汽车发动机罩外板制造工艺流程
汽车发动机端盖加工工艺分析
汽车发动机端盖加工工艺分析作者：刘畅来源：《汽车世界·车辆工程技术（中）》2019年第02期摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的现代化建设的发展也有了很大的进步。
在汽车制造领域中，离合器、变速箱、发动机和底盘都属于加工工艺复杂的典型部件。
汽车发动机端盖是发动机上的重要部件之一，发动机端盖的加工精度直接影响发动机的性能。
目前，使用国内设备加工发动机端盖的工艺为两次装夹加工，不仅定位误差大、加工步骤繁琐、加工效率低，而且零件加工精度、一致性都受限于生产工人的水平。
随着生产企业对发动机端盖的加工精度要求不断提高，生产数量逐年增加，如何提高其产品的加工精度和生产效率已成为亟待解决的问题。
本文正是来源于国内某汽车零部件加工制造类企业定制数控专用车床用于生产发动机端盖时所需的配套技术服务方案。
本文主要针对发动机端盖的结构特点，以解决该类零件加工中存在的问题为目标，并最终制定出合理、高精、高效的加工方案。
关键词：汽车发动机;端盖加工;工艺分析0 引言以汽车发动机端盖零件为研究对象，以提高其加工精度和加工效率为目的，针对其结构特点，分别从生产工艺、专用数控机床及夹具设计、加工工艺改进等方面对其进行阐述，诠释该零件的工艺改进方案和取得的效果，为同类零件的加工工艺改进提供了借鉴。
1 零件结构、精度要求及工艺路线1.1 发动机端盖的结构分析从图1可以看出零件材质为铝，薄壁、夹持时极易产生变形。
夹持后的弹性变形较大。
加工时由于工件外圆耳部是断续切削，会造成刀具切入部位存在切削纹，同时，夹持后的弹性变形，会造成工件平面度、外圆圆度、外圆与内孔同轴度超差。
1.2 发动机端盖尺寸与精度要求分析该汽车发动机端盖的形位精度要求高：基准Aφ226.5圆度0.05;φ221.1与基准A同轴度φ0.03;5-φ5.8位置度φ0.6;φ60与基准Bφ87.5同轴度φ0.04;垂直度要求0.03等。
1.3 原加工工艺方案分析最初用户只用普通车床加工，加工工艺过程为在车床上利用三爪卡盘夹持外圆，先加工内孔、内孔端面、端面槽;之后进行二次装卡，撑内孔，再加工五个爪的端面、外圆、径向槽、外圆端面。
汽车制造工艺—铸造
预防措施：优化铸造工艺、控 制原材料质量、加强生产管理
等
质量监控：定期对铸造产品 进行质量检查和评估
严格控制原材料质量 优化铸造工艺参数 加强生产过程中的质量检测 提高操作人员的技能水平
汇报人：
铸造工艺可以根据不同的需求选择不同的材料和工艺方法，如砂型铸造、压铸、熔模铸造等。
铸造工艺在汽车制造中占有重要地位，如发动机、变速器等关键零部件的制造都离不开铸造工 艺。
砂型铸造：利用砂型生产铸件 的工艺
特种铸造：除砂型铸造以外的 其他铸造方法，如熔模铸造、 金属型铸造等
铸造工艺流程：包括造型、浇 注、冷却、落砂、清理等工序
铸造工艺流程：包括熔炼、模具制作、浇注、冷却和落砂等步骤
铸造材料：通常采用铝合金或镁合金等轻质材料，以提高汽车性能和节能减排
铸造工艺特点：能够生产出形状复杂的零件，且具有较高的生产效率和较低的成本
铸造工艺在汽车制造中的应用：主要用于生产汽车车身覆盖件，如发动机罩、翼子板、车门 等
PART FOUR
铸造材料的流动性：铸造材料应具备良好的流动性，以便能够填充复杂的模具型腔，形 成完整的铸件。
铸造材料的收缩性：铸造材料应具备适当的收缩性，以保证铸件尺寸的稳定性和精度。
铸造材料的耐腐蚀性：铸造材料应具备较好的耐腐蚀性，以抵抗不同环境下的腐蚀作用。
铸造工艺要求：根据铸件的结构、尺寸、重量等因素，选择合适的铸造材料，以 满足铸造工艺的要求。
机械性能要求：铸造材料应具有良好的强度、塑性和韧性等机械性能，能够满足 铸件的使用要求。
铸造工艺性要求：铸造材料应具有良好的铸造工艺性，如流动性、收缩率、偏析 倾向等，ห้องสมุดไป่ตู้保证铸造过程的顺利进行。
经济性要求：铸造材料的价格应相对较低，且易于获得，以降低铸造成本。同时， 铸造材料应具有良好的再生性和环保性，以符合可持续发展的要求。
(完整版)汽车制造工艺流程
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。
铝合金发动机舱盖制造工艺
（3）剖检检验 对铆接强度、隔振胶及折边胶的 有效性进行检验。
原则上出现溢胶必须进行清擦。对经过涂装和总 装工艺分析无影响的溢胶部位，且不会导致涂装工 艺实施困难和产生质量问题的（如PVC涂抹和制件装 配），可以考虑不用清擦。溢胶的清擦可以采用浸润 有机溶剂（比如焊机和夹具的气路润滑油）的干净抹 布。
图1 铝合金发盖的应用效果
连接工艺
目前，钢制发盖的连接方式主要采用电阻点焊、 MIG焊和MAG焊等焊接方式。由于发盖的产品性能特 征——对耐久性、行人保护的需求，对比现有铝合金 的连接工艺，故建议采用自冲铆接的连接方式（见表 1）。
自冲铆接工艺原理：通过液压缸或伺服电动机提 供动力将铆钉直接压入待铆接板材，待铆接板材在铆 钉的压力作用下和铆钉发生塑性变形，成形后充盈于 铆模之中。
据统计，汽车质量每减轻10%，油耗可降低6%～ 8%。车身的轻量化对整车的轻量化起着举足轻重的作 用。因此车身的轻量化对于节能减排、环境保护的意 义十分巨大。车身的合理轻量化还能提升汽车行驶的 动力性、制动性、操稳性、NVH及安全性能，对产品 的市场竞争力提升也具有巨大意义。
目前汽车轻量化方法主要分为五大类，即材料轻 量化、工艺轻量化、结构轻量化、框架轻量化及边界 轻量化。本文主要对铝合金发盖的制造工艺进行专题 研究，铝合金发盖为整车带来的优点如图1所示。
进入21世纪以来，国际汽车工业发生了一系列重 大变化。在市场竞争日趋激烈，汽车产品的多样化， 客户对汽车安全性、舒适性和节能要求的提高，着眼 于可持续发展战略，国家对汽车主机厂产品节能减排 要求的趋势下，减轻汽车质量、降低燃油消耗和减少 污染物排放是各个主机厂无法回避的问题。轻量化节 能成为汽车工业发展的核心问题，也是汽车技术研究 的热点问题。
汽车制造工艺(四大工艺介绍)
32 强冷
31 烘干
30 放置阻尼板
29 细密封
28
27 粗密封
26 下挂
25 强冷
33 钣金修整
34
35
36
37
38 喷一次中涂
39 烘干
40
48 二道色漆
47 一道色漆
46 精修擦净
45 打磨吹干
44 补红灰
43 烘干
42 喷二次中涂
41
48 二道面漆
47 一道面漆
49 一道罩光漆
冲压工艺
几种汽车覆盖件的冲压工艺 汽车覆盖件的冲压工艺，通常都是由拉深、修边冲孔、翻边整三个基本工序组成；有的还需要落料或冲孔，有的需要多次修边、冲孔或翻边，有的工序还可以合并。因此，对于一个具体的汽车覆盖件来说，要确定其冲压工艺，就必须具体地分析该零件的形状、结构、材料和技术要求，结合生产批量(纲领)和生产设备条件，才能最后确定。
工艺基础：概念
工艺装备 产品制造过程中所用的各种工具的总称。包括刀具、夹具、模具、量具、检具、辅具、钳工工具和工位器具等。 工艺卡片(或作业指导书) 按产品的零、的某一工艺阶段编制的一种工艺文件。他以工序为单元,详细说明产品(或零、部件)在某一工艺阶段的工序号、工序名称、工序内容、工艺参数、操作要求以及采用的设备和工艺装备。包括冲压工艺卡片、焊接工艺卡片、油漆工艺卡片、装配工序卡片。 物料清单（BOM） 用数据格式来描述产品结构的文件。 外协件明细表 填写产品中所有外协件的图号、名称和加工内容等的一种工艺文件。
工艺基础：概念
外购工具明细表 填写产品在生产过程中所需购买的全部刀具、量具等的名称、规格与精度等的一种工艺文件。 材料消耗工艺定额明细表 填写产品每个零件在制造过程所需消耗的各种材料的名称、牌号、规格、重量等的一种工艺文件。 材料消耗工艺定额汇总表 将“材料消耗工艺定额明细表”中的各种材料按单台产品汇总填列的一种工艺文件。 零部件转移卡 填写各装配工序零、部件图号（代号）名称规格等的一种工艺。
轿车发动机罩外板拉深成形数值模拟研究
图 ｉ 发 动 分析
当 采 用 方 板 成 形 时 ，工 艺 补 充 设 计 如 图 ２所 示 ，冲 压
成 形 有 限元 模 型 见 图 ３ 分 别 采 用 表 ｉ中所 对 应 的 方 板 进 。
形 状 和 尺寸 来 实 现 。本 文 以发 动机 罩外 板 为 例 ，采 用 不 同
形 状 、尺 寸 的板 料 毛 坯 进 行 成 形 模 拟 分 析 ，通 过 数 值 模 拟
技 术研 究板 料 形 状 尺 寸 对 成 形 结 果 的影 响 。
薄 等 特 点 ，其 成形 规 律 往往 难 以 把 握 。如 何 合 理 的控 制 金 属 的 流动 以获 得 合 格 的 制 件 一 直 是 汽 车 覆 盖 件 工 艺 和 模 具
维普资讯
业 信 息 化
轿 车 发动机 罩外板拉 深 成形 数 值模 拟研 究
黄 亚娟 ，丘 宏 扬
（． 州汽 车 集 团股 份 有 限 公 司 汽 车 工程 研 究 院 ， 广 东 广 州 ５ ０ ４ ；２华 南 理 工 大 学 广 州 汽车 学 院 ， 广 东广 州 ５ ０ ０ ） １广 １６ ０ ． １８ ０
的 矩形 拉 深 筋 。
现 毛 坯 形 状 、 尺 寸 及 其 它 工 艺 参 数 的 优 化 ，减 少 在 实 际
生产 中的缺陷＿ ］ ２ 。 ０
在 大 型 复 杂 冲 压 件 的成 形 过 程 中 ，板 料 形 状 尺 寸 对 冲 压结 果 的 影 响 非 常 显 著 。一 方 面 ，合 理 的板 料 形 状 可 以弥 补 材 料 本 身 成 形 性 的不 足 ， 另 一 方 面 ，板 料 形 状 尺 寸 设 计 的 合 理 ，可 以显 著 改 善 冲压 过 程 中的 材 料 流 动 ，从 而 将 明 显 减 少拉 裂 、起 皱 发 生 的可 能 性 ，提 高 零 件 的 成 形性 。 发 动 机 罩 外 板 是 外 覆 盖 件 ，表 面 质 量 要 求 很 高 ，另 外 ，它 具 有 尺 寸 大 、材 料 薄 、 曲率 小 、浅 拉 深 的特 点 。 由 于拉 深深 度 浅 ，材 料 在 拉 深 过 程 中所 受 到 的拉 应 力 如 果 达 不 到材 料 塑性 变 形 所 需 的 拉 应 力 ，会 因 为 变 形 不 足 导致 材 料 贴 模 程 度 很 差 ，成 形 后 零 件 表 面 容 易 产 生 鼓 包 和 皱 纹 ， 还 会 产 生 较 大 的 回弹 ，从 而 影 响 到零 件 的 精 度 。 因 此 ，在 设 计 模 具 的 时 候 需 要 通 过 工 艺 补 充 来 增 加 拉 延 深 度 ，使 材 料 得 到足 够 的 变 形 力 ，以 满 足 成 形 的要 求 。但 外 工 艺补 充 材 料 加 多 了 容 易 导 致 拉 裂 ，加 少 了又 会 成 形 不 足 ， 如何 在 拉 裂 与成 形 不 足 之 间 寻 求 平 衡 ， 可 以 通 过 设 计 合 理 的板 料
汽车制造行业主要生产工艺职业病危害因素识别和防护措施
汽车制造行业主要生产工艺职业病危害因素识别和防护措施汽车制造行业的工艺类型很多，根据《建设项目职业病危害风险分类管理目录（2021年版）》，汽车制造业C36，属于职业病危害严重行业。
本教案以小型乘用汽车制造工艺为例，讲解汽车制造行业职业卫生监督执法基础知识，重点知识点为汽车制造行业生产工艺流程及生产过程中职业病危害因素识别、职业病防护设施和个人防护措施、以及相关职业病危害因素职业健康检查项目等。
汽车制造行业主要包括冲压车间、焊装车间、涂装车间、树脂车间、总装车间。
一、生产工艺（一）冲压车间生产工艺流程及工艺说明1、生产工艺流程图1冲压车间生产工艺流程图2、工艺说明冲压车间主要从事生产车身外壳配件。
首先将镀锌板放入冲压机进行自动冲压，然后进行质量检验，合格的冲压件入库送入焊装车间，需要返修的冲压件进行返修合格后入库，无法返修的冲压件报废。
通常冲压线采用串联式伺服压力机高速全自动生产线，也有采用全自动多工位压力机。
（二）焊装车间生产工艺流程及工艺说明1、生产工艺流程图2焊装车间生产工艺流程图2、工艺说明焊装车间主要进行车身总成及其分总成焊接、装配、调整和修磨，分总成主要包括左/右侧围内板总成、左/右侧围外板总成、顶盖总成、地板总成、左/右车门、前盖、后盖总成和车身总成。
焊装车间焊接工艺主要有两种：接触电阻焊和气体（CO2）保护电弧焊。
焊装车间主体部分以电阻焊为主，现代汽车工业通常以机器人自动生产线为主，小件焊接生产线以CO2保护焊为主，独立车间设置。
（三）涂装车间生产工艺流程及工艺说明1、生产工艺流程图3涂装车间生产工艺流程图2、工艺说明涂装车间主要负责车身表面的涂装作业，包括表面处理、电泳涂装、密封胶喷涂、底漆、中涂、面漆喷涂、自动注蜡等。
首先将从焊装车间送入的车框进行预处理，然后进行电泳，再然后进行烘干，之后喷色漆、清漆，再然后送入报交线，无质量问题最后送入自动注蜡机进行注蜡。
涂装车间内一般布置有底漆线、涂胶线、中涂线、面漆线、精饰线、返修线。
汽车制造工艺流程
1、铸造铸造就是将熔化得金属浇灌入铸型空腔中,冷却凝固后而获得产品得生产方法。
在汽车制造过程中,采用铸铁制成毛坯得零件很多，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.砂型得原料以砂子为主，并与粘结剂、水等混合而成。
砂型材料必须具有一定得粘合强度，以便被塑成所需得形状并能抵御高温铁水得冲刷而不会崩塌．为了在砂型内塑成与铸件形状相符得空腔,必须先用木材制成模型，称为木模.炽热得铁水冷却后体积会缩小,因此,木模得尺寸需要在铸件原尺寸得基础上按收缩率加大,需要切削加工得表面相应加厚。
空心得铸件需要制成砂芯子与相应得芯子木模(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得铸件。
砂型制成后,就可以浇注,也就就是将铁水灌入砂型得空腔中。
浇注时，铁水温度在１2５0—１350度，熔炼时温度更高。
ﻫ2.锻造在汽车制造过程中,广泛地采用锻造得加工方法。
锻造分为自由锻造与模型锻造。
自由锻造就是将金属坯料放在铁砧上承受冲击或压力而成形得加工方法(坊间称“打铁”).汽车得齿轮与轴等得毛坯就就是用自由锻造得方法加工。
模型锻造就是将金属坯料放在锻模得模膛内,承受冲击或压力而成形得加工方法。
模型锻造有点像面团在模子内被压成饼干形状得过程.与自由锻相比,模锻所制造得工件形状更复杂,尺寸更精确。
汽车得模锻件得典型例子就是:发动机连杆与曲轴、汽车前轴、转向节等。
ﻫ3.冷冲压ﻫ冷冲压或板料冲压就是使金属板料在冲模中承受压力而被切离或成形得加工方法。
日常生活用品，女口铝锅、饭盒、脸盆等就就是采用冷冲压得加工方法制成。
例如制造饭盒,首先需要切出长方形并带有4个圆角得坯料（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，平面得板料变为盒状，其４边向上垂直弯曲，4个拐角得材料产生堆聚并可瞧到皱褶。