汽车零部件制造工艺及典型实例

作为全球汽车大产销国,中国没有一家汽车制造企业品牌价值进入汽车品牌价值排行榜前十行列。与世界发达的工业国家相比,我国的汽车零部件产品存在性能差、寿命短、质量不稳定等问题。原因当然是多方面的,然而技术队伍的素质是主要原因。汽车零部件制造工艺技术中许多方面要依赖于生产者的经验和技巧。随着中国汽车制造业的迅猛发展,新生力量不断增加,国内汽车制造业急待提高制造者的技术水平。而本书就是为了满足读者需要和社会需求,在化学工业出版社倡导下编写的。
本书分上篇、下篇两部分,上篇主要介绍了汽车零部件制造工艺基本概念,汽车零部件结构工艺性,汽车零部件常见制造工艺基础知识,汽车零部件机械加工工艺规程制定,工件的定位和机床夹具,汽车零部件加工精度及质量控制及其汽车零部件装配工艺等。下篇介绍典型汽车零件的加工工艺,主要介绍了齿轮、连杆、曲轴、箱体、车身、活塞、半轴、轮毂共8种典型汽车零件的机械加工工艺过程、工艺特点和分析、加工操作要点等。
本书的特点是针对性强,理论联系实际,内容实用,图文并茂。本书除可作为高等院校有关汽车、拖拉机、内燃机各专业的教学用书外,也可作为从事汽车、拖拉机、内燃机等设计、研究、生产、制造、维修等工程技术人员和技术工人的参考用书。
本书由张志君主编,王宇昆、吴永锋、孙澄宇副主编,参加本书编选和制图工作的还有刘丽杰、邴政、王志军、凌明泽、陈向东等。
由于编写时间较短,加之编者水平有限,书中难免有不妥之处,敬请广大读者批评指正。

编者

全书分为上、下两篇:上篇为汽车零部件机械加工的基础知识,包括结构工艺性、工艺基础、工艺规程制定、定位与装夹、质量控制、装配工艺尺寸链等;下篇重点介绍各种典型汽车零件的加工工艺,主要介绍了齿轮、连杆、曲轴、箱体、车身、活塞、半轴、轮毂8种典型汽车零件的机械加工工艺过程、工艺特点和分析、加工操作要点等。本书内容针对性强,注重加工实际,有较强的实用性。
本书可作为高等院校有关汽车、拖拉机、内燃机各专业的教学用书,也可作为从事汽车、拖拉机、内燃机等设计、研究、生产、制造、维修等工程技术人员和技术工人的参考用书。

上篇
第1章　汽车零部件制造工艺基本概念1
1.1汽车零件的生产过程1
1.2汽车生产的工艺过程2
1.3汽车零件的加工经济精度3
1.3.1加工精度和成本的关系4
1.3.2加工经济精度与加工方法的选择4
1.4汽车制造专业的工艺文件7
1.4.1工艺规程7
1.4.2管理用工艺文件10
第2章　汽车零部件结构工艺性11
2.1概述11
2.2汽车零件结构的机械加工工艺性12
2.2.1提高零件的标准化程度12
2.2.2零件结构应便于在机床或设备上安装14
2.2.3零件结构应利于提高切削效率和保证加工质量15
2.2.4零件结构应便于工件的加工和测量16
2.2.5零部件加工时要有足够的刚性19
2.3零件设计尺寸及其偏差和表面粗糙度的合理标注19
2.3.1对设计尺寸标注的要求19
2.3.2零件设计尺寸的分类19
2.3.3主要尺寸的标注方法20
2.3.4尺寸标注的一般方法和步骤20
2.3.5尺寸标注时应考虑的一些工艺问题21
2.3.6表面粗糙度的合理标注28
2.4产品结构的装配工艺性28
2.4.1产品的继承性好28
2.4.2产品能分解成若干个独立装配的装配单元28
2.4.3各装配单元要有正确的装配基准29
2.4.4便于装配和拆卸30
2.4.5正确选择装配方法31
2.4.6尽量减少装配时的修配和机械加工32
2.4.7连接结构形式应便于装配工作的机械化和自动化32
第3章　汽车零部件常用制造工艺基础知识33
3.1汽车零部件毛坯制造工艺基本知识33
3.1.1铸造33
3.1.2锻造41
3.1.3焊接46
3.1.4冲压68
3.1.5粉末冶金74
3.1.6塑料成形工艺77
3.2汽车零件的一些典型的加工方法81
3.2.1拉削和镗削82
3.2.2磨削85
3.2.3光整加工87
3.2.4齿面的加工89
3.2.5表面强化工艺与电加工89
第4章　汽车零部件机械加工工艺规程制定92
4.1概述92
4.2工艺路线的制定92
4.2.1定位基准的选择92
4.2.2表面加工方法的选择96
4.2.3加工阶段的划分98
4.2.4工序的集中与分散100
4.2.5工序顺序的安排101
4.3工序具体内容的确定103
4.3.1加工余量和工序尺寸的确定103
4.3.2机床(设备)及工艺装备的选择107
4.3.3切削用量的确定108
4.3.4时间定额的确定108
4.4工艺方案的经济评比109
4.5提高机械加工劳动生产率的工艺途径112
4.5.1缩短单件计算定额的工艺措施112
4.5.2多台机床操作114
4.5.3高效和自动化加工114
4.6成组技术概述115
4.6.1成组技术的概念115
4.6.2零件组的划分116
4.6.3成组工艺过程及生产组织形式116
4.6.4成组加工的生产组织形式117
第5章　工件的定位和机床夹具119
5.1基准的概念119
5.1.1设计基准119
5.1.2工艺基准119
5.2工件的装夹方法和位置公差的保证121
5.2.1找正装夹法121
5.2.2专用机床夹具装夹法122
5.2.3工件位置公差的保证123
5.3专用机床夹具的组成及其分类123
5.3.1专用机床夹具的组成123
5.3.2专用机床夹具的分类124
5.4工件在夹具中定位的基本规律125
5.4.1工件定位的六点定位规则125
5.4.2工件正确定位应限制的自由度126
5.4.3机床夹具定位元件及其所限制的自由度129
5.5定位误差的分析与计算139
5.5.1定位误差的定义及产生的原因139
5.5.2定位误差的分析与计算141
5.5.3加工误差不等式148
5.6工件的夹紧及夹紧装置149
5.6.1夹紧装置的组成和夹紧的基本要求149
5.6.2夹紧力的确定150
5.6.3常用的典型夹紧机构152
5.7典型机床夹具157
5.7.1钻床夹具157
5.7.2铣床夹具161
5.8夹具设计的方法和步骤163
5.8.1夹具设计的要求163
5.8.2夹具的设计步骤164
第6章　汽车零部件加工精度及质量控制166
6.1机械加工质量的概念166
6.1.1加工精度166
6.1.2表面质量167
6.2产生加工误差的主要因素167
6.2.1原理误差167
6.2.2机床的制造、安装误差及磨损168
6.2.3刀具的制造误差及磨损170
6.2.4工艺系统受力、受热变形引起的误差171
6.2.5工件内应力177
6.2.6其他误差179
6.2.7加工误差的分析方法180
6.3表面质量的形成及影响因素183
6.3.1表面粗糙度183
6.3.2工件表面层的力学性能和化学性能185
6.4加工质量对机器零件使用性能的影响188
6.4.1表面质量对零件耐磨性的影响188
6.4.2表面质量对零件耐疲劳性的影响189
6.4.3表面质量对零件耐蚀性的影响190
6.4.4表面质量对零件配合质量的影响190
第7章　汽车零部件装配工艺191
7.1装配工艺概述191
7.1.1装配的概念191
7.1.2装配精度191
7.1.3装配工作的基本内容192
7.1.4装配工作的生产类型和组织形式194
7.2装配工艺规程195
7.2.1概述195
7.2.2制订装配工艺规程的基本原则195
7.2.3装配工艺规程的内容及制订的方法和步骤196
7.2.4汽车总装配工艺过程简要介绍198
7.3尺寸链基本概念199
7.3.1尺寸链的定义199
7.3.2尺寸链的组成200
7.3.3尺寸链的分类201
7.4尺寸链计算的基本公式202
7.4.1直线尺寸链的计算203
7.4.2平面尺寸链的计算207
7.5装配尺寸链的建立208
7.5.1装配尺寸链的基本概念208
7.5.2装配尺寸链的建立208
7.6保证装配精度的方法212
7.6.1互换装配法212
7.6.2选择装配法214
7.6.3调整装配法217
7.6.4修配装配法220
7.7工艺尺寸链的计算221
7.7.1工序基准、测量基准与设计基准重合时工序尺寸的确定221
7.7.2工序基准、测量基准与设计基准不重合时工序尺寸的确定222
7.7.3以待加工表面为工序基准时工序尺寸的确定224
7.7.4一次加工同时保证多个设计尺寸时工序尺寸的确定225
7.7.5对称度、同轴度为设计要求的有关工序尺寸的确定226
7.7.6孔系坐标尺寸的计算227
下篇
第8章　齿轮制造工艺229
8.1齿轮的结构特点及结构工艺性分析229
8.1.1齿轮的结构特点229
8.1.2齿轮的结构工艺性分析230
8.2齿轮的机械加工工艺231
8.2.1齿轮的主要技术要求231
8.2.2齿轮的材料和毛坯232
8.2.3齿轮机械加工的定位基准233
8.2.4齿轮主要加工表面的工序安排234
8.3齿轮主要表面的机械加工236
8.3.1齿坯加工236
8.3.2齿面加工236
8.3.3齿端倒角加工241
8.3.4修磨基准孔和端面242
8.3.5齿轮的检验242
第9章　连杆制造工艺244
9.1连杆的结构特点及结构工艺性分析244
9.1.1连杆的结构244
9.1.2连杆的结构工艺性245
9.2连杆的材料、毛坯及主要技术要求246
9.2.1连杆的材料246
9.2.2连杆的毛坯246
9.2.3连杆的技术要求247
9.3连杆的机械加工工艺248
9.3.1连杆机械加工的定位基准249
9.3.2连杆主要加工表面的工序安排250
9.4连杆的主要表面的机械加工251
9.4.1大、小头端面的加工251
9.4.2连杆辅助基准和其他平面的加工253
9.4.3螺栓孔及锁口槽的加工254
9.4.4连杆大、小头孔的加工255
9.4.5连杆接合面裂解加工工艺256
9.5连杆的称重、去重以及检验257
9.5.1连杆的称重与去重257
9.5.2连杆的检验257
第10章　曲轴制造工艺259
10.1曲轴的结构特点及主要技术要求259
10.1.1曲轴的主要组成部分及功用259
10.1.2曲轴的结构特点261
10.1.3曲轴的技术要求263
10.2曲轴的加工工艺分析264
10.2.1曲轴的材料264
10.2.2曲轴毛坯制造工艺265
10.2.3曲轴的加工工序安排与定位基准的选择266
10.2.4曲轴的表面强化工艺269
10.3大批量曲轴的机械加工工艺270
10.3.1曲轴轴颈车削加工271
10.3.2曲轴轴颈铣削加工272
10.3.3曲轴车拉加工273
10.3.4CNC高速曲轴外铣加工274
10.3.5曲轴磨削工艺275
10.3.6曲轴光整加工工艺276
10.3.7曲轴的动平衡处理工艺277
第11章　箱体零件制造工艺278
11.1箱体零件的结构特点及技术要求278
11.1.1箱体零件的结构特点及结构工艺性278
11.1.2箱体零件的技术要求280
11.2箱体零件机械加工工艺281
11.2.1箱体零件的材料和毛坯281
11.2.2箱体零件机械加工的定位基准283
11.2.3箱体零件主要加工表面的机械加工工序安排284
11.2.4箱体零件机械加工的加工方案285
11.3箱体平面的加工方法287
11.4箱体孔隙的加工方法290
11.4.1平行孔系的加工291
11.4.2同轴孔系的加工293
11.4.3交叉孔系的加工293
第12章　汽车车身制造工艺294
12.1汽车车身冲压材料294
12.1.1汽车车身冲压材料的要求295
12.1.2常用汽车车身冲压材料296
12.1.3新型汽车车身冲压材料299
12.2汽车车身覆盖件冲压工艺300
12.2.1汽车车身覆盖件的特点及分类300
12.2.2常用的冲压工序302
12.2.3车身覆盖件的冲压工艺304
12.3汽车车身装焊工艺309
12.3.1车身装焊的过程309
12.3.2汽车车身常用焊接方法310
12.3.3车身装焊夹具及生产线318
12.4汽车车身涂装工艺320
12.4.1车身涂装用涂料320
12.4.2涂装前的表面处理323
12.4.3车身涂装工艺体系及常用涂装方法324
第13章　活塞制造工艺329
13.1活塞的结构特点及结构工艺性329
13.1.1活塞的结构特点329
13.1.2活塞的结构工艺性330
13.2活塞的材料、毛坯及主要技术要求331
13.2.1活塞的材料331
13.2.2活塞的毛坯332
13.2.3活塞的主要技术要求333
13.3活塞的加工工艺334
13.3.1活塞加工工艺性分析334
13.3.2活塞加工定位基准的选择334
13.3.3活塞的加工工序安排336
13.3.4活塞的加工工艺过程336
13.4活塞主要表面的加工337
13.4.1活塞裙部的精加工337
13.4.2活塞环槽的加工340
13.4.3活塞销孔的加工340
第14章　半轴制造工艺343
14.1半轴的结构特点及结构工艺性343
14.1.1半轴的支承及受力343
14.1.2半轴的结构及结构工艺性344
14.2半轴的选材及主要技术要求345
14.2.1半轴的选材345
14.2.2半轴的主要技术要求346
14.3半轴的加工工艺347
14.3.1半轴毛坯的成形工艺348
14.3.2半轴的热处理工艺及机械加工工艺351
第15章　轮毂制造工艺352
15.1轮毂的结构特点及结构工艺性352
15.1.1轮毂的结构特点352
15.1.2轮毂的结构工艺性353
15.2轮毂的材料及主要技术要求354
15.2.1轮毂的材料354
15.2.2汽车轮毂的主要技术要求356
15.3轮毂的加工工艺358
15.3.1钢制轮毂制造工艺358
15.3.2铝合金轮毂制造工艺358
第16章　转向节制造工艺361
16.1转向节结构工艺性361
16.1.1转向节的结构特点和主要技术要求361
16.1.2转向节的毛坯材料及制造方法362
16.1.3转向节结构工艺性362
16.2转向节的加工工艺363
16.2.1转向节加工工艺过程概述363
16.2.2转向节的机械加工工艺分析364
16.2.3转向节加工精度的检验366
参考文献367

全书分为上、下两篇:上篇为汽车零部件机械加工的基础知识,包括结构工艺性、工艺基础、工艺规程制定、定位与装夹、质量控制、装配工艺尺寸链等;下篇重点介绍各种典型汽车零件的加工工艺,主要介绍了齿轮、连杆、曲轴、箱体、车身、活塞、半轴、轮毂8种典型汽车零件的机械加工工艺过程、工艺特点和分析、加工操作要点等。本书内容针对性强,注重加工实际,有较强的实用性。
本书可作为高等院校有关汽车、拖拉机、内燃机各专业的教学用书,也可作为从事汽车、拖拉机、内燃机等设计、研究、生产、制造、维修等工程技术人员和技术工人的参考用书。

1 全面讲解汽车零部件制造的全工艺过程及技术：上篇为汽车零部件机械加工的基础知识，包括结构工艺性、工艺基础、工艺规程制定、定位与装夹、质量控制、装配工艺尺寸链等；下篇重点介绍各种典型汽车零件的加工工艺，主要介绍了齿轮、连杆、曲轴、箱体、车身、活塞、半轴、轮毂等8种典型汽车零件的机械加工工艺过程、工艺特点和分析、加工操作要点等
2 内容针对性强，注重加工实际，有较强的实用性
3 作者实践经验非常丰富，与汽车、车辆企业合作密切，图书内容应用性强