎn)品中，裝配時(shí)不需求挑選或修配，就能滿足封鎖環(huán)的公差要求，即保證大數(shù)互換。挑選或修配，就能

15、滿足封鎖環(huán)的公差要求，即保證大數(shù)互換。v 按大數(shù)互換法，在一樣封鎖環(huán)公差條件下，可使組成環(huán)的公差擴(kuò)展，從而按大數(shù)互換法，在一樣封鎖環(huán)公差條件下，可使組成環(huán)的公差擴(kuò)展，從而獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，也比較科學(xué)合理，常用在大批量消費(fèi)的情況。獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，也比較科學(xué)合理，常用在大批量消費(fèi)的情況。v 3其他方法其他方法v 在某些場(chǎng)所，為了獲得更高的裝配精度，而消費(fèi)條件又不允許提高組成環(huán)在某些場(chǎng)所，為了獲得更高的裝配精度，而消費(fèi)條件又不允許提高組成環(huán)的制造精度時(shí)，可采用分組互換法、修配法和調(diào)整法等來(lái)完成這一義務(wù)。的制造精度時(shí)，可采用分組互換法、修配法和調(diào)整法等來(lái)完成這一義務(wù)。四、四、 用完全互換

16、法解尺寸鏈用完全互換法解尺寸鏈v1、根本公式v設(shè)尺寸鏈的組成環(huán)數(shù)為m，其中n個(gè)增環(huán)，mn個(gè)減環(huán)，AO為封鎖環(huán)的根本尺寸，A為組成環(huán)的根本尺寸，那么對(duì)于直線尺寸鏈有如下公式：v 1封鎖環(huán)的根本尺寸v A0 = v即封鎖環(huán)的根本尺寸等于一切增環(huán)的根本尺寸之和減去一切減環(huán)的根本尺寸之和。v 11mniiniiAA+=v2封鎖環(huán)的極限尺寸封鎖環(huán)的極限尺寸v A0max = v A0min = v v即封鎖環(huán)的最大極限尺寸等于一切增環(huán)的最大極限尺寸之和減去一切減環(huán)最即封鎖環(huán)的最大極限尺寸等于一切增環(huán)的最大極限尺寸之和減去一切減環(huán)最小極限尺寸之和；封鎖環(huán)的最小極限尺寸等于一切增環(huán)的最小極限尺寸之和小極限尺

17、寸之和；封鎖環(huán)的最小極限尺寸等于一切增環(huán)的最小極限尺寸之和減去一切減環(huán)的最大極限尺才之和。減去一切減環(huán)的最大極限尺才之和。 1min1maxmniiniiAA+=1max1minmniiniiAA+=v 3封鎖環(huán)的極限偏向v ES0 = v EI0 = v v即封鎖環(huán)的上偏向等于一切增環(huán)上偏向之和減去一切減環(huán)下偏向之和；封鎖環(huán)的下偏向等于一切增環(huán)下偏向之和減去一切減環(huán)上偏向之和。v4封鎖環(huán)的公差v T0= v 即封鎖環(huán)的公差等于一切組成環(huán)公差之和。 11mniiniiEIES+=11mniiniiESEI+=1miiT=v例例4-1 如圖如圖2a所示的構(gòu)造，知各零件的尺寸：所示的構(gòu)造，知各零件

18、的尺寸：A1= mm，A2=A5= mm，A3= mm，A4= mm設(shè)計(jì)要求間隙設(shè)計(jì)要求間隙A。為。為0.10.45mm，試做校核計(jì)算。，試做校核計(jì)算。v v 圖圖2 齒輪部件尺寸鏈齒輪部件尺寸鏈v v解解:l確定封鎖環(huán)為要求的間隙確定封鎖環(huán)為要求的間隙A0；尋覓組成環(huán)并畫(huà)尺寸鏈線圖圖；尋覓組成環(huán)并畫(huà)尺寸鏈線圖圖2b；判別；判別A3為增環(huán)，為增環(huán)，A1、A2、A4和和A5為減環(huán)。為減環(huán)。v 2按公式計(jì)算封鎖環(huán)的根本尺寸按公式計(jì)算封鎖環(huán)的根本尺寸v A0A3一一A1+A2+A4+A5=43mm-30+5+3+5mm=0v 即要求封鎖環(huán)的尺寸為即要求封鎖環(huán)的尺寸為0+0.45 +0.10mm。v 3按公式計(jì)算封鎖環(huán)的極限偏向按公式計(jì)算封鎖環(huán)的極限偏向v ES。=ES3一一EI1+EI2+EI4+EI5v=0.1