汽车制造工艺介绍

汽车制造工艺介绍（精选6篇）

篇1：汽车制造工艺介绍

汽车制造工艺小结（1）

第一章

汽车制造过程概论 汽车生产过程）狭义的汽车生产过程是指 把原材料转变为汽车产品的全过程。它包括：原材料的运输、保管，毛坯制造、机械加工及热处理，部件装配和汽车总装配，产品的品质检验、调试、涂装及包装、储存等。

2）广义的汽车生产过程是从产品设计开始到成品出厂的全过程。包括以下内容：

（1）生产与技术的准备过程；（2）基本生产过程；（3）辅助生产过程；（4）生产服务过程 2 汽车制造所需详细工艺

主要包括铸造、锻造、冲压、焊接、金属切削加工、检验、热处理、装配、汽车试验等。3 工艺过程

工艺过程，就是改变原材料(或毛坯)的形状、尺寸、相对位置和材料性能，使其成为成品或半成品的方法和具体过程，它包括铸造、锻造、热处理、机械加工和装配等工艺过程。铸造和锻造工艺过程统称为毛坯制造工艺过程。4 机械加工工艺过程

机械加工工艺过程是由若干个顺序排列的工序组成的。机械加工工艺过程主要分为工序、安装、工位、工步、走刀等工作内容。

1）工序是工艺过程的基本组成单元，它是指一个(或一组)工人在一台设备上对一个或同时对几个零件所连续完成的那一部分加工过程。

2）同一道工序中，零件在加工位置上装夹一次所完成的那一部分工序，称为安装。一道工序中可以有一次或多次安装。

3)零件在每个位置上完成的那一部分加工过程，称为一个工位。

4)零件在一次安装中，在加工表面、加工刀具、切削用量(转速及进给量)不变的情况下，所连续完成的那一部分工序内容称为工步。5 生产纲领和生产类型

1)生产纲领

一个汽车制造厂，根据市场需求、销售和本企业的生产能力制订的年产量和进度计划，就是该汽车制造厂的生产纲领。

2)生产类型

汽车产品的销售与工厂的生产能力，决定了工厂的生产纲领，生产纲领的制定，决定了产品的生产类型，即生产规模。一般分为大量生产、成批生产、单件生产三种生产类型。6 组织汽车产品的生产方式

汽车制造的生产方式，主要有以下三种：

1)生产全部零部件，并且组装整车。

如传统上的一些大型、超大型汽车制造企业，这些企业拥有汽车所有零部件设计、加工制造能力，在一个局部地区形成大而全、小而全的托拉斯汽车制造企业。这种生产方式，对市场的适应性极差，难以做到生产设备负荷的平衡，固定资产利用率低，工人工作极不均衡，是一种呆板、落后的生产方式。

2)只负责汽车的设计和销售，不生产任何零部件。

固定资产投人少，充分适应市场变化快的特点，转产容易，使汽车生产彻底社会化、专业化，如国外敏捷制造中的动态联盟。其实质就是在互联网信息技术支持下，在全球范围内实现这一生产方式。这种生产方式突出了知识在现代制造中的作用和地位，是一种将传统的汽车制造由资金密集型向知识密集型过渡的先进生产方式。

3)生产一部分关键的零部件(如发动机等)，其余的向其他专业生产厂(公司)成套采购。

克服了第一种方式所具有的投资大，对市场适应性差的缺点，也克服了第二种方式不能控制掌握汽车制造中的核心技术和工艺的不足，成为当今汽车制造最普遍的生产方式之一。加工经济精度

某种加工方法的经济加工精度，是指在正常的生产条件下(机床设备、工艺装备、切削用量、工人等级，工时定额)所能达到的公差等级。

加工精度等级的高低是根据使用要求决定的，零件的成本是与加工精度密切相关的。追求经济精度就是要在满足使用要求的条件下以最低的精度、最低的成本，达到追求利益最大化的目的。设计安排工艺过程时要重点考虑经济精度。加工经济精度是指一个精度范围而不是一个值。8 机械加工质量

机械加工质量包括加工精度和表面质量两个方面。

1）加工精度

零件经过机械加工后，各表面的实际尺寸、实际形状和实际相互位置与其理想值的接近程度称为加工精度。

零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三个方面。通常以公差值的大小或公差等级表示零件的机械加工精度要求。

(1)尺寸精度是指加工后零件表面本身或表面之间的实际尺寸与理想尺寸之间的符合程度，如长度、宽度、高度、直径等。

(2)几何形状精度是指加工后零件各表面本身的实际形状与理想零件表面形状之间的符合程度，如平面度、直线度、圆度、圆柱度、锥度等。

(3)位置精度是指加工后零件各表面间的实际相互位置与理想零件各表面之间位置的符合程度，如平行度、垂直度、同轴度等。2）机械加工表面质量

零件的表面质量包括表面粗糙度和表面层的物理力学性能。其具体内容是：

(1)表面几何学特征是指零件最外层表面的微观几何形状，通常用表面粗糙度、波度表示；(2)表面层材质的变化是指在一定深度的零件表面层出现与基体材料组织不同的变质，主要指表面层因塑性变形引起的冷作硬化、表面层因切削热引起的金组织变化、表面层产生的残余应力。9 工艺规程

比较合理的工艺过程确定下来后，按一定的格式（通常是表格或图表）和要求写成文件形式，要求企业有关人员严格执行的指令性文件，称为工艺规程。

机械加工工艺规程是规定零件制造、装配工艺过程和操作方法有关内容的工艺文件，是总结生产实践和科学经验，结合先进制造生产工艺技术和具体生产条件，在合理的工艺理论和必要的生产工艺试验的基础上，制定并指导生产组织、生产管理、工艺管理和生产操作等的技术文件。

1）机械加工工艺规程包括的内容：

(1)拟定机加工工艺路线(零件的生产过程中依次通过的全部加工内容称为工艺路线)，即确定机械加工各道工序的加工方法和顺序；

(2)确定各道工序的具体内容，即规定各道工序具体的操作内容和完成方法。

2）机械加工工艺规程文件形式

汽车生产中，由于生产类型不同，工艺文件的形式灵活多样，工艺规程的内容也不尽相同，总结起来，主要有以下几种工艺文件：工艺过程卡、工序卡、调整卡、检验工序卡等。

第二章

汽车制造中的机械加工工艺 工件的定位和夹紧

1）工件的定位

工件在加工进行之前，必须使工件在机床上或夹具中占有正确位置。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，称为工件的定位。

2）夹紧

工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程称为装夹。

3）夹具

在成批大量生产中，工件装夹是通过机床夹具来实现的。夹具就是能迅速把工件定位并固定在准确位置或同时确定操作工具位置的一种辅助装置。而在金属切削机床上采用的夹具称为机床夹具。2 基准

一个零件是由若干要素(点、线、面)组成的，各要素之间都有一定的尺寸和位置公差要求。用来确定工件(零件)上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面就被称作基准。基准按其作用的不同，可分为两大类，即

1）设计基准是设计图样上所采用的基准。

2）工艺基准是在工艺过程中采用的基准。它可分为工序基准、定位基准、测量基准、装配基准、对刀基准等。

（1）在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置和形状的基准，称为工序基准。（2）工件在机床上或夹具中装夹时，使工件占有正确位置所采用的基准，称为定位基准。（3）测量时所采用的基准，即用来确定被测量尺寸、形状和位置的基准，称为测量基准。（4）装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所采用的基准，称为装配基准。（5）在加工过程中调整刀具与机床夹具相对位置所采用的基准就叫对刀基准。3 工件的安装与安装方式 1）工件的安装

工件通过一次装夹后所完成的那一部分工序，就是安装。一道工序中可有一次或多次安装。要完成一次正确的安装，就必须完成下述两个方面的工作：

（1）工件必须正确定位

（2）工件必须合理夹紧

2）工件的安装方式

工件安装的中心任务是装夹。实现工件正确装夹的方法主要有：找正装夹法和机床专用夹具装夹法。（1）找正装夹法

它可分为直接找正装夹和划线找正装夹。

（2）机床专用夹具装夹法

是指为某零件的某道工序而专门设计制造的夹具。4 机床夹具

1）机床夹具的组成

机床专用夹具是为某零件的某道工序而专门设计制造的，机床夹具应由以下几个部分组成：

（1）定位元件 ；（2）夹紧装置；(3)对刀、导向元件；（4）夹具连接元件；（5）夹具体；

（6）其他装置或元件

2）机床夹具的分类（p74）5工件的定位原理(p77)1）工件定位的六自由度规则 2)工件正确定位应限制的自由度 常用定位元件（p81-106）

常用的定位基准（或基面）主要有平面、内圆面、内锥面、外锥面及 成形面（如渐开线表面）等。常用的定位元件主要有：支承钉、支承板、定位销(心轴)、定位套、V形块等。夹紧装置 1)夹紧装置组成

一般夹紧装置由动力装置、中间传力机构和夹紧元件组成。

(1)动力装置

它是产生夹紧力的动力源，所产生的力为原始动力。若夹紧装置的夹紧力来自人力的，称为手动夹紧；而夹紧力来自气动、液压和电力等动力源的，则称为机动夹紧。

(2)中间传力机构

变原始动力为夹紧力的中间传力环节称为中间传力机构。如铰链杠杆、斜楔等。它们的作用主要有三个：①改变夹紧力的大小；②改变夹紧力的方向；③实现自锁。

(3)夹紧元件

夹紧元件是执行夹紧的最终元件，如各种螺钉、压板等，它们是直接与工件接触的。

2)夹紧力的确定原则

(1)夹紧力的作用点；(2)夹紧力的方向；(3)夹紧力的大小

3）几种常用典型夹紧机构(p109)8 定位基准的选择

工件首次加工所使用的定位基准（面）都是未经加工过的表面，这样的定位基准被称为粗基准；当采用已加工过的表面作为定位基准（面）的，称为精基准；纯粹为机械加工工艺的需要而专门在工件上设计制造出来的定位基准称为辅助基准（如轴类零件端面上的中心孔等）。

1）粗基准的选择原则 2）精基准的选择原则 9 工序集中与分散

1)工序集中就是将工件加工内容集中在少数几道工序内完成，每道工序的加工内容较多。

(1)减少工件安装次数，在一次安装中完成零件多个表面的工，保证产品的相互位置精度；

(2)减少工序数目，缩短工艺路线，简化生产计划工作；

(3)机床数量少，节省车间面积，简化生产计划和生产组织工作；

(4)操作工人较少，工人操作技术要求较高；

(5)专用机床和工艺设备成本高，调整维修费大，生产准备工作量大；

(6)适用于单件生产。

2）工序分散 就是将工件加工内容分散在较多的工序中进行，每道工序的加工内容较少，最少时每道工序只包含一个简单工步。

(1)每台机床只完成一个工步，易于组织流水生产；

(2)机床设备及工艺装备简单，生产准备工作量少，便于平衡工序时间；

(3)设备数量多，占用场地大，生产计划和生产组织工作较复杂；

(4)操作工人较多，工人操作技术要求较低；

(5)采用结构简单的高效机床和工装，易于调整；

(6)适用于批量生产，尤其是汽车零件的流水线批量生产。10 加工余量

1）加工余量和工序余量 加工余量是指加工过程中从加工表面切除的金属层厚度。零件某一表面相邻两道工序尺寸之差称为工序余量，而该表面所有工序余量之和等于加工总余量。2）基本余量Zi、最大余量 Zimax；最小余量Z imin

当工序尺寸用基本尺寸计算时，所得到的加工余量称为基本余量或公称余量（Zi）。最小余量Zmin是保证该工序加工表面的精度和质量所需切除的金属层最小厚度。最大余量Zmax是该工序余量的最大值。

无论是外表面还是内表面，本工序余量公差总是等于本工序尺寸 公差与上工序尺寸公差之和。

3）确定加工余量的方法

1)分析计算法； 2)经验估算法； 3)查表修正法。11 工序尺寸及其公差的确定

工序尺寸是指某一工序加工应达到的尺寸，其公差即为工序尺寸公差。运用尺寸链的知识对其进行分析，是合理确定工序尺寸及其公差的基础。1）尺寸链

在机器设计、装配及零件加工过程中，一组互相联系且按一定顺序排列的封闭尺寸组合，称为尺寸链。（1）装配尺寸链；（2）工艺尺寸链；（3）设计尺寸链。2）尺寸链的组成

组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环，环又分为组成环与封闭环。（1）封闭环

尺寸链中封闭环是由组成环尺寸所决定的，因此，它的存在依赖于组成环而间接形成，在零件加工或机械产品装配过程中，最后自然形成(间接获得)这一尺寸。一个尺寸链中只有一个封闭环。

（2）组成环

尺寸链中，除封闭环以外的其他环都称为组成环，它是在加工或装配中直接获得的尺寸。根据组成环对封闭环影响的不同，又把组成环分为增环与减环。

（a）增环

尺寸链中，某组成环的变动将引起封闭环的同向变动，则称该环为增环。所谓同向变动，是指组成环增大，封闭环也增大，组成环减小，封闭环也减小。

(b)减环

尺寸链中，某一组成环的变动将引起封闭环的反向变动，这一组成环称为减环。反向变动是指组成环增大，将引起封闭环减小。3）尺寸链的计算（1）计算类型

(a)正计算法（公差校核计算）：已知组成环，求封闭环。根据各组成环基本尺寸及公差(或偏差)，来计算封闭环的基本尺寸及公差(或偏差)。这类计算主要用来验算设计的正确性，故叫校核计算。

(b)反计算法（公差设计计算）：已知封闭环，求组成环。根据设计要求的封闭环基本尺寸及公差(偏差)，反过来计算各组成环基本尺寸及公差(偏差)。这类计算主要用在产品设计或工艺设计上，即根据机器的使用要求来分配各零件的公差。

(c)中间计算法：已知封闭环及部分组成环，求其余组成环。根据封闭环和其他组成环的基本尺寸及 公差(偏差)来计算尺寸链中某一组成环的基本尺寸及公差(偏差)。（2）尺寸链的计算步骤

(a)确定尺寸链计算的类型(设计计算、校核计算)。

(b)画尺寸链图：从某加工或装配的基准开始画，所有尺寸都画上，包括基本尺寸为零 的尺寸，尺寸不能重叠，最后尺寸要形成封闭图形。

(c)确定封闭环：封闭环是装配或加工后自然形成的，所以要知道装配过程和零件加工工艺过程。

(d)确定组成环的增环、减环。(e)选择公式进行计算。

(f)校核。12 工艺尺寸链、装配尺寸链的应用

工艺尺寸链的分析计算，首先确定封闭环；其次建立工艺尺寸链；最后利用尺寸链计算公式解算工艺尺寸链。

（1）工序基准、测量基准与设计基准重合时工序尺寸的确定

（2）工序基准、测量基准与设计基准不重合时工序尺寸的确定（3）装配尺寸链的建立及其计算 13 设备、工艺装备的选择确定

1）机床设备的选择

2）工艺装备的选择

工艺装备，即是指零件加工时所用的刀具、夹具、量检具、模具等各种工具的总称。14 切削用量的确定

切削用量是制定工艺规程的基本参数，它包括三个方面： 1）吃刀量 即切削深度；

2）进给量 即加工设备每旋转一周加工刀具切削的距离； 3）切削速度Vc即刀具每分钟切削的距离。时间定额的确定

每一个生产企业根据自身的生产条件，对每一种零件生产的每一道工序都规定了所需耗费的时间，称为时间定额。完成一个零件加工的某道工序所耗用的时间，称为单件时间定额Tt，由以下各部分组成：

(1)基本时间Tb ；(2)辅助时间 Ta；（3)布置工作地时间

Ts；（4)休息与生理需要时间 Tr

(5)准备与终结时间

第三章

典型汽车零件的机械加工工艺 齿轮机械加工的定位基准

1）带孔的齿轮，加工齿面时，用光孔(或花键孔)及端面作为定位基准(基面)，且符合基准重合原则。

（1）当齿轮孔的长径比L／D>1时，应以孔作为主要的定位基面；

（2）当齿轮孔的长径比L／D<1时，如图a所示，应以端面作为主要的定位基准；

2）对于轴齿轮，当加工轴的外圆表面、外螺纹、圆柱齿轮面和花键时，常选择轴两端的中心孔作为定位基面，把工件安装在机床的前后(或上、下)顶尖之间进行加工。2 齿坯加工方案

齿坯加工的主要内容包括：齿坯的孔加工、端面和中心孔的加工(对于轴类齿轮)以及齿圈外圆和端面的加工；对于轴类齿轮和套筒类齿轮的齿坯，其加工过程和一般轴、套类基本相同。3齿形加工

齿形加工方案的选择，主要取决于齿轮的精度等级、结构形状、生产类型和齿轮的热处理方法及生产工厂的现有条件。常用的齿形加工方案如下：

(1)

8级精度以下的齿轮

调质齿轮用滚齿或插齿就能满足要求。对于淬硬齿轮，可采用滚(插)齿→剃齿或冷挤→齿端加工→淬火→校正孔的加工方案。

(2)6～7级精度齿轮

对于淬硬齿面的齿轮可采用滚(插)齿→齿端加工→表面淬火→校正基准→磨齿(蜗杆砂轮磨齿)，该方案加工精度稳定；也可采用滚(插)、剃齿或冷挤→表面淬火→校正基准→内啮合珩齿的加工方案，这种方案加工精度稳定，生产率高。

(3)5级以上精度的齿轮

采用粗滚齿→精滚齿→表面淬火→校正基准→粗磨齿→精磨齿的加工方案。大 批大量生产时也可采用粗磨齿→精磨齿→表面淬火→校正基准→磨削外珩的加工方案。这种加工方案加工的齿轮精度可稳定在5级以上，且齿面加工质量好，噪声极低，是品质极高的齿轮。4 齿端倒角加工

(1)去掉直齿轮或斜齿轮齿端的锐角(2)加工变速器滑动变速齿轮齿端倒圆角 5 曲轴加工的先进技术

1)质量中心孔技术加工 ； 2)车拉技术； 3)圆角深滚压技术

第四章

汽车先进制造技术 汽车制造技术的发展过程和发展趋势

1）汽车制造技术的发展过程

（1）刚性制造自动化 ；（2）柔性制造自动化；（3）集成制造自动化；（4）智能制造自动化 2）汽车制造技术的发展趋势

主要是敏捷化、网络化、虚拟化、智能化、全球化和制造绿色化。计算机辅助工艺过程设计（CAPP）

1)CAPP系统功能

①

检索标准工艺文件；②

选择加工方法；

③

工序安排；④

选择机床、刀具、量具、夹具、辅具等；

⑤

选择装夹方式、装夹表面和定位基准；⑥优化选择切削用量；

⑦

计算加工时间和加工费用；⑧确定工序尺寸和公差；

⑨

选择毛坯；⑩绘制工序图及编写工序卡。

2）CAPP系统的分类

(1)派生法；

(2)创成法；

(3)半创成法 3 数控加工和加工中心 1）数控加工

数控机床加工是指在数字程序控制机床(简称数控机床)上，按照事先编好的零件加工程序对工件进行的自动化加工。图为数控加工过程的框图。

从图中可以看出，拥有数控机床和编制零件的数控加工程序是实现数控加工的最基本条件。

2)数控机床的组成

(1)主机

数控机床的主体，包括床身、立柱、主轴、进给机构等机械部分。

(2)计算机数控(CNC)装置

它是数控机床的控制核心，主要由计算机系统、位置控制器、PLC接口板、通信接口板、纸带阅读机、扩展功能模块以及响应的控制软件等模块组成。

(3)伺服单元和驱动装置

包括主轴伺服驱动装置和主轴电动机以及进给伺服驱动装置和进给电动机。

(4)数控机床的辅助装置

数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的正常运 行。它包括液压和气动装置、排屑装置、冷却装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置。

(5)编程机及其他一些附属设备 3）数控机床的工作过程

数控加工的工作： 首先将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化，即将刀具与工件的相对运动轨迹、加工过程中主轴速度和进给速度的变换、切削液的开关、工件和刀具的交换等控制和操作，都按规定的代码和格式编成加工程序，然后将该程序送入数控系统。数控系统则按照程序的要求，进行相应的运算、处理，发出控制命令，使各坐标轴、主轴以及辅助动作相互协调，实现刀具与工件的相对运动，自动完成零件的加工。

4）加工中心

加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种多功能数控机床。加工中心具有工序集中，可以减少调整机床、搬运工件和装夹工件的时间，加工质量高，生产效率及自动化程度高等特点。加工中心常用于零件结构比较复杂，加工工序多，批量加工的零件生产场合。柔性制造系统(FMS)(Flexible Manufacturing System-FMS)

FMS是由若干台数控设备、物料运储装置以及计算机控制系统组成的，并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。它包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等)，由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。FMS的控制、管理功能比FMC强，对数据管理与通信网络的要求高。

柔性制造系统(FMS)通常包括以下三部分：

1)数控机床或加工中心。2)运送零件和刀具的传送系统。

3)计算机控制系统。计算机集成制造系统(CIMS)

CIMS由四个应用分系统及两个支撑分系统组成：

（1）管理信息分系统(MIS)；(2)技术信息分系统(TIS)；(3)制造自动化分系统(MAS)；(4)质量信息分系统(QIS)；(5)计算机网络分系统(NES)；(6)数据库分系统(DBS)6 智能制造系统(IMS)1）智能制造系统组成

智能制造系统是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它将人工智能技术融合进制造系统中的各个环节，通过模拟人类专家的智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等，从而取代或延伸制造环境中应由人类专家来完成的那部分活动，同时，收集、存储、完善、共享、继承和发展人类专家的智能，使系统具有智能特征。智能制造系统是由制造技术、人的智能活动和智能机器等3部分组成。

2）智能制造的特征

1)自组织能力。2)自律能力。3)灵境(Virtual Reality)技术。

4)自学习和自维护能力。5)整个制造环境的智能集成。

3）

智能制造的研究热点

1)无污染工业制造技术。2)全球制造业的并行工程。

3)21世纪全球集成制造技术。4)自律性制造系统。

5)快速产品开发支持系统。6)知识系统。7 先进制造技术、工艺和方法 1）先进制造技术

在现代制造战略的指导下，传统制造技术不断吸取计算机、信息、自动化、新材料和现代系统管理技术，并将其综合应用于产品的研究与开发、设计、生产、管理和市场开发、售后服务，并取得社会经济效益的综合技术，统称为先进制造技术。

2）成组技术

充分利用事物之间的相似性，将许多具有相似信息的研究对象归并成组，并用大致相同的方法来解决这一组研究对象的生产技术问题，这样就可以发挥规模生产的优势，达到提高生产效率、降低生产成本的目的，这种技术统称为成组技术。

尹安东

***；魏道高

*** 第五章

汽车车身覆盖件冲压工艺

(地板、顶盖、前围板、后围板、侧围板、仪表板)第六章

车轮及某些厚板零件的冲压工艺（车架纵梁与横梁、车轮的冲压工艺）第七章

汽车典型零件的模锻成型工艺（连杆、齿轮、曲轴的模锻成型工艺）第八章

汽车制造中的轻量化与塑料化（塑料制品及其成型工艺、粘接工艺）

篇2：汽车制造工艺介绍

铸造是将熔化的金属浇灌入铸型空腔中，冷却凝固后而获得产品的生产方法，在汽车制造过程中，采用铸铁制成毛坯的零件很多，约占全车重量10%左右，如气缸体、变速器箱体、转向器壳体、后桥壳体、制动鼓、各种支架等。制造铸铁件通常采用砂型。砂型的原料以砂子为主，并与粘结剂、水等混合而成。砂型材料必须具有一定的粘合强度，以便被塑成所需的形状并能抵御高温铁水的冲刷而不会崩塌。为了在砂型内塑成与铸件形状相符的空腔，必须先用木材制成模型，称为木模。炽热的铁水冷却后体积会缩小，因此，木模的尺寸需要在铸件原尺寸的基础上按收缩率加大，需要切削加工的表面相应加厚。空心的铸件需要制成砂芯子和相应的芯子木模(芯盒)。有了木模，就可以翻制空腔砂型(铸造也称为“翻砂”)。在制造砂型时，要考虑上下砂箱怎样分开才能把木模取出，还要考虑铁水从什么地方流入，怎样灌满空腔以便得到优质的铸件。砂型制成后，就可以浇注，也就是将铁水灌入砂型的空腔中。浇注时，铁水温度在1250—1350度，熔炼时温度更高。

2.锻造

在汽车制造过程中，广泛地采用锻造的加工方法。锻造分为自由锻造和模型锻造。自由锻造是将金属坯料放在铁砧上承受冲击或压力而成形的加工方法(坊间称“打铁”)。汽车的齿轮和轴等的毛坯就是用自由锻造的方法加工。模型锻造是将金属坯料放在锻模的模膛内，承受冲击或压力而成形的加工方法。模型锻造有点像面团在模子内被压成饼干形状的过程。与自由锻相比，模锻所制造的工件形状更复杂，尺寸更精确。汽车的模锻件的典型例子是：发动机连杆和曲轴、汽车前轴、转向节等。

3.冷冲压

冷冲压或板料冲压是使金属板料在冲模中承受压力而被切离或成形的加工方法。日常生活用品，女口铝锅、饭盒、脸盆等就是采用冷冲压的加工方法制成。例如制造饭盒，首先需要切出长方形并带有4个圆角的坯料(行家称为“落料”)，然后用凸模将这块坯料压入凹模而成形(行家称为“拉深”)。在拉深工序，平面的板料变为盒状，其4边向上垂直弯曲，4个拐角的材料产生堆聚并可看到皱褶。采用冷冲压加工的汽车零件有：发动机油底壳，制动器底板，汽车车架以及大多数车身零件。这些零件一般都经过落料、冲孔、拉深、弯曲、翻边、修整等工序而成形。为了制造冷冲压零件，必须制备冲模。冲模通常分为2块，其中一块安装在压床上方并可上下滑动，另一块安装在压床下方并固定不动。生产时，坯料放在2块冲模之间，当上下模合拢时，冲压工序就完成了。冲压加工的生产率很高，并可制造形状复杂而且精度较高的零件.

4.焊接

焊接是将两片金属局部加热或同时加热、加压而接合在一起的加工方法。我们常见工人一手拿着面罩，另一手拿着与电线相连的焊钳和焊条的焊接方法称为手工电弧焊，这是利用电弧放电产生的高温熔化焊条和焊件，使之接合。手工电弧焊在汽车制造中应用得不多。在汽车车身制造中应用最广的是点焊。点焊适于焊接薄钢板，操作时，2个电极向2块钢板加压力使之贴合并同时使贴合点(直径为5—6l的圆形)通电流加热熔化从而牢固接合。2块车身零件焊接时，其边缘每隔50—100l焊接一个点，使2零件形成不连续的多点连接。焊好整个轿车车身，通常需要上千个焊点。焊点的强度要求很高，每个焊点可承受5kN的拉力，甚至将钢板撕裂，仍不能将焊点部位分离。在修理车间常见的气焊，是用乙炔燃烧并用氧气助燃而产生高温火焰，使焊条和焊件熔化并接合的方法，

还可以采用这种高温火焰将金属割开，称为气割。气焊和气割应用较灵活，但气焊的热影响区较大，使焊件产生变形和金相组织变化，性能下降。因此，气焊在汽车制造中应用极少。

5.金属切削加工

金属切削加工是用刀具将金属毛坯逐层切削;使工件得到所需要的形状、尺寸和表面粗糙度的加工方法。金属切削加工包括钳工和机械加工两种方法-，钳工是工人用手工工具进行切削的加工方法，操作灵活方便，在装配和修理中广泛应用。机械加工是借助于机床来完成切削的，包括：车、刨、铣、钻和磨等方法。

1)车削：车削是在车床上用车刀加工工件的工艺过程。车床适于切削各种旋转表面，如内、外圆柱或圆锥面，还可以车削端面。汽车的许多轴类零件以及齿轮毛坯都是在车床上加工的。

2)刨削：刨削是在刨床用刨刀加工工件的工艺过程。刨床适于加工水平面、垂直面、斜面和沟槽等。汽车上的气缸体和气缸盖韵乎面、变速器箱体和盖的配合平面等都是用刨床加工的。

3)铣削：铣削是在铣床上用铣刀加工工件的工艺过程。铣床可以加工斜面、沟槽，甚至可加工齿轮和曲面等旧铣削广泛地应用于加工各种汽车零件。汽车车身冷冲压的模具都是用铣削加工的。计算机操纵的数控铣床可以加工形状很复杂的工件，是现代化机械加工的主要机床。

4)钻削及镗削：钻削和镗削是加工孔的主要切削方法。

5)磨削：磨削是在磨床上用砂轮加工工件的工艺过程。磨削是一种精加工方法，可以获得高精度和粗糙度的工件，而且可以磨削硬度很高的工件。一些经过热处理后的汽车零件，均用磨床进行精加工。

6.热处理

热处理是将固态的钢重新加热、保温或冷却而改变其组织结构，以满足零件的使用要求或工艺要求的方法。加热温度的高低、保温时间的长短、冷却速度的快慢，可使钢产生不同的组织变化。铁匠将加热的钢件浸入水中快速冷却(行家称为淬火)，可提高钢件的硬度，这是热处理的实例。热处理工艺包括退火、正火、淬火和回火等。退火是将钢件加热，保温一定时间，随后连同炉子—起缓慢冷却，以获得较细而均匀的组织，降低硬度，以利于切削加工。正火是将钢件加热，保温后从炉中取出，随后在空气中冷却，适于对低碳钢进行细化处理。淬火是将钢件加热，保温后在水中或在油中快速冷却，以提高硬度。回火通常是淬火的后续工序，将淬火后的钢件重新加热，保温后冷却，使组织稳定，消除脆性。有不少汽车零件，既要保留心部的韧性，又要改变表面的组织以提高硬度，就需要采用表面高频淬火或渗碳、氰化等热处理工艺。

7.装配

篇3：汽车冲压件制造工艺

冷冲压工艺的特征。冷冲压是从金属塑性变形的基础上, 演变而成的一种加工工艺方式, 此种加工工艺是通过压机设备与模具共同对钢板施加一定的作用力, 迫使钢板发生塑性变形或者分离的现象, 从而获得所需的形状、尺寸要求和稳定的性能的一种成型工艺方法。此种加工方法与其他金属加工工艺方法相比较具有以下优点:

(1) 生产节拍明显提高, 材料利用率大大提升, 并且适用于大批量的生产, 其中合理充分的运用好无搭边冲裁及套裁的工艺方式, 完全可以实现少废料, 甚至达到无废料的生产也不无可能, 即使在某种特定的情况下, 产生较大的边角余料致使材料利用率的降低, 也可以通过收集尺寸较大的边角余料, 统一利用于一些相对较小的制件生产当中, 以达到节约成本的, 降低损耗的最终目的。

(2) 操作方法简单, 操作者只需通过简单的岗前培训及安全操作指导即可上岗操作;

(3) 通过冲压工艺生产出的产品, 通常不再需要进行二次加工, 就完全可以满足较高的尺寸精度要求;

(4) 通过冲压工艺生产出的制件产品, 在装配需求上通常都可以满足很高的互换性要求;

(5) 冲压件用钢板作为原材料, 其首先满足了原材料表面质量好的先决条件, 为后序的表面处理加工工艺提供了良好的辅助条件;

(6) 通过冲压工艺生产出来的零件可以轻易的满足高强度, 高刚度, 低重量等的严格要求;;

(7) 满足了批量生产的需求, 至生产制造的所需成本得到了大大的降低;

(8) 冲压工艺是一门能够通过简单的操作, 很容易得到其他金属加工工艺很难实现的复杂形状的零件生产需求的加工工艺方法。

2 冲压工序的划分

2.1 按加工性质可分为两大类

(1) 将所需零件与无用废料按一定的外廓线所分离开的加工工艺称为分离工艺, 其可大致分为冲孔、落料、切口、修边、剖切和切削等; (2) 所需产品在加工过程中, 不产生缩颈、隐裂、开裂、褶皱或叠料等缺陷的缺陷的塑性变形工艺, 我们将此工艺, 称之为成型工艺, 其则可大致分为翻孔、弯曲、翻边、胀形、缩口、扩口、旋压和拉深等。

2.2 按材料的变形性质亦可分为两种类型

(1) 伸长变形:当作用在板料变形区的拉应变的绝对值最大时, 板料的成形主要靠材料的伸长变形和厚度减薄实现。其阻碍是材料失稳破裂; (2) 压缩变形:当作用在板料变形区的压应变的绝对值最大时, 板料的成形主要靠材料的压缩变形和厚度增厚实现。其阻碍是材料失稳起皱。

3 金属塑性变形的力学规律

(1) 塑性应力应变关系。当凸模与板料发生接触的瞬间, 板料同时受到凸模、凹模所施加的力的作用, 但同时由于力矩M的存在, 致使板料产生弯曲变形, 而产生弹性变形, 随着凸模不断下压, 刃口压入材料, 内应力状态符合塑性条件时, 板料发生塑性变形, 随着塑性变形逐渐增大, 最终板料将以断裂形态而告终;

(2) 冲压成形对钢板的性能要求。钢板对冲压成形工艺的适应力, 主要体现在抗破裂性、贴合性、成形性等。

(3) 冷冲压所用材料的选取。冲压件通常包含以下两类:1、形状复杂但所需成型力较小, 此时钢板只要求具备良好的冲压性能和表面质量即可, 此类冲压件多采用冷轧深冲低碳薄钢板为原材料;2、不但形状比较复杂, 所需成型力也较大, 此时对钢板的要求不但要有良好的冲压性能, 同时还应具有一定的强度, 此类冲压件则多选用冲压性能好的热轧低合金 (或碳素) 厚钢板为原材料。

1) 材料性能对冲压工艺的影响。弯曲成形工艺所应用的材料, 首先应具备足够的塑性, 其次要有较低的屈服强度和较高的弹性模量。含碳量小于0.2%的低碳钢塑性好;弹簧钢弯曲时必须有较大的弯曲半径, 脆性很大的材料则可采用加热弯曲的工艺来达到最终目的;拉深成形所应用的材料, 首先要有高的塑性、其次应具备低的屈服点和大的厚向异性系数。多选用含碳量小于0.15%的低碳钢、奥氏体不锈钢等具有极佳拉深性能的原材料。

篇4：汽车车身制造工艺同步工程浅析

【关键词】汽车车身；车身制造；制造工艺；同步

汽车的组成主要有三大部分，即车身、发动机和地盘。车身既是驾驶人员的工作地，也可以容纳货物或者乘客，是汽车最主要的骨架结构。在汽车车身的开发和研制过程中，研发与制造系统的同步工程的协调，制造系统内部各专业同步工程的协调，直接关系着汽车的开发周期、质量、成本、生产效率，以及市场销量。

一、车身制造工艺

用于车身制造工艺的设备投资大、开发周期长，为了生产出满足市场需求的车身骨架，并且能够应用稳定、可靠的工艺进行大批量生产，同时车身工艺具备了模块化、柔性化和精益化的特点，只有这种成本低、质量高的车身才可以得到市场的认可。能否根据产品的工艺特点进行合理的工厂生产分配是实现生产精益化的关键。为了实现车身工艺的模块化和柔性化，必须要求车身主线的设计合理，才可以保证多种车型的生产制造，以及多个平台上的制造生产。只有制造和开发出各种车型和平台定位通用、零件接口通用、装配顺序通用，才可能将汽车车身制造的结构成本降低，提高质量，缩短开发制造周期。车身制造工艺主要有涂装工艺、焊接工艺和冲压工艺三个方面。涂装工艺是指车身的油漆和密封工艺。它不但要求能够达到汽车美观的效果，同时还要满足防腐要求。因此，在实际制造过程中，对于车身涂层有请涂层、色漆层、中涂层、电泳层、磷化层和金属基材等六层，层层均细致完成，其工艺细致、美观、安全。焊接工艺主要是要按照一定的顺序，经电阻焊、CO2气体保护焊、激光焊和粘结等工艺，将数百个冲压件进行连接，制造出白车身。白车身是指不包含侧门、前发动机罩板和后行李箱盖板的车身结构，是一种类薄板的框架结构。目前，在车身连接工艺中，应用较为广泛的有CO2气体保护焊、激光焊接、包边技术和电阻点焊。在车身制造工艺中，车身外覆盖件的冲压是一种薄板冲压。

二、专业同步工程和工艺开发流程

（1）冲压专业同步工程流程。产品研发部门，将产品数模或者是产品的图纸提供给汽车制造系统中的冲压专业负责部门，专业冲压部门根据得到的资料进行产品冲压工艺的可行性分析，并撰写产品冲压工艺可行性分析报告，反馈给产品研发部门。（2）冲压工艺的制定流程。首先，产品部门将产品数模或者图纸提供给冲压专业部门，冲压专业部门进行可行性分析后，制定出可行的冲压工艺，主要包括拉延、成形工艺的制定，涉及拉延、成形方式和冲压方向的制定；修边、冲孔、翻边、整形等工序工艺的制定，涉及冲压方向、定位方式和编制工序内容的制定；检测方案的制定，涉及零件定位点、定位方式和各检测点检测方式的制定。（3）焊接专业同步工程流程。产品研发部门将产品数模或者是产品的图纸提供给汽车制造系统中的焊接专业部门，焊接专业部门根据得到的资料，对产品焊接工艺的可行性进行分析，并撰写产品焊接工艺可行性分析报告，反馈给产品研发部门。（4）焊接工艺制定流程。首先，产品研发部门向汽车制造系统中的焊接专业部门提供产品数模或者产品图纸，焊接专业部门根据资料进行焊接专业工艺可行性分析，并制定焊接工艺，主要包括以下几个方面：一是焊接总成分块；二是分总成焊接工艺制定，包括焊接形式的制定和零件定位点、定位方式的制定；三是总成焊接工艺制定，包括焊接形式制定和零件、分总成定位点、定位方式的制定；四是检测制定，包括在分装夹具时采用便携三坐标进行检测、重要总成用PUG检测。

三、工艺同步工程的新内涵

汽车车身制造过程中的工艺同步工程，主要是指产品环节的工艺同步工程和制造环节的工艺同步工程。（1）产品环节的工艺同步工程，即工艺可行性分析或者是工艺并行工程，目前已经在汽车企业中实施。（2）制造工艺同步工程流程。产品研发部门为汽车制造系统的冲压、焊接专业部门提供产品数模或者产品图纸，冲压、焊接专业分别制定出冲压工艺预案和焊接工艺预案，各部门针对工艺预案进行交流，从而最终制定出冲压工艺方案和焊接工艺方案。综上所述，在汽车车身制造过程中，工艺制定是整个制造周期的开始，工艺制定水平直接影响着整个汽车制造的效率、成本、周期等等。而起着决定性作用的冲压、焊接、涂装和总装工艺，每一道工艺不能独立完成，必须相互协调，相互信任，进行有效的工艺信息的交流，最终制定制度化、流程化、系统化、细节标准化的工艺同步工程，最终实现车身开发与制造工艺共同作用，设计和制造出成本低但是质量高的车身结构，进而为整车提供高质量的服务。

参考文献

[1]余秀慧，沈建东，王镝.制造工艺与车身工程开发集成应用技术[J].上海汽车.2010（4）：24～28

篇5：汽车制造工艺介绍

汽车零件机械加工工艺规题 目 程

及专用机床夹具设计

教 学 院 机电工程学院

机械设计制造及其自动化

专 业

(车辆工程方向

班 级 10车辆工程

姓 名

指导教师

22013 年 6 月 0

日

2012～2013学年第二学期 课程设计任务书 设计名称：

地点： 309

汽车零件机械加工艺规程及专用机床夹具设计

班级： 10车辆

J4-

一、课程设计目的

车辆制造工艺学课程设计是在完成了车辆制造工艺学课程的理论教学后的实践性教学环节。其目的是：通过该课程设计，使学生在理论教学的基础上进一步巩固汽车制造工艺知识，初步掌握汽车零件机械加工工艺规程的编制方法，学会查阅有关资料；掌握工件在夹具中的定位夹紧原理专用机床夹具的设计方法，提高结构设计能力。

二、课程设计内容（含技术指标）

制定指定零件的机械加工工艺规程；设计指定工序的专用夹具。具体内容如下： 1．对零件进行结构工艺性分析，画零件图（1）了解零件的性能、用途和工作条件；（2）分析零件各项技术要求；

（3）分析零件的毛坯、材料、热处理要求及机械加工的工艺性。

（4）画零件图1张。2．制定零件机械加工工艺规程

（1）按基准的选择原则确定零件的定位基准；（2）确定零件各表面的加工方法并划分加工阶段；（3）安排加工顺序，拟定工艺路线；（4）初步选择各工序所采用的设备；（5）填写完整的机械加工工艺过程卡1份。3．确定工序具体内容

（1）确定指定工序的加工余量、工序尺寸和公差；（2）确定指定工序机床的规格、精度及刀、量具；

（3）确定指定工序的切削用量；（4）计算指定工序的单件工时；（5）填写完整工序卡片1张。4．设计指定工序的专用夹具

（1）确定工件的定位方案和刀具的对刀、导向方式；（2）确定夹紧方案；（3）确定夹具结构；

（4）绘制夹具装配工作图1张；（5）绘制夹具零件图1张。5．整理课程设计说明书1份。

1．对零件进行结构工艺性分析，画零件图（1天）2．制定零件机械加工工艺规程（2天）

3．确定工序具体内容（1天）

4．设计指定工序的专用夹具（5～7天）5．答辩（1天）

四、基本要求

1．设计资料齐全；

2．工艺方案合理，工艺文件符合规定的工作量； 3．夹具结构合理，图样数量符合绘图工作量；

4．图样规范，装配图和零件图内容完整，图面质量好，错误少，5．设计说明书内容完整，书写规范，语句通顺，层次分明。6．答辩时自述清楚，能正确回答老师所提出的问题。车辆与交通系 2013.4.26

目 录

序 言 5

一、零件的分析 5

（一）零件的功用 5

（二）零件的工艺分析 6

二、工艺规程设计 6

（一）确定毛坯的制造形式 6

（二）基面的选择 6

（三）制定工艺路线 7

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的的确定 8

（五）确定切屑用量及基本工时 9

三、夹具设计14

（一）对机床夹具设计的要求 14

（二）确定夹具的结构方案 15

四、总 结17 参考文献19

序 言

这次的课程设计是在我们课程结束后进行的，经过几个月的学习也该是进行实践的时候了，用实践检验自己的的能力，及所学的知识，还有就是通过此次的设计来学一些课外知识，这是在以后的工作中都要具备的，在学校的课程设计中体验将来工作的过程，这是很有必要的，能让我们更快的适应社会和工作。由于能力有限，设计中上有许多不足之处，还望各位老师不吝赐教。

一、零件的分析

（一）零件的功用

机械中的拨叉，一般分为拨叉爪子，拨叉轴和拨叉手柄座。主要是拨动滑移齿轮，改变其在齿轮轴上的位置，可以上下移动或左右移动，从而实现不同的速度。或则是机械产品中离合器的控制，比如端面结合齿的结构，内外齿的结构，都需要用拨叉控制其一部分来实现结合与分离。由于拨叉在改变档位时是要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件要具有足够强度、刚度和韧性，以适应拨叉的工作条件。

（二）零件的工艺分析

拨叉2共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： 1.以m孔为中心的加工表面

H9的孔及其倒角和孔的两端面。其中主要加工的这一组加工表面包括：面为H9的孔。

2.以H的螺纹孔为中心的加工表面

mm外端面和锥

H的 这一组加工表面包括：钻M10螺纹底孔、铣螺纹孔。其中主要加工面为

H的螺纹。

3.以R30的圆弧面为中心的加工表面

这一组加工表面包括：R24和R30的两个圆弧面以及两圆弧面之间的阶梯面。这三组加工表面有着一定的位置度关系，公差为0.05。

由以上分析可知，对于这三组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另两组表面，并且保证他们之间的位置精度要求。

H9的孔与两端面间的阶梯面见的垂直度

二、工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式

零件的材料为灰铸铁HT200。根据选择毛坯应考虑的因素，外表面采用不去除材料方法获得粗糙度要求，由于零件生产类型为成批，大批生产，而铸造生产成本

低，设备简单，故本零件毛坯采用铸造方法。灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削。在制定加工工艺时应考虑这些基本因素。

（二）基面的选择

基准选择是工艺规划设计中的重要工作之一，基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，（2）精基准的选择。考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，（三）制定工艺路线

拟定工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表面的加工方法，安排工序的先后顺序，确定加工设备，工艺装备等。工艺路线的拟定要考虑使工件的几何形状精度，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，成批生产还应考虑采用组合机床，专用夹具，工序集中，以提高效率，还应考虑加工的经济性，以便使生产成本尽量下降。制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。

1.工艺路线方案一

工序Ⅰ 铣Φ28mm外圆两端面，粗基准选择以Φ28mm的外圆。工序Ⅱ 钻铰Φ19H9mm中心孔并倒角。

工序Ⅲ 铣Φ20mm外圆端面，以Φ19H9的中心轴为基准。工序Ⅳ 钻M10螺纹底孔工序并攻螺纹。

工序Ⅴ 铣R24mm的圆弧面及侧面，以Φ19H9的中心轴为基准。工序Ⅵ 镗R30mm的上下凸出端面。工序Ⅶ 检查。2.工艺路线方案二

工序Ⅰ 铣Φ28mm外圆两端面，粗基准选择以Φ28mm的外圆。工序Ⅱ 钻Φ18.85H9mm中心孔。工序Ⅲ 铰Φ19H9mm中心孔并倒角。

工序Ⅳ 铣Φ20mm外圆端面，以Φ19H9的中心轴为基准。工序Ⅴ 钻M10螺纹底孔。工序Ⅵ 攻螺纹。

工序Ⅶ 铣R24mm的圆弧面及侧面，以Φ19H9的中心轴为基准。工艺Ⅷ 镗R30mm的上下凸出端面。工序Ⅸ 检查。

3.工艺方案的比较及分析

上述两个工艺的特点在于：方案一是利用复合式机床，钻、铰Φ19H9mm的中心孔在同一工艺步骤，减少不同工序拆装工件的时间上浪费，提高了加工工艺的效率；而方案二则与此相反，采用独立式机床，保证了零件的加工质量。两相比较可以看出方案一将方案二中的工序Ⅱ和工序Ⅲ、工序Ⅴ和工序Ⅵ进行整合，采用一个工序两个工位。经过整合后，在加工的时候只要进行一次装夹，这样不仅可以减少装夹加工时间也可以提高加工精度。因此，最后的加工路线确定如下：

工序Ⅰ 铣Φ28mm外圆两端面，粗基准选择以Φ28mm的外圆。工序Ⅱ 钻铰Φ19H9mm中心孔并倒角。

工序Ⅲ 铣Φ20mm外圆端面，以Φ19H9的中心轴为基准。工序Ⅳ 钻M10螺纹底孔工序并攻螺纹。

工序Ⅴ 铣R24mm的圆弧面及侧面，以Φ19H9的中心轴为基准。工序Ⅵ 镗R30mm的上下凸出端面。工序Ⅶ 检查。

以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺制造综合卡片”。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的的确定

“变速叉”零件材料为灰铸铁（HT200），生产型为大批量生产，采用手工砂型铸造毛坯。

根据上述资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸如下：

1.外圆端面（Φ28mm）

参考《机械加工工艺手册》，精度等级IT12，加工余量Z=3.5-5.0mm。2.通孔（Φ19H9mm）

参考《机械加工工艺手册》，精度等级IT11，加工余量Z=3.5-4.5mm，钻孔Φ18.85+0.045 0mm,铰孔Φ19+0.045 0mm。

3.外圆端面（Φ20mm）

参考《机械加工工艺手册》，精度等级IT11，加工余量Z=3.5-4.5mm。4.R24圆弧面

参考《机械加工工艺手册》，精度等级IT12，粗铣加工，加工余量Z=3.5-5.0mm。

5.R30圆弧面

参考《机械加工工艺手册》，精度等级IT12，粗铣加工，加工余量Z=3.5-5.0mm。

由于设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整法加工零件。因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定。

（五）确定切屑用量及基本工时

第二速及第三速变速叉所使用的材料为灰铸铁HT200。

工序Ⅰ 铣Φ28mm圆端面

1.加工条件

机床：功率P=4.5kw 的X61W型万能铣床（查《制造工艺》表3.2）刀具：立式端铣刀 刀片材料：硬质合金，（查《切屑用量简明手册》查表3.1）2.选择切屑用量

查《切屑用量》表3.1 铣销宽度de=28＜90mm,ap=3＜4mm 查《切削用量》表3.1-6 选YG6硬质合金端铣刀直径d=80mm 故齿数Z=10 且每齿进给量fz=0.1mm/z 由于加工余量不大，故一次铣完。则ap=5mm

选fz=0.1mm/z 故齿数Z=10 且每齿进给量fz=0.1mm/z 由于加工余量不大，故一次铣完。则ap=5mm ⑶铣刀磨钝标准及寿命

根据《切屑用量简明手册》查表3.7 铣刀刀齿面最大磨损量为1.5mm 由于铣刀直径d0=80mm,故刀具寿命T=180min(简《切屑余量》表3.8 ⑷决定切削速度Vc和每分钟进给量Vf 根据《切削用量》查表3.16，当d0=80mm,z=10,ap≤5mm,fz≤0.1mm时Vc=98mm/min ,n=388r/min,vf=311mm/min 各修正系数为：

=

=

=1.42，=

=

=1.0 故 = ==

=

mm/min

r/min

mm/min ＇ = =根据X61W型万能铣床说明书，由《切削用量》查表3.30 选择 n′=590r/min Vf′=510mm/min 因此实际切削速度和进给量为：

=m/min

5）校验机床功率

由表3.24 当铸铁硬度在146至173之间时，=5mm

=28近似=510mm/min =2.7kw 根据X61w型说明书，表3.30 机床主轴允许功率为

=4.5kw Pc 因此所选切削用量可采用，即

=5mm，=510mm/min n=590r/min =148.2m/min =0.086mm/z l=28mm L=l+由表3.26得

=8 6）计算机基本工时

s 工序 Ⅱ 钻铰Φ19H9mm孔并倒角

⑴钻孔Φ18.85+0.045 0mm

查《切削用量》表2-35 选取机床 Z525型立式机床 选取刀具 钻刀直径Φ18.85的直柄麻花钻（特制刀具）

由《切削用量》表2.35 得 f≤0.3(f=0.28 Zv=0.25 Cv=9.5 Xv=0 Yv=0.55 m=0.125

=(查《工艺手册》表4.2-15 按机床选取nw=195r/min 实际切削速度 V=

计算切削加工工时 ⑵铰孔Φ19+0.045 0mm

查《切削用量》表2-35 选取机床 Z525型立式机床

查《制造工艺》表3.1-16 选取刀具 绞刀直径Φ19的直柄机用铰刀（硬质合金 特制刀具）、由《切削用量》表2.35 得 0.3≤ f≤0.5(f=0.24 Zv=0.25 Cv=9.5 Xv=0 Yv=0.55 m=0.125 查《切削用量》表2-25得

切削深度 ap=0.06 ~ 0.15 =0.15mm 切削速度 Vc =8~12=10m/min ns=(查《工艺手册》表4.2-15 按机床选取nw=195r/min 实际切削速度 V=

计算切削加工工时

工序Ⅲ 铣Φ20的端面

⑴查《制造工艺》表3.2 选择X61W型万能铣床 功率P=4.5kw（灰铸铁HT200 硬度172~182）

查《制造工艺》表3-16 选硬质合金端铣刀 ⑵选择粗铣加工余量

查《切削用量》表8-96 加工余量ap=3.5 ~ 4.5=3.5mm 粗铣 铣削宽度 ae=20≤90 ap=3.5≤5mm

直径d=80mm 齿数z=10 每齿进给量fz=0.1mm/z ⑶铣刀磨钝加工余量

查《制造工艺》表3.7得 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5 由于铣刀直径d0=80mm 查《制造工艺》表3.8 得 T=180min 查表《制造工艺》得 Vc=109m/min n=436r/min Vf=349mm/min 采用不对称铣削

工序Ⅳ 钻M10孔并锥螺纹

⑴钻孔Φ9.153mm 查《切削用量》表2-35 选取机床 Z525型立式机床 选取刀具 钻刀直径Φ9.153的直柄麻花钻（特制刀具）、由《切削用量》表2.35 得 f≤0.3(f=0.19 Zv=0.25 Cv=9.5 Xv=0 Yv=0.55 m=0.125 查《切削用量》2-12 T=35min 查《切削用量》2-33 kv=1.0 ns=(查《工艺手册》表4.2-15 按机床选取nw=960r/min 实际切削速度 V=

计算切削加工工时

⑵锥M10x1-6H 螺纹孔 查《切削用量》表2-35 选取机床 Z525型立式机床

选取刀具 钻刀直径Φ10的粗柄机用丝锥

计算切削加工工时

查《制造工艺》表3.1-4.7得

螺距p=1，d=8，l=20,L=76,a=6.3 f=1 n=200r/min l1=(1~2p l2=(0.5~2p

Tj==0.79min

工序 Ⅴ 铣R24mm的圆弧面及侧面。

⑴查《制造工艺》表3.2 选择X61W型万能铣床 功率P=4.5kw（灰铸铁HT200 硬度172~182）

查《制造工艺》表3-16 选硬质合金端铣刀 ⑵选择粗铣加工余量

查《切削手册》表8-96、8-97得

0.3≤fz≤1(取fz=0.5mm/r 20≤Vc≤35(取Vc=25m/min dw=48mm

(查《切削手册》校验

（3）计算加工工时

工序 Ⅵ 镗R30的圆弧断面

⑴粗镗R30的圆弧断面 查《切削手册》表8-86得

背吃刀量 ap=5mm, 进给量 f=0.2 ~ 0.3mm/r 查《切削手册》表8-87 粗镗铸铁件应使用高速钢刀头 f=0.3 ~ 0.8=0.6mm/r Vc=0.42 ~ 0.66=0.5m/s

加工工时计算

⑵半精镗R30的圆弧端面

查《切削手册》表8-86得 背吃刀量 ap=5mm 查《切削手册》表8-87粗镗铸铁件

高速钢刀头 f=0.2 ~ 0.6=0.4mm/r Vc=0.5 ~ 0.66=0.6m/s

三、夹具设计

按照设计任务要求，设计一钻床夹具。选择钻的螺纹底孔的专用夹具设计。根据图纸分析，螺纹孔的位置精度不高，以Φ19H19mm孔中心为设计基准。工件材料为灰铸铁HT200，毛胚为铸件，生产类型为大批量生产，选用Z5125立式机床。

㈠ 对机床夹具设计的要求

⑴保证工件加工的各项技术要求

⑵专用机床夹具的结构与其用途和生产类型要适应 ⑶尽量选用标准化夹具

⑷夹具结构应具有足够的刚度，强度和良好的稳定性、⑸保证使用安全和方便 ⑹具有良好的工艺性

㈡ 确定夹具的结构方案

（1）确定定位元件 定位元件是根据六点定位原理和加工要求来确定的，本夹具采用定位销与工件Φ19H19mm的孔相配合；支撑钉与工件Φ20mm的槽配合；支撑钉与R30上或下断面相接触，此组合即限制了6个自由度

（2）确定导向装置 导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，如钻孔导向套，对刀装置等，由于都是标准件，因此按标准选择。

（3）确定夹紧机构

由于采用工作工件以外圆定位，《机床夹具设计手册》，见表2-28 f1,f3取0.8 f2,f4取0.3 f1:工件与压板间的圆周方向摩擦系数 f2:工件与V型块的间的圆周方向的摩擦系数 f3:工件与压板间的轴向摩擦系数 f4:工件与V型块间的轴向摩擦系数

防止工件转动 =

防止工件移动 又因为

（不考虑）

一般在粗加工时取K=2.5~3(取k=2.5

经计算解得=966.10

=1469.7N 钻孔时的轴向力、扭矩，功率的计算 查《切削用量手册》表2.32 轴向力（N）扭矩（N·M）功率（KW）

查《切削用量手册》表2.32得 =420 =1.0

=0.8

=0.206

=2.0

=0.8

f=0.28 修正系数k=1.0 =420·=716.625N =0.206·=6.59N/m

·0.09681·0.94 ·0.09681·0.94

==2.27kw 定位误差的分析

Φ28（h11~h13）取

即

=0.230 mm 绘制夹具装配图样

绘制夹具装配图，并在其上标注相关尺寸，配合和位置公差等技术要求。

四、总 结

进行了维期两周的课程设计，就象往年这个时候一样，我们设计的是拔叉II，以及其夹具的设计，虽说和以往一样按部就班，但如果工艺学没学好，完成这场设计还真不是一时半会的事，当然也不是两周可以解决的，确实通过这次课程设计，课上那些没领悟的知识的毕露无疑，因为有时候一个知识点不过关，可能设计的时候就会卡住，或者突然对设计中的一些疑问感到莫名其妙，茫然无措，设计的内容包含甚广，像求定位公差，选工艺基准等，这样就只有边进行课程设计，一边恶补，然后对前面的数据再次进行分析，拔叉的工艺设计花了一周，另一周便花在了夹具的设计上，其大部分时间都花在了查手册上面，因为工艺有很多，所以其标准也是非常的多，数据量很大，我们要查的手册就有四本，其中包括《课程设计指导手册》，《切削用量》，《加工余量》，《夹具设计手册》而每本的内容多又繁杂。因此，开始设计的时候查手册感觉就像是大海捞针一样，对着设计的手册就像面对了一本深奥的理论，自己就是一个初学者，什么也不懂，什么也不会，后来恶补的多了，查的次数渐渐多了，自己也渐渐的得心应手，在哪个手册上査哪些用量，这些都可以基本把握住，比如说铣个端面，首先就要确定起加工余量，所以得查《加工余量》里的表，然后选择是立铣还是端铣，再在《切削用量》手册上选择铣刀的型号，铣床的功率及型号等，之后便是对各种量的及加工时间的计算。

本次的课程设计事在酷热的环境中完成，因此此次考验我们的不仅仅是老师，还有上天，那些天是基本没下过雨，那些天号称有史以来最热的，正应了一首诗“赤日炎炎似火烧，野田禾稻半枯焦。农夫心内如汤煮，王孙公子把扇摇。”，现在是学生心内如汤煮啊，电扇全

开也无用了，何谈摇扇，对这首诗我现在才算是深有感触，教室成了蒸笼，自己是取经的和尚，要被妖怪蒸吃的是我们不是唐僧，现在也终于能理解唐僧为何怕蒸吃了，这种感觉确实是生不如死，由于天气原因，每天做不了多少事，即使晚上也如此，因此效率不高，这次课程设计确实是一次取经之旅，扛住了取经就有了很大的希望，虽然环境艰苦，但最终大家还是挺过来了，没人倒下，但不知是不是所有人都取到了经，至于我出了点力，但还是学到了不少，首先当然是学会了查手册，查表，这也是很重要的，思然没有其他人对所要的数据手到擒来的能力，至少我自己能独立解决一些工艺问题，至于设计流程，及设计要求以及其中的众多的工序都是必须要熟悉的，我们的拔叉II用的是沙型铸造，在加工过程中用了钻铣攻镗等众多工序才成型的。

这次不仅检测了了我们的理论知识，而且还有团队合作的能力，及耐力等各方面的能力，而且给了我们下次遇到问题时所应该有的能力，我们前几次也有过几次课程设计，相比这次，真是小巫见大巫了，这次对设计的领悟也是更多，原来书查百便，其义也会，当时如果因为天气原因或其他的一些因素，这不仅让我停滞不前，我们组也势必要遭牵连，当然更不会把这次的总结写得如此顺利。

参考文献

[1] 陈宏钧.简明机械加工工艺手册.北京：机械工业出

版社，2007.11 [2] 吴拓.简明机床夹具设计手册.北京：化学工业出版

社，2010,2 [3] 陈家芳.实用金属切削加工工艺手册.2版.上海：上海科学技术出版社，2005.1 [4] 徐鸿本.机床夹具设计手册.沈阳：辽宁科学技术出

版社，2004.3

[5] 孟少农.机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社，1991.3

机电工程学院课程设计成绩评定表

姓 名

学 号

专业、班级

机械设计制造及其自动化(车辆

工程方向10级

课程设计题目： 汽车零件机械加工艺规

程及专用机床夹具设计 课程设计答辩或质疑记录：

成绩评定依据：

最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）

指导教师签字：

篇6：汽车制造工艺学灵活教法总结范文

李强

《汽车制造工艺学》是一门综合性很强的课程，该课程的学习必需要有多门的专业基础课程作为铺垫才能进行学习。同时，作为一门需要多门基础课作为支撑的课程，其教学难度也是不言而喻的。任课教师必需对相关支撑课程的内容非常熟悉，才能在讲授过程中把各个理论点讲透彻，讲明白。

下面我总结一下我在该课程讲授时教法的应用。

该课程的教学内容分为五个大块：一是汽车制造工艺的基本知识，也就是要学生学习和了解汽车零部件在加工制造过程中的相关工艺及工艺文件。二是零件的制造工艺学。三是汽车零件的装配工艺学。四是关于汽车制造工艺学的综合实例，也就是将前三块知识糅合起来进行系统性的理解汽车制造工艺学知识。五是为了拓展学生对于零件制造工艺学的了解，添加的关于普通车床加工的应用性实践教学环节。

针对第一个模块，在基本的理论知识上要采用传统的讲授法。通过讲授让学生知道什么是工序什么是工步等最基本的理论知识，保持对于书本知识的掌握。然后通过实例教学法，其实也就是挂图法让学生认识真正的工艺卡片，触摸下未来要面对的东西，培养职业素养，并借机讲解工艺卡片包含的内容，如何设计工艺卡片。

对于第二个模块，所包含的知识点很庞大，并不能面面俱到的讲授其相关知识。所以在这个模块上要做到像“通才教育”一样的效果，让学生认识、知道，但不一定要深，不一定要专，能够提起来就想的到就足够了。所以在教法上除了传统的讲授法还有视频教学法，通过视频的方式进行了解，就看一看相关的机械设备是什么样子。再有就是讨论法，利用大家前面所学习的知识，讨论比如刀具、材料等相关的知识及一些常见问题。

关于第三个模块是比较复杂的。由于学生缺少相关的基础，特别是对于尺寸链的问题上理解还是比较困难的，再加上本部分数学计算较多，学生掌握上稍显费力。所以在教法上以讲授法为主，讲授相关的知识点，以练习法为辅，提高学生对于知识点的掌握，在关于表面质量以及装配方法选择上则采用讨论法进行，讨论各个的优缺点。

第四个模块是一个综合的模块。也是对于前面知识的综合考量，所以在教学上采用讨论法为主，讲授法为辅，兼顾视频教学法以加深印象并纠正错误。

第五个模块是实践模块。采用理实一体教学方式，让学生知道理论知识，懂得动手技巧。理论上结合设备进行讲解设备的组成及作用，结合面板讲授传动。根据零件的加工进行操作演示，一步一步让学生去操作去感受去体会其中的技巧。