轿车的制作工艺及进程 ———————————————————————————————— 作者: ———————————————————————————————— 日期: ??? 轿车的制作工艺及进程 1. 铸造 铸造是将熔化的金属浇灌入铸型空腔中，冷却凝结后而取得产品的出产办法。在轿车制 造进程中，选用铸铁制成毛坯的零件很 多,约占全车分量１0%左右，如气缸体、变速器 箱体、转向器壳体、后桥壳体、制动鼓、各种支架等。制作铸铁件一般选用砂型。砂型 的质料以砂子为主，并与粘结剂、水等混合而成。砂型资料有必要具有必定的粘合强度， 以便被塑成所需的形状并能抵挡高温铁水的冲刷 而不会坍塌。为了在砂型内塑成与铸 件形状相符的空腔,有必要先用木材制成模型,称为木模。火热的铁水冷却后体积会缩小， 因而,木 模的尺度需求在铸件原尺度的基础上按缩短率加大,需求切削加工的外表相应 加厚。空心的铸件需求制成砂芯子和相应的芯子木模(芯 盒)。有了木模,就能够翻制空 腔砂型(铸造也称为“翻砂”)。在制作砂型时，要考虑上下砂箱怎样分隔才能把木模取 出，还要考虑铁水从 什么地方流入，怎样灌满空腔以便得到优质的铸件。砂型制成后, 就能够浇注,也便是将铁水灌入砂型的空腔中。浇注时,铁水温度在 125０—1350 度，熔 炼时温度更高。 2．铸造 在轿车制作进程中，广泛地选用铸造的加工办法。铸造分为自在铸造和模型锻 造。自在铸造是将金属坯料放在铁砧上接受冲击 或压力而成形的加工办法（坊间称“打 铁”)。轿车的齿轮和轴等的毛坯便是用自在铸造的办法加工。模型铸造是将金属坯料放 在锻模的模膛 内,接受冲击或压力而成形的加工办法。模型铸造有点像面团在模子内被 压成饼干形状的进程。与自在锻比较,模锻所制作的工件形状 更杂乱，尺度更准确。汽 车的模锻件的典型比如是：发起机连杆和曲轴、轿车前轴、转向节等。 3．冷冲压 冷冲压或板料冲压是使金属板料在冲模中接受压力而被切离或成形的加工办法。 日常生活用品,女口铝锅、饭盒、脸盆等就 是选用冷冲压的加工办法制成。例如制作饭盒, 首要需求切出长方形并带有 4 个圆角的坯料（行家称为“落料”），然后用凸模将这块坯料压 入凹模而成形（行家称为“拉深”)。在拉深工序,平面的板料变为盒状，其 4 边向上笔直弯 曲，4 个角落的资料发生堆聚并可看到皱褶。选用 冷冲压加工的轿车零件有：发起机油底 壳，制动器底板，轿车车架以及大大都车身零件。这些零件一般都通过落料、冲孔、拉深、 弯 曲、翻边、修整等工序而成形。为了制作冷冲压零件，有必要制备冲模。冲模一般分为 2 块，其间一块设备在压床上方并可上下滑动，另 一块设备在压床下方并固定不动。出产时， 坯料放在２块冲模之间,当上下模合拢时,冲压工序就完结了。冲压加工的出产率很高,并 可制作形状杂乱并且精度较高的零件 o 4。焊接 焊接是将两片金属部分加热或一起加热、加压而接合在一起的加工办法。咱们常 见工人一手拿着面罩,另一手拿着与电线相连 的焊钳和焊条的焊接办法称为手艺电弧焊,这 是运用电弧放电发生的高温熔化焊条和焊件，使之接合。手艺电弧焊在轿车制作中运用得 不多。在轿车车身制作中运用最广的是点焊。点焊适于焊接薄钢板,操作时,2 个电极向 2 块 钢板加压力使之贴合并一起使贴合点(直径为 5—6 甽的圆形)通电流加热熔化然后结实接 合。2 块车身零件焊接时，其边际每隔 50—100 甽焊接一个点，使 2 零件构成不接连的多点 连 接。焊好整个轿车车身,一般需求上千个焊点。焊点的强度要求很高，每个焊点可接受 5 ｋN 的拉力，乃至将钢板撕裂，仍不能将焊点部 位别离。在修补车间常见的气焊,是用乙炔 焚烧并用氧气助燃而发生高温火焰，使焊条和焊件熔化并接合的办法。还能够选用这种高温 火焰将金属割开,称为气割。气焊和气割运用较灵敏,但气焊的热影响区较大,使焊件发生变形 和金相安排改动,功能下降。因而，气 焊在轿车制作中运用很少。 5.金属切削加工 。 金属切削加工是用刀具将金属毛坯逐层切削；使工件得到所需求的形 状、尺度和外表粗糙度的加工办法。金属切削 加工包含钳工和机械加工两种办法-，钳工 是工人用手艺东西进行切削的加工办法,操作灵敏便利，在设备和修补中广泛运用。机械加 工 是借助于机床来完结切削的,包含:车、刨、铣、钻和磨等办法。 1)车削:车削是在车床上用 车刀加工工件的工艺进程。车床适于切削 各种旋转外表，如内、外圆柱或圆锥面，还能够 车削端面。轿车的许多轴类零件以及齿轮毛坯都是在车床上加工的。 2)刨削：刨削是在 刨 床用刨刀加工工件的工艺进程。刨床适于加工水平面、笔直面、斜面和沟槽等。轿车上的气 缸体和气缸盖韵乎面、变速器箱体和盖的 合作平面等都是用刨床加工的。 3)铣削:铣削是 在铣床上用铣刀加工工件的工艺进程。铣床能够加工斜面、沟槽,乃至可加工齿轮和曲 面等 旧铣削广泛地运用于加工各种轿车零件。轿车车身冷冲压的模具都是用铣削加工的。核算机 操作的数控铣床能够加工形状很杂乱的 工件,是现代化机械加工的首要机床。 4)钻削及镗 削:钻削和镗削是加工孔的首要切削办法。 5）磨削：磨削是在磨床上用砂轮加工工件 的 工艺进程。磨削是一种精加工办法,能够取得高精度和粗糙度的工件,并且能够磨削硬度很高 的工件。一些通过热处理后的轿车零 件，均用磨床进行精加工。 6.热处理 热处理是将固态的钢从头加热、保温或冷却而改动其安排结构，以满意零件的使 用要求或工艺要求的办法。加热温度的高 低、保温时刻的长短、冷却速度的快慢,可使钢产 生不同的安排改动。铁匠将加热的钢件浸入水中快速冷却（行家称为淬火),可进步钢 件的硬度，这是热处理的实例。热处理工艺包含退火、正火、淬火和回火等。退火是将钢件 加热，保温必定时刻，随后连同炉子—起缓 慢冷却，以取得较细而均匀的安排，下降硬度, 以利于切削加工。正火是将钢件加热，保温后从炉中取出，随后在空气中冷却,适于对 低碳钢进行细化处理。淬火是将钢件加热，保温后在水中或在油中快速冷却，以进步硬度。 回火一般是淬火的后续工序，将淬火后的钢 件从头加热，保温后冷却，使安排安稳,消除脆 性。有不少轿车零件，既要保存心部的耐性,又要改动外表的安排以进步硬度,就需求 选用外表高频淬火或渗碳、氰化等热处理工艺。 7．设备 设备是按必定的要求，用联接零件(螺栓、螺母、销或卡扣等)把各种零件彼此联接 和组组成部件,再把各种部件彼此联接和组 组成整车。无论是把零件组组成部件，或是把 部件组组成整车，都有必要满意规划图纸规则的彼此合作联系，以使部件或整车到达预订的 功能。例如,将变速器设备到聚散器壳上时,有必要使变速器输入轴的中心线与发起机曲轴的中 心线对准。这种对中心的办法不是在设备 时由设备工人（钳工)来调理，而是由规划和加工 制作来保证。假如你到轿车制作厂观赏，最引人人胜的是轿车总设备线。在这条总设备 线上，每隔几分钟就驶下一辆轿车。以我国一汽的解放牌卡车总设备线为例。这条设备线m 长的传送链,轿车跟着传送链移 动至各个工位并逐渐装成，四周还有运送悬链把 发起机总成、驾驶室总成、车轮总成等源源不断地从各个车间运送到总设备线上的相应 工位。在传送链的开始方位首要放上车架(底朝天),然后将后桥总成(包含钢板绷簧和轮毂)和 前桥总成(包含钢板绷簧、转向节和轮毂)安 装到车架上,继而将车架翻过来以便设备转向器、 贮气筒和制动管路、油箱及油管、电线以及车轮等,最终设备发起机总成(包含聚散 器、变速器和中心制动器),接上传动轴,再设备驾驶室和车前板制件等。至此,轿车就能够驶下 设备线、轿车实验 因为轿车的运用条件杂乱，轿车工业所触及的技术领域极为广泛，致使许多 理论问题研讨得还不行充沛,因而轿车工业特 别注重实验研讨。轿车的规划、制作进程一直 离不开实验，无论是规划思维和理论核算、初步规划、技术规划、轿车定型仍是在出产过 程,都要进行许多的实验。最终，在客户购买了轿车并运用的进程中,车辆交通管理部门还要 定时对车况进行测验，以保证行车安全。 除了某些研讨性实验外，轿车产品实验均应遵从 必定的规范和规范、对实验条件、实验办法、测验仪器及其精度、成果点评等进行限 定,以保证实验成果的再现性和可比照性。不同国家乃至不同厂家的实验规范或许不同，因 此在查看某种产品的实验数据时，有必要澄清他们实验所依据的规程或规范。 3.轿车整车性 能实验轿车功能实验是为了测定轿车的根本功能而进行的实验。首要包含以下这些试 验: (１)动力功能实验 对常用的３个动力功能目标，即对轿车的最高车速、加快和爬坡性 能进行实践实验。最高车速实验的意图是测定汽 车所能到达的最高车速,我国规则的测验 区间是 1.６km 实验路段的最终 500ｍ。加快实验一般包含起步到给定车速、高速挡或次高 速 挡,以及从给定初速加快到给定车速两项实验内容。爬坡实验包含最大爬斜度与爬长坡 两项实验。最大爬斜度实验最好在斜度均匀、测 量区间长２０ｍ以上的人工坡道上进行， 假如人工坡道的斜度对所测车不合适(例如坡道过大或过小),可选用增、减载荷或改换排挡的 办 法做实验，再折算出最大爬斜度;爬长坡实验首要用来查看轿车能否通过斜度为 7%—１ 0%、长ｌＯkｍ以上的接连长坡，实验中不只要记 录爬坡进程中的换挡次数、各挡位运用 时刻和爬坡总时刻，还要调查发起机冷却体系有无过热,供油体系有无气阻或渗漏等现象。 （２) 燃料经济性实验 一般做路途实验或做轿车测功器(亦即转鼓实验台)实验，后者能操控 大部分的运用要素，重复性好，能仿照实践行进的 杂乱状况，能选用各种丈量油耗的办法, 还能一起丈量废气排放。 （3)制动功能实验 轿车制动功能的好坏直接联系到轿车行进的安 全 性，用制动效能和制动效能的安稳性点评。常进行制动间隔实验、制动效能实验(测.制 动踏板力和制动减速度联系曲线）、热阑珊和恢 复实验、浸水后制动效能阑珊和康复实验 等。 (4)操作安稳性实验 实验类型较多,如用转弯制动实验点评轿车在弯道行进制动时的行 驶 方向安稳性;用转向简便性实验点评轿车的;转向力是否适度;用蛇形行进实验来点评轿车转 向时的侍从性、收敛性、转向力巨细、侧 倾程度和防止事端的才能;用侧向风敏感性实验来 调查轿车在侧向风状况下直线行进状况的坚持性;用抗侧翻实验调查轿车在为防止交 通事端而急打方向盘时轿车是否有侧翻风险;用路面不平度敏感性实验来查看轿车高速行进 时接受路面搅扰而坚持直线行进的才能；用 轿车稳态反转实验确认轿车稳态转向特性等。 (5）平顺性实验 平顺性首要是依据乘坐者的舒适程度来点评的,所以又叫做乘坐舒适性, 其点评办法一般依据人体对轰动的生理感触和坚持货品的完好程度确认。典型的实验有轿车 平顺性随机输入行进实验和轿车平顺性单脉 冲输入行进实验，前者用以测定轿车在随机不 平的路面上行进时,其轰动对乘员或货品的影响;后者用以点评轿车行进中遇到大的凸起 物或凹坑冲击轰动时的平顺性。 (6)通过性实验一般在轿车实验场和专用路段上进行该试 验。 (７)安全性实验 安全性实验项目许多,并且 耗资巨大,特别是磕碰安全实验，除正 面撞车实验外，近来还添加旁边面撞车实验。能够进行实车撞车实验,也能够进行仿照实验或 撞车 仿照核算;但不少国家规则新车型有必要通过实车撞车实验,以验证其撞车安全性。在撞车实验 中需用假人(又称人体模型)进行实验,对 人体模型的要求是，其质量、尺度散布，首要骨骼 关节和动作等尽量迫临真人，又要简单测定各部位的加快度、载荷和变形;人体模型 价格较高，因而也要求具有高的耐用性。当进行车内设备(如安全带、座椅、方向盘、外表 板等)抗抵触才能实验时,为节约开支常用撞 车仿照设备进行，它以装有人体模型的平台车 替代实车,摸拟以必定初速运动的轿车碰击固定壁后部件的减速度特性，然后研讨冲击能 量的吸收状况。 9.轿车零部件实验 虽然轿车零部件品种繁复,其实验一般是功能、强度、耐久性等内容。发起机是轿车中最重 要的总成，其功能实验主 要有功率、怠速、空转特性、负荷特性、调速特性、起动、机械 功率、多缸作业均匀性、排放和噪声等实验。对发起机的重要零部件(如 曲轴、连杆、活塞等运动件和缸盖、缸体等固定件）应进行强度实验,整机和重要部件常需 进行耐久性实验，重要部件的耐久性实验可在 专门的实验台上进行,整机的耐久性实验则在 发起机台架上进行。为了缩短实验时刻，一般强化实验条件，如在额外工况、全负荷最大 扭矩工况、超负荷超转速工况下工作。耐久性实验前后要全面丈量尺度和功能,以便点评磨 损状况和动力性、经济性、排放等目标的稳 定程度。许多轿车承载体系的寿数都与“路途 —轿车”体系发生的随机轰动特性有关,因而能够按载荷谱供给激震力（或位移)的电子液压 震 动实验台，它成了许多零部件实验中不行短少的加载作业台。 １０、轿车实验场 轿车实验场,亦称试车场，是重现轿车运用进程中遇到的各种路途条件和运用条件，进行汽 车整车路途实验的场所，为 满意轿车的实验要求,轿车实验场将实践存在的各种路途通过集 中、浓缩、不失真地强化构成典型化的路途。轿车实验场的首要实验设 施是会集构筑的各种实验路途，—如高速环形跑道、高速直线跑道、可靠性强化实验路段、 耐久性实验跑道、爬坡实验路以及特别实验 路段’（如噪声实验路段、“比利时路”[注』、 搓板路、随机波形路、歪曲路、越野路、涉水路等)。 因为轿车实验在轿车开发进程中处于 极 为重要的位置，许多轿车企业都投入巨额资金建筑大型的轿车归纳实验场,例如通用轿车 公司的密尔福德实验场、日本轿车研讨所实验 场、英国轿车工业研讨协会(MIＲA）实验场、 我国海南轿车实验场等。 实验场的路途设备首要有： １.高速环形跑道 [注]按必定的规则 铺上各种石块的轿车实验路途。高速环形跑道是平面形状,长度约 4－ 8ｋm，大都选用两头 圆形路和中心直线路的形状，也有椭圆形或其他形状;设有３-5 条车道。这种跑道的规划最 高车速一般在 2mh√h 以 上，可供轿车长时刻继续高速行进,以检测轿车的高速功能和零部 件的可靠性。 ２.高速直线跑道高速直线跑道是水平直线kｍ,可供轿车作 动力性、制动性和燃料经济性实验。为了节约制作费用，许多实验场将高速直线跑道设置在 高速环形跑道的直线 部分,两者结合运用。 3．可靠性、耐久性实验路途 仿照轿车运用寿 射中在各种好路和坏路上行进的状况,在轿车实验场内,除了制作 沥青路外，也制作沙土路和 各种不同的砾石路,以便进行强化实验，使轿车能在较短的行进路程内就能露出问题。 4. 歪曲实验路 轿车 在这种路途上行进时,车身和车架、前后轴)．悬架，以及轿车传动系都产 生重复改变,以检测这些部件的功能。 5。坡路 轿车实验场通 常还建有各种斜度的坡路,用 以查验轿车的爬坡才能,还可调查驻车制动器（手刹）在坡道上的泊车才能、轿车在坡路上 起步时聚散器的 作业状况等。 6.操作性、安稳性实验设备 操作性、安稳性实验设+施最常 见的是圆形广场，直径为 100m,可供轿车转向或绕“8”字形行 驶实验。有的圆形广场还备 有浇水设备，使地上生成均匀的水膜以测验轿车韵侧滑状况。易滑路是用来实验轿车在冰雪 或附着条件很低 的路况下的行进功能和制动功能，选用磨光、浇水、冰雪等办法下降路面 的附着系数。横向风路段是检测轿车空气动力安稳性的设备。 丰田轿车公司是在试车路途 旁摆放有 15 个直径为 2.7m 的大型电扇，可发生相似笔直于路途的横向风,以检测轿车在横 向侧风效果下的 操作功能。 ７．涉水池 涉水池有浅水池(水深约 0.2m）或深水池（水深 1—2ｍ)两种，用以查看轿车涉水时水对轿车各种部件的影响,如电 气设备、制动器、发起 机进/排气管浸水后的作业状况等。
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