汽車零件常用制造工藝基礎(chǔ)知識3.1汽車零件毛壞制造工藝的基本知識毛坯種類的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費(fèi)用，而且也與零件的機(jī)械加工工藝和加工質(zhì)量密切相關(guān)。為了能合理選用毛坯，需清楚地了解各類毛坯的特點(diǎn)、適用范圍及選用原則等。常用的汽車零件的毛坯種類有幾種：鑄件、鍛壓件、沖壓件、焊接件及粉末冶金件常見的毛坯種類常用的汽車零件的毛坯種類有幾種：鑄造、鍛壓、焊接、沖壓粉末冶金、塑料成型等。鑄造是將熔化后的金屬液澆灌入鑄型空腔中，待其凝固、冷卻后，獲得一定形狀的零件或零件毛坯的成形方法。通過鑄造成形方法獲得的毛坯或零件稱為鑄件。在汽車制造過程中，采用鑄造制成毛坯的零件很多，約占全車重量10％左右，僅次于鋼材用量，居第二位。就材質(zhì)而言，鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁、鑄銅等應(yīng)有盡有，僅鑄鐵就采用了灰鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵及合金鑄鐵等多種材料。因此可以說，汽車工業(yè)使各種鑄造材質(zhì)達(dá)到物盡其用的地步。鑄造是最常用的毛坯生產(chǎn)方法，對于形狀復(fù)雜的各類汽車用鑄件都可用鑄造方法生產(chǎn)。一些要求耐磨、承壓、減振、價廉的零件(如活塞、活塞環(huán)、氣缸套、氣缸體等)，及一些形狀復(fù)雜、用其他方法難以成形的零件(如氣缸蓋、變速箱殼體及進(jìn)、排氣支管等)，只能通過鑄造生產(chǎn)毛坯。隨著鑄造技術(shù)的不斷發(fā)展，鑄件的應(yīng)用范圍繼續(xù)擴(kuò)大，過去普通采用的鍛件自曲軸、連桿、齒輪等零件，也開始被鑄件逐漸替代。汽車用鑄件的主要特點(diǎn)是壁薄、形狀復(fù)雜、質(zhì)量輕、可靠性好、尺寸精度高、年產(chǎn)批量大等。如氣缸體、變速器箱體、轉(zhuǎn)向器殼體、后橋殼體、制動鼓、各種支架等。鍛造鍛造是利用金屬材料的可塑性，借助外力(加壓設(shè)備)和加工模具的作用，使坯料或鑄錠產(chǎn)生局部或全部變形而形成所需要的形狀、尺寸和一定組織性能鍛件的加工方法。鍛壓件是汽車零件制造業(yè)中的另一種常用毛坯。鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織，因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。鍛壓件是材料塑性變形的結(jié)果，因此鍛壓件晶粒較細(xì)，沒有鑄件的粗大組織和內(nèi)部缺陷，所以一些要求強(qiáng)度高、耐沖擊、抗疲勞的重要零件大多采用鍛造毛坯。但由于它是在固態(tài)下塑性成型，難于獲得復(fù)雜的形狀，特別是一些復(fù)雜內(nèi)腔的零件。鍛壓件廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動機(jī)、變速器、轉(zhuǎn)向器、行走部分總成的零件上。焊接焊接是用或不用填充材料，將兩片金屬局部加熱或同時加熱、加壓而接合在一起的加工方法。焊接件的特點(diǎn)是可以小拼大，氣密性好，生產(chǎn)周期短，節(jié)省材料、不需重型設(shè)備、減輕重量，可生產(chǎn)有較好的強(qiáng)度和剛九游體育官方度、質(zhì)量輕、材料利用率高的毛坯；缺點(diǎn)是抗振性較差、變形大，需經(jīng)時效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。因此，選用焊接件為毛坯，對一些性能要求高的汽車重要零件在機(jī)械加上前應(yīng)采用退火處理，以消除應(yīng)力、防止變形。焊接與其他連接方法有著本質(zhì)的區(qū)別，焊接生產(chǎn)的特點(diǎn)主要有：節(jié)省金屬材料，結(jié)構(gòu)重量輕；以小拼大、化大為小，制造重型、復(fù)雜的機(jī)器零部件，簡化鑄造、鍛造及切削加工工藝，獲得最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果；焊接接頭具有良好的力學(xué)性能和密封性能夠制造雙金屬結(jié)構(gòu)，使材料的性能得到充分利用。沖壓沖壓工藝是一種先進(jìn)的金屬加工方法，它建立在金屬塑性變形基礎(chǔ)上，在常溫條件下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。從而獲得具有一定形狀、尺寸和性能的零件。板料沖壓的坯料厚度一般小于4mm，通常在常溫下沖壓，故又稱為冷沖壓。沖壓材料（薄板等）的質(zhì)量占據(jù)全部汽車材料的40％~45％，。采用冷沖壓加工的汽車零件有：發(fā)動機(jī)油底殼，制動器底板，汽車車架以及大多數(shù)車身零件。車身本體的零件基本上采用沖壓工藝生產(chǎn)出來。沖壓材料（薄板等）的質(zhì)量占據(jù)全部汽車材料的40％~45％，。汽車車身對其沖壓件的尺寸精度和表面質(zhì)量的要求高，只有合格的沖壓件才能焊裝出合格的車身，因此沖壓件的質(zhì)量是汽車車身制造質(zhì)量的基礎(chǔ)，沖壓技術(shù)是汽車車身制造中的關(guān)鍵技術(shù)之一。粉末治金粉末冶金法是采用成形和燒結(jié)等工序?qū)⒔饘俜勰?，或金屬與非金屬粉末的混合物，通過固結(jié)使其成為具有一定形狀金屬制品的技術(shù)。其制品統(tǒng)稱為粉末冶金零件或燒結(jié)零件。汽車工業(yè)中使用的各類粉末冶金零件，已占粉末冶金總產(chǎn)量的70％~80％。由于零部件的高強(qiáng)度化、高精度化及低成本化，使粉末冶金零件在汽車上的使用量越來越多，如汽車發(fā)動機(jī)的氣門座、帶輪、粉末冶金鏈輪、連桿等。粉末冶金工藝過程的基本工序有：原料粉末的制取和準(zhǔn)備，粉末可以是純金屬或它的合金、非金屬、金屬與非金屬的化合物及其它各種化合物等；將金屬粉末及各種添加劑均勻混合后制成所需形狀的坯塊；將坯塊在物料主要組元熔點(diǎn)以下的溫度進(jìn)行燒結(jié)，使制品具有最終的物理、化學(xué)和力學(xué)性能。即粉料制備、成形、燒結(jié)及后續(xù)處理等工序。塑料成型工藝非金屬材料是除金屬以外的工程材料。工程上常用：塑料、橡膠、陶瓷、復(fù)合材料等。在塑料成型生產(chǎn)中，塑料原料、成型設(shè)備和成型所用模具是三個必不可少的物質(zhì)條件，必須運(yùn)用一定的技術(shù)方法，使這三者聯(lián)系起來形成生產(chǎn)能力，這種方法稱為塑料成型工藝。注射成型、壓縮成型、壓注成型、擠出成型、中空吹塑、熱成型壓延成型、澆鑄成型、玻璃纖維熱固性塑料的低壓成型、滾塑(旋轉(zhuǎn))成型、泡沫塑料成型、快速成型等.國內(nèi)外汽車用塑料件常見的成型加工方法有注塑（或稱注射）成型、吹塑成型、反應(yīng)注射成型和團(tuán)狀，片狀模塑料（BMC/SMC）等。包括汽車保險杠，儀表板和車門內(nèi)護(hù)板在內(nèi)的大部分大型塑料件普遍采用注塑成型工藝，該工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是可成型形狀比較復(fù)雜的產(chǎn)品、生產(chǎn)效率較高、制品剛性好等；缺點(diǎn)是要求制品原材料熔融后的流動性好、小批量生產(chǎn)成本高。3.2機(jī)械零件常用的機(jī)械加工方法汽車零件的表面形狀千變?nèi)f化，由不同的典型表面如外圓、內(nèi)孔、平面、螺紋、花鍵和輪齒齒面等組合而成。這些典型表面都有一定的加工要求，大多數(shù)表面都需要經(jīng)過專業(yè)加工來實(shí)現(xiàn)其機(jī)械制造過程。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。機(jī)床機(jī)床是對金屬、其他材料的坯料或工件進(jìn)行加工，使之獲得所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的機(jī)器。機(jī)床區(qū)別于其他機(jī)器的特點(diǎn)機(jī)床是制造機(jī)器的機(jī)器，也能加工機(jī)床自身。所以稱為工作母機(jī)或工具機(jī)。金屬切削機(jī)床機(jī)床鍛壓機(jī)床木工機(jī)床機(jī)床的分類用于對金屬進(jìn)行切削及特種加工。如：車、銑、用于對坯料進(jìn)行壓力加工。如：鍛造、積壓、用于對木材進(jìn)行切削加工希望從這一節(jié)課開始金屬切削機(jī)床的分類與型號編制逐步了解和掌握機(jī)床的基本知識按加工方法和刀具分11大類：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、銑床、刨插床、拉床、鋸床和其他機(jī)床。按精度：普通精度機(jī)床、精密機(jī)床、高精度機(jī)床。還有按照重量和尺寸、自動化程度等等分類方法。機(jī)床的類別代號用該類機(jī)床名稱漢語拼音的第一個字母表示，如：二、金屬切削機(jī)床型號的編制方法機(jī)床通用特性及其代號企業(yè)代號其他特性代號重大改進(jìn)順序號主軸數(shù)或第二主參數(shù)主參數(shù)或設(shè)計順序號 系代號 組代號 通用特性、結(jié)構(gòu)特性代號 類代號 分類代號 機(jī)床的組、系代號每類機(jī)床分為10組，每組又分為10系。在同一類機(jī)床 中，主要布局或使用范圍基本相同的機(jī)床為同一組； 在同一組機(jī)床中，其主參數(shù)相同、主要結(jié)構(gòu)及布局形 式相同的機(jī)床為同一系。 機(jī)床的類、組、系劃分見附錄。 主參數(shù)或設(shè)計順序號主參數(shù)用阿拉伯?dāng)?shù)字給出，折算系數(shù)各不相同 1/101/100 以棒料為直徑的自動車床 以最大鉆孔直徑的鉆床 以額定拉力為主的參數(shù)的拉床 車床 齒輪加工機(jī)床 銑床 鏜床、磨床 立式車床 龍門銑床 三、金屬切削機(jī)床的技術(shù)規(guī)格 每一類機(jī)床，都應(yīng)該能夠加工不同尺寸的工件。 所以它不能做成只有一種規(guī)格。現(xiàn)以臥式車床為例加 以說明。 臥式車床的主參數(shù)是：在床身上工件的最大 回轉(zhuǎn)直徑，有250、320、400、500、630、800、1000、 1250mm八種規(guī)格；主參數(shù)相同的往往又有幾種不同的 第二參數(shù)——最大工件長度。如,CA6140最大回轉(zhuǎn)直 徑為400mm，而最大工件長度有750、1000、1500和 2000mm四種。 車床是切削加工的主要設(shè)備，是應(yīng)用最廣泛的機(jī)械 加工設(shè)備，車床占機(jī)床總數(shù)的20%--35%。按照用途和結(jié) 構(gòu)不同，可分為： 臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床、多軸自動和半自 動車床、多刀車床、仿形車床、數(shù)控車床和車削中心等。 機(jī)床的特點(diǎn)及用途 通用性好，加工范圍廣，適于加工中、 小型軸類、盤套類零件的內(nèi)外回轉(zhuǎn)面、端面， 能加工米制、英制、模數(shù)制、徑節(jié)制四種標(biāo)準(zhǔn) 螺紋及加大螺距、非標(biāo)準(zhǔn)螺距螺紋等。但結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，自動化程度低，適于單件小批生產(chǎn)及修 配車間。 立式車床 適于加工高度 小于直徑的大 轉(zhuǎn)塔車床（六角車床）適用范圍：成批加工形狀 復(fù)雜的盤套類零件 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：沒有絲杠和尾座，而在床尾裝有一個可縱向移動刀 架，其上可裝多把刀，工作中周期性轉(zhuǎn)位，順序地對工件進(jìn)行 加工。刀具行程由擋塊控制，易保證精度，提高生產(chǎn)率。 2.雙刀同時車外圓；3.車外圓及倒角； 4.打中心孔； 5.鉆孔； 6.套車外螺紋； 10.切斷刀切下工件CM1107型精密單軸縱切自動車床 1.機(jī)床的用途 形狀較復(fù)雜，精度要求高，一次成形的小型軸類零件。 用于成批大量生產(chǎn)的鐘表、儀器儀表行業(yè)。毛坯為棒料 2.機(jī)床的工作原理 送料、夾緊、放松、縱向和橫向進(jìn)給皆由分配軸上的鼓輪 或凸輪分別進(jìn)行控制。分配軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，完成一個工作循環(huán)。 單軸縱切自動車床 加工精度：經(jīng)濟(jì)加工精度I..T8~IT7,表面粗糙度Ra1.25-2.5 數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控 車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。通過 數(shù)控加工程序的運(yùn)行，可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓 錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工， 并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。車削中 心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工 精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件 的加工。 最早的銑床是美國人惠特尼于1818年創(chuàng)制的臥式銑床；為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽，美國人布朗 于1862年創(chuàng)制了第一臺萬能銑床，這是升降臺銑 床的雛形；1884年前后又出現(xiàn)了龍門銑床；二十 世紀(jì)20年代出現(xiàn)了半自動銑床，工作臺利用擋塊 可完成“進(jìn)給-決速”或“決速-進(jìn)給”的自動轉(zhuǎn) 1950年以后，銑床在控制系統(tǒng)方面發(fā)展很快，數(shù)字控制的應(yīng)用大大提高了銑床的自動化程度。 尤其是70年代以后，微處理機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)和 自動換刀系統(tǒng)在銑床上得到應(yīng)用，擴(kuò)大了銑床的 加工范圍，提高了加工精度與效率。 銑床種類很多，一般是按布局形式和適用范圍加以區(qū)分，主要的有升降臺銑床、龍門銑床、單柱銑床和單臂銑床、 儀表銑床、工具銑床等 銑床 升降臺銑床有萬能式、臥式和立式幾種，主要用于加工中小型零件，應(yīng)用最廣；龍門銑床包括龍門銑鏜床、 龍門銑刨床和雙柱銑床，均用于加工大型零件；單柱 銑床的水平銑頭可沿立柱導(dǎo)軌移動，工作臺作縱向進(jìn) 給；單臂銑床的立銑頭可沿懸臂導(dǎo)軌水平移動，懸臂 也可沿立柱導(dǎo)軌調(diào)整高度。單柱銑床和單臂銑床均用 于加工大型零件。 儀表銑床是一種小型的升降臺銑 床，用于加工儀器儀表和其他小 型零件；工具銑床主要用于模具 和工具制造，配有立銑頭、萬能 角度工作臺和插頭等多種附件， 還可進(jìn)行鉆削、鏜削和插削等加