汽車機(jī)械基礎(chǔ)項(xiàng)目5汽車制造技術(shù)認(rèn)知任務(wù)5.1汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋鑄造工藝流程分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體、氣缸蓋、進(jìn)排氣管、輪轂等零件一般都是鑄造而成的。鑄造常用于制造零件毛坯、制造承受載荷及壓應(yīng)力的結(jié)構(gòu)件，以及一些有特殊性能要求的構(gòu)件等。會(huì)分析汽車鑄件采用的鑄造工藝流程，有助于更加清晰地掌握汽車制造知識(shí)，為后續(xù)汽車專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！救蝿?wù)描述】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋鑄造是將合格的液態(tài)金屬澆注到具有與零件形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型型腔中，待其冷卻凝固后，獲得一定形狀的毛坯或零件的生產(chǎn)方法。（1）鑄造生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)一、鑄造概述

①

金屬一次成形。

②

工藝適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性大。

③

特別適宜于生產(chǎn)形狀復(fù)雜、具有復(fù)雜內(nèi)腔的零件毛坯。

④

對(duì)于不宜鍛壓生產(chǎn)和焊接的材料，鑄造生產(chǎn)方法具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

⑤

適應(yīng)各種不同的生產(chǎn)規(guī)模。1.鑄造生產(chǎn)的特點(diǎn)（2）鑄造生產(chǎn)的缺點(diǎn)

①

鑄件內(nèi)部常有缺陷（如氣孔、縮孔、縮松、夾渣、砂眼和裂紋等），且晶粒粗大，其力學(xué)性能通常低于同種材料的鍛件。

②

鑄造工序較多（尤其砂型鑄造），工藝過(guò)程難以控制，鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定，廢品率較高。

③

鑄件表面較粗糙，尺寸精度不高。

④

勞動(dòng)條件較差，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。

縮孔：在鑄件最后凝固部位容積大而集中的孔洞，呈倒圓錐形，內(nèi)表面粗糙。

縮松：細(xì)小而分散的縮孔。鑄造方法砂型鑄造特種鑄造機(jī)器造型熔模鑄造金屬型鑄造壓力鑄造離心鑄造消失模鑄造整模造型分模造型挖砂造型活塊造型假箱造型刮板造型手工造型兩箱造型三箱造型脫箱造型地坑造型按模樣特征分按砂箱特征分2.鑄造方法分類二、金屬的鑄造性能2.收縮性3.吸氣性4.偏析性1.流動(dòng)性流動(dòng)性是指熔融合金的流動(dòng)能力。

鑄造合金從液態(tài)凝固和冷卻至室溫過(guò)程中產(chǎn)生的體積和尺寸縮減的現(xiàn)象，稱為鑄造合金的收縮性。合金在熔煉和澆注時(shí)吸收氣體的性能，稱為合金的吸氣性。合金的偏析性是指鑄件或鑄錠中的各部分化學(xué)成分、金相組織不均勻的現(xiàn)象。

砂型鑄造是采用砂型在重力作用下將熔融金屬充入鑄型的鑄造方法。砂型鑄造是應(yīng)用最廣泛的鑄造方法，鑄件中有90%以上采用的是砂型鑄造。汽車鑄件絕大多數(shù)采用砂型鑄造生產(chǎn)。三、砂型鑄造鑄造工藝流程的主要內(nèi)容：

a.編制鑄造工藝b.模型（芯盒）的制造

c.型（芯）砂的制備d.造型（芯）

e.熔化金屬和澆注f.落砂和清理砂型鑄造工藝流程：零件圖鑄造工藝圖型芯混制芯砂混制型砂合型落砂、清理檢驗(yàn)合格鑄件鑄型澆鑄熱處理

型砂與芯砂應(yīng)具備可塑性、一定的強(qiáng)度、良好的透氣性和耐火性及一定的退讓性。為了制造各種形狀的型腔，型砂應(yīng)具有良好的可塑性。為防止型腔在制造、修理、搬動(dòng)、澆注時(shí)受力破壞，故型砂應(yīng)具有一定的強(qiáng)度。為排除砂型及液體金屬中氣體，型砂應(yīng)有良好的透氣性。為防止高溫下鑄件產(chǎn)生粘砂，型砂應(yīng)具有一定的耐火性。為使鑄件凝固時(shí)自由收縮，砂型及砂芯在此時(shí)應(yīng)能自動(dòng)潰散，即有一定的退讓性。1.配砂（1）型砂與芯砂應(yīng)具備的性能

型砂與芯砂通常由原砂（SiO2）、粘結(jié)劑和輔助材料等混合而成。（2）型砂與芯砂的組成（3）型砂與芯砂的制備碾輪式混砂機(jī)2.制模

制模是根據(jù)零件圖紙制作模樣與芯盒。模樣是用于鑄件生產(chǎn)的原形。芯盒是制造砂芯用的模具，其內(nèi)腔具有砂芯所需要的形狀和尺寸。芯盒芯子模樣毛坯3.造型與制芯手工造型：a.整模造型b.分模造型c.挖砂造型d.活塊造型e.假箱造型（1）手工造型和制芯f.刮板造型按模樣特征分按砂箱特征分a.兩箱造型b.三箱造型c.脫箱造型d.地坑造型

a.整模造型的模樣是整體的，分型面是平面，鑄型型腔全部在半個(gè)鑄型內(nèi)，其造型簡(jiǎn)單，鑄件不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)型缺陷。適用于鑄件最大截面在一端，且為平面的鑄件。整模造型模型圖

b.分模造型是將模樣沿最大截面處分成兩半，型腔位于上、下兩個(gè)砂箱內(nèi)，造型簡(jiǎn)單省工。常用于最大截面在中部的鑄件。分模造型模型圖a.整模造型b.分模造型手工制芯：主要采用芯盒手工制芯。（2）機(jī)器造型和制芯機(jī)器造型指用機(jī)器全部或至少完成緊砂操作的造型過(guò)程。目前，常用的機(jī)器造型緊砂方式有振壓式造型和高壓造型兩種。振壓式機(jī)器造型：模樣振擊氣缸底板砂箱進(jìn)氣口2壓頭進(jìn)氣口1壓實(shí)氣缸振實(shí)活塞起模油缸型砂壓力油多觸頭高壓造型高壓機(jī)器造型：

多觸頭高壓造型通常也配備氣動(dòng)微振裝置，以便增加工作適應(yīng)能力。多觸頭高壓造型輔機(jī)多，砂箱數(shù)量大，造價(jià)高，適用于各種形狀的中小鑄件大批量生產(chǎn)。6—閘板

7—射砂閥

8—儲(chǔ)氣罐

9—射砂孔

10—工作臺(tái)機(jī)器制芯：1—芯盒

2—射砂頭

3—射腔

4—射砂筒

5—排氣閥射砂法示意圖

汽車鑄件生產(chǎn)中普遍使用的機(jī)器制芯方法有殼芯、熱芯盒、冷芯盒等，芯砂均采用樹(shù)脂砂。氣缸蓋水道熱芯盒缸體冷芯盒4.熔煉和澆注

熔煉是通過(guò)加熱使金屬爐料由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，并使其溫度和成分達(dá)到工藝要求的過(guò)程。熔煉需采用專用熔化設(shè)備，有色金屬常用坩堝爐，鑄鋼用電弧爐或加感應(yīng)電爐等。澆注是將熔煉或精煉后的熔融金屬定量注入鑄型的過(guò)程。澆注時(shí)應(yīng)注意澆注溫度和澆注速度。

若澆注溫度過(guò)低，就會(huì)產(chǎn)生澆不足、冷隔、夾渣等缺陷；若澆注溫度過(guò)高，則金屬液吸氣多，液體收縮大，又容易產(chǎn)生氣孔、縮孔、縮松以及裂紋，同時(shí)會(huì)使晶粒變粗，鑄件力學(xué)性能下降。澆注速度應(yīng)適中，一般薄壁件宜用快速澆注，厚壁件宜用“慢→快→慢”的方式澆注。5.落砂和清理落砂是指砂型鑄造中，鑄件與鑄型和（或）砂箱，以及砂芯與鑄件分離的過(guò)程。清理是指鑄件落砂或出型后，去除鑄件表面黏砂和殘留砂芯、去除澆冒口以及其他多余材料（例如飛邊、毛刺、氧化皮等）過(guò)程的總稱。落砂前鑄件要在砂箱中進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦鋮s（通常冷卻40min以上）。落砂通常分為人工落砂和機(jī)器落砂兩種。手工造型的落砂和清理都是人工進(jìn)行的。而機(jī)器造型的落砂是在振動(dòng)式落砂機(jī)上進(jìn)行的。在對(duì)鑄件進(jìn)行上述處理以后，還需要進(jìn)行表面處理，防止鑄件在使用過(guò)程中發(fā)生腐蝕。四、特種鑄造1.熔模鑄造2.金屬型鑄造3.壓力鑄造4.離心鑄造5.消失模鑄造每種鑄造方法都有自身的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，但都不是萬(wàn)能的，必須根據(jù)零件結(jié)構(gòu)、性能要求、生產(chǎn)批量、設(shè)備條件，技術(shù)條件等因素綜合考慮。注意：特種鑄造是與砂型鑄造不同的一系列鑄造方法。特種鑄造一般能至少實(shí)現(xiàn)以下一種性能：a.提高鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量；b.提高鑄件的物理及力學(xué)性能；c.提高金屬的利用率(工藝出品率)；d.減少原砂消耗量；e.適宜高熔點(diǎn)、低流動(dòng)性、易氧化合金鑄造；f.改善勞動(dòng)條件，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。1.熔模鑄造

熔模鑄造是采用熔模，在熔模模組表面包覆若干層耐火涂料，制成型殼（或稱模殼），加熱型殼熔出模樣后再經(jīng)高溫焙燒，充入熔融金屬，從而獲得鑄件的方法。（1）熔模鑄造的工藝流程（2）熔模鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用（1）熔模鑄造的工藝流程（2）熔模鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：

①鑄件精度高，表面粗糙度低，質(zhì)量好，又稱精密鑄造。②可鑄出形狀復(fù)雜的薄壁鑄件。③鑄造合金種類不受限制，鋼鐵及非鐵合金均可適用。④生產(chǎn)批量不受限制。缺點(diǎn)：①工序復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。②原材料價(jià)格高，鑄件成本高。③鑄件不能太大、太長(zhǎng)，否則蠟?zāi)Ｒ鬃冃?，喪失原有精度。?yīng)用：

熔模鑄造廣泛應(yīng)用于電器儀表、刀具、航空等制造部門。例如，汽輪機(jī)和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片，汽車進(jìn)排氣管、剎車泵體、制動(dòng)盤、輪轂等。2.金屬型鑄造

金屬型是指采用金屬材料制成的鑄型。金屬型鑄造是采用金屬型生產(chǎn)鑄件的方法。由于鑄件移除后，金屬鑄型不會(huì)被破壞，可重復(fù)使用，故金屬型鑄造又稱為永久型鑄造。（3）金屬型鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用（1）金屬型鑄造的分類（2）金屬型鑄造的工藝流程種類垂直分型水平分型復(fù)合分型

示意圖特點(diǎn)鑄型排氣條件好，便于設(shè)置澆冒口和采用金屬型芯，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，但安放砂芯較麻煩。安放砂芯方便，但不便于設(shè)置澆冒口，鑄型排氣較困難，不宜實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)。金屬型制造較困難用途鋁鎂合金鑄件平板狀鑄件，如盤、板、輪類鑄件較復(fù)雜的鑄件（1）金屬型鑄造的分類（2）金屬型鑄造的工藝流程（3）金屬型鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：①可承受多次澆鑄，實(shí)現(xiàn)了“一型多鑄”，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)。②鑄件精度和表面質(zhì)量比砂型鑄造顯著提高。③鑄件的力學(xué)性能得到提高。④鑄型不用砂，使鑄造車間面貌改觀，改善了勞動(dòng)條件，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了造型的勞動(dòng)強(qiáng)度。缺點(diǎn)：①金屬型制造成本高。②生產(chǎn)周期長(zhǎng)，原材料價(jià)格高，鑄件成本高。③鑄造工藝要求嚴(yán)格。應(yīng)用：

金屬型鑄造主要用于銅、鋁、鎂等非鐵鑄件的大批生產(chǎn)，如內(nèi)燃機(jī)活塞、缸蓋、油泵殼體、軸瓦、襯套、盤蓋等中小型鑄件。鋁合金活塞氣缸蓋油泵殼體氣缸體3.壓力鑄造

壓力鑄造簡(jiǎn)稱壓鑄，它是在壓力下將熔融金屬快速注入鑄型并保持壓力至完全凝固，從而獲得鑄件的方法。壓力鑄造是在壓鑄機(jī)上進(jìn)行的。壓鑄機(jī)一般分為熱壓室壓鑄機(jī)和冷壓室壓鑄機(jī)兩大類。壓力鑄造所用的鑄型稱為壓型。

（1）壓力鑄造的工藝流程（2）壓力鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用熱壓室壓鑄機(jī)：冷壓室壓鑄機(jī)：（1）壓力鑄造的工藝流程壓力鑄造的工藝流程（2）壓力鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：①鑄件的精度及表面質(zhì)量均較其他鑄造方法高。②可壓鑄出形狀復(fù)雜的薄壁件或鑲嵌件。③壓鑄件的強(qiáng)度和硬度均較高。④壓鑄的生產(chǎn)率均比其他鑄造方法高。缺點(diǎn)：①流態(tài)不穩(wěn)定，采用一般壓鑄法，鑄件易產(chǎn)生氣孔。②對(duì)內(nèi)凹復(fù)雜的鑄件，壓鑄較為困難。③高熔點(diǎn)合金（如銅、黑色金屬），壓鑄型壽命較低。④不宜小批量生產(chǎn)。

壓力鑄造是最先進(jìn)的金屬成型方法之一，是實(shí)現(xiàn)少切屑，無(wú)切屑的有效途徑，應(yīng)用很廣，發(fā)展很快。目前壓鑄合金不再局限于有色金屬的鋅、鋁、鎂和銅，而且也逐漸擴(kuò)大用來(lái)壓鑄鑄鐵和鑄鋼件。應(yīng)用：鎂合金轉(zhuǎn)向盤骨架

齒輪箱蓋4.離心鑄造

離心鑄造是將熔融金屬充入旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使其在離心力作用下凝固結(jié)晶，從而獲得鑄件的方法。（1）離心鑄造機(jī)的分類立式離心鑄造臥式離心鑄造（2）離心鑄造的工藝流程①

澆注。通過(guò)離心鑄造機(jī)將熔融金屬快速充入鑄型中，金屬液在離心力作用下沉積在鑄型內(nèi)壁上，形成鑄件。②

凝固。鑄件在鑄型內(nèi)通過(guò)離心力和冷卻作用逐漸凝固，形成所需的尺寸和形狀。③

清理。分離模型，取出鑄件，去除鑄件上的毛刺或進(jìn)行表面處理。（3）離心鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用

①鑄件組織致密，無(wú)縮孔、縮松、氣孔和夾渣等缺陷，機(jī)械性能好。這是因?yàn)樵陔x心力作用下，金屬中的氣體、熔渣等夾雜物因密度小，均集中在內(nèi)表面，鑄件從外向內(nèi)順序凝固，補(bǔ)縮條件好。②鑄造中空鑄件時(shí)，可不用型芯和澆注系統(tǒng)，大大簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程，節(jié)約了金屬。③在離心力作用下，金屬液的充型能力得到提高，可以澆注流動(dòng)性較差的合金鑄件和薄壁鑄件，如葉輪、渦輪等。④便于鑄造雙金屬鑄件，如鋼套鑲銅軸承等，其結(jié)合面牢固、耐磨，可節(jié)約貴重合金。離心鑄造的缺點(diǎn)鑄件易產(chǎn)生偏析，內(nèi)孔不準(zhǔn)確，內(nèi)表面較粗糙。特點(diǎn)：應(yīng)用：

離心鑄造主要用于生產(chǎn)各種管類、套類、環(huán)類鑄件，如鑄鐵管、銅套、滑動(dòng)軸承、雙金屬鋼背銅套、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套、活塞環(huán)、葉輪、渦輪等。氣缸套活塞環(huán)滑動(dòng)軸承

消失模鑄造是采用消失模和帶有底面的抽氣砂箱，用不含黏結(jié)劑的干砂代替型砂，采用振動(dòng)填砂，通過(guò)負(fù)壓使砂子密實(shí)、形成鑄型；待熔融金屬澆注、凝固、冷卻后，取消負(fù)壓，干砂型自動(dòng)潰散，從而獲得鑄件的方法。5.消失模鑄造（1）消失模鑄造的工藝流程（2）消失模鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用（1）消失模鑄造的工藝流程負(fù)壓實(shí)型鑄造的工藝流程（2）消失模鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用

①鑄件質(zhì)量好，成本低；材質(zhì)不限，大小皆宜。②尺寸精度高，表面光潔，減少清理，節(jié)省機(jī)加。③內(nèi)部缺陷大大減少，組織致密。④可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、大批量生產(chǎn)。

⑤自動(dòng)化流水線生態(tài)環(huán)保。⑥可以大大改善作業(yè)環(huán)境、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、減少能源消耗。但是，對(duì)于尺寸大的模樣較易變形，須采取適當(dāng)?shù)拇胧?。特點(diǎn)：

消失模鑄造應(yīng)用廣泛，幾乎不受鑄件結(jié)構(gòu)、尺寸、重量、材料和批量的限制，特別適用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜，難以起?；蚧顗K和外型芯較多的鑄件。消失模鑄造應(yīng)用以汽車制造業(yè)為主。制動(dòng)鼓汽車排氣管應(yīng)用：【任務(wù)實(shí)施】序號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋采用的鑄造工藝方法與工藝流程分析1鑄造工藝方法分析①汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋采用的鑄造工藝方法：

②原因分析：

2鑄造工藝流程分析①汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋鑄造工藝流程：

②原因分析：

李亞杰汽車機(jī)械基礎(chǔ)項(xiàng)目5汽車制造技術(shù)認(rèn)知任務(wù)5.2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板沖壓工藝流程分析【任務(wù)描述】汽車零件中，鍛件數(shù)量約占總數(shù)量的70%，前軸、曲軸、半軸、齒輪等一般都是鍛造而成的。汽車車身覆蓋件幾乎都是沖壓而成的，如發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板）、發(fā)動(dòng)機(jī)罩外板、頂蓋、車門、翼子板、車身側(cè)圍等都是沖壓件。鍛造和沖壓合稱為鍛壓，鍛壓工藝是汽車制造中的重要基礎(chǔ)工藝。發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板鍛壓是對(duì)坯料施加外力，使其產(chǎn)生塑性變形，改變尺寸、形狀及改善性能，用以制造機(jī)械零件、工件或毛坯的成形加工方法。鍛壓是鍛造與沖壓的總稱。①提高零件的性能。

②可使坯料的形狀和尺寸發(fā)生改變而其體積基本不變。

③除自由鍛造外，其他鍛壓方法（模鍛、沖壓）都具有較高的勞動(dòng)生產(chǎn)率。

④能加工各種形狀、質(zhì)量的零件，使用范圍廣。一、鍛壓概述1.金屬鍛壓加工的特點(diǎn)2.鍛壓成形的基本生產(chǎn)方式

（1）軋制：軋制是金屬坯料在兩個(gè)軋輥之間受壓變形，從而獲得具有各種截面形狀產(chǎn)品的加工方法。軋制

（2）擠壓：擠壓是金屬坯料在擠壓模內(nèi)受壓被擠出模孔，從而獲得具有一定截面形狀的型材的加工方法。正擠壓：金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相同；反擠壓：金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相反。正擠壓反擠壓

（3）拉拔：拉拔是將金屬坯料拉過(guò)拉拔模孔，從而獲得截面形狀不同的型（線）材的加工方法。拉拔

（4）自由鍛造：自由鍛造（簡(jiǎn)稱自由鍛）是在鍛造設(shè)備的上、下鐵砧之間（或只用簡(jiǎn)單的通用性工具）直接使金屬坯料變形而獲得所需的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量鍛件的方法。上鐵砥下鐵砥坯料自由鍛造

（5）模型鍛造：模型鍛造（即模鍛）是在模鍛設(shè)備上利用鍛模使金屬坯料變形而獲得鍛件的鍛造方法。模型鍛造

（6）板料沖壓：板料沖壓是金屬板料在沖模（凸模、凹模）之間受壓產(chǎn)生分離或變形的加工方法。板料沖壓常見(jiàn)的金屬型材、板材、管材、線材等原材料，大多是通過(guò)軋制、擠壓等方式制成的。

金屬的鍛造性能是指金屬材料在經(jīng)受壓力加工時(shí)，獲得合格零件的難易程度。可鍛性的優(yōu)劣是以金屬的塑性和變形抗力來(lái)綜合評(píng)定的。

①塑性是指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形的能力。

②變形抗力是指金屬對(duì)變形的抵抗力。金屬的鍛造性能好，表明容易進(jìn)行鍛壓加工變形；鍛造性能差，表明不宜進(jìn)行鍛壓加工變形。二、金屬鍛造成形工藝基礎(chǔ)1.金屬的鍛造性能（1）鍛造加熱設(shè)備

鍛造加熱設(shè)備主要指的是加熱爐。按所用熱源不同，鍛造加熱爐可分為火焰加熱爐和電加熱爐?；鹧鏍t按所用燃料不同，又有煤爐、油爐和煤氣爐之分。2.坯料的加熱和鍛件的冷卻室式油（煤氣）爐結(jié)構(gòu)箱式電阻加熱爐結(jié)構(gòu)（2）鍛造溫度范圍的確定

鍛造溫度范圍是指材料適合鍛造的最高溫度（稱始鍛溫度）和允許進(jìn)行鍛造的最低溫度（稱終鍛溫度）之間的一段溫度間隔。始鍛溫度與過(guò)熱、過(guò)燒：

①若加熱溫度過(guò)高，晶粒急劇長(zhǎng)大，金屬力學(xué)性能降低，這種現(xiàn)象稱為“過(guò)熱”。

②若加熱溫度更高接近熔點(diǎn)，晶界氧化破壞了晶粒間的結(jié)合，使金屬失去塑性，坯料報(bào)廢，這一現(xiàn)象稱為“過(guò)燒”。（3）鍛件的冷卻方法①

空冷，即在無(wú)風(fēng)的空氣中，將鍛件放在干燥的地面上冷卻，是冷卻速度較快的一種冷卻方法。②

坑冷，即在充填有石棉灰、沙子或爐灰等絕熱材料的坑中冷卻的方法，其冷卻速度較空冷慢。③

爐冷，即在500～700℃的加熱爐中，隨爐緩慢冷卻的一種冷卻方法。

自由鍛造簡(jiǎn)稱自由鍛，它的工藝特點(diǎn)是坯料變形時(shí)在水平方向做自由流動(dòng)，故稱為自由鍛。三、自由鍛造優(yōu)點(diǎn)：工具簡(jiǎn)單，通用性好；操作靈活，適應(yīng)廣泛，鍛件質(zhì)量可從幾克到幾百噸，許多大型零件（水輪機(jī)主軸、曲軸等）都是采用自由鍛來(lái)制坯的。

自由鍛是目前生產(chǎn)大型鍛件的唯一方法。缺點(diǎn)：金屬的消耗較大，需要留較大的加工余量，增加了機(jī)械加工的工時(shí)，不利于降低零件成本；生產(chǎn)率低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。

國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的中小型自由鍛件在其鍛件總產(chǎn)量的比重只有20％～40％。

1.自由鍛的特點(diǎn)2.自由鍛所用設(shè)備空氣錘結(jié)構(gòu)圖

自由鍛設(shè)備有空氣錘、蒸汽-空氣錘和水壓機(jī)等，分別適合小、中和大型鍛件的生產(chǎn)。

（1）基本工序；（2）輔助工序；（3）修整工序?；竟ば颍?/p>

①鐓粗：是使坯料高度減低，橫截面增大的工序。

②拔長(zhǎng)：是使坯料截面減小，長(zhǎng)度增加的工序，也就是將粗而短的坯料，拔成細(xì)而長(zhǎng)的桿料。

③沖孔：是一種在坯料上沖出通孔或不通孔的的工序，用來(lái)鍛制帶孔鍛件如圓環(huán)、套筒及空心軸等。

④彎曲：是將坯料一次或多次彎或所需形狀的工序。

⑤扭轉(zhuǎn)：是將毛坯的一部分相對(duì)另一部分繞其軸線旋轉(zhuǎn)一定角度的工序。

⑥切割：是用來(lái)下料、切除余量或割出鍛件所需形狀的一種工序。3.自由鍛的工序鐓粗拔長(zhǎng)沖孔彎曲扭轉(zhuǎn)切割四、模型鍛造

模型鍛造簡(jiǎn)稱模鍛，是在高強(qiáng)度金屬鍛模上預(yù)先制出與鍛件形狀一致的模膛，使坯料在模膛內(nèi)受壓變形而獲得鍛件。與自由鍛相比，模鍛的優(yōu)點(diǎn)是：

①鍛件的形狀和尺寸比較精確，機(jī)械加工余量較小，節(jié)省加工工時(shí)，材料利用率高；

②可以鍛制形狀較為復(fù)雜的鍛件；

③生產(chǎn)率較高；

④操作簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度低，對(duì)工人技術(shù)水平要求不高，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化；

⑤鍛件內(nèi)流線分布更為合理，力學(xué)性能高。

模鍛件的質(zhì)量一般在150kg以下，不適合于單件小批生產(chǎn)。1.模鍛的特點(diǎn)模鍛按設(shè)備類型不同可分為：錘上模鍛、胎模鍛、壓力機(jī)上模鍛等。2.模鍛所用設(shè)備雙柱拱式蒸汽-空氣錘鍛模模膛：飛邊槽：形成鍛件基本形狀和尺寸的空腔。容納多余的金屬。鍛模（用高強(qiáng)度合金制造的成形鍛件的模具）由上、下模組成。3.錘上模鍛彎曲連桿的模鍛過(guò)程錘上模鍛的工藝流程：（1）制定模鍛工藝方案和繪制鍛件圖（2）鍛模設(shè)計(jì)（3）模具調(diào)試（4）鍛模上錘（5）坯料加熱與模鍛（6）修整（7）熱處理（8）清理（9）精壓（10）入庫(kù)五、板料沖壓沖壓是使板料經(jīng)分離或成形而得到制件的工藝統(tǒng)稱。汽車車身沖壓件分解示意圖1.板料沖壓的特點(diǎn)

①

可沖壓出形狀復(fù)雜的零件，廢料較少，材料利用率高。②

沖壓件尺寸精度高，表面粗糙度低，互換性能好。③

可獲得強(qiáng)度高、剛性好、質(zhì)量輕的沖壓件。④

沖壓操作簡(jiǎn)單，工藝過(guò)程便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，生產(chǎn)率高。⑤

沖模制造復(fù)雜、要求高，大批量生產(chǎn)時(shí)才能使沖壓產(chǎn)品成本降低。

沖壓常用的設(shè)備有剪床和沖床。剪床為沖床備料，將板料切成條料；而沖壓加工主要在各類沖床上進(jìn)行。剪床：下料設(shè)備沖床：沖壓設(shè)備（1）開(kāi)式?jīng)_床（2）閉式?jīng)_床（1）沖壓用板料碳素結(jié)構(gòu)鋼：Q195、Q235（低碳鋼）；優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：08、10、15、20（低碳鋼）；汽車專用鋼板：Q355、Q390（低碳低合金）。（2）沖壓設(shè)備2.沖壓生產(chǎn)的三大要素沖壓用板料、沖壓設(shè)備、沖壓模具剪床：下料設(shè)備開(kāi)式?jīng)_床閉式?jīng)_床（2）沖壓設(shè)備（3）沖壓模具

沖壓模具簡(jiǎn)稱沖模，是使板料分類或變形的工具?？煞譃楹?jiǎn)單模、連續(xù)模及復(fù)合模三種。沖床在一次沖程中只完成一個(gè)工序的模具，稱為簡(jiǎn)單模。模具簡(jiǎn)單，造價(jià)低。①

簡(jiǎn)單模簡(jiǎn)單模（3）沖壓模具

沖壓模具簡(jiǎn)稱沖模，是使板料分類或變形的工具?？煞譃楹?jiǎn)單模、連續(xù)模及復(fù)合模三種。沖床在一次沖程中在模具不同部位上同時(shí)完成數(shù)道沖壓工序的模具，稱為連續(xù)模。生產(chǎn)率高，要求定位精度高。②

連續(xù)模連續(xù)模③

復(fù)合模

沖床在一次沖程中在模具同一部位上同時(shí)完成數(shù)道沖壓工序的模具，稱為復(fù)合模。精度高，模具復(fù)雜。落料拉伸復(fù)合模3.沖壓工序（1）分離工序：剪切、落料與沖孔使坯料的一部分與另一部分相互分離的工序。分離工序落料與沖孔:落料：被分離的部分為成品，而周邊是廢料；沖孔：被分離的部分為廢料，而周邊是成品。沖孔落料①

彎曲：改變板料曲線方向的工序，即將平直的板料彎成一定角度和圓弧的工序。使坯料的一部分相對(duì)一部分產(chǎn)生位移而不被破壞的工序。彎曲（2）變形工序：彎曲、拉深、翻邊、壓筋、脹形、整形②

拉深：將板料加工成圓柱形或圓錐形工件的工序。拉深時(shí)，板料在沖頭的作用下被拉入凹模。拉深拉深變形特點(diǎn)：拉深件的底部一般不變形，厚度基本不變，直壁厚度有所減小。③

翻邊、壓筋、脹形。④

整形。4.沖壓生產(chǎn)工藝流程（1）制定沖壓工藝方案和繪制沖壓件圖首先，對(duì)零件圖進(jìn)行工藝分析，按沖壓工藝特點(diǎn)制定工藝方案。然后，繪制沖壓件圖。（2）沖模設(shè)計(jì)根據(jù)沖壓件圖設(shè)計(jì)沖模，送模具制造部門訂貨加工。（3）沖模調(diào)試用加工完畢的沖模沖出若干個(gè)沖壓件，對(duì)照沖壓件圖劃線檢驗(yàn)，對(duì)有問(wèn)題的部位進(jìn)行修正。這個(gè)過(guò)程可能不僅進(jìn)行一次，直到?jīng)_出的沖壓件完全合格為止。調(diào)試好的沖模入庫(kù)備用。（4）沖模上機(jī)將調(diào)試好的沖模安裝到指定的壓力機(jī)上，安裝時(shí)要注意上下模對(duì)正，然后準(zhǔn)備沖壓。（5）下料按尺寸將卷料或板料剪切下料備用。（6）沖壓加工沖模將送入的板料沖壓成形。（7）檢驗(yàn)入庫(kù)制作好后的沖壓件，檢驗(yàn)合格后入庫(kù)存放。5.精密沖裁技術(shù)在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用精密沖裁屬于無(wú)屑加工技術(shù)，是在普通沖壓技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種精密沖壓方法，簡(jiǎn)稱精沖。它是使板料沖裁區(qū)處于特殊應(yīng)力狀態(tài)，獲得精確尺寸和光潔剪切面（可直接做工作面，不需要再切削加工）的沖裁方法。精密沖裁過(guò)程中變形區(qū)的材料形成三向壓應(yīng)力狀態(tài)，能完全抑制材料的撕裂，確保斷面呈現(xiàn)純塑性剪切分離特征。在汽車（尤其是轎車）上，有許多形狀復(fù)雜且對(duì)精度要求很高的精密沖壓件，如果采用普通沖壓工藝生產(chǎn)，則很難達(dá)到質(zhì)量要求。如果采用精密沖裁工藝，則可以達(dá)到精度高、效率高、成本低的目的。越是復(fù)雜的零件，精密沖裁工藝的優(yōu)越性就越明顯。目前，汽車工業(yè)上成功采用精密沖裁工藝生產(chǎn)的零件有很多，比較有代表性的有座椅調(diào)節(jié)器上的齒板、齒條等，制動(dòng)系統(tǒng)的棘輪、棘爪、支承板等，變速器上的各種撥叉，車門玻璃升降器齒板等。【任務(wù)實(shí)施】序號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板沖壓工藝流程分析1沖壓工藝流程分析①汽車典型覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板的沖壓工藝流程：

②原因分析：

2沖壓工藝流程步驟分析

（a）

（b）

（c）

（d）

發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板的沖壓工藝流程圖（a）屬于

工藝；因?yàn)?/p>

；圖（b）屬于

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；圖（c）屬于

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；圖（d）屬于

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。李亞杰汽車機(jī)械基礎(chǔ)項(xiàng)目5汽車制造技術(shù)認(rèn)知任務(wù)5.3汽車車身裝焊焊接工藝類型選擇分析焊接工藝是汽車制造四大工藝之一，汽車車身沖壓件與汽車車身結(jié)構(gòu)件都是通過(guò)焊接成形的。汽車車身焊接工藝水平直接關(guān)系著汽車產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和使用性能。汽車車身裝焊包含多種焊接方法。會(huì)分析不同汽車零部件采用的不同焊接方法，有助于更加清晰地掌握汽車制造知識(shí)，為后續(xù)汽車專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。【任務(wù)描述】汽車車身結(jié)構(gòu)一、焊接概述焊接是通過(guò)加熱或者加壓或者兩者并用，添加或不添加填充材料，使兩個(gè)分離的工件在其接合表面達(dá)到原子間的結(jié)合，形成永久連接的一種工藝方法。1.熔焊熔焊是指將要焊接的工件局部加熱至熔化，冷凝后形成焊縫而使構(gòu)件連接在一起的焊接方法。2.壓焊壓焊是指焊接過(guò)程中必須要施加壓力，可能加熱也可能不加熱才能完成焊接的焊接方法。3.釬焊釬焊是指將熔點(diǎn)比母材低的釬料加熱至熔化，但加熱溫度低于母材的熔點(diǎn)，用熔化的釬料填充焊縫、潤(rùn)濕母材并與母材相互擴(kuò)散形成一體的焊接方法。焊接方法典型應(yīng)用實(shí)例氣體保護(hù)焊手工電弧焊車身厚料零部件TIG車身頂蓋MIG車身頂蓋和車身后頂側(cè)板CO2氣體保護(hù)焊車身總成熔焊激光焊車身底板、車身頂蓋和側(cè)蓋電阻焊點(diǎn)焊車身總成、車身側(cè)圍等分總成、車身底板總成凸焊車身凸焊螺母釬焊錫釬焊散熱器加壓熔焊螺柱焊車廂內(nèi)螺柱汽車車身制造中常用的焊接方法及典型應(yīng)用實(shí)例二、金屬的焊接性能金屬的焊接性能是指金屬材料對(duì)焊接成形的適應(yīng)性，也就是在一定的焊接工藝條件下，金屬材料獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。它包括兩個(gè)方面內(nèi)容：一是工藝性能，即在一定工藝條件下，焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向，尤其是出現(xiàn)裂紋的可能性；二是使用性能，即焊接接頭在使用中的可靠性，包括力學(xué)性能及耐熱、耐蝕等特殊性能。金屬焊接性能取決于金屬材料的本身性質(zhì)和加工條件。就目前的焊接技術(shù)水平，工業(yè)上應(yīng)用的絕大多數(shù)金屬材料都是可以焊接的，只是焊接的難易程度不同而已。一般來(lái)說(shuō)，碳素鋼的焊接性能好于合金鋼，碳含量低的鋼好于碳含量高的鋼，碳含量和合金元素含量越低，鋼的焊接性能越好。汽車車身之所以選用低碳鋼或低合金高強(qiáng)度鋼，除了要獲得優(yōu)良沖壓性能外，這些材料還具有良好的焊接性能。汽車車身裝焊點(diǎn)焊--車身總成、車身側(cè)圍等分總成三、汽車車身裝焊氣體保護(hù)電弧焊--車身頂蓋和車身后頂側(cè)板螺柱焊--車廂內(nèi)螺柱釬焊--散熱器激光焊--車身底板、車身頂蓋和側(cè)蓋汽車生產(chǎn)制造中主要用于汽車車身沖壓件連接的焊接方法，通常稱為汽車車身裝焊。（一）點(diǎn)焊

電阻焊是利用電流通過(guò)接觸處及焊件產(chǎn)生的電阻熱，將焊件加熱到塑性或局部熔化狀態(tài)，再施加壓力形成焊接接頭的焊接方法。

點(diǎn)焊是電阻焊的一種，在汽車白車身焊裝中占據(jù)主導(dǎo)地位，一輛轎車的白車身上焊點(diǎn)數(shù)：3000～5000個(gè)。各種薄板構(gòu)件的生產(chǎn)1.點(diǎn)焊的焊接原理

點(diǎn)焊是利用柱狀電極通電、加壓，在搭接的兩焊件間產(chǎn)生電阻熱，使焊件局部熔化，形成一個(gè)熔核（周圍為塑性狀態(tài)），將接觸面焊成一個(gè)焊點(diǎn)的焊接方法。點(diǎn)焊焊接原理示意圖

（a）預(yù)壓

（b）焊接

（c）鍛壓

（d）休止（2）點(diǎn)焊的焊接工藝循環(huán)過(guò)程（1）點(diǎn)焊的熱源點(diǎn)焊的熱源是電流通過(guò)焊接區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱。總發(fā)熱量Q為：2.點(diǎn)焊的特點(diǎn)

①與熔焊方法相比，點(diǎn)焊是在壓力作用下通過(guò)內(nèi)部電阻熱加熱金屬而形成焊點(diǎn)，其冶金過(guò)程簡(jiǎn)單，且加熱集中，熱影響區(qū)域小，易于獲得品質(zhì)優(yōu)良的焊接接頭。②與鉚接相比，不需其他金屬，結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕，這對(duì)有著較高行駛速度的乘用車十分重要，可以達(dá)到輕量化節(jié)省能源的要求。③焊接過(guò)程中不產(chǎn)生弧光、有害氣體及噪聲，工人勞動(dòng)條件好。④點(diǎn)焊過(guò)程因機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，通用點(diǎn)焊機(jī)焊接速度達(dá)60點(diǎn)/min，快速點(diǎn)焊機(jī)可達(dá)600點(diǎn)/min，可提高生產(chǎn)效率，減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。適合于自動(dòng)生產(chǎn)線的要求。3.點(diǎn)焊的設(shè)備在車身裝焊生產(chǎn)企業(yè)的焊裝生產(chǎn)線上，普遍使用點(diǎn)焊機(jī)器人。點(diǎn)焊機(jī)器人4.凸焊凸焊是在一個(gè)工件的貼合面上預(yù)先加工出一個(gè)或多個(gè)凸點(diǎn)，使其與另一個(gè)工件表面相接觸并通電加熱，然后壓塌，使這些接觸點(diǎn)形成焊點(diǎn)的電阻焊方法。凸焊是點(diǎn)焊的一種變形，其焊接原理與點(diǎn)焊相同。凸焊主要用于焊接低碳鋼和低合金鋼的沖壓件，板件凸焊最適宜的厚度為0.5～4mm，小于0.25mm時(shí)宜采用點(diǎn)焊。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，高生產(chǎn)率的凸焊在汽車零部件制造中獲得大量應(yīng)用。在汽車車身上，一般是將凸焊螺母（有凸點(diǎn)的螺母）焊在薄板上，這樣在裝配時(shí)只需要擰緊螺栓即可，提高了裝配工效。（二）氣體保護(hù)電弧焊

氣體保護(hù)電弧焊是利用氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊，簡(jiǎn)稱氣體保護(hù)焊。氣體保護(hù)電弧焊通常用于鋁、鈦等活潑金屬的焊接。保護(hù)氣體:氬氣CO2保護(hù)氣體:

TIG焊是以純鎢或活化鎢作為不熔化電極，以惰性氣體（氬氣）作為保護(hù)氣體，利用鎢極和焊件之間的電弧使金屬熔化而形成焊縫的一種焊接方法。1.TIG焊①焊接過(guò)程很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。②焊接工藝性能好，即使在小的電流下電弧仍然燃燒穩(wěn)定，焊接過(guò)程無(wú)飛濺，焊縫成形美觀。③明弧，容易觀察、調(diào)節(jié)并控制，適用于全位置焊接，是實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形的理想方法。④惰性氣體不與金屬發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)，也不溶于金屬，為獲得高質(zhì)量的焊縫提供了良好條件。⑤焊接時(shí)氣體的保護(hù)效果受周圍氣流的影響較大，需采取防護(hù)措施。⑥鎢極載流能力有限，過(guò)大的電流會(huì)使焊接接頭的力學(xué)性能降低，特別是塑性和沖擊韌度降低。⑦焊縫熔深較淺，焊接速度較慢，生產(chǎn)率較低（只適合于焊接薄板和超薄板）。⑧氬氣較貴，對(duì)焊件的表面要求較高，生產(chǎn)成本較高。

TIG焊主要用來(lái)焊接不銹鋼與其它合金鋼，還可以用來(lái)焊接鋁、鋁合金、鎂、鎂合金、鈦、鈦合金及薄壁制件。TIG焊的特點(diǎn)：

MIG焊是以連續(xù)等速送進(jìn)的可熔化焊絲作為電極，以惰性氣體（氬氣或氦氣）作為電弧介質(zhì)，利用焊絲與焊件之間的電弧作為熱源熔化焊絲和母材金屬，形成熔池和焊縫的一種焊接方法。2.MIG焊①明弧，能進(jìn)行全位置焊接。②電弧熔敷率高，焊接速度高。③母材熔深大，生產(chǎn)率高（適合于焊接中厚板）。④焊接操作簡(jiǎn)單，容易操作和使用。⑤由于產(chǎn)生的熔渣少，可以降低焊后清理工作量。⑥不采用鎢極，成本比TIG焊低。⑦焊絲能連續(xù)送進(jìn)，所以能得到長(zhǎng)焊縫，沒(méi)有中間接頭。

MIG焊和TIG焊一樣，幾乎可以焊接所有的金屬，尤其適于焊接鋁、鋁合金、銅、銅合金和不銹鋼材料。采用較大電流，可焊接厚度為25mm以下的工件。MIG焊的特點(diǎn)：CO2氣體保護(hù)焊CO2氣瓶焊絲盤焊炬噴嘴送絲機(jī)構(gòu)送絲軟管電焊機(jī)導(dǎo)電嘴

工件3.CO2氣體保護(hù)焊

CO2氣體保護(hù)焊是以CO2作為保護(hù)氣體，以焊絲作為電極，以自動(dòng)或半自動(dòng)方式進(jìn)行的焊接方法。①成本低。②生產(chǎn)率高。③操作性能好。④焊接質(zhì)量比較好。⑤焊縫成形差，飛濺大。⑥設(shè)備使用和維修不便。

CO2氣體保護(hù)焊適用于低碳鋼和強(qiáng)度級(jí)別不高的普通低合金鋼的焊接，主要焊接薄板。CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)：（三）螺柱焊

螺柱焊是將螺柱或類似的其他金屬緊固件（螺栓、螺釘?shù)龋┮欢伺c板件（或管件）表面接觸，通電引弧，待接觸面熔化后，給螺柱或類似的其他金屬緊固件一定壓力完成連接的焊接方法。它兼具熔焊和壓焊的特征，是一種加壓熔焊。1.螺柱焊的焊接原理①

接觸：將螺柱緊貼工件表面。②

引?。涸诼葜c工件之間通以較小的引弧電流，電磁線圈通電，螺柱被提升到設(shè)定的高度，引燃電弧，并清潔焊接區(qū)的油污和鍍層。③

熔化：在引弧階段末期，通以焊接主電流，將螺柱末端表面和工件熔化。④

下落：電磁線圈斷電，將螺柱通過(guò)彈簧推入熔合區(qū)。⑤

冷卻：電弧電壓降為零，焊接電流關(guān)斷，熔池冷卻后凝固成一體，焊槍返回，焊接結(jié)束。短周期拉弧式螺柱焊工藝流程：2.螺柱焊的特點(diǎn)

①焊接時(shí)間短，焊接弧度高，焊接能量集中。②操作方便，焊接效率高，成本低。③對(duì)母材熱損傷小，這是因?yàn)槿苌钚?，而且接頭是塑性連接。④接頭沒(méi)有外部可見(jiàn)的焊腳，不需要進(jìn)行接頭外觀質(zhì)量檢查，不會(huì)有氣孔、裂紋等缺陷。

螺柱焊可替代鉚接、鉆孔、手工電弧焊和釬焊等連接工藝，可焊接碳鋼、不銹鋼、鋁以及銅及其合金等金屬，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用在汽車、船舶制造等領(lǐng)域。（四）釬焊

釬焊是利用熔點(diǎn)比母材低的金屬作為釬料，加熱將釬料熔化，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，填充接頭間隙，并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。釬焊硬釬焊軟釬焊根據(jù)熔點(diǎn)高低應(yīng)用：釬焊主要用于汽車散熱器、精密儀表、電氣零部件、異種金屬構(gòu)件、復(fù)雜薄板結(jié)構(gòu)及硬質(zhì)合金刀具的焊接。使用釬劑（熔劑）的作用：

①清除工件金屬和釬料表面上的氧化膜及雜質(zhì)；

②隔離空氣起保護(hù)作用，從而增大釬料的填充能力。特點(diǎn)：

①焊接變形小，尺寸精度高，并能保證致密性；

②可以焊同種金屬、異種金屬；

③釬焊的成本較高，采用搭接接頭提高接頭承載能力。1.軟釬焊

軟釬焊是釬料熔點(diǎn)低于450℃的釬焊。

硬釬焊是釬料熔點(diǎn)高于450℃的釬焊。2.硬釬焊

釬焊構(gòu)件的接頭型式均采用搭接或套件鑲接。特點(diǎn)：釬焊焊接變形小，焊件尺寸精確?？梢院附赢惙N材料和一些其他方法難以焊接的特殊結(jié)構(gòu)（如蜂窩結(jié)構(gòu))。釬焊可以整體加熱，一次焊成整個(gè)結(jié)構(gòu)的全部焊縫，因此，生產(chǎn)率高，并且易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。應(yīng)用：硬釬焊主要用于受力較大的鋼鐵和銅合金構(gòu)件以及刀具的焊接。（五）激光焊

激光焊是以聚焦的激光束作為能源轟擊焊件所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行焊接的方法。1.激光焊的焊接原理激光焊焊接原理示意圖高能高速焊，無(wú)焊接變形。靈活性大。激光可對(duì)絕緣材料直接焊接，對(duì)異種金屬材料的焊接比較容易，能把金屬與非金屬焊接在一起，甚至可以焊接塑料?？赏ㄟ^(guò)電子計(jì)算機(jī)處理，針對(duì)不同焊接對(duì)象和要求，實(shí)現(xiàn)諸如焊縫跟蹤、缺陷檢測(cè)、焊縫質(zhì)量監(jiān)測(cè)等項(xiàng)目，通過(guò)反饋控制調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化激光焊接。可實(shí)現(xiàn)激光切割。2.激光焊的特點(diǎn)3.激光焊接在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用

激光焊接廣泛用于汽車車身裝焊，目前普遍使用激光焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接。激光焊接機(jī)器人

汽車車身頂蓋與側(cè)面激光焊接激光焊接后的側(cè)圍總成【任務(wù)實(shí)施】序號(hào)不同汽車零部件采用的焊接方法與原因分析1車身厚料零部件①焊接方法：②采用原因：

2車身頂蓋①焊接方法：②采用原因：

3車身頂蓋和車身后頂側(cè)板①焊接方法：②采用原因：

4車身總成①焊接方法：②采用原因：

5車身底板、車身頂蓋和側(cè)蓋①焊接方法：②采用原因：

6車身總成、車身側(cè)圍等分總成、車身底板總成①焊接方法：②采用原因：

7車身底板總成①焊接方法：②采用原因：

8車身凸焊螺母①焊接方法：②采用原因：

9散熱器①焊接方法：②采用原因：

10車廂內(nèi)螺柱①焊接方法：②采用原因：李亞杰汽車機(jī)械基礎(chǔ)項(xiàng)目5汽車制造技術(shù)認(rèn)知任務(wù)5.4汽車變速器齒輪軸切削加工方案分析汽車制造中，氣缸體、氣缸蓋、連桿、傳動(dòng)軸、變速器齒輪軸等零部件的大小不一，形狀和結(jié)構(gòu)各異，采用的切削加工方法也各不相同。變速器齒輪軸采用了多種切削加工方案。會(huì)分析不同汽車零部件采用的切削加工方案，有利于掌握合格汽車零件的加工制造過(guò)程，為后續(xù)汽車專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！救蝿?wù)描述】變速器齒輪軸幾何原理：任何表面都可以看作是一條線（母線）沿著另一條線（導(dǎo)線）運(yùn)動(dòng)的軌跡。母線導(dǎo)線（1）零件表面的形成原理

1.零件表面的形成原理及切削運(yùn)動(dòng)一、切削運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線母線柱面的形成零件表面的形成原理1—母線2—導(dǎo)線在切削加工形成零件的全過(guò)程中，刀具和工件之間必需要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，按作用的不同可分：

①主運(yùn)動(dòng)：把多余的金屬層切下來(lái)所必需的基本運(yùn)動(dòng)，稱為主運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)是最基本、最主要的運(yùn)動(dòng)。②進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：使金屬層不斷進(jìn)行切削的運(yùn)動(dòng)，稱為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（2）切削運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：在整個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中速度最高、消耗的功率最大，主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)。

特點(diǎn)：速度低、消耗的功率小，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有一個(gè)或多個(gè)。

（d）刨平面（e）磨外圓面

（f）磨平面（a）車外圓面

（b）銑平面

（c）鉆孔幾種主要切削加工的運(yùn)動(dòng)形式Ⅰ—主運(yùn)動(dòng)Ⅱ—進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

主運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也可以是直線運(yùn)動(dòng)；主運(yùn)動(dòng)可以由工件完成，也可以由刀具完成；主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以同時(shí)進(jìn)行，也可以間歇進(jìn)行。已加工表面過(guò)渡表面待加工表面nf已加工表面過(guò)渡表面待加工表面dwdm零件上的3個(gè)表面：2.切削用量（1）切削速度（vc）切削速度是切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：D

：切削處工件（或刀具）的直徑（mm）；n

：工件（或刀具）的轉(zhuǎn)速（r/min）。切削用量用來(lái)衡量切削運(yùn)動(dòng)量的大小。在一般的切削過(guò)程中，切削用量包括切削速度、進(jìn)給量及背吃刀量。（2）進(jìn)給量（f）

進(jìn)給量指工件（或刀具）每轉(zhuǎn)一周時(shí)，刀具（或工件）沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離。單位時(shí)間的進(jìn)給量—進(jìn)給速度（vf）（mm/s）dDfn12fap

背吃刀量指工件已加工表面和待加工表面間的垂直距離。（3）背吃刀量（ap）

在切削過(guò)程中，刀具切削部分是在較大的切削力、較高的切削溫度及劇烈的摩擦狀態(tài)下工作的。刀具能否勝任切削工作，取決于刀具切削部分材料的性能。

（1）高的硬度。刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度。刀具材料的常溫硬度，一般要求在60HRC以上。

（2）高的耐磨性。耐磨性表示刀具抵抗磨損的能力。一般刀具材料的硬度越高，耐磨性越好。

（3）高的耐熱性（熱穩(wěn)定性）。耐熱性是指刀具材料在高溫下保持硬度，耐磨性，強(qiáng)度和韌性的能力?！?/p>

刀具材料的性能及選用:3.切削刀具

（4）足夠的強(qiáng)度和韌性。以便承受切削力，沖擊和振動(dòng)，而不致于產(chǎn)生崩刃和折斷。

（5）良好的工藝性能。即刀具材料應(yīng)具有良好的鍛造性能，熱處理性能，焊接性能，磨削加工性能等。二、切屑加工方法

不同的汽車零部件，采用的切削加工方法不同。1.車削加工在車床上利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的移動(dòng)進(jìn)行切削加工的方法，稱為車削加工。車削加工主要用于加工各種回轉(zhuǎn)體表面以及回轉(zhuǎn)體端面，還可進(jìn)行切斷、切槽、車螺紋、鉆孔、鉸孔、擴(kuò)孔等。車削加工的尺寸標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)可達(dá)IT7～I(xiàn)T8，表面粗糙度值為Ra0.8～1.6μm。2.銑削加工用多刃回轉(zhuǎn)刀具在銑床上對(duì)平面、臺(tái)階面、溝槽、成形表面、型腔表面、螺旋表面等進(jìn)行切削加工的方法，稱為銑削加工。銑削加工主要用于加工平面、臺(tái)階面、溝槽、成形表面、型腔表面、螺旋表面等。銑削加工的尺寸標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)可達(dá)IT7～I(xiàn)T8，表面粗糙度值為Ra1.6～6.3μm。3.鉆削加工、拉削加工和鏜削加工鉆削加工是用鉆頭或擴(kuò)孔鉆等刀具在工件上加工孔的方法。鉆削加工除用鉆頭在實(shí)心材料上鉆孔外，還可以采用不同的刀具進(jìn)行擴(kuò)孔、鉸孔、攻螺紋、锪沉頭孔及锪平面等。鉆削加工的尺寸標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)可達(dá)IT11～I(xiàn)T13，表面粗糙度值為Ra12.5～50μm。3.鉆削加工、拉削加工和鏜削加工拉削加工是在拉床上用拉刀加工工件的切削加工方法。拉削加工不但可以加工平面和沒(méi)有障礙的外表面，還可以加工各種形狀的通孔。鉆削加工的尺寸標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)可達(dá)IT7～I(xiàn)T8，表面粗糙度值為Ra0.4～0.8μm。拉刀3.鉆削加工、拉削加工和鏜削加工鏜削加工是以鏜刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，以工件或鏜刀的直線運(yùn)動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的切削加工方法。鏜削加工是基本的孔加工方法，還特別適用于加工箱體、機(jī)架等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件。鏜削加工的尺寸標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)可達(dá)IT7～I(xiàn)T8，表面粗糙度值為Ra0.8～1.6μm。4.刨削加工用刨刀對(duì)工件做水平相對(duì)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的切削加工方法，稱為刨削加工。刨削（包括插削）主要用于加工各種平面和溝槽，其基本工作內(nèi)容有刨平面、刨垂直面、刨斜面、刨V形槽、刨燕尾槽、刨成形表面等。刨削加工的尺寸標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)可達(dá)IT7～I(xiàn)T8，表面粗糙度值為Ra1.6～6.3μm。刨平面5.螺紋加工螺紋加工一般指用成形刀具或磨具在工件上加工螺紋的方法。螺紋加工方法有車削加工、銑削加工、搓螺紋、磨削加工、攻螺紋(攻絲)和套螺紋(套絲)等。攻絲套絲絲錐板牙6.齒輪齒形加工漸開(kāi)線齒形的加工方法主要有成形法和范成法兩種。成形法范成法7.磨削加工與光整加工在磨床上用磨具（如砂輪、砂帶、油石、研磨劑等）對(duì)工件進(jìn)行切削加工的方法，稱為磨削加工。光整加工是指進(jìn)一步提高零件加工精度和減小表面粗糙度的加工方法，它包括超精加工、珩磨、研磨和拋光等。珩磨三、切屑加工新工藝1.高速干式切削加工工藝