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1、汽车制造工艺学,第一章 汽车制造过程概论,汽车的生产过程 汽车的生产工艺过程 汽车及其零件生产模式和生产理念的发展,第一节 汽车的生产过程,汽车的生产是一个复杂的过程。汽车是由许多零件、部件、分总成等装配而成的。将原材料制造成产品的全部过程，包括原材料的运输、保管，毛坯制造、机械加工及热处理，部件装配和汽车的总装配，产品的质量检验、调试、涂装及包装、储存等 。,汽车的生产过程虽然可通过过程简图集中表达出来，但在实际生产中，它是一个社会化的生产过程，是由若干不同的专业化生产厂(车间)合作完成的。为了经济地、高质量地、高效率地提供汽车生产所需要的零、部件，这些专业化工厂(车间)按产品的协作原则组织
2、生产、分工合作。 如生产一台发动机，首先是铸造、锻造厂(车间)将各种特性不同的原材料加工制造成毛坯，然后经过机械加工、热处理厂(车间)制成合格的零件，再结合利用其他专业技术的产品，如火花塞(汽油机)、燃油泵(柴油机)等各种附件，在总装厂(车间)进行部件装配和总称装配，最后经过调整试验达到要求的性能指标，成为一台质量合格的发动机。一个完整的汽车生成过程，除了上述生产厂外，还应包括为生成准备和为生成服务的有关部门，如原材料及半成品供应；产品品质检测；工夹具、刀具制造、管理和准备；设备维护等部门。,图1-2 汽车生产过程示意图,第二节 汽车的生产工艺过程,1.工艺过程 1）毛坯制造工艺过程：原材料经
3、过铸造或锻造而成为满足设计技术要求、具有特定外形形状的铸件或锻件。 2）机械加工工艺过程：借助于不同形式的加工方法和不同性能的加工设备，毛坯按一定顺序依次通过各道工序，改变形状、尺寸、相互位置关系，成为满足设计图样要求的零件。 3）装配工艺过程：把加工好的、合格的零件按照规定的技术要求装配起来，就成为具有一定功能的部件、总成和汽车。,2.机械加工工艺过程的组成 1）工序： 2）安装、工位： 3）工步： 4）复合工步：,1.工艺过程 生产过程包含了工艺过程和辅助过程: 工艺过程：直接改变工件形状、尺寸、位量、性质; 辅助过程：运输、保管、刃磨、设备维护等。 工艺过程：生产过程中，按一定顺序逐渐改
4、变生产对象的形状（铸造、锻造等）、尺寸（机械加工）、位置（装配）和性质（热处理），使其成为预期产品的主要过程；或者与原材料变为成品直接有关的过程。可具体的分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、电镀、装配等工艺过程。,二、工艺过程的组成,同一零件（产品）可以采用不同的加工过程，零件依次通过的全部加工过程称之工艺路线或工艺流程；它是制定工艺过程和进行车间分工的重要依据。 工艺规程：技术人员根据工件要求、设备条件和工人技术情况等，确定采用的工艺过程，并将其写成工艺文件。 工艺规程的形式： 汽车加工工艺过程：由毛坯机加工变为成品的过程。 汽车加工工艺规程：将合理的汽车零件加工过程以文件的形式写
5、出。,2.工艺规程,三、工艺过程的组成,1. 工序、工步和走刀, 工序：一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。它是组成工艺过程的基本单元。,一组（个）工人 一个工作地（指机床） 连续地加工,工序包括三要素,三要素任何一个改变都将视为不同工序。,（如热处理后再一次回到同一工作地）。,加工方案一 小批量生产：车铣、去毛刺,加工方案二 大批量生产： 1、粗车小端面、外圆、倒角 2、粗车大端面、外圆、倒角 3、精车小外圆 4、精车大外圆 5、铣键槽、去毛刺,例题：, 走刀：(工作行程) 在一个工步中，有时材料要分几次去除，则其切去一层材料称为一次走刀。工艺规程
6、中常不包含走刀，但对加工量影响大的场合，应规定走刀（余量） 。,工步指在加工表面不变、切削刀具不变的情况下所连续完成的那部分工序。（在一个工步内，若有几把刀具同时加工几个不同表面，称此工步为复合工步）,a）立轴转塔车床的一个复合工步 b）钻孔、扩孔复合工步 图1-7复合工步,为简化工艺文件，对于那些连续进行的若干个相同的工步，通常都看作一个工步。如图加工的零件，在同一工序中，连续钻四个 5mm的孔，就可看作一个工步。,为了提高生产率，用几把刀具同时参与切削几个表面，这也可看作一个工步，称为复合工步。,端面或钻两端中心孔，它们都是复合工步。,例如：铣端面、钻中心孔，每个工位都是用两把刀具同时铣两
7、,立轴转塔车床回转刀架上的复合工步,刨平面复合工步,组合铣刀铣平面复合工步,钻、扩孔复合工步,提示： 小批量生产：产量少效率不是主要问题，主要应减少设备使的台数及人员分配，所以不宜采取工序分散的办法。,大批大量生产：主要问题是要提高生产率，所以宜采用高效专业用设备，工序也较多。,2、安装和工位, 安装：同一工序中，工件在机床或夹具中定位和夹紧一次，称为一次安装。 工位：为了完成一定的工序内容，一次装夹后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的某一个位置。 工件在加工中应尽量减少装夹次数，因为多一次装夹，就会增加装夹的时间，还会增加装夹误差。 减少装夹次数的有效办法是采用
8、多工位夹具。, 减少工件的安装次数,多工位加工 工位1：装卸工件 工位2：钻孔 工位3：扩孔 工位4：铰孔,可实现加工时间与辅助时间重叠。, 减少辅助时间，缩短工时，提高效率。,多工位加工的好处：,一、生产纲领：企业根据市场需求和自身的生产能力决定生产计划。在计划期为内，应当生产的产品常量和进度计划称为生产纲领。计划期为一年的生产纲领统称为年生产纲领。 产量的组成：需求产品数量，备品数量、废品数量。 因此：年生产纲领N可由下式计算： P=T(1+)(1+) P -汽车零件的生产车间或协作厂的生产纲领 T - 该汽车制造厂的生产纲领 - 每台 汽车中该零件的所需量 - 批次中备件的百分率 - 批
9、次中废品百分率 年生产纲领是设计或修改规程的重要依据，本生产纲确定后，就可以根据车间的具体情况按一定期限分批投产，每批投产的零件数量称为批量。,第三节 汽车及零件生产模式和生产理念的发展,二、生产批量,生产批量是指一次投入或产出的同一产品或零件的数量。公式为：,式中 n-每批中的零件数量； N-零件中的年生产纲领规定的零件数量； A-零件应该储备的天数； F-一年中工作日天数。,三、生产类型,1单件生产 特征：产品做得少，只做一台或数台汽车； 这种情况一般属于汽车的试制阶段很少重复。 加工设备为通用设备，专用夹具很少使用。,根据产品的大小、特征、批量和生产纲领，我们通常将产品的生产分成三种生产
10、类型：,生产类型,单件、小批生产 成批生产 大批、大量生产,2成批生产 小批生产、中批生产、大批生产统称为成批生产。 一个工作场地分批完成不同工件的一道工序或同一工件的几道相似工序； 中、重型载货汽车的生产属于成批生产。 3. 大量生产 汽车生产数量大，每一设备或工作地重复地进行一种零件或几种相似零件的某一工序的生产。 如：汽车发动机、变速箱、转向器、车身等，均采用此类生产方式，生产设备采用专用机床设备、工艺装备并按工艺规程顺序排列。,生产类型的划分：,生产类型不仅决定于生产纲须，而且和产品的大小和复杂程度有关。 划分依据可参照下表： 表1-2 汽车生产类型与生产纲领（年产量）的关系 - - 生产类型 小轿车1.5t(辆/年) 载货机械(26t) 载货机械(815t) 单件生产 50000 30000 10000 - - -,划分生产类型有利于进行生产的规划和管理。 大批、大量生产 宜广泛采用高产专用机床和自动化生产系统，按流小线或自动生产线排列进行生产，可大大提高生产率，从而降低成本，提高竞争力。 单件、小批生产 宜采用通用性好的机床进行生产，以减少设备投资，从而降低成本。,划分生产类型的意义,
