汽车制造工艺及装备

汽车制造工艺及装备（精选10篇）

汽车制造工艺及装备 第1篇

现代社会发展离不开创新,自主创新是可持续发展的根本动力,高校人才培养必须顺应时代的需求,高等教育是人才强国战略的中心,是实施科教兴国和培养创新人才的主阵地,尤其是普通本科高校在实施人才强国战略中发挥着全局性、先导性,甚至决定性的作用[1]。培养具有创新精神和解决问题能力的高素质复合型人才一直是高校教育宏观调控的一种重要手段,是本科学生适应经济、文化、政治、科技发展的需要。教育部已将高校学生创新能力培养列为教育的核心问题[2]。创新教育是一种渗透在教育工作中的思想观念、贯穿在教育实践中的原则方法。学生的独立意识、创新精神、运用知识探索未知领域的能力、自学能力,科研能力的提高,可以通过每一门课程来培养和提高[3]。《汽车制造工艺及装备》是车辆工程专业的专业课,在完成了基础知识和专业基础知识的教学后开设的。通过该课程学生可以掌握现代汽车生产体系,掌握汽车典型零部件制造技术和工艺,掌握汽车整车制造的工艺、技术和装备等知识内容,学生获得必要的材料成形、机械加工、冲压、装焊、涂装、装配等方面的知识。这些知识是学生今后进入汽车企业工作的基石。本人在教学过程中,从以下几方面培养学生的创新思维能力。

二、发散思维教学方式

发散性思维指的就是在人解决问题的思维过程中,对某一问题的解决,要求产生多种可能的解决方法,而不是单一方法的思维方式。每个人都拥有发散思维的潜能。培养和锻炼发散性思维能力,可以提高人类的智力过程。发散思维具有流畅性、变通性、独特性和多感官性特点[4]。其中,独创性是发散思维成果的本质。独创性体现的是发散思维成果的新颖、独特、稀有的特点,是发散思维的灵魂,因而它更多地表征发散思维的本质,属于最高层次。努力培养学生的发散思维能力能充分发挥学生在《汽车制造工艺及装备》学习中的主体作用。提高他们多角度、多方面、多层次地观察问题、分析问题和解决问题的能力。利用思维导图来拓展学生的思维。思维导图是一个自然的思维工具,它利用的就是这些自然结构的灵感和效率,所以受到广大教育工作者的重视。“一图胜千言”思维导图将抽象思维的内容转译为形象思维的图形,便于人们对知识组织、记忆和回忆[5]。例如,讲汽车底盘典型零件制造工艺时,把齿轮类零件的相关知识绘制成思维导图,如图1所示,引导学生联想或思考该零件加工中涉及到的相关知识,使学生关联掌握相关知识,使学生学习知识的过程由简单向复杂、由低级向高级发展,让每个学生的头脑智力得到最大限度的发挥,帮助学生高效学习。思维导图也便于学生对知识的组织、分析和复习,从而能开阔学生的视野,对其他零件的制造工艺问题可以举一反三、触类旁通,从而大大提高课堂教学的质量,培养学生的创新思维能力。通过思维导图的尝试,把同一主题的零散知识以思维导图的形式加以整理和制图,活跃学生的思维方式,提高创新能力。

三、问题为中心式教学

谈到创新教育,人们首先想到的就是美国。美国的探究性学习在大学正成为一种积极有效的教与学的策略和手段[6],以问题为中心的学习是一种关注经验的学习,是围绕现实生活中的一些结构不明确的问题所展开的调查和寻求解决方法而组织的。参照美国问题式教学方式,在《汽车制造工艺与装备》课程中进行探索实践。

问题为中心的教学模式主要是分组进行,6~8人一组,主要过程如下:

1.提出问题。根据学生的基础知识,对不同的教学内容,设置合适的问题。该问题意在诱发学生探索未知知识的好奇心。

2.制定解决问题的计划和途径。在每次该内容教学前两节课把问题交给学生,让学生自己探究拟解决问题的方法。学生先制订收集信息和解决问题的计划,进行必要的研究、分析,下节课的时候请相关学生来分享自己的计划和分析内容,教师可以针对学生的计划给予引导和指导。

3.在课堂上展示解决问题的结果。学生根据自己的计划查阅相关的书籍和媒体,把有关问题的细节知识组织起来,以适当的形式展示在课堂上,最好再提一些相关的问题,并确定获取更多信息的领域。教师针对学生的展示结果引入教学内容,学生从教师的讲解中找出自己的差距和不足,从而更好地提高自主学习和探究新知识的能力。

例如,在学习汽车焊装工艺时,给学生设置的问题是“汽车整车制造中,有哪些部位需要焊装工艺,当前对该部位的焊装都采用哪些焊装方法?”这看似是一个比较简单的问题,但该问题需要学生有焊接基础知识、整车结构和制造工艺的相关知识及对各个汽车公司有相关的了解。学生针对这个问题制定了解决问题的计划和途径。图2为某一组学生制定的计划。该组学生根据分工针对自己的任务进行了查阅和整理,以表格和ppt的形式展示。表1为第一组学生展示的部分内容。

以问题为中心的教学模式都是以问题作为整个过程的驱动力,这些问题最终也许没有准确答案,却能使学生参与学习和信息收集中学到新知识。在问题分析和解决的过程中,学生会进行认真的思考和探究,也会对自己的结果进行充分的反思和自我评价。所以,探索和研究就是创新的基础,以问题为中心的探究式教学过程,在教师的指导下,以学生为主体,通过教师提出问题,引导学生自己观察、思考、讨论、找解决问题的方法,提高了学生的创新意识,挖掘学生求知的潜能,是实现高校创新型人才培养不可缺少的教学方法。

四、成果验收平台

开发高校学生的创新思维潜能,主要目的并不是让学生来填补科学上的空白,而是通过创新教育的过程来培养他们创造性学习的能力,来迎接未来信息社会的挑战。本课程教学过程中创新能力培养的主要目标,根据学生的心理特点,积极、有效地促使他们从“求学期”向“创造期”过渡,提高学生的再学习能力和实践创新能力。科技论文是科技工作者对其创造性研究成果进行理论分析和科学总结,并得以公开发表或通过答辩的科技写作文体。科技论文是将研究的成果和知识总结整理升华提高并发表公布出来,是科技转化为生产力的重要媒介,是科技人员实现自身价值和衡量自我专业水平的重要尺度,也是自身发展完善的需要[7]。根据课程的改革和实践,为了验收学生新知识的掌握情况和创新能力的提高情况,针对课程的相关内容,建立了科技论文题目库,表2为部分论文题目。课程结束的前两周布置给学生,每名学生一个题目,通过对知识的掌握情况和学习能力,每名学生上交科技论文一篇。学生写论文前要利用一节课的时间来讲解科技论文写作的相关知识并指导学生如何查阅文献资料。再根据学生的写作情况对其进行指导和修改,选出优秀论文在课堂展示。通过科技论文的验收,学生创新思维得到实际的锻炼,认真撰写论文的学生基本上具备了创造性解决问题的能力。

五、结语

通过《汽车制造工艺及装备》课程对学生创新能力提高的教学实践,学生的创新能力得到了提高和改善,主要表现在以下几方面:

1.利用思维导图辅助知识管理,为学生发散思维的发展提供了保障。思维导图可以将相关的知识图示化、网络化,以清晰的层次和突出的重点把知识进行整理和分类,将零散的知识点进行有效的整合,使知识系统化,从而把相关的知识建立完整的知识体系。提高学生有效学习知识的能力,使学生思维更加活跃。

2.以问题为中心的探究式教学开拓了学生的思维方式。探究是创新的基础,通过对学生设置合适的问题,引导学生以问题为中心,主动去寻找解决问题的方法和步骤,在探究过程中获取知识,培养了创新和思维能力。并通过分组合作,学生在解决问题的同时也锻炼了团队合作的能力,使学生的综合素质得到提高。

3.科技论文的写作为以后学生科研成果转化能力的提高打下了基础。每件事情都是从基础做起的,任何科技工作者也不是一开始就会写科技论文的。通过课程对学生科技论文写作能力的锻炼,培养了学生今后读研究生或工作后进行科技成果转化的能力。同时也为毕业论文的撰写打下坚实的基础。

摘要：在《汽车制造工艺及装备》课程的教学过程中,通过发散思维教学方式和问题式为中心的教学方式培养学生的创新能力。对相关知识点绘制思维导图,便于学生组织零散知识点、开拓视野,培养学生的发散思维能力;通过问题式教学,培养学生探究创新、善于思考、团体合作及发挥创造潜能的能力。并把学生的创新能力的提高通过科技论文的形式加以验证。

关键词：创新能力,发散思维,问题式教学,科技论文

参考文献

[1]蔡离离.普通本科高校学生创新能力评价体系的构建及应用研究[D].长沙理工大学,2013.

[2]余伟.创新能力培养与应用教程[M].北京:航空工业出版社,2004:35-50.

[3]李越.大学生创新能力培养研究[J].清华大学教育研究,2002,(5):35-40.

[4]B.Nelson,and D.Rawlings.Relating Schizotypy and Personality to the Phenomenology of Creativity[J].Schizophr Bull.2010,36(2):388-399.

[5]刘晓宁.我国思维导图研究综述[J].四川教育学院学报,2009,25(5).

[6]候汉娜.探究式教学在高校创新型人才培养中的研究与实践[J].湖北第二师范学院学报,2015,32(8).

过程装备制造工艺复习资料 第2篇

2、因为在焊接过程或使用中，焊接区要发生许多有别于母材的变化。除组织和性能变化外，还存在焊接缺陷，焊接残余应力和应力集中等不利因素。

3、缝金属：焊缝金属由熔化的母材和填充材料组成。焊接时，焊缝金属由高温液态冷却至常温固态，要经过从液相转为固相的一次结晶过程和在固相焊缝金属中进行的同素异构转变的二次结晶过程。

4、缝金属具有如下特点：⑴存在铸造缺陷⑵焊缝中的夹杂⑶焊缝中的偏析⑷焊缝中的杂质元素硫和磷⑸焊缝金属的力学性能

5、热影响区 ①过热区（粗晶粒区）过热区的温度范围是处在固相线以下至1100℃左右。当加热到1100℃以上时，奥氏体晶粒即开始剧烈长大，尤其在1300℃以上，晶粒十分粗大，冷却后即获得晶粒粗大的过热组织。晶粒度都在1～2级左右。在气焊和电渣焊的情况下，甚至会得到“魏氏组织”。魏氏组织是一种过热组织，其特点为铁素体沿晶界分布，并呈针状插入珠光体内，使钢的塑性和韧性都大大降低（通常要降低20～30%）。因此，焊接刚度较大的结构时，常在过热区发生裂纹。

②正火区 又称细晶区或相变重结晶区，对于低碳钢该区约为900～1100℃。加热到该温度区域时，铁素体和珠光体全部变成奥氏体，由于晶粒来及长大，故冷却后得到均匀、细小的铁素体和珠光体，相当于正火热处理。该区强度高，塑性、韧性也好，一般认为是焊接接头中综合机械性能最好的区域。

③部分相变区 在AC1～AC3之间，又称不完全重结晶区。加热时母材中的珠光体和部分铁素体转变成细小的奥氏体，但有部分铁素体不发生转变，在高温下其晶粒变得粗大。冷却后，细小的奥氏体转变成细珠光体和铁素体，加上未转变而晶粒变粗大的铁素体，该区晶粒大小极不均匀，所以机械性能不好，强度有所下降。

④再结晶区 只有焊前经冷塑性变形加工而发生加工硬化的焊件才存在。焊接时破碎的晶粒加热到400℃～AC1之间发生再结晶，晶粒复原、强度稍有下降、塑性回升，性能略有改善，总的来说该区域的机械性能变化不大。

6、接接头中的裂纹

1）焊接热裂纹2）焊接冷裂纹3）再热裂纹4）层状撕裂

7、焊接变形①纵向收缩引起的构件纵向弯曲变形。②横纵向收缩引起的构件纵向弯曲形③横向收缩引起的角变形或挠曲变形

8、采取适当的工艺措施①正确地选择焊接方法和焊接规范 ②反变形法③刚性固定法④正确地确定装配焊接次序

9、断裂的性质和产生原因，焊接结构主要有延性断裂、脆性断裂、疲劳断裂和应力腐蚀断裂等形态。

10、变形的矫正如果采取了各种措施后仍然存在超标焊接变形，就必须进行矫正。常用的方法是机械压力来矫正和火焰加热矫正法。

11、焊接方法：1）手工电弧焊2）埋弧自动焊3）气体保护焊4）电渣焊

12、常见的焊接缺陷有咬边、凹陷、焊瘤、气孔、夹渣、裂纹、未焊透、未熔合等。通常按缺陷在焊缝中的位置不同，分为外部缺陷和内部缺陷两大类。

外部缺陷有表面裂纹、表面气孔、咬边、凹陷、满溢、焊瘤、孤坑等，这些缺陷主要与焊接工艺和操作技术水平有关。还有些是外观形状和尺寸不合要求的外部缺陷，如错边、角变形和余高过高等。

内部缺陷常见的有各种裂纹、未熔合、未焊透、气孔、夹渣和夹钨等

12、特别提出的是，目前超声波还不能用于奥氏体不锈钢铸件与焊缝，以及黄铜和镍基合金的探伤。这首先是因为这类材料的铸态晶粒粗大，晶粒间易产生反射杂波；同时声波在粗晶界传播衰减大，以至难以把缺陷波与杂波分辩出来。

13、体不锈钢具有较好的综合力学性能，便于压力加工和焊接，焊接中无淬硬和冷裂现象。与其它类型钢相比，奥氏体不锈钢还具有下列特点，焊接时应予注意： 1）电阻率高，约为碳钢的5倍，故焊条易发红； 2）导热系数小，仅为碳钢的1/3。

3）线胀系数大，轻碳钢大40%以上，故焊接时易变形。

14、常采用的晶界腐蚀控制措施有：1）减少含碳量2）加入强碳化物形成元素3）采用小线能量焊接4）进行热处理

15、焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、保护气体等。

16、过程设备制造中最常用的焊接材料为手工电弧焊焊条、自动焊焊丝及焊剂。

17、氢对焊缝金属的不利影响如下：①形成气孔②形成白点③引起氢脆性④形成冷裂纹 由于氢的上述有害作用，应当尽量减少焊缝金属中的含氢量。控制氢的主要措施是：

①限制焊缝金属中的含氢量。除了通过烘陪去掉焊条、焊剂中吸附的水分外，在制造焊接材料过程中，应尽量排除各种原材料中的结晶水。②清除焊件及焊丝表面的杂质。③在焊接材料中加入氟化钙等物质，使之与氢生成不溶于钢液的稳定化合物氟化氢，以降低焊缝中含氢量。

④采用合理的焊接规范。⑤焊后进行消氢处理。① 焊条的储存方法：

18、焊条必须分类、分牌号存放,避兔混乱。2)焊条必须存放在通风良好、干燥的地方。3)焊条需垫高0.3米以上分别堆放,保证上下左右通风。4)焊条堆放距墙应大于0.3米,以兔受潮变质。5)低氢型焊条最好存放在专用仓库,库内保持一定的温度和湿度。

19、焊剂的作用①保证电弧稳定燃烧。②保证焊缝金属得到所需的化学成分和性能。③保证有较强的抗气孔能力，对铁锈，油污，水分等引起气孔的敏感性小。④焊接时放出的有害气体少。⑤焊剂熔化后粘度，流动性适中，能获得良好的焊缝成型。⑥焊剂应有一定的颗粒度和强度，以便多次使用。

20、药皮的作用：1）保护2）稳弧3）脱氧4）渗金属5）提高生产力（必考）

21、热影响区：过热相晶去2）正火区3）粗细晶区4）再结晶区5）兰脆区 22焊接区：包括焊缝金属，熔化区和热影响区。

23、焊缝区：焊缝及其邻近的区域。

23、熔融区：焊接接头焊接向母材热影响区过度的区域。

24、热影响区：焊接过程中受焊接热循环作用，组织和性能发生变化的木材区域。

25、焊接接头：由焊接区及部分母材组成。

26、工件接负级反接，工件加热较多。

27、按照热处理状态，普通低合金钢分为热轧、正火和调质钢三类。普低钢焊接中可能出现的问题，归纳起来主要有以下几点：

①焊缝金属中的热裂纹 普低钢由于含碳量低，且都含有对防热裂纹有利的Mn，故这类钢的热裂倾向均较小，一般不会产生热裂纹。

②粗晶区脆化 在热影响区被加热至1100℃以上的粗晶区，是焊接接头的薄弱区。尤其在焊接线能量过大时，粗晶区将因晶粒过余粗大或出现魏氏组织等而韧性降低；若焊接线能量过小，粗品区中的马氏体比例增大也会使韧性降低，对于含碳量较高的热轧钢尤其明显。③冷裂纹 主要产生于热影响区，在碳当量高和板厚大时，冷裂纹倾向也大。此时需要采取降低扩散氢含量、预热和后热等措施防止冷裂纹的产生。

④再热裂纹 16MnR等热轧钢无再热裂纹倾向，但其它含Mo、V、Nb、Ti等元素的正火或调质钢，则有再热裂纹倾向。其中V的影响最大，同时含V、Mo时更为严重。这类钢在焊后热处理时应避开在再热裂纹敏感温度范围内加热。

普低钢的焊接工艺要点①手工电弧焊、埋弧自动焊、CO2气体保护焊和电渣焊等均适用于普低钢的焊接。其中电渣焊，适用于热轧或正火钢30mm以上厚板焊接，且焊后必须进行正火处理，以细化晶粒，提高性能。②焊条按等强度原则选择，大多使用碱性低氢焊条并充分烘干，焊前将坡口清理干净，采用短弧焊。目的在于减少氢的来源。③采取适当的焊接规范以控制焊接冷却速度。既要防止因焊接规范过小，冷却速度大，增加热影响区淬硬的倾向；也要防止因焊接规范过大，冷却速度缓慢，使高温停留时间过长，晶粒严重长大。因此，对于有过热倾向而又有一定淬硬性的钢，可以用线能量小的规范，以减少高温停留时间，同时采用预热来减少过热区的淬硬性。④焊前预热和焊后低温消氢处理相配合，防止强度级别较高的低合金钢产生冷裂纹。⑤尽量减小结构的刚性和装配应力。禁止强力组装，并采用合理的焊接顺序。⑥15MnVNR、18MnMbNbR等较高强度正火钢，焊后必须进行消除应力热处理，以减小焊接缝残余应力和改善组织。而其它钢种是否需焊后热处理，可按图样要求确定。⑦正火和调质钢均存在热影响区淬硬和冷裂倾向，但二者在工艺措施上却有所不同；正火钢采用的线能量较大，预热温度较高；而调质钢采用的线能量和预热温度均相对较低，目的是保证调质钢具有足够的冷却速度，以便形成低碳马氏体。另外，调质钢的焊后热处理温度必须低于调质时的回火温度。

28、按照组织，耐热钢可分为珠光体耐热钢、马氏体耐热钢、铁素体耐热钢和奥氏体耐热钢等。这类钢除具有较好的抗氧化性和热强性外，还具有良好的抗硫和抗氢腐蚀性能。1）珠光体耐热钢的焊接性

低合金珠光体耐热钢，通常以正火态供货和使用，其焊接性类似于普低钢中的低碳调质钢。焊接中主要存在淬硬、冷裂、再热裂和回火软区化等问题，其焊接性较差。①热影响区熔合线附近的淬硬、冷裂和AC1附近的软化这类钢中均含有Cr、M0等提高淬硬性的元素，尤其M0的作用比Cr大50倍。②再热裂纹 这类钢中的主添加元素Cr和M0，均为再热裂纹敏感性元素，V对再热裂纹更敏感。③回火脆性 Cr-M0耐热钢在350～500℃温度下长期运行，其焊接接头会产生回火脆性。

2）珠光体耐热钢的焊接工艺要点

机械制造工艺与装备教材教法探索 第3篇

一、对课程及教材的理解和把握

根据课程设置的目的和内容，本课程具有以下三个显著特点：

1.专业性强

本课程必须有各专业基础课的全面学习为支撑，即学生必须学习过金属材料与热处理、机械基础、机械制图等课程的理论基础。教师和学生若没有扎实的专业理论为基础，该课程的教与学必是空中楼阁、无从谈起。

2.层次针对性强

本课程是一门“培养具有一定理论水平的高级技工”的专业基础课。脱离开对这一特点的把握和理解，对教材的研判和教学实践，便是无根之木、无源之水。

3.内容丰富、实践性强

本课程包含了常用机械加工方法及装配等基本知识，内容丰富，知识面广，教材从生产实际出发，理论联系实践，合理安排知识和技能结构，强调由浅入深，循序渐进，力求做到图文并茂，突出技能性培养。充分利用这一特点，才能开展优质高效、有的放矢的教学活动。

二、课堂教学现状分析

我校机械专业学生中，男生占98%以上，他们学习基础不理想，缺乏良好的学习习惯，在课堂教学中，普遍存在下列三种情形：纪律松懈的课堂；小部分学生的课堂；一言堂的课堂。

课堂教学中存在以上问题的主要原因是：一是教师习惯用传统的教学方法。教学手段简单，课堂气氛沉闷，教学效果不佳。二是学生学习积极性没有充分调动。大多数的学生由于长期学习成绩不理想，失去了学习的兴趣和信心，学习积极性不高。三是学生存在着自卑、被动、畏难等各种不利于学习的心理障碍。

三、教学方法探索

1.注重理论联系实际，加强直观性教学，激发学生的学习兴趣

一是结合学生所学的专业，联系技能实践。教好本课程采取由感性认识逐步向理性认识过渡和提升，比教师无数遍的讲解来得生动和有效得多。所以，借助于有典型意义的机械零件或实物教具进行剖析，学生看得见、摸得着，生动直观。例如，在讲解车刀的几何角度时比较抽象，就找来一把车刀，对着实物进行讲解，学生就很容易明白了。二是联系生活事物。教材讲授的知识内容，不完全依赖于课本实例来佐证，学生身边的日常用品，很多是工业产品。三是利用多媒体课件激发学生的学习兴趣。利用多媒体教学添加有关工艺的历史发展，图文并茂地了解我国五千年文明进步史，迅速调动起学生的学习兴趣，引起学生探索知识的欲望。比如：讲解群钻时，添加讲解群钻的由来及其发展历史，学生深感兴趣。

2.让课堂“活”起来

课堂是教师和学生共同的空间，教师个人的“独角戏”只能成为学生的催眠曲。如果课堂上，只是教师单方面传授知识，成为“一言堂”，死气沉沉。那么，学生真正能接受的知识又有多少呢？所以，教师应该让学生在课堂上动起来，即动脑、动眼、动口、动手。这样，学生情绪高涨、注意力集中，大部分学生就能积极主动地参与课堂教学，使整堂课“活”起来。

3.因材施教

“自主探索，合作交流”，注重提高学生自主学习能力，培养学生探索精神、创新意识和实践能力，树立学生自信心。在自学能力强、求知欲高的班级，开展自主学习小组活动，围绕课题项目，提出问题，小组合作、查实求证，课堂上讨论互为补充，可以更好地体现面向全体、因材施教的原则，使每个学生都能在自己原有基础上得到充分发展和提高。

4.善于总结

机械制造工艺与装备的各章节内容基本涵盖了常用工艺的基本内容，学生学习过程中势必产生头绪纷繁、要点众多的困扰。为突出知识内容的条理性，我们应善于总结解决教学的实际问题。一是将教学内容归纳为树干式体系。将细碎的知识要点像树枝一样归纳在树干下，分层分节归纳清楚。二是各章节（各种工艺）教学组织形式固定模块化，即每章节知识讲授必有工艺历史、机床应用、工艺实现的切削运动和刀具、具体工艺方法优劣、工艺特征、工艺实例等模块。

总之，在课堂教学组织形式上，能达到“环环相扣”的情形。引导学生以不断推进的问题为脉络，自主总结归纳，使学生将所学内容融会贯通。在教学内容上，可自圆其说。将“机械加工工艺规程”教学内容与各部分的具体工艺相融合，使其服务于“机械加工工艺规程”的规划、编制和执行这一主题，有意识地鼓励学生以工艺制定者的思维方式审视所学知识内容，将严谨细致、科学合理的作风在潜移默化中灌输到学生头脑，不再使学生在技能实训、生产实践中生搬硬套和无所适从，为适应就业奠定坚实的基础。

（作者单位：平顶山高级技工学校）

创新装备制造工艺打造高端汽车模具 第4篇

提升高端汽车模具技术水平, 要突出专业化设计与制造, 专业意味着“深度”、“高度”和“精度”, 这一点正符合高端汽车模具“精密”的要求, 要达到这一要求, 首先就应从专业化的设计开始。

高端汽车模具的形面设计日趋复杂, 自由曲面所占比例不断增加, 因此对模具加工技术提出了更高要求, 不仅应保证很高的表面质量和制造精度, 而且要追求加工表面的美观。从制造方面来看, 专业化的制造进一步保证了模具制造的精密性。首先, 模具制造所用的高精度装备是制造高端汽车模具的必要条件。其次, 是制造工艺的合理性保证了模具设计的精度。比如, 随着高速加工技术的不断深入, 尤其在机床加工、数控系统、刀具系统、CAD/CAM软件等相关技术不断发展的推动下, 高速加工技术越来越多地应用于模具制造, 它改变了传统模具加工采用的“退火铣削加工热处理磨削电火花加工手工打磨、抛光装配、试模”等复杂冗长的工艺流程, 变成“热处理铣削加工装配、试模”。这一变化不仅缩短了模具制造周期, 而且大大提高了模具制造的精度。所以, 设计必须要以装备的制造特点和工艺特性为基础, 以专业化设计和制造为前提, 才能保证高端汽车模具的严格要求。

汽车制造工艺及装备 第5篇

人类社会的长期发展和生存离不开制造业，作为社会物质的主要来源，一个国家综合国力的体现就在制造业，而科学的进步也离不开制造业的长远发展，在电机制造企业中，电机制造的工艺装备应严格进行质量检测，将合格的能够投入到安全生产中的电机设备投入到市场中，让用户放心地使用。在电力设备快速发展的今天，电机制造工艺装备的质量检测方法也多种多样。

1 电机制造工艺装备的主要顺序

电机制造工艺中的转子和机座的连接是靠端盖完成的，这也是电机制造中重要的零件之一。端盖所发挥的作用在电机制造工艺装备中发挥广泛，不仅能够对电机的内部结构起到相应的保护作用，而且能够对电机内部的滚动轴承起到校准定子和转子位置的作用。对于端盖的薄壁容易变形的特点，在电机制造加工中应先将定子和转子之间的连接零件做到精度和密度的检测，从而有效减少电机中各个设备由于装卸造成的对精密度的影响，对于轴承表面和止口的粗糙程度而言，端盖的加工工序是比较简单的，其中最主要的就是在车削和钻孔这两项，在进行质量检测的过程中应注意端盖的薄厚程度，对于力量和尺度的把握一定要做到与电机运行时相类似，在小的电机端盖上进行定心卡盘夹紧力操作上应搭配工艺上的外圆，采用多钻周或立式钻床进行钻孔，对于大中型的端盖应用摇臂钻床进行钻孔。在通常状况下，端盖的加工需要多于10种以上的工序。从机座的电机中支撑点和固定子铁芯点来看，都会在轴承的端盖结构中起到保护作用。从工艺的角度上来说，分离的钢板焊接机座和有底脚的机座分别是以固定的端盖、吊环螺栓孔和接线盒的机座整体加工而成的。在对机座进行加工时应以严格的质量检测方法进行全面检测，对于机座中零件的薄厚程度、同轴承度的影响会引起不必要的变形，在底脚的平面定位和止口的定位上由转轴和铸铝转子铁心构成转子。作为电机的主要零部件之一，转轴是支撑电机中各个零部件转动的.绝对连接点，也是按照定子的相对位置对转动零部件进行确定的唯一零件，转轴作为更重要的一点因素还是由于转矩的传递、功率输出的主要零件。

中国汽车装备制造业现状及趋势 第6篇

汽车装备制造业发展对整个汽车产业的重大意义

汽车装备制造业对汽车产业的重大影响, 主要有以下几个方面:

(1) 汽车装备制造业的技术水平决定了汽车产品的技术水平和制造质量随着汽车科技的发展和制造成本的不断降低, 汽车市场的竞争日益激烈, 汽车企业对先进装备的依赖程度越来越大, 要求越来越高。当前多品种小批量的汽车生产模式, 要求企业拥有由数控设备组成的自动化、柔性化生产线, 为了能在激烈的市场竞争中生存下去, 企业还要不断更新改进制造技术和装备。汽车装备制造技术作为汽车制造的核心技术, 决定了汽车的技术水平和质量, 先进的汽车产品要求以先进的汽车装备为支撑。

(2) 国内汽车装备制造的创新能力低下制约着汽车自主发展经过近年来的发展, 我国汽车装备的技术水平逐步提高, 但是与国际先进水平还有很大差距。内高压成形设备、车身激光拼焊成套装备等先进工艺装备技术的欠缺, 造成国内生产线的柔性化程度较低, 国产汽车的质量和性能落后。我国汽车装备制造业缺乏具有自主知识产权的核心技术, 很难与国外产品竞争。国内产销量排名前10位的整车企业所用的生产装备90%以上都是进口的, 对进口的过度依赖局面造成国产汽车自身发展受制于人。

(3) 汽车装备制造业的发展影响汽车企业的投资成本和效益一方面, 汽车装备投资是汽车制造企业的主要投资, 占汽车制造企业总投资的2/3以上。我国汽车工业投资的一半以上用于购买机床, 消费了全社会40%的机床。因此, 汽车装备投资的收益, 关系着汽车的制造成本和企业的运营效益。另一方面, 统计资料表明, 汽车装备进口率每提高1%, 装备总投资增加2%～3%。汽车市场的竞争日趋激烈, 我国汽车工业已经开始进入微利阶段, 汽车企业需要不断降低制造成本以维持利润空间。汽车企业的生存和竞争离不开国内汽车装备制造业的发展。

总之, 汽车装备制造业是汽车产业的基础, 影响着汽车产业的科技水平、产品质量、创新能力及经济效益。汽车装备制造业的发展对我国汽车产业的健康可持续发展有着重大意义。

我国汽车装备制造业的现状

几十年来, 我国汽车装备制造业经历了曲折的发展历程, 从建国初对前苏联的依赖, 到与前苏联破裂后的独自摸索, 再到大量引进先进装备与技术, 而现在我国汽车装备制造业步入创新和引进相结合的阶段, 奠定了有利的技术基础, 建立了较完整的体系, 具备一定的竞争实力, 拥有良好的发展前景。但是与发达国家汽车装备制造业相比, 仍然有很多不足。

(1) 技术水平相对落后目前, 国内汽车装备制造业的水平与国际先进水平相比落后10年以上, 尚不能满足汽车产业发展的需要, 尤其在内高压成形设备、车身激光拼焊成套装备等核心技术上过分依赖国外。我国汽车装备制造对外技术依存度达70%以上。

随着汽车产品生命周期的缩短和市场竞争的激烈, 汽车产业对装备的要求越来越高, 国内装备精度、效率、可靠性、成套性等方面不高, 无法与国外产品竞争。因此, 很多汽车企业关键设备为国外设备, 一些精度要求低的设备才会考虑选择国内装备。国内汽车装备市场呈现以下特点:中低档设备多, 中高档设备少;通用设备多, 关键设备少;单一设备多, 成套设备少。

(2) 自主创新能力欠缺由于汽车装备技术基础较弱、研发投入金额大风险大、企业利润率低下等多种因素, 我国汽车装备制造业在新产品、新工艺研发方面投入力度不够, 缺少技术创新成果。另外, 国内企业本身技术能力不够, 往往停留在引进与仿制上, 或者对非关键部件进行技术改造, 而不是消化吸收国外技术后进行二次开发。因此, 难免落入“不断引进, 依然落后”的怪圈内。

中国汽车工程学会装备部部长陈长年说:“今后15年是发展国产汽车装备最佳和最后战略机遇期。我们只能也必须走自主创新与引进相结合’道路, 并逐步提高自主创新比重。”

(3) 服务意识与水平落后汽车装备作为固定资产投资, 具有一次投资金额大、使用寿命长等特点, 而且汽车产品生产对连续性要求高, 汽车装备的停机与维修很容易对整车及零部件制造企业造成经济损失, 因此, 汽车装备的售后服务对顾客再购买有很大影响。国内汽车装备制造业在售后服务意识和水平方面的落后, 也影响了他们的整体销售。

与国内汽车装备制造业仅提供售后服务 (A/S, After Service) 不同, 国际汽车装备供应商已经开始提供全面解决方案 (T/S, Total Solution) , 即不再以简单地卖装备为目的, 而是根据用户需求, 提供成套的、综合的方案, 以帮助用户实现投资回报的最大化。

我国汽车装备制造业发展前景及趋势

(1) 市场需求方面进入21世纪以来, 我国汽车产业以全球瞩目的速度蓬勃发展, 即便是在经济危机的冲击下, 2008年产销量依然保持了5%以上的增长势头, 2009年更是迈进千万辆级汽车生产大国。国内外专家对中国汽车产业的发展都持乐观态度。汽车产业的发展水平从根本上保证了汽车装备制造业的需求空间。

而当今汽车市场的激烈竞争中, 汽车制造企业不断开发新产品, 推出新型汽车, 尤其是轿车、M P V、SUV, 其车身外形可以说一年几变。因此汽车的冲压模具、车身焊装的拼焊夹具、涂装线以及与装配有关的调整线和总装线等都需要不断调整和技术改造。汽车装备是为汽车产业产品结构调整和产品升级换代服务的, 汽车市场快速更新换代的特点, 保证了汽车装备制造业的市场活力。

(2) 技术方面汽车产业对装备技术的要求主要有:柔性好、效率高、精度高、可靠性好以及成套性好。要满足汽车产业的要求, 国内汽车装备制造业必须要把握好未来15年的战略机遇期, 瞄准汽车装备市场的潜在需求和核心技术, 一方面做好对前沿科技的引进, 完成引进吸收二次开发的过程, 利用后发优势, 逐步弥补国内装备制造水平与国际先进水平的差距;另一方面, 招收高科技人才、进行产学研合作、组建汽车制造装备研发中心等, 尽可能提升科技研发水平, 研发出适合国情和市场的新产品、新工艺。

(3) 服务方面国际一流汽车装备供应商提出全面解决方案是基于自身强大的创新能力和综合技术实力。而国内汽车装备制造业从整体上讲, 还缺乏将工艺系统、物流系统、信息系统集成为制造单元或生产线的成熟经验和技术。但全面解决方案是符合市场需求的先进模式, 国内汽车装备供应商应当对之学习和研究。

传统售后服务方面, 无论是服务意识还是服务水平方面, 都需要进行提高。汽车装备投资金额大、使用寿命长、可靠性要求高, 因此良好的售后服务对汽车装备制造商维持长期客户关系起到至关重要的作用。

结语

我国汽车装备制造业对汽车产业的发展做出了重大贡献, 却因为发展基础薄弱以及汽车产业提出的越来越高的要求, 当今汽车装备制造业的发展是紧迫而艰巨的。但是通过国家的政策扶助、汽车装备企业的努力, 我国汽车装备制造业一定可以奋起直追, 实现与汽车产业的联动发展。

汽车制造工艺及装备 第7篇

自2000年以来, 由中国汽车工业协会主办的汽车零部件行业年会至今已走过十余年的历程, 目前该年会已成为中国汽车零部件行业的年度盛典。为进一步提高我国汽车零部件行业的竞争力水平, 尤其是通过技术创新来提升我国汽车零部件产业的核心竞争力, 在2011年成都成功举办第一届先进制造技术论坛的基础上, 2012年11月18日, 现代零部件杂志社再次应中国汽车工业协会的委托, 承办年会中五个专题交流会之一的“汽车零部件先进制造技术论坛 (第二届) ”。与会代表充分利用下午的几个小时, 与制造装备供应商的演讲嘉宾进行了充分交流, 通过互相学习、探讨先进的汽车零部件制造工艺, 共同促进、提高我国汽车零部件的整体生产制造水平, 提升企业在行业的竞争实力。

中国汽车工业协会李万里副秘书长作为主办方领导致辞, 《现代零部件》杂志主编张主持论坛。邀请的演讲嘉宾有德马吉 (中国) 有限公司总经理单锡林先生、奎克化学 (中国) 有限公司亚太区工业总监马军先生、山特维克可乐满汽车行业产品应用经理江河先生、美国赫克机床赫克中国总经理姚雪先生和上海睿鹏工业装备有限公司总经理王刚先生, 他们分别就“设备的技术创新是汽车行业发展的必由之路”、“金属加工液的可持续性发展”、“山特维克可乐满在汽车零部件的高效加工解决方案”、“卓越的加工智慧”和“先进清洗装备技术在汽车零部件行业的典型应用案例”等主题, 与参会代表分享了他们公司在该领域的研究成果与成功案例。

设备的技术创新是汽车行业发展的必由之路

汽车零部件的制造很具有挑战性, 需要更高的灵活性 (能够符合变更和混合产品的要求) 、更经济的生产方式 (减少夹具和装夹次数) 、更高的零件精密度和表面质量、更短的制造周期以及自动化和柔性化。可以看到以德马吉为代表的金属切削机床行业的发展趋势:在继续向高速加工方向发展的基础上, 更强调加工的实用性、综合性, 不再一味为了高速而高速;在加工方法上, 力求一次装夹, 五面甚至六面加工, 不只是五轴五联动, 还要具有五轴五联动的铣削加工能力;激光、超声波振动与五轴加工可以组合进行;直线电动机驱动代替传统的滚珠丝杠;3D、智能化软件技术应用的普及;自动化、智能化应对各行各业不同的需求。而德马吉独特的五轴万能复合加工中心就提供了以一当十的更大柔性, 能将简单的工艺复杂化, 一次装夹尽可能完整加工。

德马吉把高速度和高精度两个特性有机地结合在一起, 实现客户所要求的在高转速、高进给状况下精确地加工出零件的三维形状。另外, 德马吉还开发了智能化的机床控制系统, 功能强大且简单易学, 具有Heidenhain iTNC 530系统、ATC动态轮廓自适应控制功能以及TCPM刀具中心点五轴控制功能等特点。这些先进的设备已广泛应用于汽车、航空航天和医疗等行业。

降低能源消耗, 提供金属加工液的可持续性发展

从数据统计看, 到2030年全球每年的汽车产量将超过1亿辆, 比2010年增长80%。对于润滑行业来讲, 预计到2015年也会有17%的增长, 这就意味着我们要从这个地球上拿走更多的资源, 地球将面临越来越大的压力。如何改变这一切, 就需要把现有的生产、制造、使用、处理的模式改变成生产、制造、使用、后处理和再循环这样一种可持续、可循环的发展模式。奎克正在通过三方面的努力来保持公司的可持续性发展:不断推陈出新, 将现代先进润滑理念推广到市场上, 改变以前传统润滑理念;进行更深更广的研究, 通过更有效的水处理、再循环来解决现生产遇到的困难;奎克具有专业的团队, 全面协助客户降低能源消耗。

奎克在润滑、刀具、过滤和环境等相关领域具有丰富的经验。源源不断的创造力正源于奎克对配方、工艺、系统和客户信任孜孜不倦的追求。

汽车零部件高效加工的刀具解决方案

汽车行业会用到很多非标刀具, 山特维克可乐满在刀具性能的开发上始终走在时代的前沿, 不断推出性能更优越的刀具产品。刀具工程师不仅生产刀具, 同时与用户一起通过改善工艺、提高生产效率达到为用户节约成本的目的。为实现汽车变速器零件的高速加工, 先进的刀具技术使硬车工艺取代传统磨削工艺得以实现, 硬车相比磨削, 生产效率更高、易于加工复杂表面、能够一次装夹完成多个表面加工、更环保、机床成本更低、生产管理控制更方便以及具有更好的工件质量。山特维克可乐满为配合这种技术研发出高进给的Wiper修光刃刀片, 能够达到保持相同的表面质量, 进给速度可以提高一倍;保持相同的进给速度, 表面粗糙度值减小一半。该刀片完全满足高效率、精加工的要求, 有效保证了良好的加工经济性。山特维克可乐满将长期致力于刀具性能和加工策略的研发, 与用户紧密合作。

智能化控制技术创造卓越加工

赫克公司设计及制造各类立式加工中心、卧式加工中心和车削中心, 自己开发并拥有全球最先进的智能化控制系统, 在机械制造业一直处于领先地位。赫克公司的使命是:提供独特的、创新的数控系统与软件, 帮助用户通过减少设置时间和多种任务并行来最大限度地提高生产率。赫克控制系统的美妙之处在于同时拥有强大和灵活的对话式编程和NC编程, 以及两种编程方法的合并功能, 它支持ISO/EIA标准, 兼容绝大部分流行的CAM软件, 且极大缩短设置调整和编程时间, 可以更快地完成从图样到零件、再到盈利的过程。

公司的核心技术是智能化控制技术, 它把复杂的编程工作变得简单, 强大的软件功能极大地优化加工过程, 提高生产率, 控制系统对操作人员的要求不高, 即使是新手经过两天的学习也能轻松掌握和操控。

不同的零件提供不同的专业清洗方案

上海睿鹏工业装备有限公司是专业的工业清洗装备制造商, 集汽车产业清洗装备制造及光伏产业清洗装备制造于一体。对发动机零部件、变速器零部件、壳体、阀体、轴齿类零件等, 根据不同的零件及不同厂家的生产特点可以提供不同的清洗方案, 从前期的清洗试验、方案论证、产品设计、制造监管到后期的维修保养, 睿鹏的工程师与用户的专管部门密切接触, 以确保为客户提供恰如其分的工业清洗设备及一体化解决方案。方案内容包括零件输送、来料检测、自动识别、去飞边、清洗、过滤、干燥及软件控制等。该清洗方案广泛应用于变速器、涡轮增压器、进排气歧管、制动器、转向器、前后桥、化油器、减振器、压缩机、滤清器、轮毂、油泵体、汽车电动机、水泵和油管等汽车零部件。

结语

演讲结束后, 与会代表仍意犹未尽, 对演讲嘉宾就汽车零部件的高速切削、复合刀具的加工、发动机再制造零件的清洗、清洗液的选用以及零部件的防锈等方面积极提问, 进行了半个多小时的互动与交流。通过现代零部件杂志社搭建的这个技术交流平台, 汽车零部件企业不但在聆听先进装备企业代表精彩演讲中获得了汽车零部件先进制造在切削机床、刀具、清洗等设备选用以及切削液、清洗液的正确应用等方面全方位的知识补充, 而且在进一步的交流互动中建立了更广泛的联系与合作, 收到了在互惠合作中, 携起手来, 共同推动、提高我国汽车零部件的生产制造水平, 提升企业在行业竞争力的效果。

汽车制造工艺及装备 第8篇

【主题:集成、高效、精密、绿色的生产工程与汽车制造技术】

由中国汽车流通协会、中国机械工程学会生产工程分会等多家行业权威机构共同主办的“CIAMTE2008中国-上海国际汽车制造技术及装备展览会”将于2008年10月10-12日重装登陆上海, 展出规模预计达到18 000平方米, 展出内容涵盖了整车制造四大工艺装备、零部件制造加工技术装备、汽车模具、汽车材料、汽车测试及质量监控、汽车设计及信息化等汽车制造过程中的最新技术设备、产品、材料的应用, CIAMTE2008将吸引来自德国、法国、韩国、意大利、美国、日本、瑞士、英国、中国及中国台湾、香港等23个国家和地区的700多家企业参展。

CIAMTE2008在“集成、高效、精密、绿色的生产工程与汽车制造技术”的主题下, 主办方将把当今汽车制造领域中的热点话题以各种形式融入展会之中, 构筑汽车、汽车制造装备界互动的商洽平台。

汽车制造工艺及装备 第9篇

随着国民经济的不断提高, 科技的不断创新, 制造业在其发展过程中起到了越来越重要的地位。尤其是电机设备的广泛应用与发展, 更是推动了经济的快速前进, 电机制造工艺在整个制造业中也起到了越来越重要的作用。

1 电机制造工艺装备

电机结构从某种程度上对电机的加工与生产成本都会造成很大的影响。为此, 在进行电机结构设计时, 不仅仅要考虑到它的运行性能, 更加要顾及这两方面的因素制约, 不能将所有的电机设备进行简单的划分与归类, 严格来讲, 同一种零件设备其机构设计也是有所不同的。即便是在同一种方案设计中, 由于原材料的质地不同、加工工艺的差异、零件形状的不同等因素的影响也将导致生产时与设计不相符的情况的发生。对此, 在进行结构设计的同时要尽量保证原材料的质量, 加工工艺的质量标准, 以及利用现有的工艺装置进行标准化的机构设计, 缩短周期, 降低成本。在进行电机结构方案设计的同时, 要不断的根据实际情况而实时调整方案。例如, 在对一台电机设计时, 要充分考虑上述因素, 与此同时, 还要不断加强专业技术人员的培训, 时刻了解电机结构的工艺原理, 相关设计人员要同操作技术人员进行实际情况的考察, 结合自身的发展情况进行具体问题具体分析, 严格按照规定进行电机制造工艺装备制造, 绝不能照搬照抄, 这样很容易导致再机械制造的过程中出现大的质量事故, 有的甚至会威胁到人们的生命安全, 不能盲目的追求利益而忽视各种所存在的安全隐患, 必须做到实事求是, 这样才能避免事故的发生。

2 电机制造的主要工序

端盖作为电机制造的主要零件之一, 在整个电机制造过程中起到了极其重要的作用。一方面确定滚动轴承内定子与转子的位置;另一方面保护电机内部结构的稳定性。但同时它也存在着一定的缺点, 由于自身璧比较薄, 在进行装夹时很容易发生变形, 这就给装夹工序带来了一定的难度。为此, 在电机制造的过程中, 要特别注意因压力过大或者是切割尺寸的不合理而导致端盖的变形, 一般情况下, 通常采用两道施工工序来完成对端盖的施工工艺, 一是粗车;二是静车。但在不同的电机制造工艺中, 针对小型电机制造的工艺流程, 端盖采用三爪自定核心进行作业, 采用多轴或者立式两种钻孔方式进行钻孔。然中型电机制造却采用摇臂的方式进行钻孔。通常来讲, 此时要经历车工, 焊工, 风割等十多道程序进行工艺施工。

作为连接定子与转子之间的重要零件, 是为了更好的减少摩擦, 不避免机械受损的情况的下将定子与转子接口对齐, 这样不仅仅能够节约工作时间, 提高工作效率, 更能大大的减少对机械的磨损, 延长其使用寿命, 从而降低工艺的粗糙作业。

机座在电机中起着支撑和固定定子铁芯的作用, 同时, 在轴承端盖式结构中, 通过其与端盖的配合起到保护电机绕组和支撑转子的作用。机座的结构类型较多, 有铸钢机座、铸铁机座、整体形机座和分离形机座等。从制造工艺看, 具有代表性的是分离形钢板焊接机座和有底脚的整体形铸铁机座两种。两端止口、底脚孔、铁芯挡外圆, 以及固定端盖、吊环用的螺栓孔和接线盒等是机座上需要加工的主要部位。在加工机座时, 应当对各主要加工面的质量要求加以综合考虑, 才能最终确定零件的装夹方式。如果装夹方式不正确, 必然会对加工后零件的壁厚、止口与内圆的同轴度产生影响, 引起不良的变形。通常机座有以底脚平面定位和以止口定位两种加工方案。

转子的主要结构是由转轴和铸铝转子铁芯两种零件组成。转轴作为电机的主要零件之一, 在电机制作中起到了至关重要的作用。它是传递转矩, 机械功率输出的主要部件, 对于中小型电机而言, 转轴一般都是采用热轧圆钢作为毛坯的主要原部件, 直径的大小要与不同的转轴加工余量来进行比较选择, 转轴的切削量在整个电机制作中还是很大的。

3 电机制造工艺装备的质量检测方法及性能

在电机制作中, 影响电机制作的因素有很多, 通常来讲, 工艺波动是最大的影响因素。电机制造工艺往往没有我们想象的那般简单, 工艺的复杂性直接影响着电机的运作性能以及电机的装配质量。不同的电机制作要采取不同的电机工艺, 这主要是由电机的型号所决定。因此, 必须具体问题具体分析, 不能盲目的采取一种电机工艺形式。随着科技的不断创新, 人们对于电机的研究越来越广泛, 在电机制造中, 机座、端盖、轴和定、转子铁心等加工质量高, 是电机质量优良的重要因素。如果加工这些零部件时尺寸发生误差, 则电机质量会降低, 严重时, 电机将无法运行。对异步电动机, 车定子铁心内圆或锉定子槽, 将会导致铁损增加、效率降低、温度增高。当转子铁心外圆尺寸较小时, 会使气隙大于设计值, 将导致定子谐波漏抗和转子谐波漏抗减小, 电机总漏抗随着减小, 因而起动电流增大。同时, 也导致气隙磁动势和空载电流增大, 功率因数降低, 定子电流和定子铜损增大、效率降低、温升增高。当转子铁心外圆尺寸车大时, 会使气隙小于设计值, 导致定子谐波漏抗和转子谐波漏抗增大, 因而电机总漏抗增大, 结果使异步电动机的起动转矩和最大转矩降低, 满载时电抗电流增大, 转子电流和转子铜损也增大, 效率低、温升高、转差率增大。当机座止口、端盖轴承室和止口、轴承挡、定子铁心内圆与转子铁心外圆等处的圆柱度、同轴度和端面跳动偏差过大时, 会造成气隙不均匀, 使电机产生单边磁拉力, 引起振动和噪声, 严重时, 将使转子外圆与定子内孔相擦, 电机发生局部烧伤。

当定子与转子铁心间发生轴向偏移时, 会引起铁心有效长度减小, 将导致空载电流增大, 功率因数降低。当普通封闭式电机机座内圆表面粗糙度偏大或缺陷过多, 使得定子铁心与机座接触不良、热阻增大, 将导致电机温升增高。机座止口、端盖轴承室和止口、轴承挡等部位加工尺寸超差, 使电机装配困难、运转不灵活或抱死。轴承室和轴承挡的尺寸精度与形位公差超差, 将使滚动轴承内外圆变形, 产生振动与噪声, 轴承摩擦损耗变大, 轴承温升增高。对于同步发电机, 若气隙偏小, 同步电抗将偏大, 短路比变小, 发电机的电压变化率增大;并联运行稳定性较差;转子表面损耗增加;效率降低。若气隙沿周边分布发生偏差, 将导致线电压波形畸变, 输电线路损耗增大。对于直流电机, 若气隙偏大, 将使励磁电流和励磁损耗增加, 效率降低。若气隙偏小, 则电枢反应增强, 引起发电机或电动机性能波动。若定子与转子的同轴度偏差过大, 将使电枢绕组产生环流, 杂散铜损增加;而且电流换向困难, 换向器上出现严重火花。

参考文献

[1]戴军, 李琳红.多相异步电机设计和制造上的探讨[J].上海大中型电机, 2007 (4) .

[2]许晓华.转子的设计与制造对两极电机振动的影响[J].电机与控制应用, 2009 (10) .

汽车制造工艺及装备 第10篇

近年来，在汽车车身结构的设计开发中，越来越多的整车厂尝试采用管件液压成型工艺的结构。液压成型的零件因其在性能、空间尺寸、结构柔性、成本和重量等方面均具优势，所以相对于钣金冲压结构，在结构空间苛刻的设计条件下，正成为一种更具竞争力的工艺结构。

2 管件液压成型工艺概述

所谓管件液压成型，其原理是通过管件腔内的液体压力与轴向负荷的作用，使其在给定模具内变形，从而得到所需形状零件的技术。

2.1 工艺方法

管件液压成形过程如图1所示。首先将原料（直管或预先弯曲成形的管材）放入底模，管件两端的冲头在液压缸的作用下压入，将管件内部密闭。冲头内有液体通道，液体不断流入管件。此时上模向下移动，与下模共同形成封闭的模腔。最后高压泵与阀门控制液体压力不断增大，冲头向内推动管件，管壁逐渐贴近模具变形，最终得到所需产品[1]。

2.2 工艺特点

管件液压成型使用的压力较高，又称为内高压成型，该技术的主要特点是可以整体成形轴线为二维或三维的异型截面空心零件[2]。

与传统的冲压焊接工艺相比，液压成型管件有以下几方面优点：

a.减轻了成型件质量，节约材料。相同的结构形式由于不需要冲压件的焊接边，可减轻质量25%～30%，原材料成本可降低30%。

b.简化了零件，减少了成型件和模具数量，降低了模具费用和生产成本。据统计，平均一件管材液压件的生产成本比冲压件降低15%～20%，模具费用降低20%～30%，且减少了后续机械加工和组装焊接量。

c.提高了成型件的强度与刚度，尤其是疲劳强度，载荷承受力远高于类似结构的冲压件。

d.成型件精度较高，尺寸稳定性较高。

e.有利于环保。液压成形无废弃物排放，且介质循环使用。

f.液压成形管可以实现大幅度的变曲面或变截面，有利于空间布置。

3 水箱框架的设计优化

汽车水箱框架是指为汽车前部的冷却系统提供承载支撑的框架结构。除了为前部冷却系统提供安装固定点以外，还需满足结构刚度的性能要求以及满足维修售后的安装便利性要求。液压管形式水箱框架是指液压管和钣金焊接的水箱框架，其主要结构为液压管件和钣金冲压件通过气体保护焊连接，形成整体连接于汽车前部左、右侧（图2）；中部区域是为了维修前端冷却模块而用螺栓紧固的可拆卸区域，该区域采用钣金件；左右两侧的A、B管件即液压成型的三维管件。A、B由于布置需要设计成轴线为三维空间曲线且不等截面空心对称零件。

3.1 材料选择

液压管的成型材料必须考虑以下几个因素，即零件的最终用途、材料的可加工性以及成本因素。在产品方案初步确定后，考虑到产品的性能，初始可选用以往用于该区域的参数和性能近似的材料进行仿真分析。确认满足要求后，考虑到液压管的刚度要比普通冲压件高，可适当降低材料级别或者料厚，再通过仿真验证产品结构满足性能要求。

产品最终几何形状的复杂性决定了液压成型时采用何种管料（直管或预成型管）。较复杂的产品无法直接用直管一次液压成型，需通过预弯处理。弯曲工艺有压弯和滚弯，对于轴线相对复杂的三维曲线，需要采用CNC弯管机。本案中零件A、B经分析无法直接采用直管液压成型，需先将直管通过CNC弯管机加工成最终成型品的大致形状后再采用液压工艺形成所需形状。

目前能够用于液压成形的钢管主要有无缝管、电阻焊管（ERW）、拉拔管（DOM）和激光焊管。对于钢材来说，ERW管比无缝管和拉拔管成本低，且成形性能好，因此通常优先选择ERW管。激光焊管成形性能最好，但成本高，主要用于变形量大的复杂零件[3]。

3.2 性能分析

本案中液压管形式的水箱框架相对传统工艺优势显著：质量减轻15%，成本降低5%，疲劳强度上升明显，提高约30%，刚度以及模态也有提升（图3）。

3.3 成型分析

针对已经确定的工程设计方案，可通过对液压管A、B整体截面等效直径分析找出最大截面和最小截面，如图4所示。

分析每个特征截面的结果、截面周长的范围、最长最短截面周长均发生的区域和等效到圆管直径。A、B管的等效直径为35 mm，如表1所示。

在保证性能的前提下可适当地微调管件的拐角半径，以便在当前市场采购到现货钢材，如图5所示。

管材选定之后进一步分析零件的可制造性。可用弯曲极限曲线检验所选材料是否符合所需弯曲。再用成型极限图（图6）分析出主应变、次应变、减薄率（图7）以及起皱趋势（图8）等。

3.4 设备选择

要提高液压成型管件的合格率，不仅需要掌握管件原料的选择（材料和尺寸），还需掌握成型模具的设计及成型过程中内部的压力与轴向力的控制等。合模力和胀型压力可通过公式计算出来，再通过CAE进行分析。

本案中的零件理论合模力分析出来为730 t，胀型压力为100 MPa，因此采用一模两穴，通过计算理论合模力449 t（一穴）/898 t（二穴）。

3.5 工艺规划

一般的液压管件成型工艺规划如图9所示。

3.5.1 机械预弯

通常可通过测量分析确定预成型弯管的曲率半径（图10）。采用机械预弯可将管件加工成最终产品成型的大致形状。

3.5.2 液压成型

液压成型是整个工艺过程中最关键的步骤。常见问题有造型面无法完全涨出、局部出现皱褶、局部减薄率过大等。一般通过仿真能看出液压胀形过程中各截面的变化趋势（图11），以及减薄和起皱的趋势（图12）。

对于胀形过程中的皱褶问题可通过内部插入芯棒有效改善局部皱褶。减薄率不满足要求的区域，可预先设计预褶皱。理论上皱纹对成形的影响是两方面的：一方面，起皱过于严重会形成死皱，无法胀平获得合格零件，或导致某些部位材料不足，发生减薄开裂；另一方面，合理的皱纹分布可以为整形阶段储备材料，减少成形件的厚度减薄，满足减薄率的要求。所以初始状态合理地布置褶皱，既能避免成品褶皱又能满足减薄率的需求。

3.5.3 液压冲孔

液压冲孔就是在管内液体压力的支撑作用下，利用冲头将管壁材料分离的一种冲孔方法。为了避免废料进入成形件而难以清除，往往采用冲孔后折弯废料，即冲孔后废料留在成形件上，再折弯取下。如图13所示。

由外向内冲孔，当管件贴模成形后，管内高压液体起到凹模的作用，冲头抵消液体的支撑力冲入管材，实现冲孔。在此过程中，冲头推力由独立的液压系统提供。内压只是为了防止塌陷，与所冲孔的尺寸无关。由于采用液压支撑作为柔性凹模，孔口周围会形成塌角，对管件表面质量有一定的影响，图14通过仿真软件可模拟出液压冲孔后的形状，可明显看出孔边有塌陷情况。内压增大，孔口塌陷程度显著减小。目前还没有方法完全避免孔口塌陷。因此如管件冲孔尺寸精度或孔周边表面质量在设计上要求较高，则不宜采用液压冲孔的方法，可通过激光冲孔等其他方法实现。

3.6 连接方式

液压管件与冲压钣金件的常用连接方式是气体保护焊连接。通常在钣金零件上开槽（图15）或者在钣金件边缘（图16）实施气体保护焊连接液压管和钣金件。

此外，也可以设计焊接过孔，通过电阻焊连接钣金件和冲压件（图17）。本案中液压管和钣金件采用气体保护焊连接。

4 车身结构液压零件前景展望

在提供相同结构性能的情况下，与传统的钣金件结构相比，液压成型零件的空间自由度较大、布置空间要求相对较小，质量更轻，因几乎不产生废料而使成本优势明显，这些特点使液压成型零件在车身结构的承载关键路径零件上可以得到广泛运用，比如A柱、B柱前后纵梁，水箱框架、前臂梁等，如图18所示。

5 结论

通过实际项目液压管件的水箱框架设计制造开发，介绍了从初步选材、几何设计、工艺方案选定和后续工艺的实现方法。管件液压成型技术作为汽车轻量化的重要方法之一，在汽车行业的应用日益广泛。目前液压成型工艺仍有许多方面需要进一步研究与探讨，如建立工艺设计标准、模具最优化设计方法等。随着我国汽车工业的快速发展以及对液压成型产品需求的不断增加，管件液压成型技术将得到快速发展与应用。

摘要：为减轻汽车车身质量,提高车身结构性能,降低车辆开发成本,研究采用管件液压成型工艺的汽车水箱框架设计。详细介绍了基于液压成型工艺的汽车水箱框架的开发过程、制造方法和工艺特点。液压成型的零件因在性能、空间尺寸、结构柔性、成本和质量等方面具有优势,使其在车身结构中的运用有着广阔的前景。

关键词：管件液压成型,水箱框架,车身结构

参考文献

[1]杨兵,张卫刚,林忠钦,等.管件液压成型技术在汽车制造中的应用研究[J].机械设计与研究,2004,20(5):65-67.

[2]苑世剑,等.现代液压成形技术[M].北京:国防工业出版社,2009:4-5.