先看一张汽车生产流程图
从流程图上我们可以看到两道大的工序,上面的工序是车身的成型,主要是冲压、焊接和涂装以及内饰。下面的工序是汽车的核心零配件的制造加工,也是两道工序流程,一道从选材铸造成型的到机加工、热处理、成品,一道工序是选材锻造成型到热处理、机械加工、成品,两道工序的所有配件装配、试验,最后和车身一起组装成车!
下面是汽车的制造工艺及过程详解:
1.铸造
铸造是将熔化的金属浇灌入铸型空腔中,冷却凝固后而获得产品的生产方法。在汽车制造过程中,采用铸铁制成毛坯的零件很多,约占全车重量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。制造铸铁件通常采用砂型。砂型的原料以砂子为主,并与粘结剂、水等混合而成。砂型材料必须具有一定的粘合强度,以便被塑成所需的形状并能抵御高温铁水的冲刷而不会崩塌。为了在砂型内塑成与铸件形状相符的空腔,必须先用木材制成模型,称为木模。炽热的铁水冷却后体积会缩小,因此,木模的尺寸需要在铸件原尺寸的基础上按收缩率加大,需要切削加工的表面相应加厚。空心的铸件需要制成砂芯子和相应的芯子木模(芯盒)。有了木模,就可以翻制空腔砂型(铸造也称为“翻砂”)。在制造砂型时,要考虑上下砂箱怎样分开才能把木模取出,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,就可以浇注,也就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.锻造
在汽车制造过程中,广泛地采用锻造的加工方法。锻造分为自由锻造和模型锻造。自由锻造是将金属坯料放在铁砧上承受冲击或压力而成形的加工方法(坊间称“打铁”)。汽车的齿轮和轴等的毛坯就是用自由锻造的方法加工。模型锻造是将金属坯料放在锻模的模膛内,承受冲击或压力而成形的加工方法。模型锻造有点像面团在模子内被压成饼干形状的过程。与自由锻相比,模锻所制造的工件形状更复杂,尺寸更精确。汽车的模锻件的典型例子是:发动机连杆和曲轴、汽车前轴、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承受压力而被切离或成形的加工方法。日常生活用品,女口铝锅、饭盒、脸盆等就是采用冷冲压的加工方法制成。例如制造饭盒,首先需要切出长方形并带有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边向上垂直弯曲,4个拐角的材料产生堆聚并可看到皱褶。采用冷冲压加工的汽车零件有:发动机油底壳,制动器底板,汽车车架以及大多数车身零件。这些零件一般都经过落料、冲孔、拉深、弯曲、翻边、修整等工序而成形。为了制造冷冲压零件,必须制备冲模。冲模通常分为2块,其中一块安装在压床上方并可上下滑动,另一块安装在压床下方并固定不动。生产时,坯料放在2块冲模之间,当上下模合拢时,冲压工序就完成了。冲压加工的生产率很高,并可制造形状复杂而且精度较高的零件。
4.焊接
焊接是将两片金属局部加热或同时加热、加压而接合在一起的加工方法。我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方法称为手工电弧焊,这是利用电弧放电产生的高温熔化焊条和焊件,使之接合。手工电弧焊在汽车制造中应用得不多。在汽车车身制造中应用最广的是点焊。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同时使贴合点(直径为5—6甽的圆形)通电流加热熔化从而牢固接合。2块车身零件焊接时,其边缘每隔50—100甽焊接一个点,使2零件形成不连续的多点连接。焊好整个轿车车身,通常需要上千个焊点。焊点的强度要求很高,每个焊点可承受5kN的拉力,甚至将钢板撕裂,仍不能将焊点部位分离。在修理车间常见的气焊,是用乙炔燃烧并用氧气助燃而产生高温火焰,使焊条和焊件熔化并接合的方法。还可以采用这种高温火焰将金属割开,称为气割。气焊和气割应用较灵活,但气焊的热影响区较大,使焊件产生变形和金相组织变化,性能下降。因此,气焊在汽车制造中应用极少。
5.金属切削加工