汽车制造工艺及经济性探究——以变速器设计为主【优秀课程毕业设计含7张CAD图纸+带开题报告+文献综述+外文翻译】

汽车制造工艺及经济性探究【优秀课程毕业设计含7张CAD图纸+带开题报告+文献综述+外文翻译】汽车制造工艺及经济性探究摘 要随着计算机和网络技术的发展，生产生活迈向数字化，出行的方式逐渐的发生改变，人们更加依赖于工具带来的便捷，从而提高对汽车的使用性能的要求，这也对汽车的生产提出了更高的要求。因而在汽车零部件的生产过程中，为了提高汽车的安全性、实用性、耐用性等，加强零部件或总成的生产技术与制作工艺显的尤为重要，零件的精密度与强度等，会直接影响汽车整体的可靠性，从而带来不同的使用体验。本论文通过分析汽车零部件的制作工艺，在保证零部件性能的基础下，降低生产成本，提高汽车生产经济性。关键词： 零件 精密度 经济性 效率 ABSTRACTWith the development of computer and network technology， production life goes to digital，the way of travel gradually changes，people rely more on the convenience of tools，so as to improve the performance of car，this also put forward higher requirements for the production of cars. Therefore，in the production process of automobile parts，in order to improve the safety，practicality，durability of automobile，strengthen the production technology and production process of parts or assemblies，the precision and strength of parts， will directly affect the overall reliability of the automobile，and thus bring different use experience，this paper tries to analyze the existing manufacturing process，how to reduce production cost and improve the efficiency of automobile production base on the performance of parts and assembly.Keywords：Parts  Precision  Economy  Efficiency目录第1章 绪论11.1课题的研究背景11.2国内外研究现状11.3课题的目的和内容31.3.1课题研究的目的31.3.2课题的研究内容4第2章汽车制造工艺及经济性分析52.1冲压工艺及经济性分析52.1.1冲压基本工序72.1.2冲压工艺中影响生产经济性的因素92.1.3冲压工艺的经济性分析102.2焊接工艺及经济性122.2.1具有较高经济性的焊接工艺分析142.2.2提高焊接工艺经济性的途径162.3涂装工艺及经济性分析182.3.1电泳涂装的经济性分析?202.3.2涂膜的固化（干燥）工艺的经济性分析222.3.3影响涂装工艺经济性的因素222.4总装工艺及经济性分析232.4.1装配生产组织形式的经济性分析242.4.2汽车装配的两种方式242.4.3影响汽车总装经济性的因素25第3章 典型零件的工艺经济性分析263.1后桥壳工艺及经济性分析263.1.1后桥壳工艺与焊接接头性能分析263.1.2后桥壳工艺的经济性分析273.2HGC1050变速器的工艺及经济性研究283.2.1齿轮材料的选择原则283.2.2提高齿轮加工工艺经济性的途径293.2.3轴的工艺要求293.2.4多联齿轮加工工艺及经济性分析303.3结论31第4章工作总结和展望324.1工作总结324.2展望34致  谢35参考文献36【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】CAXA副本三档齿轮.dwg中间轴.dwg倒档齿轮.dwg变速器.dwg变速器计算过程.doc外文翻译.doc常啮合齿轮.dwg文件清单.txt汽车制造工艺及经济性探究.doc汽车制造工艺及经济性探究开题报告.doc汽车制造工艺及经济性探究文献综述.doc汽车制造工艺及经济性探究第一轴.dwg第二轴.dwg 1 设计的初始数据 已知基本数据 车轮： 205/55 1(2/ 变速器传动比的确定 确定 档传动比： 汽车爬坡时车速不高，空气阻力可忽略，则最大驱动力用于克服轮胎与路面间的滚动阻力及爬坡阻力。故有： s in c o m a x g = （ 式中： G ； m g 7 0 5 2 ； 动机最大转矩， 174m 0i主减速器传动比， i； T 传动系效率， % ； r 车轮半径， ； f 滚动阻力系数，对于货车取 02.0f ； 爬坡度， 30%换算为 。 则由最大 爬 坡度要求的变速器 0m = 0 3 93 5 5 （ 驱动轮与路面的附着条 件： 最高车速 Km/h） 发动机率 额定转矩 转矩转速 r/ 主减速器传动比0r （ 90 455 3200 2 012G （ 2G 取 1 9 3 5 a 综上可知： 按等比级数分配原则： 54433221 （ 式中： q 常数，也就是各挡之间的公比；因此，各挡的传动比为： 41 ， 32 ， 23 ， 4 1n 1 高档使用率比较高，低档使用率比较低，所以可使高档传动比较小，所以取其他各挡传动比分别为： 2q ； qi 可根据下述经验公式 3 1m a x （ 式中： A 变速器中心距（ 中心距系数，商用车： 动机最大转矩（ 1i 变速器一挡传动比， i ； g变速器传动效率，取 96% ； 3 动机最大转矩， a x。 则， 31m a x 3 % 0) 初选中心距 04 。 变速器的轴向尺寸 货车变速器壳体的轴向尺寸 : () A 齿轮参数及齿轮材料的选择 齿轮模数 同步器与啮合套的接合齿多采用渐开线齿形。出于工艺性考虑，同一变速器的接合齿采用同一模数。轻中型货车为 取较小的模数并增多齿数有利于换挡。 变速器一档及倒档模数为 他档位为 齿形、压力角 及螺旋角 根据刘维信的汽车设计表 6车变速器齿轮的齿形，压力角及螺旋角分别为： 齿形 压力角 螺旋角 8规定的标准齿形 020 00 3020 选择斜齿轮的螺旋角时应力求使中间轴上的轴向力相互抵消。为此，中间轴上的全部齿轮一律取右旋，而第一，第二轴上的斜齿轮一律取左旋，其轴向力经轴承盖由壳体承受。 齿宽 b 通常是根据齿轮模数来确定齿宽 b 直齿 为 8 斜齿 一 档 及 倒 档 齿 轮 齿 宽 b 其 他 档 位 齿 轮 齿 b 4 第一轴常啮合齿轮副的齿宽系数可取大些，以提高传动的平稳性和齿轮的寿命。 采用啮合套或同步器换挡时，其接合齿的工作宽度初选时可取为 2 44 齿顶高系数 0f 一般规定齿顶高系数取为 齿轮材料的选择原则 1、满足工作条件的要求 不同的工作条件，对齿轮传动有不同的要求，故对齿轮材料亦有不同的要求。但是对于一般动 力传输齿轮，要求其材料具有足够的强度和耐磨性，而且齿面硬，齿芯软。 2、合理选择材料配对 如对硬度 350使两轮寿命接近，小齿轮材料硬度应略高于大齿轮，且使两轮硬度差在 30 50提高抗胶合性能，大、小轮应采用不同钢号材料。 3、考虑加工工艺及热处理工艺 变速器齿轮渗碳层深度推荐采用下列值： m 时渗碳层深度 m 时渗碳层深度 法m 时渗碳层深度 面硬度 63；心部硬度 48 对于氰化齿轮，氰化层深度不应小于 面硬度 5312。 对于大模数的重型汽车变速器齿轮，可采用 252012钢材，这些低碳合金钢都需随后的渗碳、淬火处理，以提高表面硬度，细化材料晶面粒。 一挡齿轮参数的计算 中间轴一挡齿轮齿数，货车可在 1217 之间选用，最小为 12 1310 Z，一挡齿轮为斜齿轮。 一挡传动比为 101921g （ 5 为了求9Z，10求其齿数和 nh （ =0 =55 即9Z= 10Z=552 对中心距 A 进行修正 因为计算齿数和过取整数使中心距有了变化，所以应根据取定的 ，再以修正后的中心距 A 作为各挡齿轮齿数分配的依据。 理论中心距：109n0 （ = （ 对一挡齿轮进行角度变位： 端面压力角t： n / t=端面啮合角 ,t： t= ,t=由表 14 0 2 4 0 2 3 8 4 1 30 2 3 8 i n vi n v a t in v a t 齿轮齿数之比 nt,t a in （ =图选择变位系数线图（ 1* 20 ），可知， 计算 精确值： A=109 （ 当量齿数 o s 42c o s/09399v o s 13c o s/0931010v 根据齿形系数图可知 分度圆直径 1099n9 co s/m 2/0910c o s/m 3/心距变动系数 （ =（ x=顶高 yh = yh =根高 h f = h f =高 9h=顶圆直径 99 =0 a =根圆直径 999 2 ff =01010 2 ff =挡齿轮强度的计算 7 图 形系数图 斜齿轮弯曲应力w （ 式中： 算载荷（ N 向模数（ z 齿数； 斜齿轮螺旋角； K应力集中系数， K； y 齿形系数，可按当量齿数 3n 在图 宽系数 K重合度影响系数， K。 （ 1）计算一挡齿轮 9， 10的弯曲应力9w，10w 39109219 c o 330 o 5 52 0 03 0 5 8 c 中 33 0 o 12 0 03 0 0 。 2齿轮接触应力的计算 11c o sc o 式中：j轮齿的接触应力（ 算载荷（ d 节圆直径 ( 节点处压力角（ ）， 齿轮螺旋角（ ）； E 齿轮材料的弹性模量（ b 齿轮接触的实际宽度 ( z 、 b 主、从动齿轮节点处的曲率半径 (直齿轮 r 、 r ，斜齿轮 2c o ss r 、 2co ss r ； 主、从动齿轮节圆半径 ( 弹性模量 E =04 N宽=74=28速器齿轮的许用接触应力 齿轮 齿轮类型 一挡和倒挡 常啮合齿轮和高挡 渗碳齿轮 1900 2000 1300 1400 液体碳氮共渗齿轮 950 1000 650 700 （ 1）计算一挡齿轮 9， 10的接触应力 o s/s 0921010 dz o s/s 09299 db 9 9101099 219 11c o sc o 8.0 T = 34 o o 0 0 01 9 0 04 6 9 7 9101010 o sc o 8.0 T 中= 34 0 0 01 9 0 08 9 3 0 一挡齿轮受力的计算 1 7 0 6 5 522 39219 1010 N 0 co 01 7 0 6 4 . 1 8 t a co s t 5 co s t 9 5 4co s t 8 0t 2 . 2 0 6 4t 099 4 5t 2 . 2 9 5 4t 09t 1001a F 常啮合齿轮参数的计算、齿轮校核、受力计算 常啮合齿轮参数的计算 求出常啮合传动齿轮的传动比 9101（ = 10 因常啮合传动齿轮副的中心距与一挡齿轮副以及其他各档齿轮副的中心距相等，初选 21 = 23 ，即 2121co n （ 121co （ = 0c o 42 由式（ （ 241 Z ， 392 Z ，则： 101921g = 239 对常啮合齿轮进行角度变位 理论中心距0A（ 端面压力角t（ ） 端面啮合角t（ ） 变位系数值（ ） 当量齿数2 52 啮合齿轮参数 （ 分度圆直径 d 中心距变动 系数系数顶高2d 齿高h 啮合齿轮强度的计算 常啮合齿轮的 接触应力与弯曲应力 弯曲应力w（） 接触应力j（） 11 1w（ 2w（ 9b（ 10z（ 1j（ 2j（ 啮合齿轮受力的计算 表 啮合齿轮的受力 圆周力N） 径向力 N） 轴向力N） 12档齿轮参数的计算、齿轮校核、受力计算 二档齿轮参数的计算 二挡齿轮为斜齿轮，模数与一挡齿轮相同，初选 2187 81722 （ 21287 = 887n co （ co s2 = 1c o 42 由式（ （ 457 Z， 198 1722 = 539 对二档齿轮进行角度变位 理论中心距0A（ 端面压力角t（ ） 端面啮合角t（ ） 变位系数值（ ） 当量齿数7 24 12 二档 齿轮参数 （ 分度圆直径 d 中心距变动 系数系数齿高 h 啮合齿轮强度的计算 二档齿轮的接触应力与弯曲应力 弯曲应力w（） 接触应力j（） 7w（ 8w（ 7b（ 8z（ 7j（ 8j（ 挡齿轮受力的计算 表 档齿轮的受力 圆周力N） 径向力 N） 轴向力N） 档齿轮参数的计 算、齿轮校核、受力计算 三档齿轮参数的计算 （ 1）三挡齿轮为斜齿轮，模数与一挡齿轮相同，初选 2265 21365 （ 13 6565co n （ co s2 = 2c o 42 由式（ （ 395 Z， 256 1523 = 939 对三档齿轮进行角度变位 理论中心距0A（ 端面压力角t（ ） 端面啮合角t（ ） 变位系数值（ ） 当量齿数y 0 32 档 齿轮参数 （ 分度圆直径 d 中心距变动 系数系数齿高 h 档齿轮强度的计算 三档齿轮的接触应力与弯曲应力 弯曲应力w（） 接触应力j（） 5w（ 6w（ 5b（ 6z（ 5j（ 6j（ 挡齿轮受力的计算 三档齿轮的受力 圆周力N） 径向力 N） 轴向力N） 14 档齿轮参数的计算、齿轮校核、受力计算 四档齿轮参数的计算 （ 1）四挡齿轮为斜齿轮，模数与一挡齿轮相同，初选 2343 21443 （ 3 = 4343n （ 3 co s2 = 3c o 42 由（ 3（ 3 323 Z， 314 Z ， 则： 41324 3224 3139 对四档齿轮进行角度变位 理论中心距0A（ 端面压力角t（ ） 端面啮合角t（ ） 变位系数值（ ） 当量齿数y 2 43 档 齿轮参数 （ 分度圆直径 d 中心距变动 系数系数顶高15 全齿高 h 档齿轮强度的计算 四档齿轮的接触应力与弯曲应力 弯曲应力w（） 接触应力j（） 3w（ 4w（ 3b（ 4z （ 3j（ 4j（ 挡齿轮受力的计算 四档齿轮的受力 圆周力N） 径向力 N） 轴向力N） 3档齿轮参数的计算、齿轮校核、受力计算 倒档齿轮参数的计算 倒挡齿轮选用的模数与一挡相同，倒挡齿轮 12Z 的齿数一般在 21选 12计算出中间轴与倒挡轴的中心距 ，A 。初选 2212 Z ，则： co 210n 中倒= o （ 3 取整 66中倒面压力角t： n /（ 3 端面啮合角 ,t： t=3 16 t由表查得： a t 0 1 7 9 1 7 7 7 9 30 1 7 7 i n vi n v a t 变位系数之和 nt,t a in （ 3 则 当量齿数 o s 22c o s/21031212v （ 3 根据齿形系数图可知 y 倒挡齿轮参数： 分度圆直径 121012c o s/m 2/心距变动系数 （ =（ x=顶高 yh =根高 h =高 12h=顶圆直径 1212 =根圆直径 121212 2 ff =保证倒挡齿轮的啮合和不产生运动干涉，齿轮 12 和 9 间隙为 5 中出 252 912 （ 3 17 130中出A 初选 2013， 由 13111311co 中出 取整为 70中出理论中心距0A（ 端面压力角t（ ） 端面啮合角t（ ） 变位系数值（ ） 当量齿数y 1 32 档 齿轮参数 （ 分度圆直径 d 中心距变动 系数系数顶高齿高 h 倒档齿轮强度的计算 1弯曲应力 012 c 33 0 o 92 0 03 0 4 2接触应力 o s/20s 21021010 dz 18 o s/20s 21021212 db 12101212 11co 倒 = 34 0 0 01 9 0 07 6 4 2 倒档齿轮的接触应力与弯曲应力 弯曲应力w（） 接触应力j（） 11w（ 13w（ 11b（ 13z（ 11j（ 13j（ 挡齿轮受力的计算 1212 o s/7 2 8 5 t a n 2 01 c o s/t a 31112 7 2 8 5t 2101212 倒档齿轮的受力 圆周力N） 径向力 N） 轴向力N） 1119 轴承的选择及寿命验算 滚针轴承的选择及寿命验算 对货车轴承寿命要求是 25 万 刘维信汽车设计表 6速器各档的相对工作时间或使用率311%,75555025 4 SL h 由 6 7 a xm a x 得与 r/N 根据式（ 7查表 7 7 9 7 9 7 C 据式（ 700 查表（ 7 表（ 7 表（ 7择滚针轴承： 五档滚针轴承参数 基本尺寸 基本额定载荷 极限转速 质量 轴承代号 安装尺寸 油 w 1B 16 30 700 9500 304638 20 轴承寿命验算： ( 310 由 6 3 1 17 8 9 7 6 760 7 860 1010/6066 h 故所选轴承合格。 根据 速比极差计算各档转速： 554321=44 =33 =22 =11 即 n r/7563 nr/n r/n r/由刘维信汽车设计表 6速器各档的相对工作时间或使用率16444N 根据式（ 7查表 7 7 9 7 9 7 C 据式（ 700 查表（ 7 表（ 7 表（ 7择滚针轴承： 21 四档滚针轴承参数 基本尺寸 基本额定载荷 极限转速 质量 轴承代号 安装尺寸 油 w 1B 16 30 05 5300 7500 305648 k 承寿命验算： ( 310 由 2 9 5 7 3 8 1 9 660 0 860 1010/60666 故所选轴承合格。 由刘维信汽车设计表 65333N 根据式（ 7查表 7 7 C 据式（ 700 查表（ 7 表（ 7 表（ 7择滚针轴承： 22 三档滚针轴承参数 基本尺寸 基本额定载荷 极限转速 质量 轴承代号 安装尺寸 油 w 1B 10 30 12 4800 6700 06052 承寿命验算： 8 3)0 6 ( 310 由 2 7 7 6 6 37 5 660 8 360 1010/60666 h 故所选轴承合格。 由刘维信汽车设计表 616222N 根据式（ 7查表 7 7 5 7 9 7 C 据式（ 700 查表（ 7 表（ 7 表（ 7择滚针轴承： 23 二档滚针轴承参数 基本尺寸 基本额定载荷 极限转速 质量 轴承代号 安装尺寸 油 w 1B 12 40 60 4800 6700 73 206255 承寿命验算： ( 310 由 7 7 5 61 3 4 9 6 87 2 660 1 760 1010/60666 h 故所选轴承合格。 由刘维信汽车设计表 6速器各档的相对工作时间或使用率1111N 根据式（ 7查表 7 7 9 7 9 7 C 据式（ 700 查表（ 7 表（ 77 0 表（ 7择滚针轴承： 24 一档滚针轴承参数 基本尺寸 基本额定载荷 极限转速 质量 轴承代号 安装尺寸 油 w 1B 13 30 600 5000 08375 承寿命验算： 9 4)7 0 ( 310 由 2 1 8 260 9 460 1010/60666 h 故所选轴承合格。 hL h N 根据式（ 7查表 7 7 8 7 C 根据式（ 700 查表（ 7 表（ 7 表（ 7择滚针轴承： 25 倒档滚针轴承参数 基本尺寸 基本额定载荷 极限转速 质量 轴承代号 安装尺寸 油 w 1B 18 30 300 9000 304840 承寿命验算： ( 310 由 3 2 5 9 5 337960 010/60666 h 故所选轴承合格。 倒档轴齿轮 11， ,12 倒档双联齿轮滚针轴承参数 基本尺寸 基本额定载荷 极限转速 质量 轴承代号 安装尺寸 油 w 1B 1H 42 50 20 000 85000 05042 锥滚子轴承的选择及寿命验算 初选轴承型号 30208 和 323088 因为挂 I 档时齿轮所受圆周力，轴向力，径向力最大，所以两个圆锥滚子轴承在挂 向载荷分析图如下 26 图 根据力的径向平衡条件有： 5 6 即可得F N 5 0 即可得F N 轴承的转速为 352r/算两轴承寿命： 附加轴向力： 1 1 9 5 62111 为12 所以轴承 压紧 ”，轴承 放松 ”。 所以被 “压紧 ”的轴承工作所受的总轴向力1F 相平衡，即 21 轴承 I： 8 8 27 5 6 8 8 5 111 N 轴承 F N 5 0 5 022 N 轴承的名义寿命 L（以 610 转为单位） 7) 5()( 310 由 4 9 635260 010/60666 h 故所选轴承合格。 中间轴两端圆锥滚子轴承的选择： 初选轴承型号 33228 和 32308 因为挂 I 档时齿轮所受圆周力，轴向力，径向力最大，所以两个圆锥滚子轴承在挂 向载荷分析图如下 中间轴圆锥滚子轴承受力分析 28 F N 734510 F N 根据力的径向平衡条件有： 1 0 61 9 3 1 即可得F N 5 613 2 即可得F N 轴承的转速为 1137r/算两轴承寿命： 附加轴向力： 52222 为12 所以轴承 压紧 ”，轴承 放松 ”。 所以被 “压紧 ”的轴承工作所受的总轴向力1F 相平衡，即 21 轴承 I： 8 47 3 4 N 5 8 1 111 N 轴承 F N P N 轴承的名义寿命 L（以 610 转为单位） 29 ( 310111 由 0 5 1 8 21 1 3 760 460 1010/60666 h 故所选轴承合格。 21516106)( 310222 故所选轴承合格。 轴的工艺要求 倒挡轴为压入壳体孔中并固定不动的光轴。变速器第二轴视结构不同，可采用渗碳、高频、氰化等热处理方法。对于只有滑动齿轮工作的第二轴可以采用氰化处理，但对于有常啮合齿轮工作的第二轴应采用渗碳或高频处理 14。第二轴上的轴 颈常用做滚针的滚道，要求有相当高的硬度和表面光洁度，硬度应在 63，表面光洁度不低于 8。 对于做为轴向推力支承或齿轮压紧端面的轴的端面，光洁度不应低于 7，并规定其端面摆差。一根轴上的同心直径应可控制其不同心度。 对于采用高频或渗碳钢的轴，螺纹部分不应淬硬，以免产生裂纹。 对于阶梯轴来说，设计上应尽量保证工艺简单，阶梯应尽可能少。 轴的校核计算 初选轴的直径 三轴式变速器的第二轴与中间轴的最大直径 d 可根据中心距 A 按下式初选： Ad = mmd 第一轴花键部分直径可根据发动机最大转矩 3 （ 式中： K 经验系数， K ； 动机最大转矩（ 初选的轴径还需根据变速器的结构布置和轴承与花键，弹性挡圈等标准件以及轴的刚度，强度验算结果进行修正。 30 第一轴花键部分直径 281 d ；第二轴最大直径 55间轴最大直径55d 变速器轴的最大直径 可按下列关系式初选： 第二轴： a ；第一轴及中间轴： a 第二轴支承之间的长度 L L 间轴支承之间的长度 L L 751 L 的尺寸图 轴的刚度校核 若轴在垂直面内挠度为水平面内挠度为，可分别用式（ （ （ 算 422 Ld c （ 31 422223 Ld （ 43 L d L （ 式中： 齿轮齿宽中间平面上的径向力（ N）； 轮齿宽中间平面上的圆周力（ N）； E 弹性模量（ E =05 I 惯性矩（ 对于实心轴， 644 ； d 轴的直 密 级 分类号 编 号 成 绩 本科生毕业设计 (论文 ) 外 文 翻 译 原 文 标 题 f 文 标 题 汽车制造中冲压工艺的新发展 作者所在系 别 机电工 程学院 作者所在专业 车辆工程 作者所在班级 者 姓 名 余豪 作 者 学 号 201322194 指导教师姓名 臧继嵩 指导教师职称 讲师 完 成 时 间 2017 年 4 月 北华航天工业学院教务处制 1 译文标题 汽车制造工艺的发展 原文标题 f 者 名 托尼 国 籍 美国 原文出处 要 ： 汽车制造的整体规模 和复杂性，迫使人们要经常地与降低成本、提高产品质量、满足政府对安全和环境日益严格的要求问题打交道，并要能适应款式设计和工具每年的变化。根据这些变化因素，汽车制造商要不断寻找最快素，经济的方法，来设计和制造轿车与卡车。 关键词： 制造工艺 要求 发展 历史 冲压工艺 汽车制造工艺的 发展 汽车制造中有 60%金属零部件需经塑性加工成形 , 冲压加工是 完 成金属塑性成形的一 种重要手段 ,它是最基本、最传统、 最 重要的金属加 工 方法之 一 。如 车身上 的 各种 覆 盖件、车 内 支 撑 件、 结 构加强件 ,还有大 量 的汽 车 零 部件 ,如 发动机 的排气弯 管及消 声 器、 空 心 凸 轮 轴 、 油 底壳、发动机支架、 框架结 构件、 横纵 梁等等 ,都是经冲压成 形技 术 正 向精 密 、多功 能 、 高 效 节 能、安全 清洁 的生 产 方向 发 展 ,冲压工件的制造 工艺水平及质 量 ,在 较大 程度上 对汽车 制造质量和 成 本 有直接的影 响 所调冲压工艺性是指冲压件对工艺品的适应性 , 即所设计的冲压件在尺寸大小、 尺寸精度与 基 准 、 结构形状等是否符合冲压加工的 工 艺要求 。 汽车 冲压 件都应具 有 良好的 工 艺 品性和 经济性 , 衡量 其 水平的 重要 标志 有 冲压件的 工 序数、 车身总成的分 块 数量和尺寸大小、 冲 压件 的 结 构等因 素 。 減 少冲压 过程 的 工 序数 ,意 味着減少冲压 件 数、 节 省 工 装 数 量 、 简 化 冲 压 过程 的 传 送装 置 , 缩 减 操作 人员和 冲 压占 地 面积 , 是节 约 投 资额 和 能耗的 极好措施 , 所 以 冲压制造商都 能 把 冲 压 工 序 数 设计作 为降低汽车 制造 成 本的 重 要途 径 , 甚 至 不惜 改 进产品 设计 来满足制 造工 艺 方 面的 要求 。 同时 , 还 应 采用尽 量 大尺寸 的合理 的 车身总 成分 块 , 如整 块式车 身左 右侧板及车 顶盖板 , 既可使 汽 车 外形 美观。空气阻力 減少 ,又 可減少 冲 压 件数量 及 焊点 ,能 有效 地降 低 成 本 。 而且现 代 汽车制造大 量 使用 卷 料 、 薄壳式整体 车 身结构的高强度钢板与镀锌钢板 , 都 要 求应用 冲 压 新 工 艺 。 现 代 冲 压 成形发 展和研究的重 大课题包 括有 : ( 1 ) 模块式冲压及 其 控制 ; ( 2 ) 新材料及复合材料冲 压 加工新工艺 ; ( 3 ) 特种冲压成形技术 , 2 ( 4 ) 计算机模拟冲压成形及虚拟试模技术 : ( 5 ) 模具制造技术 , 模块式冲压的突出优点在于能 把 冲 压 加工系统的柔性与高效生产有机的结合在一起 。 柔性的含义较广 , 如冲压件的几 何 形状的多种要求 , 只要通过自由编程就可获得 , 体现 了 加 工 形状 的 柔 性 。 又如既适用大 批量单品 种冲压 件的 生 产 , 更 对 小批量多 品种 加 工 发 挥 也表性 。 概 括 而言 ,模 块 式 冲 压 的 持点 是 : ( 1 ) 在冲压成形过 程 中可快速更換组合模具以提高 生 产效率 , ( 2 ) 由于具有带材的 供 带和矫 带 装置 , 可省却另设 上 料 下 料 工 序 , ( 3 ) 实现了大 工 件的不停机 加工 ; ( 4 ) 既能独立又能成系列的控制组合冲模动作 , 能 连续进 行 冲压 加工 ; ( 5 ) 冲 模具有可编和 的 柔性特点 。 一 种模 块 式冲压加 工 系统 由 一 台 带 有控制 功能 模块式冷冲 压 的 压 力 机 、 卷材带 材 送进装 轩、 带 材矫 正机 及可编 程 进给装置等构成 。 这 种 冲压系统 在 运行时可进 行 冲 模横 向位 移 、 带 材进给定位 、 冲模 重复 运行及 自动调整 下 工步 的 冲模 调整等多项功能 。 由于在冲压过 程 中进行可编 程 冲 压 , 使这种 模 块式冲压系统能柔性地 适 应 生 产 需 求 ,能 在 相同带材 上 进行 曲不同工 件及批次 的 混合生 产 ,实现不 停机的串接式加 工 ,还 同 时 在 工件 西 面 冲压 加 工 ,极大地提高了工作效率 ,有资料表明 , 模块式冲压成形使加工费用能下降至 40% 当前模块式冲压装置的集成度是很高的 , 在宽度为 300寸范围内可安排达 35个模具 , 通过冲模上端的顶板可对冲模进行独立式系列控制 , 即形成冲模的集成控制 。 整个系统的 编程 可 在 户界面和菜単下实现 ,编程涉及模具沿者横向定位納的何服驱动定位 ,带材的检验矫正及纵向进给定位 , 冲 模 的质量跟踪检验 , 冲模的调整及状况监控等多功能 。 当冲模重新配置成更換时 ,这些变化则会被参数并被控制系统所贮存 , 以务下次査询和调用 。 冲模数据包括有冲头及其组合标记 , 冲头组合在模具中的 X、 Y 坐标位置及模具轴编号等信息。 l 毫米冲压是指汽车车身冲压件的精度控制在 0范围内 ,与过去制造业通行的误差 2比 , 是个非常大的提高。这是一个以提高冲压质量和制造技术 为目标的综合项目 。该项目“ 2程 都是90 年代后期美国汽车界可 。所谓“ 2程 就是把车身装配尺寸变动量控制在 2内 , 大大严于原先的 8程 。 冲压加工成形技术是影口向汽车车身制造水平的关键因素之一 , 美国专家曽在一条汽车装配线上对 50多个个案进行实地分析表明 , 造成车身尺寸误差变动的诸多原因中 , 冲压本身尺寸造成的不累 积 误差占 23%, 其主要原因是传统的基于经验和原有工艺基石出上低水平上的模具设计与制造。 3 亚毫米冲压的中心是冲压件的精度与敏捷度西个目标 , 精度 就是使冲压件尺寸准确度控制在 0 毫米或亚毫米的水平 ,其关键是控制车身支架、立柱等结构件的尺变动 , 并使车身覆盖件分块度大 , 如采用整体左右侧板和顶盖板等 。 敏捷度含义则是指减少冲压件的生 产 准备吋间达 30% , 包括模具设计、试样制造和工装准 备时间 , 以达到极大缩短新车型制造周期的目的 , 该项目饮食有冲压和装配的集成设计、 冲压系统敏捷设计和制造、 冲压过程的智能检测和监拉、 全系统集成 4 个子项目 。 通过亚毫米冲压项日的研究 , 使冲压成形技术有 了跳 跃性的进展 , 其中包含有 : (1) 冲压过程和部件装配工艺的 设计由基于经验和传统工艺向科学和数据过程的转化 ; (2)冲压设计向 模拟试模转化 , 摒弃 了传统的尝试法 ; (3)实施模具设计制造由过去串行方式向并行方式转化 ; (4) 实 现 了过程监测和设备维护被动响应向科学预测式转变。 “ 2程 和“亚毫米、冲压 两 项目现已先后完成 ,正在美国三大汽车制造公司推 广 应用 ,取得了许多有益的成果 ,冲压成本大幅下降 , 获得日益増长的经济效益的社会效益 , 并逐步向其他国家推广应用 。 特种冲压成形技术 现代汽车冲压件的技术要求朝着结构复杂、 分块尺寸增大、 相关边的零部件较多、 承载能力变大和内应力限制严格等方向发展 。 这要求并促进特种冲压成形技术如液压成形、 精密成形、 爆炸成形、旋压成形、无模成形、激光成形和电磁成形技术的发展。限于本文常幅 ,这里主要介绍内压成形和电磁成形两项技术。液压式或注入弹性体式的成形技术 , 其高压形成过程一般包括 : (1) 有效介质如冰的膨胀或弹性体压入使内部压罚极慢增长的过程 ; (2) 流体静罚的骨高压形成过程 ; (3)极端压力如爆炸的动态过程等。介质可以是无定形的固体、液体或气体 ,在系统中介质可依据要加工的形状作任意变化 , 履行凸模功能 , 所以介质 可等同于一个万能模具 。 液压式内高压成形技术与其他冲压成形技术相比 , 有几项明显优点 : (1)在成形过程中可一次加工出如车桥、 顶盖板、 门框等大型复杂的三维几何形状的工件 , 4 (2)因为液体在成形过程中冷却作用 ,使工件被 “ 冷作强化 ” ,获得比一般冲压加工更高的工件强度 ,这使得允许采用更薄的板材 ,使工件更轻量化 ; (3)工件外表板面只与压力液体接触 ,加压过程较平缓 ,零部件成形变化均匀 ,可获得匀称的压力分布 , 并能获得者好得多的平滑外表面 ; (4)液压内盛开有的冲模和工具费用可下降 40%,特别降低了凸型零件加 工的节拍时间较短 , 约为 在特种成形工艺中是较短的 ,可实现批量生产。 利用通电线圈产生的电磁力的电磁成形工艺 , 是目前颇有前途的另一种新型加工手段。 该工艺源于六十年代核裂变研究的成果 , 但可惜一直没被人们注重 。 电磁成形工艺原理图 , 当线圈通入交流电时。数微秒内建立起磁场 ,使金属工件尤其是导电率强的铜铝材 ,质感生出电流 ,感生出电流 , 感生电流又将受到磁场力作用 , 使工件产生张力与凹模吻合迅速成形。 当线圈在工件内时 , 电磁力将使工件外张成形 , 属当前应用较广泛的一种工艺 ; 当线圈 平面平行于板件放置时 , 电磁力将使工件拉伸成形。 电磁成形技术系一种非接触成形工艺 , 其実出优点一是加工成形迅速工效高 , 二是常用于金属与非金属的连接 , 可取代粘接或焊接 : 其三是不耗脯助材料如润滑油脂等 , 有利环境保护 。 冲压过程 自 动监控 现代冲压技术的另一个重要特点是对冲压过程进行自动监控以保护冲压件的质量 。 在亚毫米冲压项目的自动检测和监控中 ,其研究成果就包括有 : 线调节和补偿系统等。 冲压过程引起工件质量发生变化的原因主要有凹凸冲模的磨损、 製纹及冲模错位等 , 这些微小变化可由高分辩率的位移转感器和冲压力转感器进行跟踪检测 。 其中位移测量是极重要的一种测量 , 该装置通常由安装在模具上方的关源和位于下方的接收单元构成 , 可监视偏差、 跟踪加工全过程、 及时输出监测信息和进行报警停机 。 一种在线冲压的图形处理系统 , 是保证冲压工件质量的有效测试方法 , 它能进行二维几何图形的标准检测 ,其项目有长度、直径、平行度、角位、冲压板材结构及识别废品等。图形处理系统是由象仪、 光学仪和照明装置等组成 ,标准的 50珊格 ,水平方向每珊格为 直方向精度为 格。监视系统使用的位移及角度传感器有光学式及电学式二种 , 前者有激光测试技术和模似光珊技术支持 ; 后者有电感流式及介质电容式 , 它们的 5 测试精度分辩率都可达到 1的水平 。 最适用冲压技术的转感器安装方案是把多种转感器集中装于一块传感器板上 ,再把它精确地固定在模具接口处 , 即冲头夹紧板上 , 利用传感数据监控冲压全过程 , 并通过控制器得到及时处理 , 保证冲 压件的质量。 f of by is a of it is as s of as it is by to to of in be of of of is to so 6 as to of (1) 2) (3) (4) 5) (6) of so of in of of in a as of be to of as to be In a (1)be to (2) to (3) (4) of (5) A by a of at of in in - 50%. 7 in is in 00MM of e is of he in or be to ie , Y of to sup C， D to nd to M of in is a is an as of 2MM in MM MM in in MM is of a to it by is on on of is of is to mm or is to on of 8 in as by is to up in to en of of a of (1) by on to of (2) AD (3) to by to (4) to 2is of to is 1is as no to is is 9 as no to of of (1) as is cm (2) (3) as an is or in of be so be to a is at (1) of (2) of is a ， to (3) is of (4)in of is in is is fi:960s to a by 10 of a of to a a 2 it is or A is to In 1. of 2. . 4. by is by of be of of a 0n!e is a is it of of is by CD 11 a is to in a it in of 指 导 教 师 评 语 外文翻译成绩： 指导教师签字： 年 月 日 注： 1. 指导教师对译文进行评阅时应注意以下几个方面：翻译的外文文献与毕业设 计（论文）的主题是否高度相关，并作为外文参考文献列入毕业设计（论文）的参考文献；翻译的外文文献字数是否达到规定数量（ 3 000 I 摘 要 随着计算机和网络技术的发展，生产生活迈向数字化，出行的方式逐渐的发生改变，人们更加依赖于工具带来的便捷，从而提高对汽车的使用性能的要求，这也对汽车的生产提出了更高的要求。因而在汽车零部件的生产过程中，为了提高汽车的安全性、实用性、耐用性等，加强零部件或总成的生产技术与制作工艺显的尤为重要，零件的精密度与强度等，会直接影响汽车整体的可靠性，从而带来不同的使用体验。本论文通过分析汽车零部件的制作工艺，在保证零部件性能的基础下，降低生产成本，提高汽车生产经济性。 关键词： 零件 精密度 经济性 效率 of to of on of so as to of of in of in to of of or of of to to of on of 录 第 1 章 绪论 . 1 题的研究背景 . 1 内外研究现状 . 1 题的目的和内容 . 3 题研究的目的 . 3 题的研究内容 . 4 第 2 章 汽车制造工艺 及经济性分析 . 5 压工艺 及经济性分析 . 5 压基本工序 . 7 压工艺中影响生产经济性的因素 . 9 压工艺的经济性分析 . 10 接工艺 及经济性 . 12 有较高经济性的焊接工艺分析 . 14 高 焊接工艺经济性的途径 . 16 装工艺 及 经济性 分析 . 18 泳涂装 的经济性分析 . 20 膜的固化（干燥）工艺的经济性分析 . 22 响 涂装工艺 经济性的因素 . 22 装工艺及经济性分析 . 23 配生产组织形式的经济性分析 . 24 车装配的 两种方式 . 24 响汽车总装经济性的因素 . 25 第 3 章 典型零件的工艺经济性分析 . 26 桥壳 工艺及经济性分析 . 26 桥壳 工艺与 焊接 接头性能 分析 . 26 桥壳工艺的 经济性分析 . 27 速器的工艺 及 经济性研究 . 28 轮材料的选择原则 . 28 高 齿轮加工工艺经济性 的途径 . 29 的工艺要求 . 29 联齿轮加工工艺及经济性分析 . 30 论 . 31 4 章 工作总结和展望 . 32 作总结 . 32 望 . 34 致 谢 . 35 参考文献 . 36 1 第 1章 绪论 题的研究背景 从 20 世纪 50 年代初到 80 年代，我国的汽车工业从无到有，直至发展成为一个完整的工业体系，从最初的以生产卡车为主，到后来生产轿车，由此也可看出，我国的轿车工业，其真正的发展时间只有二十多年，也就不难发现，汽车制造技术是我国汽车工业中最薄弱的环节。重视汽车制造的技术研究和发展，才能有效提高我国汽车工业的水平，从而满足人们日益增长的物质需 求。 为求发展汽车工业的水平，就不得不先提高汽车制造的核心：冲压、焊接、涂装、总装。从而才能提高我国生产制造的汽车在全球市场上的竞争力。冲压工艺不仅决定了车身的质量，焊接的质量很大程度上取决于冲压件的质量和精度。需要考虑到材料的回弹和开裂。目前我国整车厂内覆盖件的模具已能够自主完成，而外覆盖件的模具大部分仍需依赖国外的生产厂家。焊接工艺方面，国内的自主品牌基本都使用点焊，即使在合资企业中，点焊也占据约 80%的焊接工作。涂装、总装的工艺水平，相比起北美和西欧等地的厂家，我国的工艺水平仍有很大的提升空间。 目前 国内的厂家大多通过购买国外技术实现生产，虽然有许多工艺需要依赖国外的技术才能完成，但是也能通过这个途径，学习和研究，不断提高我国的汽车制造水平，尤其在模具的制作方面，有望在不断的研究中，提高国内模具的制作质量和效率。 另一方面，国外在计算机应用方面的广泛普及，极大的带动了汽车行业的发展，以及零件的制作精度。数控机床的使用，不仅能提高生产效率，还能提高产品的合格率，降低生产过程中由于废料造成的成本提高的问题，也减少了人员操作失误所带来的损失，但是同时也提高了工厂对于工人的素质要求。 内外研究现状 2005年以来，我国汽车行业每年投资超过 1000亿元 2007 产能力超过 1000万辆。动力总成制造工厂中大部分为机械加工设备，主要精加工设备为欧美及日本等国产品，齿轮加工设备国产机床占了大半江山，沈阳机床集团，北京机电院、北京第三机床厂等已经为一些汽车厂提供了立式加工中心生产线，东风汽车有限公司的设备制造厂也为东风本部，东风康明斯、东风本田、神龙汽车公司及其他国内汽车发动机及总成厂提供了大量的专用 2 机床生产线，中小型加工中心。目前数千台国产数控车床在汽车行业应用并获好评，大连 机床集团并购 几年为汽车发动机工厂提供了上百台高速加工中心组成的自动线，这些汽车厂家与机床厂家联手开发制造工艺及装备，其生产线的工艺技术及装备部分接近同期世界先进水平。但大部分机械加工设备的刀具 (高精度的磨具 )及数控元器件依赖进口，提高了投资成本，对汽车制造的经济具有极大的抑制作用。 总体来说，我国机械加工设备与世界先进水平还有不少差距，主要表现在以下方面。 (1)硬件：主要是数控机床无法满足汽车对精度、精度保持性、可靠性、寿命的需要。 (2)软件：缺乏将工艺系统、物流系统、 信息系统集成为制造单元或流水生产线的技术。 (3)自主创新：我们基本没有制造技术自主创新体系，在现代发动机制造技术，高速加工技术中，由高级复合化机床组成的制造单元等方面差距很大，对现代汽车制造装备特别强调。 国内主要轿车工厂引进国外高速加工机床及刀具情况 目前，国内汽车发动机及总成工厂大多引进欧美及日本等国厂商的数控生产自动线，处于国际上世纪90年代中后期水平，应用了较多，较突出的高速加工技术 (高速加工机床及高速加工刀具技术 )。 众所周知，汽车已经成为集机械、电子、信息与控制技术与一体的机电一体化产品， 同时又是具有智能信息管理系统的机器人。随着 的进一步发展，汽车的智能化与网络化程度将越来越高。 这实际上就是要求设计的汽车恰如其分地适合于不同的用途和不同的环境，如商务车、私家车、山村环境以及城市环境多发面的要求，并以有竞争性的成本和经济性制造出来。只有这样，一个汽车制造厂才能在激烈的竞争中获得好的成绩和立足之地。所以，当对汽车制造的成本问题给予应有的考虑同时，应该不断的探索新的变革和采用现代化高科技制造技术的可能性以便使新生产出的各种型号的汽车都能达到质量标准、生产率和多品种的目标，且提高生产经济性， 达到节能减排的目的。满足缩短试制周期的需要，在更短的时间内，完成全部的更为复杂的制造工艺过程，提高生产效率。 因此，汽车发展的重点是实现制造和生产过程的智能计算机辅助工艺计划、规划、控制和完善的管理制度，并且采用全自动化的生产系统体制，以便使新的产品质量达到高度的一致性，提高汽车制造经济性。 自动化的生产控制和质量管理系统可提供有关制造状况的最新数据，并能直 3 接指出制造过程中所出故障的原因，以便及时的更新和完善，改善汽车制造经济性。 目前世界各国都在不断研制各种冲压性能良好的板料，研制出高效率、高精度和高寿命 的大型复杂模具，使冲压生产模具工业进入了一个崭新阶段。在先进的工业国家，冲压生产与模具工业受到了高度重视，例如美国和日本，模具工业的年产值已超过机床行业，成为重要的产业部门。在焊接方面，作为一个新兴的焊接技术，激光焊接开始逐步为整车企业所使用。因为激光焊接的焊接部分是线而不是点焊的焊点，因此激光焊接具有更高的平整度和强度。同时激光焊接具有有利于汽车的轻量化和经济性。而涂装、总装工艺，从各国发展情况来看，北美和西欧的汽车涂装、总装工艺处于世界先进水平，许多新的涂装技术和总装技术均首先应用于汽车生产中，对于提高 汽车制造经济性起到极大的推动作用。日本的涂装技术水平已是世界先进行列了。 题的目的和内容 题研究的目的 在汽车市场上，各生产厂家都面临巨大的竞争压力。用户对质量、舒适度和安全都提出了高标准的要求，同时还要求货真价实。 这实际上就要求设计的汽车恰如其分地适合于不同的用途，并以有竞争性的成本和速度制造出来，只有这样，一个汽车厂才能在激烈的竞争中获胜。所以，当对成本问题给予应有的考虑时，也应该探索革新和采用现代化制造技术的可能性，以便使新生产出的各种型号的汽车都能达到质量标准、生产率和多 品种的目标。同时，也应满足缩短试制周期的需要。这就要求能在更短的时间内，完成全部的更为复杂的制造工艺过程。 因此，发展的重点是实现制造过程的计算机辅助工艺计划、控制和管理，并采用自动化的生产系统，以使产品质量达到高度的一致性。 自动化的生产控制和质量管理系统，可提供有关制造状况的最新数据，并能直接指出制造故障的原因。 在我国汽车制造业前期投产的生产线，企业为降低投资成本，自动化程度并不高。而现在，很多企业都逐步选用了机加工自动化生产线。 机加工自动化生产线生产不仅可以提高产品生产率，缩短生产周期，提高产品质量，更直接提高企业的经济效益。因此，特别是在汽车零部件生产线领域应用广泛，如：发动机，变速箱，差速器等关键零部件的生产。 自动化的方式有很多种，其中采用机器人代替人来进行上下料，甚至做一些 4 辅助工作以及物料转运的工作，是自动化和经济化最好的方式之一，特别适合于一些比较复杂的零件的加工，因此在汽车零部件加工中的应用也越来越多。 如果工件包括两三个工序，就可以将这几个工序放在一起由一个机器人进行上下料作业，组成一个完整的自动化生产单元；如果工件的加工节拍较长，还可以为机器人辅设轨道，机器人在轨道上运行，让一台 机器人为更多的机床服务，从而节省自动化的成本。 题的研究内容 汽车制造工艺是一类较为特殊的生产工艺，它主要针对汽车覆盖件的薄钢板进行加工。使用模具进行覆盖件的成形；使用焊接设备进行钣金件的焊接，从而获得满足碰撞法规要求的安全车身；使用涂装设备对覆盖件进行表面处理，进而获得耐用和美观的车身；使用总装设备对构成整车的部件、零件进行装配，最后得到一辆完整的车。 针对 汽车 的 整车与零部件制造工艺 的 特点，从实际出发，力求跟踪汽车制造工艺技术的最新进展 。 相关基础理论介绍以及目前国内外工艺技术水平的概述。 国 内汽车制造四大工艺，已逐步进入世界先进水平。 在冲压方面，液压成型逐渐开始研究。目前国内，冲压模具的设计和制作开始广泛使用 件进行仿真分析。 目前国内一些合资整车企业开始采用激光焊接技术。像上海大众的帕萨特就使用到了激光焊接。由于激光焊接的成本还比较高，目前主要使用于车身 键结构件、车门门框等部分。 我国从 20世纪 80年代初开始在一汽、二汽和济南汽车厂引进了国外的汽车涂装技术，油漆厂也配套引进了汽车漆制造技术。进入 20世纪 90 年代，轿车合资企业和涂料合资企业的建立，使我国汽车涂装技术及涂 料技术也达到了世界先进水平。 汽车总装配是汽车全部制造工艺过程最后的一道工序，汽车总装配就是把经检验合格的各种零件、部件和总成，按规定的技术条件和质量要求连接组合成整车，并经严格的检验程序，确认其是否合格的生产工艺。而目前国内已全部应用了机器人操作，基本上实现了全自动化，几乎可以赶上其它先进国家的水平了。 5 第 2 章 汽车制造工艺 及经济性分析 汽车制造工艺是一类较为特殊的生产工艺，它主要针对汽车覆盖件的薄钢板进行加工。使用模具进行覆盖件的成形；使用焊接设备进行钣金件的焊接，从而获得满足碰撞法规要求的安全车 身；使用涂装设备对覆盖件进行表面处理，进而获得耐用和美观的车身；使用总装设备对构成整车的部件、零件进行装配，最后得到一辆完整的车。 针对汽车的整车与零部件制造工艺的特点，从实际出发，力求跟踪汽车制造工艺技术的最新进展。相关基础理论介绍以及目前国内外工艺技术水平的概述。 国内汽车制造四大工艺，已逐步进入世界先进水平。 在冲压方面，液压成型逐渐开始研究。目前国内，冲压模具的设计和制作开始广泛使用 件进行仿真分析。 目前国内一些合资整车企业开始采用激光焊接技术。像上海大众的帕萨特就使用到了激光焊接。由 于激光焊接的成本还比较高，目前主要使用于车身 键结构件、车门门框等部分。 我国从 20世纪 80年代初开始在一汽、二汽和济南汽车厂引进了国外的汽车涂装技术，油漆厂也配套引进了汽车漆制造技术。进入 20世纪 90 年代，轿车合资企业和涂料合资企业的建立，使我国汽车涂装技术及涂料技术也达到了世界先进水平。 汽车总装配是汽车全部制造工艺过程最后的一道工序，汽车总装配就是把经检验合格的各种零件、部件和总成，按规定的技术条件和质量要求连接组合成整车，并经严格的检验程序，确认其是否合格的生产工艺。而目前国内已全部应用了 机器人操作，基本上实现了全自动化，几乎可以赶上其它先进国家的水平了。 压工艺 及经济性分析 生产冲压是所有工序的第一步。将钢板在切割机上裁剪出合适大小的板料，用于加工的板料厚度一般小于 6般先进行冲孔、切边之类的简单加工，随后进入冲压成形工序。每个工件都拥有独自的模具，只要把模具装到冲压机床上即可冲出各种各样的工件，模具的作用非常之大，模具的质量将直接决定生产出来的工件的质量。冲压乃是一种金属加工的方法，建立在金属塑性变形的基础上，利用冲压设备和模具对裁剪之后的板料施加压力，从而使板料产生塑性 变形或者分离，以获得一定形状、尺寸和性能的冲压件。冲压工序按加工性质的不同，可分为两大类型：分离工序和成形工序。冲压工序的四个基本工序：冲裁、弯曲、 6 拉深、和局部成型。 汽车覆盖件的冲压工艺，一般情况下都由拉深、修边冲孔、翻边三个基本工序组成；部分零件需要落料或冲孔，或者是多次修边、冲孔或翻边，有的工序可以进行合并，从而减少加工时间。因此，对于一个汽车覆盖件来说，要确定其冲压工艺，就必须具体的分析该零件的形状、结构、材料和技术要求，结合生产和生产设备等条件，才能最终确定。 冲压是一种在常温下对材料进行的冷变形 加工，也叫冷冲压或板料冲压，是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，属于材料成型技术。其中冲压所使用的模具简称冲模，是将金属或非金属批量加工成所需冲件的专用工具，起到的作用至关重要，直接影响着冲压的批量生产，和先进冲压工艺的应用。 其中冲压工艺与模具、冲压设备 和冲压材料共同组成了冲压加工的三要素，与其他技术相比，冲压加工在技术和经济方面都具有独特的优点：其一，模具决定了冲压件的尺寸与形状精度，且冲压件的表面质量不会受到破坏，冲压质量稳定，而且模具具有较长的 使用寿命，不需要经常更换，能有效降低成本投入，提高经济性。其二是利用冲压加工，可以获得其他加工所不能或难以制造的薄壁、质轻、尺寸范围较大、形状较复杂的零件，加之冲压加工时的冷变形硬化效应，冲压件的强度和刚度都具有较高的参数。其三是不产生切削碎料，材料消耗较少，且在常温下就能完成，不需要其他加热设备，冲压件的生产成本较低，省料，节能。其四为生产效率高，操作方便。由于冲压工艺是依靠冲模和冲压设备实现加工的，压力机的普遍行程次数基本能达到每分钟几十次到数百次，甚至在千次以上，且每次冲压行程基本保证了一个冲件的产生 。而现如今的压力设备，基本实现机械化和自动化，操作十分简便，能够达到快速的批量生产的目的。 对于厂家而言，为了获得质优价廉的冲压件，往往需要有优质的板料、先进的模具和性能优良的冲压设备。再依据板料的成型特点和变形汇率，可以对工艺程序以及模具与冲压设备进行合理的技术改进，以达到更高的经济性。 7 压基本工序 图 2压基本工序 分离工序是使 冲压件与板料沿设计要求的轮廓线相互分离的工序，并获得一定断面质量的冲压加工方法，其中包括修剪、切口、切边、落料、冲孔等工序。根据被加工材料的形态和受力情况进行划分。 在分离工序中，剪裁主要在剪床上完成，落料和冲孔又合称为冲裁。冲裁是使坯料按封闭的轮廓进行分离的工序。落料时，冲落的部分为成品，而余料为废料，冲孔则是为了获得带孔的冲裁件，其中冲落部分是废料。 冲裁变形。冲裁是使材料分离，从而得到一定的形状和尺寸。冲裁时，板料的变形和分离过程，对冲裁件的质量有很大的影响。其过程可分为三个阶段：弹性变形、塑性变形、 断裂分离。 8 凸凹模间隙。凸凹模间隙不仅极大程度上影响冲裁件的断面质量，也影响模具的使用寿命、卸料力、推件力、冲裁力以及冲裁件的尺寸精度。 间隙过大，凸模刃口附近的剪裂纹较正常间隙会向里错开一段距离，因此光亮带会小一些，剪裂带和毛刺较大；间隙过小，材料中的拉应力减小，压应力增大，裂纹的产生受到抑制，凸模刃口附近的剪裂纹较正常间隙会向外错开一段距离，导致上下裂纹不能很好的重合，从而导致毛刺增大。只有当间隙控制在合理的范围时，上下裂纹才能基本重合于一线，产生的毛刺也最小。间隙对卸料力、推件力也有着明显的影响。间隙 越大，则卸料力与推件力越小。 冲裁件断面质量的要求越高，选取间隙值应越小。对于冲裁件断面质量无严格要求的，应尽可能加大间隙，这样有利于提高冲模的使用寿命。 为得到光滑面，消除断面粗糙度和斜度，应该对冲裁件进行修整，每边修整量应为 整后获得的表面粗糙度应该为 表 2 1 分离工序分类 表 工序名称 特点及常用范围 切断 用剪刀或冲模切断板料，切断线不封闭 落料 沿封闭线冲切板材，冲落部分为冲件 冲孔 沿封闭线冲切板材，冲落部分为废料 切口 于胚料上沿 不封闭线冲压形成缺口，切口部分发生弯曲 切边 切除冲件的边缘部分 剖切 将一个冲压件切成两个或多个冲件，多用于成双冲压 成型工序是保证冲压件在不破裂的条件下，变形应力达到屈服极限之后，有相应的塑性变形发生，从而使零件的形状和尺寸达到指定范围的加工方法。成型工序主要有弯曲、旋压、胀形、缩口、拉深、翻边等。 表 2 2 成型工序分类表 工序名称 特点及常用范围 弯曲 把板料弯成一定的形状 卷圆 把板料端部卷圆 扭曲 将冲件扭转成一定的角度 翻孔 把冲件上有孔的边缘翻出，竖立边缘 翻边 把冲件的外缘 翻起圆弧或曲线状的竖立边缘 扩口 把空心件的口部扩大，多用于管子 缩口 把空心件的口部缩小 起伏 在冲件上压出肋条、花纹或文字，在起伏处整个厚度都有变形 拉伸 把平板形的胚料制成空心件，厚壁基本不变 变薄拉伸 把空心件拉伸成侧壁比底部薄的工件 卷边 把空心件的边缘卷成一定的形状 胀形 使冲件的一部分凸起，呈现肚形 旋压 把平板形胚料用小滚轮旋压出一定的形状。（分变薄与不变薄两种） 9 整形 把形状不太确定的冲件矫正成型 校平 压平平板形的冲件，提高平面度 压花 在冲件上压出文字或花纹，只在 冲件厚度的一个平面有变形 压工艺中影响生产经济性的因素 钣金在成型过程中常见的缺陷有开裂、起皱、回弹以及表面质量问题。 开裂的主要原因是由于材料在拉伸过程中，应变超过其极限，从而造成失稳所产生的。可通过减小应变，如选择合理的胚料尺寸和形状，调整拉延筋，增加辅助工艺，改善润滑条件，修改工艺补充面，修改压边面以及调整压边力；选择拉延性能好的材料；增加辅助工序。 图 2起皱则是由于压缩失稳。厚度方向不稳定，当沿板料平面的应力达到一定程度后，在厚度方向产生失稳现象，从而发生 钣金起皱。程度较轻的是造成表面质量问题，另外当板材与模具接触后，在应力集中处摩擦造成的表面划痕也会引起表面质量问题。拉伸零件时，表面有时会产生划痕，影响工件的表面质量 ,将有极大可能造成废品。其主要原因是： （ 1）有尖利的压伤存在于凹模或凸模表面，从而致使工件表面相应产生拉痕。 （ 2）间隙过小或间隙不均匀，使得工件表面在拉延时被刮伤。 （ 3）圆角表面粗糙的凹模，在拉延时工件表面也会被刮伤。 （ 4）冲模工作表面在冲压时材料表面不清洁或混进杂物，从而压伤了工件表面。 （ 5）当凹模、凸模硬度低时，有金属废料附着于表 面上而产生黏结现象， 10 也会使工件表面产生划痕。 （ 6）润滑油的质量，会影响工件表面的粗糙度，当粗糙度不合格时，就成为了一种表面质量问题。 图 2力示意图 如果产生起皱，表面质量不合格，则需要对零件进行二次加工，甚至直接导致整个胚料报废，将极大增加生产成本，降低利润。为了避免起皱，可以在产品设计方面，减少拉伸深度，避免产品形状的急剧变化，增加吸皱形状；工艺上合理安排工序，优化胚料形状以及压料面等。而对于解决表面质量问题，均匀的各向拉伸显得尤为重要，以及调整胚料的流动。 材料冲压成形以及修边后，由于弹性卸 载，会导致局部或整体发生变形。解决回弹的问题主要有两种方法：使零件尽量多的处于塑性状态从而达到减少回弹的目的，另外一个是分析得到的回弹量，再通过修改数模形状，提前对形状回弹做出补偿，从而减少回弹引起的零件变形。 压工艺的经济性分析 冲压工艺的经济性体现在三个方面，冲压件的成本分析，降低制造成本的措施，技术经济分析。 （ 1）冲压件的成本分析 冲压件的制造成本为：制造成本 （费用）；材料费，包括原材料费、外购件费；加工费，包括工人资、设备折旧费、车间经费等；模具费。 产品成本受产量的影响较大，特别 是冲压生产尤为突出。在一定条件下，企业生产产品数量的增减，将会引成本中某些费用的变化，其结果使得成本发生波动。为此可将产品成本分为固定费用和变动两部分。 固定费用是指在一定时期和一定产量范围内，它的总额不随产量变动而变动，它是维持生产能力而基本不变的费用。例如模具、设备折旧费，加工费中的固定工资部分和各种经费等。但是单位固定费用，也就是分摊在每个产品上固定费用却是可变的。即单位固定费用与产量成反比变化。 变动费用是指它的总额随产量的增减而成比例增减，如图 1如产品直接耗用的原材料费、外购件费、外协件 加工费等。但就产品单位费用而言，变动费用则基本不变。 11 冲压件生产成本是由固定费和可变费这两部分组成的，所以只要设法降低固定费用划可变费用，都能使生产成本降低，利润增加。可见企业要提高经济效益，就要在降低成本上下功夫。 （ 2）降低制造成本的措施 降低产品成本，包括增产、节约两个方面。增产可降低产品成本中的固定费用，相对而地减少消耗，节约便能直接降低消耗，它们都是降低成本的重要途径。 冲压件的成本包括材料费、加工费、模具费等项。因此，降低成本，便是要降低以上各项费用。试制和小批量冲压生产中，降低成本的途径有，降 低成本中的固定费能取得较好的经济效果，其中降低模具费，是降低成本的有效措施。除工件质量要求严格 ,必须采用高的正规模具外 ,一般情况下是采用工序口分散、结构简单、制造快速，而价格低廉的简易模具，用焊接、机械加工用钣金等方法制成。 冲压生产中，工艺合理化是降低成本的有力手段，一般在制定新产品工艺时进行。当产量发生变化，模具寿命短或因事故发生损坏时，由于更改产品设计而改变模具时，以及变形设备等生产条件变化时，要重新讨论（研究）产品工艺。 由于工艺合理化能降低模具费、节约加工工时。降低材料费等，所以必然降低零件总成本 。 例如制造灯头，过去采用的方法是：落料、拉深、切边、冲孔、滚螺纹和铣槽等六道工序。而后改为落料、压卷成杯形件、压制螺纹和冲孔四道工序。由于取消了铣槽工序，材料厚度由 约材料达 56%。 多个工件同时成形 产量较大时，采用多件同时冲压，可使模具费、材料费和加工费降低，同时有利于成形表面拉力均匀化。图 1 个工作的例子。 左右对称成形时，不仅可使变形均匀，改善受力状况，同时还降低了成本。 自动化生产，从安全和降低成本两个方面来看，将成为冲压加工的发展方向。今 后不仅大批量生产中采用自动化，在小批量生产中也可采用自动化生产。 在大批量生产中采用自动化时，虽然模具费用较高，但生产率高，产量大，分摊到每个工件上的模具折旧费和加工费却比单件小批量生产时要低。 从生产安全性考虑，在小批量多品种生产中采用自动化也是可取的，但自动化的经济性问题，急待研究。 在自动化生产中，降低成本的手段是高速化。与高速化并行的是多列化，这样可以降低加工费和提高材料利用率。 为实现压力机的高速化，需要相应解决噪音振动和延长模具寿命问题。高速压力机要求足够的刚度和精度，一般以闭式双点结构为宜，为 减小噪音和振动， 12 倾向于铸铁机身，而且运动部件要求实现平衡。为延长模具寿命，可采用高寿命的新材料，如硬质合金模具和模具表面强化处理。在冲压生产中，工件的原材料费占制造成本的 60%左右，所以节约原材料，利用废料具有非常重要的意义。提高材料利用率是降低冲压件制造成本的重要措施之一。特别是材料单价高的工件，必须慎重研究。 降低材料费的方法如有：在满足零件强度和使用要求的情况下，减小材料厚度；降低材料单价；改进毛坯形状，合理排样；减少搭边，采用少废料划无废料排样；单列排样改为多列排样；对称压制；多件同时成形，成形后再 切开；无底拉深时，可先用带料（条料）焊接后再成形；组合排样；利用废料。 接工艺 及经济性 作为现代机械制造业一种必要的工艺方法，随着技术的进步，在汽车制造中不断运用到焊接过程、新材料、新方法，镀层钢板、轻金属材料的焊接问题，聚合物材料、复合材料、异种材料、特种材料对汽车焊接提出了新的挑战。机器人和自动化技术在汽车焊接过程中大大提高了汽车焊接的外观。 在汽车制造中，焊接工艺能有效的节省金属材料 15%到 20%，减轻金属结构的自重，密封性强，同类和不同类的金属材料能有效连接，制造双金属结构。作为一个拥有许 多小零件的产品，焊接能将小零件逐步的装配，从而制造出形状复杂的结构件，另一方面，在多数情况下，焊接接头甚至能达到高于母材的强度，产品质量远比铆接要好的多，但因为受热不均匀的情况出现，焊接后焊接应力和变形的产生，会导致出现裂纹。 图 2 4 焊装总成示意图 焊接工艺在汽车厂中有着不可替代的地位，刚性强，而焊接生产线的灵魂就 13 是焊接工艺设计，涵盖的知识内容十分广泛，车间的工艺水平、物流、投资和预留发展，皆来自于像机械化、电控、建筑、结构、水道、计算机、通讯、电气和环保等，其生产线的工艺设备种类和数量、夹具形式、机 械化输送方式、物流工位器具形式及控制模式也由此决定。在焊接生产线的开发中，焊接工艺设计占有举足轻重的地位，决定了一条焊接生产线是否具有较高的性价比。 金属等固体内部原子之间的间距小，结合力牢固，所以能够保持固定的形状，要破坏这些原子间的结合力，必须向其施加足够的外力才能够达到破坏的目的，从而使金属变形或分离成两块。而从物理本质上来看，要是两个金属构件连接到一起，就是要使金属表面上的原子彼此接近到金属晶格的距离。 按焊接工艺特点分类，可分为熔焊、压力焊、钎焊。 熔焊：在高温等的作用下，致使连接处的金属在熔化状 态下完成的焊接方法。 压力焊：在一定压力下完成的焊接方法。 钎焊：用低于母材熔点的金属作为钎料，将焊件和钎料加热到母材熔点和钎料熔点之间的温度，致使钎料呈液态而润湿母材，填充接头间隙并与母材互相扩散而实现焊接的方法。 图 2 5车身制造中常用的焊接方法及典型应用实例 14 车身具有刚性差的特点，因此，使用多点定位夹紧的装焊夹具在装焊过程中是必不可少的，焊接处的贴合和相互位置才能得以保证。在设计制造过程中，车身通常被分为若干个分总成，各分总成又由若干个合件组成，合件又可拆分为零件。而焊接的顺序是由零件到合件 ，再由零件和合件焊装成分总成，继而形成车身总成。 有较高经济性的焊接工艺分析 点焊（ 焊件装配成搭接接头，并压紧在俩电极之间，利用电阻热融化母材金属，形成焊点的电阻焊的方法。 图 2焊示意图 其控制部分由一台微电脑控制箱为主要部分。具有存储和输出数据的功能，控制着点焊机的所有参数需要对参数进行设定时，可以通过外接数据编程器实现，来实现理想的焊接效果。变压器一般为水冷式变压器，作部分由通水电缆和焊钳构成，其中焊钳是直接用于生产的操作工 具。 点焊的板厚一般小于 厚大于 本不会去采用点焊。点焊接头的设计，通常采用搭接接头和折边接头，由等厚度或不等厚度的两个或两个以上的工件组成。还应考虑电极的可达性，方便抵达焊接部位。边距、搭接量、点距、装配间隙和焊接强度也应作为设计时主要考虑的几个因素。 无论是点焊、缝焊或凸焊，工件的表面清理工作都是必不可少的，保证接头质量的稳定。一般有机械清理和化学清理两种。机械清理方法中，常用的有喷砂、喷丸、抛光、用纱布或钢丝刷等。不同的金属和合金，采用的清理方法不同。 铝及其合金对表面清理的 要求十分严格，由于它们对氧的化学亲合力极强，即使是刚清理过的表面，也会很快被氧化，形成氧化铝薄膜。因此在焊前，其清理后的表面允许保持的时间是有严格限制的。一般用化学方法去除铝合金的氧化膜，将工件放进碱性溶液中去油和冲洗后，在正磷酸溶液中腐蚀。在溶液中腐蚀 15 的同时，需要对其进行纯化处理，以此减缓新膜的形成速度和填充新膜孔隙。其中重铬酸钾和重铬酸纳是工业上最为常用的纯化剂。在除氧化膜的同时，不会对工件表面造成过分腐蚀。然后进行冲洗，再在硝酸溶液中进行亮化处理后，再次冲洗。再在温度为 75 摄氏度的干燥室中干燥，活用热 空气吹干。这样便可在焊前保持 72h。也可采用机械方法清理铝合金。如用电动或风动的钢丝刷等。为了保护工件表面的光洁，钢丝刷的钢丝直径最好不超过 度大于于 40子与工件之间的压紧力不超过 15到 20N，进行焊接的时间应控制在清理后的 2到 3小时内。为了保证焊接质量的稳定性，就目前而言，国内的汽车制造厂，一般在化学清理后，焊接前会用钢丝刷清理工件搭接的内表面。在两个铝合金工件的两电极之间的总阻值 在清理镁合金的时候，化学清理的方法较为普遍，一般先经腐蚀，然后在铬酐溶 液中进行纯化，在表面会形成致密的氧化薄膜，它具有稳定的电气性能，能在空气中裸露较长时间，性能也不会发生改变。等等，不做赘述，总体说来，处理方法与其化学性质有很大的关系，需要根据不同的材料，在焊接前进行相应的焊前处理，焊接的效果才能到达最佳效果。而对于有镀层的钢板，可以不用特殊清理直接进行焊接，除少数例外。带有磷酸盐涂层的钢板，其表面电阻较高，会导致在低电极压力下，焊接电流无法通过，必须采用较高的电极压力进行焊接。汽车车身所使用的大部分材料都为低碳钢，其含碳量小于 电阻率较为适中 ,对焊机功率的要求不 是很高；形成结晶的温度区间较窄，高温强度低，热膨胀系数小，开裂倾向小；塑性温度区比较宽，在不使用大电极压力的情况下就能获得所需的塑性变形；微量元素与碳的含量较低，又因为没有高熔点氧化物，淬火组织或夹杂物的产生极少，甚至没有。这类钢具有良好的焊接性，其焊接电流，电极压力和通电时间等工艺参数具有较大的调节范围。 在点焊淬火钢时，由于其冷却速度极快，硬脆的马氏体组织随之产生，裂纹也会在应力较大时产生。通常采用电极间焊后回火的双脉冲点焊的方法来消除淬火组织、改善接头性能，双脉冲中第一个电流脉冲为焊接脉冲，第二个为回 火处理脉冲，使用这种方法时应注意，两脉冲之间的间隔时间一定要保证使焊点冷却到马氏体转变点 度以下，保持适当的回火电流脉冲幅值，避免焊接区的金属重新超过马氏体转变点而引起二次淬火。 电阻焊的材料为不锈钢、高温合金时，工件表面保持高度清洁显得十分重要，因此这些金属在运输、存放和加工过程中常常用抗蚀油保护。在涂油表面未被车间的赃物或其它不良导电材料所污染的情况下，油膜极易被挤开，接头的质量不会受到杂质影响。因为油、尘土、油漆的存在，能增加硫脆化的可能，从而使接头产生缺陷。清理方法可用激光、喷丸、钢丝刷或化学腐 蚀，而对于特别重要的 16 工件，有时用电解抛光，但这种方法复杂而且生产率低。 缝焊是将工件装配成搭接或对接接头，并置于两滚轮电极之间，滚轮加压工件并转动，连续或断续送电，形成一条连续缝焊的电阻焊方法。 工作时，相邻焊点部分互相重叠，密封性更好。蛋缝焊分流现象严重，焊接相同厚度的工件，其焊接电流为点焊的 2 倍。一般只适用于焊接厚度小于3钣金结构，如油箱等。 图 2焊示意图 对接电阻焊按焊接过程不同分为电阻对焊和闪光对焊。 电阻对焊操作简单，工件装配成对接接头，端面紧密接触，利用通电的电阻热，使工 件加热至塑性状态，断电后迅速施加顶锻力完成焊接，这样的加工方法加工出来的产品接头比较光滑，但是对工件端面的焊前加工和清理的要求较高，加工和清理不当，容易造成端面加热不均匀的情况，夹杂氧化物，焊接质量不易保证。适用于端面简单，强度要求不高，直径小于 20工件。 闪光对焊工艺是使端面逐渐移近，达到局部接触，加热接触点，使之融化并达到一定的温度范围，然后断电施加顶锻力、清理毛刺完成焊接。这种工艺对工件端面的焊前清理要求不高，一部分杂质会随闪光火花带出，另一部分随金属液体挤出，具有夹渣少，质量高的特点。但是这种 加工方法损耗的金属较多，需要工件留出较大余量。 高 焊接工艺经济性的途径 表 焊接方法汇总 焊接方法 主要接头形式 焊接位置 钢板厚度/焊材料 生产率 应用范围 焊条电弧焊 对接、搭接、 T 形接、卷边接 全位置焊 320 碳素钢、低合金钢、铸铁、铜及铜合金 中等偏高 静止、冲击、震动载荷下工作，补焊铸铁件缺陷和损 17 坏的构件 气焊 对接、卷边接 全位置焊 碳素钢、低合金钢、铸铁、铜、铝及其合金 低 耐热性、致密性、静载荷、受力小的薄板结构，补焊铸铁件及损坏的构件 埋弧 焊 对接、搭接、 T 形接 平焊 0 碳素钢、低合金钢、铜及铜合金 高 各种载荷下，成批生产、中厚板长直焊缝和较大直径环缝 氩弧焊 对接、搭接、 T 形接 全位置焊 5 铝、铜、镁、钛及钛合金、耐热钢不锈钢 中等偏高 致密、耐腐蚀、耐热的焊件 二氧化碳焊 对接、搭接、 T 形接 全位置焊 5 碳素钢、低合金钢、不锈钢 很高 致密、耐腐蚀、耐热的焊件 电渣焊 对接 立焊 40450 碳素钢、低合金钢、不锈钢、铸铁 很高 焊接大厚度的铸件、锻件 等离子弧焊 对接 全位置焊 2 不锈钢、耐热钢、铜、镍、钛及钛合金 中等偏高 用一般方法难以焊接的金属及合金 对焊 对接 平焊 小于等于20 碳素钢、低合金钢、不锈钢、铝及铝合金 很高 焊接杆状零件 电阻点焊 搭接 全位置焊 碳素钢、低合金钢、不锈钢、铝及铝合金 很高 焊接薄板壳体 缝焊 搭接 平焊 3 碳素钢、低合金钢、不锈钢 很高 焊接薄壁容器和管道 钎焊 搭接、套接 平焊 碳素钢、合金钢、铸铁、铜及铜合金 高 用其他焊接方法难以焊接的焊件，对强度要求不高的焊件 通过分析不难发现，在焊接这块降低成本 的途径有两种，其一是材料，其二是焊接工艺的设计，焊接方法的选择。材料设计到材料的选择以及保护，适当的材料能够减少加工工序，有效减少工作量，如淬火钢，容易在应力较大的情况下产生裂纹，韧性不够强，且会产生淬火组织，需要再加工消除淬火组织，有引起二次淬火的可能性，对生产工艺的精确度要求较高，相比而言，低碳钢的优点就尤为明显，具有焊接性能好，工艺参数的可调节参数范围较宽，不产生淬火组织等特点，能有效降低生产成本，提高焊接经济性。对于工艺设计而言，一方面需针对材料而言，而另一方面，焊接的设备以及焊接方法的选择是提高经 济性的有效途径，焊接机的使用寿命，焊接机的维护，还有焊接机的焊接性能，这都是影响焊接工艺的经济性的重要指标。 从焊接中去考虑的话，焊接接头结构破坏是多起源于焊接接头区，这些都要 18 与焊接材料的选用，结构的是否合理，结构工艺如何都息息相关，同时于接头设计也有一些直接的关系，所以说我们要主要到焊接接头的设计，同时要根据焊接工艺的原则性来做焊接工艺的调整。 图 焊接接头遵循的原则： （ 1）处理焊接接头的时候应要尽量的简单，焊缝的金属其量能少则少，不应将最大的截面设置为焊接接头，如此能有效防 止接头出现焊接缺陷的情况出现，焊接缺陷问题的发生，会影响到焊缝局部区域应力集中的问题。（ 2）进行焊接接头设计的时候，焊接的工作量要尽量往少的的方向设计，相对而言，更方便于制造和检验一些构件产品。 （ 3）对于焊接构件焊缝外形结构的要注意连续性同时要注意接头的圆滑。 （ 4）要做好角焊缝接头，要特别重视于焊脚的尺寸设计和选用，因为焊脚尺寸关系到焊缝的承载面积，同时还是因为焊脚材料是与焊脚的尺寸是成正比的，注意好以上两点相对可以减少不必要的麻烦，处理焊接来说更加方便。 （ 5）对于焊接强度的残余应力问题，要注意焊接强 度的影响，对于焊缝和母材在正常工作的时候要注意塑性和变形的能力，要注意接头的强度。 装工艺 及 经济性 分析 汽车工业的高速发展，使得作为汽车生产与维修重要环节的涂装工艺，也在各方面快速发展。汽车涂装的目的是为了增加美观以及保护物体表面，避免太阳光线、热、盐分、药品、雨水等的腐蚀作用，还有耐热、耐油、防污等功能。 涂装工艺相对而言，其工艺过程较为复杂、技术要求较高。主要有漆前预处理、底漆、喷漆工艺、烘干工艺等，其过程需要精细的工艺参数控制和大量的化学试剂处理。作为各公司的技术秘密，涂装工艺的发展受到限制 ，技术无法快速发展，相互促进，极大程度上影响着经济性的提高。 涂装前处理工艺的目的包括提高涂料附着力，涂层的使用寿命得到延长；为涂层创造一定的基础条件，保证涂层的平整、美观；提高被涂物和涂层的防腐蚀能力。涂装工艺的严谨性，对于涂装前处理也提出了严格的要求，从而提高了生 19 产成本，抑制汽车制造的经济性的提高。 涂装前的预处理、涂层固化、涂料的涂布三个步骤构成了涂料的涂装工艺。喷涂又由上涂、中涂、下涂组成，一般为三次或三次以上，下涂防止生锈、腐蚀，中涂在底漆之上，起填充基层的作用，增加厚度至可以上涂的程度，为上涂做 平滑基础的准备。上涂则主要起到了美观以及防止太阳光线、盐分等的腐蚀损坏作用。 为了适应在各种气候条件下，而车身的漆膜不发生劣化和锈蚀，又要保持美观，严格的要求着汽车的涂装质量。电泳底漆、中涂、面漆 3系是目前较为典型的轿车车身涂装工艺。有焊缝密封和底板防护涂层的喷涂在电泳底漆和中涂之间，保证了车身的密封、降噪声和防锈，且面漆后内腔喷涂防锈蜡。 汽车