汽車(chē)零部件制造技術(shù)》紅色為重點(diǎn)

1、1. 現(xiàn)代汽車(chē)車(chē)身制造主要包括沖壓、焊接、涂裝、總裝四大技術(shù)。汽車(chē)零配件指可以用來(lái)裝配成汽車(chē)所需要的單個(gè)制件。只要是汽車(chē)上的配件都稱零配件，包括汽車(chē)音 響、車(chē)門(mén)、保險(xiǎn)杠、發(fā)動(dòng)機(jī)等。2. 鑄造（1）特種鑄造：指出砂型鑄造以外的鑄造方式。常見(jiàn)的特種鑄造有金屬型鑄造、熔模鑄造、壓力鑄 造、低壓鑄造、離心鑄造等。汽車(chē)用鑄件的主要特點(diǎn)（2 ）汽車(chē)零件鑄造特點(diǎn)：零件壁薄、形狀復(fù)雜、尺寸精度高、質(zhì)量輕，可靠性好、生產(chǎn)批量大等特點(diǎn)。鑄件一般占汽車(chē)自重的 20%左右，僅次于鋼材用量。鑄造材料多，有鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁、鑄銅等，其 中鑄鐵中采用了灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵及合金鑄鐵等。（3） 汽車(chē)行業(yè)中，一些鑄造零件

2、采用的鑄造方法（主要采用特種鑄造的方法） 金屬型鑄造：鋁合金缸蓋、進(jìn)氣管、活塞等形狀不太復(fù)雜的中、小鑄件的大批量生產(chǎn)； 壓力鑄造：鋁壓鑄件有缸體、缸蓋等件；低壓鑄造：生產(chǎn)鋁、鎂、銅合金和少量鋼制薄壁殼體類(lèi)鑄件，如發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體、缸套，高速內(nèi)燃機(jī)的 活塞、帶輪、變速箱殼體等。金屬型鑄造的特點(diǎn)：鑄件冷卻快，組織致密，力學(xué)性能高；鑄件的精度和表面質(zhì)量較高；澆冒口尺寸較小，液體金屬耗量減少；不用砂或少用砂；無(wú)透氣和退讓性，鑄件冷卻速度大，容易產(chǎn)生澆不到、冷隔、裂紋等缺陷。（4） 壓鑄：將液態(tài)或半液態(tài)金屬在高壓（幾至幾十兆帕）作用下高速（50m/s ）充填金屬型型腔，并 在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法

3、。壓鑄的主要技術(shù)特點(diǎn)：鑄件的尺寸精度高，表面粗糙度值小，鑄件可不經(jīng)機(jī)械加工直接使用；鑄件表層金屬晶粒較細(xì)，組織 致密，強(qiáng)度和表面硬度都較高；生產(chǎn)效率高，易于機(jī)械化和自動(dòng)化；設(shè)備投資大，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，主要 用于大量生產(chǎn)；工作環(huán)境惡劣。（5）消失模鑄造（LFC ）采用泡沫聚苯乙烯（EPS）代替普通模樣，造型后不取出模樣直接澆入金屬液，在液態(tài)金屬的熱作用下， 泡沫塑料模經(jīng)氣化、燃燒而消失，金屬液取代原先泡沫模所占據(jù)的空間位置，冷卻凝固后獲得所需鑄件。目前，消失模一般分為消失模實(shí)型鑄造（FM法）和消失模干砂負(fù)壓鑄造（EPC法）。FM法泡沫模制作方法：FM法的主要工藝流程：FM法適用于生產(chǎn)單件中大型鑄

4、件，如汽車(chē)覆蓋件模具的上、下模座、凸模等。EPC主要工藝流程：EPC 主要用于大批量鑄造中。EPC 法與 FM 法主要區(qū)別： 泡沫模樣在模具中發(fā)泡成形；用干砂填充砂箱；用真空泵抽負(fù)壓成實(shí)體鑄型等。3. 無(wú)骨架車(chē)身生產(chǎn)流程4沖壓（1）汽車(chē)覆蓋件汽車(chē)覆蓋件 （覆蓋件 ）是構(gòu)成汽車(chē)車(chē)身或駕駛室、覆蓋發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)的薄金屬板料制成的異形體表面和 內(nèi)部零件。典型轎車(chē)由四門(mén) （前后左右 ）、兩蓋 （發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、行李箱蓋 ）、翼子板 （左右）、側(cè)圍 （左右）、頂蓋所組成。 汽車(chē)覆蓋件按功能和部位分為內(nèi)覆蓋件、外覆蓋件和骨架類(lèi)覆蓋件。 覆蓋件質(zhì)量要求：尺寸精度高；形狀精度高；表面質(zhì)量要求高；剛性好；良好的工藝性。

5、汽車(chē)覆蓋件主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，總體尺寸大、相對(duì)厚度小、形狀復(fù)雜、輪廓內(nèi)部帶有局部形狀。 覆蓋件成形的主要特點(diǎn)：覆蓋件一次拉深；拉脹復(fù)合成形；局部成形；變形路徑變化。（2）汽車(chē)覆蓋件拉深拉深方向選擇原則保證能將拉深件的全部空間形狀在一次拉深出來(lái)； 盡量使拉深深度最小，以減小材料流動(dòng)和變形分布的不均勻性； 保證凸模與毛坯具有良好的初始接觸狀態(tài)，減少毛坯與凸模的相對(duì)滑動(dòng)。 壓料面：凹模上表面與壓邊圈下表面起壓料作用的那一部分表面。壓料面設(shè)計(jì)原則 壓料面形狀盡量簡(jiǎn)單，以水平壓料面為最好；壓料面應(yīng)使成形深度小且各部分深度接近一致；壓料面 應(yīng)使毛坯在拉深成形和修邊工序中都有可靠的定位，并考慮送料和取件方便；當(dāng)覆

6、蓋件底部有反成形時(shí)， 壓料面必須高于反成形形狀的最高點(diǎn)；不在某一方向產(chǎn)生很大的側(cè)向力。壓料面的傾斜方向與所需壓邊力有關(guān)，采用水平壓料面 （ 下面 a 圖 ）為最好，形狀簡(jiǎn)單，阻力變化相對(duì) 容易，有利于調(diào)整到最有利于拉深成形所需的最佳壓料面阻力狀態(tài)；對(duì)于要求材料流動(dòng)阻力較小，塑料性 變形較大的深拉深件，采用向內(nèi)傾斜的壓料面（下面 b 圖 ）；流動(dòng)阻力最大，用于淺拉深件拉深時(shí)可增大毛坯的塑性變形，采用向外傾斜的壓料面（下面 c 圖 ）。（a） （b） （c） 工藝補(bǔ)充部分：為有利于拉延，需將覆蓋件的窗口填平，開(kāi)口部分連接成封閉形狀，凸緣部分需平順 使之成為有利成形的壓料面，無(wú)凸緣的需要增補(bǔ)壓料面，

7、這些增添的部分為工藝補(bǔ)充部分。工藝補(bǔ)充分為內(nèi)補(bǔ)充和外補(bǔ)充，內(nèi)補(bǔ)充即將內(nèi)部的孔洞填補(bǔ)完整；外補(bǔ)充在零件輪廓邊緣展開(kāi)基礎(chǔ)上 增加的部分。工藝補(bǔ)充設(shè)計(jì)原則：內(nèi)孔封閉補(bǔ)充原則；簡(jiǎn)化拉深件結(jié)構(gòu)形狀原則；保證良好的塑性變形條件；外工 藝補(bǔ)充部分盡量?。挥欣诤蠊ば蚨ㄎ豢煽俊⒋怪毙捱?。汽車(chē)覆蓋件一般采用拉深工藝而不采用拉彎技術(shù)，如汽車(chē)頂蓋采用工藝補(bǔ)充的方式由拉彎為拉深。（a） （b）上圖a是頂蓋原始圖，前后敞開(kāi)采用拉彎；前后兩端工藝補(bǔ)充、增添側(cè)壁成盒形件輪廓（圖b），拉深成 形。拉延筋 主要作用：增大進(jìn)料阻力；調(diào)節(jié)進(jìn)料阻力的分布；在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)進(jìn)料阻力的大?。唤档蛯?duì)壓料面 的要求；拉延筋產(chǎn)生相當(dāng)大的阻力，

8、降低對(duì)壓邊力的要求，降低對(duì)模具剛度、沖壓設(shè)備噸位等的要求；拉 延筋對(duì)其外側(cè)已起皺的板料有一定程度的矯平。常用拉延筋：圓形單筋、圓形重筋、矩形筋、拉延檻、三角筋等。 拉延筋幾何參數(shù)設(shè)計(jì)：確保沖壓成形所需的拉延筋阻力（設(shè)計(jì)時(shí)，拉深筋高度取得大一些，拉深筋或 筋槽半徑取小一些。模具調(diào)試時(shí)，修正這些參數(shù)對(duì)改變筋阻力是最有效） ；保證沖壓成形質(zhì)量和表面質(zhì)量； 提高拉延筋的使用壽命（圓角不能太小，否則磨損大，拉延阻力不易控制） ；有利于拉延筋的加工和修整 （設(shè)計(jì)時(shí)留出模具調(diào)試時(shí)的修磨量，主要是增加高度） 。拉延筋布置：拉延件有圓角和直線部分，在直線部分敷設(shè)拉延筋，使進(jìn)料速度達(dá)到平衡。 拉延件有直線部分，在

9、深度淺的直線部分敷設(shè)拉延筋，深度深的直線部分不設(shè)拉延筋。淺拉延件，圓角和直線部分均敷設(shè)拉延筋，但圓角部分只敷設(shè)1條筋，直線部分敷設(shè) 13條筋。多條拉延筋時(shí)，使外圈拉延筋“松”些，內(nèi)圈拉延筋“緊”些（通過(guò)改變拉延筋高度）。拉延件輪廓呈凸凹曲線形狀，在凸曲線部分設(shè)較寬拉延筋，凹曲線部分不設(shè)拉延筋。 拉延筋或拉延檻盡量靠近凹模圓角，以增加材料利用率和減少模具外廓尺寸，但需考慮不要影響修邊 模強(qiáng)度。汽車(chē)覆蓋件拉深常用的沖壓設(shè)備為雙動(dòng)壓力機(jī)。 （采用原因：雙動(dòng)壓力機(jī)壓邊力大于單動(dòng)；雙動(dòng)壓力 機(jī)壓邊力穩(wěn)定；雙動(dòng)壓力機(jī)壓邊力分布可調(diào)；雙動(dòng)壓力機(jī)行程大。）目前，流行的汽車(chē)覆蓋件成形分析的主要軟件有Dynafo

10、rm 、 AutoForm 、 PamStamp 等。（4）覆蓋件沖壓：覆蓋件成形需要多道工序，至少有三道基本工序：落料、拉深、修邊。其他還有翻邊和沖孔工序。 主要工序的作用如下： 落料為拉深工序準(zhǔn)備板料；拉深關(guān)鍵工序，覆蓋件的絕大部分形狀由拉深工序形成； 沖孔加工覆蓋件上的工藝孔和裝配孔，位于拉深工序后； 修邊切除拉深件的工藝補(bǔ)充部分；翻邊位于修邊之后； 整形提高成形精度。拉深凸模： 一般選用鑄鐵， 采用 FLC 方式鑄造， 且為中空式殼體結(jié)構(gòu) （拉深凸模工作表面與覆蓋件內(nèi) 表面相同） 。汽車(chē)覆蓋件模具一般采用導(dǎo)板、導(dǎo)塊、背靠塊等實(shí)現(xiàn)上下模的導(dǎo)向。拉深件修邊模：外部工藝補(bǔ)充部分的修邊：封閉修

11、邊適用于翻邊曲率較小，翻邊高度較小情況（下圖 a） ；非封閉曲線修邊適用于翻邊曲率較大，翻邊高度較大情況（下圖b）（外部修邊方式有垂直修邊、水平修邊、傾斜修邊）；內(nèi)部修邊封閉且與外緣修邊在同一工序通過(guò)垂直修邊實(shí)現(xiàn)。(a)封閉修邊(b)非封閉修邊汽車(chē)覆蓋件模具導(dǎo)向形式：模具類(lèi)型及大小小批生產(chǎn)中、大批生產(chǎn)拉深模中型導(dǎo)板或?qū)K大型無(wú)導(dǎo)柱的背靠塊彎曲模中型導(dǎo)板、導(dǎo)塊、導(dǎo)柱翻邊模、校形模大型無(wú)導(dǎo)柱的背靠塊帶導(dǎo)柱的背靠塊修邊模、剪切模中型導(dǎo)柱沖孔模大型帶導(dǎo)柱的背靠塊6焊接(1) 車(chē)身焊接的主要特點(diǎn)必須遵循一定的裝焊順序采用必要的模夾具及樣板焊接工藝中廣泛采用電阻焊(2) 電阻焊將準(zhǔn)備連接的工件置于兩電極之

12、間加壓，并對(duì)焊接處通以電流，利用工件電阻產(chǎn)生的熱量加熱，形成 局部熔化，斷電后，在壓力繼續(xù)作用下，形成牢固接頭，此工藝過(guò)程為電阻焊。電阻焊特點(diǎn)：利用電流通過(guò)焊接區(qū)的電阻產(chǎn)生熱量進(jìn)行加熱；在壓力作用下通電加熱、冷卻，形成接頭；在焊縫區(qū) 不加任何填充材料。電阻焊主要有點(diǎn)焊、縫焊、凸焊、對(duì)焊等工藝。點(diǎn)焊：工件間靠尺寸不大的焊點(diǎn)形成牢固接頭。點(diǎn)焊焊點(diǎn)形成過(guò)程：分為四個(gè)階段，如下圖所示。預(yù)壓階段：焊件在焊接過(guò)程中緊密接觸。若預(yù)壓力不足，會(huì)導(dǎo)致接觸電阻過(guò)大，瞬時(shí)熱量過(guò)大，可能 導(dǎo)致燒穿焊件或電極工作表面損壞。焊接階段：焊核逐漸形成并長(zhǎng)大，是整個(gè)循環(huán)中最關(guān)鍵的程序。電極接觸表面間的金屬柱電流密度大，金屬柱被

13、激烈加熱，圓柱體以外金屬因電流密度小，加熱緩慢。銅電極由于水冷，散失熱量快，因此電極與焊件接觸面附近溫度上升緩慢。焊點(diǎn)核心區(qū)域形成類(lèi)似四方形的熔核；同時(shí)，熔核周?chē)慕饘俦患訜岬剿苄誀顟B(tài)，在電極壓力作用下，彼此焊接在一起。鍛壓階段：切斷焊接電流后，維持一定的鍛壓時(shí)間，因電極壓力作用，熔核在凝固收縮時(shí)，產(chǎn)生擠壓作用，形成致密的核心，不至于產(chǎn)生縮孔和裂紋。休止階段：升起電極，移動(dòng)焊件，準(zhǔn)備下一個(gè)點(diǎn)的焊接。點(diǎn)焊工藝參數(shù)焊接電流與時(shí)間未熔化焊接階段：曲線 AB段，焊接區(qū)未達(dá)到焊接溫度，處于塑性狀態(tài)下焊接，未形成熔化核心，屬 于未熔化焊接。焊點(diǎn)強(qiáng)度低且不穩(wěn)定。開(kāi)始形成熔核階段：曲線 B點(diǎn)，金屬開(kāi)始熔化產(chǎn)生

14、熔點(diǎn)，隨通電時(shí)間延長(zhǎng)，熔化核心不斷增大，強(qiáng)度 不斷提高正常熔核階段：C點(diǎn)附近達(dá)到熱平衡，熔核增長(zhǎng)不大，焊點(diǎn)強(qiáng)度比較穩(wěn)定。若通電時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)超過(guò)C點(diǎn)，熔核焊透過(guò)大，造成壓痕過(guò)深、過(guò)熱、過(guò)燒等缺陷，并引起強(qiáng)烈飛濺焊點(diǎn)表面壓坑加深，強(qiáng)度下降。C點(diǎn)前一小段則屬于合格的焊點(diǎn)范圍且有穩(wěn)定的焊接質(zhì)量。電極壓力電極直徑電極直徑MA曲扌住*41 Tfi i 乎M心和k ttf W*2點(diǎn)焊機(jī)分類(lèi)縫焊：縫焊類(lèi)似連續(xù)點(diǎn)焊，以旋轉(zhuǎn)的滾盤(pán)狀電極代替點(diǎn)焊柱狀電極。 汽車(chē)覆蓋件一般采用點(diǎn)焊，油箱采用縫焊；氣門(mén)采用對(duì)焊方式。(3)激光焊接激光焊接的優(yōu)勢(shì)：焊接速度很快，最快可以達(dá)到20m/m in;能量集中，熱影響區(qū)小，焊接變形

15、很?。缓附舆B接處于晶體結(jié)構(gòu)間相互連接，能提高車(chē)身的抗疲勞性、抗沖擊性以及抗腐蝕性能，且使車(chē)身的密封 性有極大的提高；非接觸式焊接，無(wú)電極、工具等的磨損消耗。激光焊接不足：激光焊接光斑小，對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的精度要求較高，提高了焊接夾具的設(shè)計(jì)要求，增加 了投資；激光焊接設(shè)備初期投資較大，需有產(chǎn)量對(duì)應(yīng)；激光焊接缺陷，其質(zhì)量檢測(cè)和返修較其他焊接方法 困難。(4)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊利用連續(xù)送進(jìn)的焊絲與工件間燃燒的電弧作熱源，由焊槍噴嘴噴出的氣體 CO2保護(hù)電弧來(lái)進(jìn)行焊接。CO2氣體保護(hù)焊具有焊接成本低、生產(chǎn)率高、焊接變形小、搞銹能力強(qiáng)、操作性能好優(yōu)點(diǎn)。CO 2氣體保護(hù)焊主要不足：金屬飛濺較多，焊縫表面成形差；

16、很難用交流電焊接，焊接設(shè)備多；不能焊接易氧化的金屬材料；不 能在有風(fēng)的地方施焊，否則易出現(xiàn)氣孔。汽車(chē)車(chē)架一般采用半自動(dòng) CO 2保護(hù)焊。7.車(chē)身涂裝(1) 車(chē)身涂裝的主要功能：美觀、防銹、特殊功能。(2) 車(chē)身涂裝的三要素：涂裝材料、涂裝工藝及設(shè)備、涂裝管理。(3) 車(chē)身涂裝體系涂三層烘三層體系，即底漆涂層 +中間涂層 + 面漆涂層，三層分別烘干。主要用于外觀要求高的轎車(chē)、 旅行車(chē)和大客車(chē)車(chē)身。涂三層烘兩次體系，即采用底漆涂層 +中間涂層 +面漆涂層，底漆層不烘干與中間涂層一起烘干。主要 用于外觀要求不太高的旅行車(chē)和大客車(chē)車(chē)身及輕型載重汽車(chē)的駕駛室等涂裝。涂?jī)蓪雍鎯纱误w系，即底漆層 +面漆層，

17、無(wú)中間涂層。兩層分別烘干。主要用于中型、重型載重汽車(chē) 的駕駛室的涂裝。(4)涂裝主要工藝流程 上掛靜電除塵底漆涂裝 I 流平室 I 底漆涂裝 II 流平室 II 面漆涂裝流平室 III 烤爐(5) 涂裝前預(yù)處理目的： 去除被涂件所帶的異物(如氧化皮、銹斑、油脂等) ，并提供適合于涂裝要求的良好基底(如磷化、 氧化、鈍化) ，以保證涂層具有良好的防腐性能和裝飾性能。國(guó)內(nèi)、外汽車(chē)廠大部分采用噴浸噴相結(jié)合的預(yù)處理方式。(6) 涂漆的方法有刷漆法、 浸漆法、 空氣噴涂法、 高壓無(wú)空氣噴涂法、 靜電噴涂法、 電泳涂漆法、 淋漆法等。(7) 干式噴漆室用于小批量工件的噴漆； 噴淋式噴漆室用于小型工件的噴漆； 水幕噴漆室用于中等工件的噴 漆；水旋式噴漆室用于裝飾性要求較高的大型工件的噴漆。8曲軸加工 曲軸主要由曲軸前端、曲拐、曲軸后端所組成。(1)曲軸粗基準(zhǔn)選擇 為了保證兩端中心孔能鉆在兩端面的幾何中心上，粗基準(zhǔn)選