汽车典型零件选材共22页
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汽车零件的选材共48页
汽车零件的选材
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
27 汽车材料 教案：汽车典型零件的选材——汽车车身用高强钢
《汽车材料》教案任课教师：课程名称：课程代码：上课班级：专业：总学时：周学时：学期：202 ～202 学年第学期汽车材料教案主要教育教学目标一、知识目标1. 能说出汽车零件失效的原因及选材的原则和方法；2. 能概述汽车齿轮工作条件、性能要求及热处理工艺；3. 能概述汽车轴类零件工作条件、性能要求及热处理工艺；4. 能概述汽车弹簧工作条件、性能要求及热处理工艺；5. 能概述汽车箱体类零件工作条件、性能要求及热处理工艺；6. 能概述汽车车身冲压零件工作条件、性能要求及热处理工艺；7. 能概述汽车其他零件工作条件、性能要求及热处理工艺；二、能力目标1. 具有根据使用要求初步选材的能力；2. 具有分析汽车零件在不同工作条件下对性能要求的能力；3. 具有根据汽车零件的工作条件和性能要求，进行选材和分析其加工工艺的能力。
三、素质目标1. 培养严谨的工作态度、责任心；2. 培养吃苦耐劳的精神；3. 培养能运用所学知识解决实际问题的能力。
教学活动过程一、组织教学二、复习前课知识1、车身的工作条件对性能的要求；2、车身的选材。
三、导入新课下面这个结构大家都认识吗？它是汽车的车身，俗称车壳，是汽车整车的主要承载结构。
那其中的红色结构件是什么材料呢？它的选材又是怎样的呢？导出：红色结构代表的是高强度钢。
根据车身的不同部位，不同品牌不同车型所用高强度钢有所区别，明确其对性能的要求，再根据性能确定加工工艺，点名，记考勤（1min）教师提问引导学生回答（2 min ）最后找对应的材料类型。
四、新授课第十三节汽车典型零件的选材——汽车车身用高强钢一、汽车车身简介车身是汽车的重要组成部分，由它构成了成员的乘座空间和乘座环境，其外表展示了整车的造型艺术和整车的特征，车身用材料种类较多。
车身材料既要满足车身设计、制造、装配、维护方面的要求；还要满足使用、安全等方面的要求，即满足强度、刚度、耐腐蚀、拉延性以及可焊接，易加工成型等方面的要求。
第4章典型汽车材料选材
脆性断裂实物
件失效形式
3 磨损失效
相互接触的一对金属表面，相对运动时金 属表面不断发生损耗或产生塑性变形，使金 属表面状态和尺寸改变的现象称为磨损。
磨损失效形式——粘着磨损
两个金属表面的微凸部分在 局部高压下产生局部粘结(固 相粘着)，使材料从一个表面 转移到另一表面或撕下作为 磨料留在两个表面之间，这 一现象称为粘着磨损。
介质加速断裂失效
磨损失效 表面损伤失效 表面疲劳失效 腐蚀失效
应力腐蚀
磨粒磨损、粘着磨损等 疲劳 氧化、电化学反应
导致零件失效的主要原因
设计不合理 材料不合理
加工工艺不当
安装使用不正确
零件失效形式
1 过量变形失效
过量变形失效是指在某种程度上减弱了零件规定 功能的变形。从变形的形貌上看，变形有两种基本类 型：尺寸或体积变化（长大或缩小）和形状变化（如 弯曲或翘曲）。例如，受轴向载荷的连杆可产生轴向 拉、压变形，轴的弯曲、壳体的翘曲变形等。 变形后：不能承受所规定载荷，不能起到规定的作 用，与其他零件的运转发生干扰。
零件失效形式——过量变形失效
翘曲畸变失效——是一种大小与方向上常产生 复杂规律的变形而最终形成了翘曲的外形，从 而导致严重的翘曲畸变失效。
翘曲畸变往往是由温度、外加载荷、受力截面、 材料组成等所引起的不均匀性的组合，其中以 温度变化，特别是高温所导致的形状翘曲最为 严重。
零件失效形式
2 断裂失效 机械零件因断裂（特别是突然断裂）而产 生的失效称为断裂失效。
二、工艺性能原则
材料的工艺性能应满足生产工艺的要 求，这是选材必须考虑的问题。
工艺性能
汽车零件的选材课件
玻璃钢
玻璃纤维增强塑料（GFRP）
具有轻质、高强、耐腐蚀等特 点，广泛用于制造汽车车身覆 盖件和结构件
碳纤维复合材料与玻璃钢的比 较
碳纤维复合材料具有更高的强 度和刚性，而玻璃钢在成本和 易于加工方面具有优势，二者 在汽车制造中各有优劣
03
汽车发动机材料的选择
铝合金
轻量化
铝合金具有较低的密度，适用 于制造轻量化要求较高的汽车
零件。
良好的导热性
铝合金具有优良的导热性能， 有助于发动机散热。
易于加工
铝合金具有良好的塑性和切削 加工性能，便于制造各种复杂 形状的零件。
耐腐蚀性
铝合金表面容易形成致密的氧 化膜，具有良好的耐腐蚀性。
铸铁
强度高
铸铁具有较高的强度和耐磨性，适用于制造 承受高负荷的汽车零件。
成本低
铸铁制造成本相对较低，广泛用于汽车制造 。
常用的抗电磁干扰材料包括金属屏蔽材料、导电橡胶 、导电涂料等，选择时需根据具体应用场景和性能需
求进行选择。
07
汽车轻量化材料的选择
高强度钢
01
强度高、延性好，具有优良的加 工性能和焊接性能，广泛用于汽 车车身、底盘、悬架等结构件
02
成本低，易于实现工业化生产， 是传统汽车用钢的主要材质之一
重量大，不利于汽车轻量化
结构件
通过塑性加工获得各种形状和尺寸的铝合金，用于制 造车身覆盖件、结构件和加强件
铸造铝合金 变形铝合金
碳纤维复合材料
高强度碳纤维
具有高强度、高刚性和抗疲劳性 能，用于制造汽车结构件和安全
件
01
03
02 04
碳纤维复合材料
将碳纤维与树脂、金属或陶瓷等 基体结合，获得轻质、高强、耐 腐蚀等优异性能，用于制造车身 覆盖件和结构件
汽车制造与装配技术专业《汽车轴类零件的选材》
➢ 才能充分发挥其作用。 ➢除了碳钢和合金钢，还可采用球铁和高强度灰铸铁作为轴的材料，特别
是曲轴的材料选用。
第二页，共八页。
汽车轴类零件的选材
——汽车发动机曲轴的选材
第三页，共八页。
汽车轴类零件的选材
——汽车发动机曲轴的选材
➢曲轴是汽车发动机中的重要零件之一。
➢工作条件——工作中受到弯曲、扭转、剪切、拉压、冲击及交变应 力。
第五页，共八页。
汽车轴类零件的选材
——汽车发动机曲轴的选材
半轴是驱动车轮转动的直接驱动零件，也是汽车后桥中的重要受力部件。
工作条件——工作时主要承受扭转力矩、交变弯曲应力及一定的冲击载荷。
失效形式——疲劳断裂〔在轴的杆部和凸缘的连接处、花键端以及花键与杆部相连的 部位〕。
性能要求——高的抗弯强度、疲劳强度和较好的韧性，即要求综合力学性能较高。
选材——锻造或轧制的中碳钢或合金钢制造。
➢中碳钢：综合力学性能较高，对应力集中敏感性小，价格廉价，
➢ 中小型轴类零件使用较多。
➢ 如：40、45 ➢合金钢——比碳钢具有更好的综合力学性能和热处理工艺性， ➢ 但对应力集中较敏感，价格较高，所以，当载荷较大、
➢ 截面尺寸较大时，采用合金钢。 ➢ 如：40Cr、40CrNi、20CrMnTi等，采用相应的热处理
锻造曲轴——采用中碳钢和中碳合金钢制造：
30、35、35Mn2、40Cr、35CrMo等，经模锻、 调质、切削加工后对轴颈部铸铁及合金铸铁等 制造，如G230-450、QT600-3、T450-5、 T500-4等。
铸钢曲轴经铸造、高温正火、高温回火、切削 加工后对轴颈进行气体渗碳、淬火、回火处理。
选材——调质钢制造。
中、小型汽车半轴一般用45钢、40Cr制造；
是曲轴的材料选用。
第二页，共八页。
汽车轴类零件的选材
——汽车发动机曲轴的选材
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汽车轴类零件的选材
——汽车发动机曲轴的选材
➢曲轴是汽车发动机中的重要零件之一。
➢工作条件——工作中受到弯曲、扭转、剪切、拉压、冲击及交变应 力。
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汽车轴类零件的选材
——汽车发动机曲轴的选材
半轴是驱动车轮转动的直接驱动零件，也是汽车后桥中的重要受力部件。
工作条件——工作时主要承受扭转力矩、交变弯曲应力及一定的冲击载荷。
失效形式——疲劳断裂〔在轴的杆部和凸缘的连接处、花键端以及花键与杆部相连的 部位〕。
性能要求——高的抗弯强度、疲劳强度和较好的韧性，即要求综合力学性能较高。
选材——锻造或轧制的中碳钢或合金钢制造。
➢中碳钢：综合力学性能较高，对应力集中敏感性小，价格廉价，
➢ 中小型轴类零件使用较多。
➢ 如：40、45 ➢合金钢——比碳钢具有更好的综合力学性能和热处理工艺性， ➢ 但对应力集中较敏感，价格较高，所以，当载荷较大、
➢ 截面尺寸较大时，采用合金钢。 ➢ 如：40Cr、40CrNi、20CrMnTi等，采用相应的热处理
锻造曲轴——采用中碳钢和中碳合金钢制造：
30、35、35Mn2、40Cr、35CrMo等，经模锻、 调质、切削加工后对轴颈部铸铁及合金铸铁等 制造，如G230-450、QT600-3、T450-5、 T500-4等。
铸钢曲轴经铸造、高温正火、高温回火、切削 加工后对轴颈进行气体渗碳、淬火、回火处理。
选材——调质钢制造。
中、小型汽车半轴一般用45钢、40Cr制造；
典型零件的选材及热处理PPT共23页
实例１ —— C620 车床主轴
综合机械性能一般；大端轴颈等部位耐磨性高。 性能指标 —— 硬度220～250HB，轴颈52HRC 。 选材 —— 45钢 热处理工艺 —— 830℃水淬 + 500℃回火 + 轴颈高 频淬火 + 200℃回火 最终组织 —— 心部：回火S 轴颈表面： M回火 工艺路线 —— 锻造→正火→粗加工→调质→精加工 →表面淬火＋低温回火→磨削
850油
850油 940 水，油 850油
回火
℃
580~ 640空
500 水，油
500 水，油
550 水，油
640 水，油
600 水，油
机械性能
b
s AKU2
MPa MPa J
600 355 39
980 785 47
980 785 47
980 835 63
980 835 71
980 785 63
C620 车床主轴
性能要求 —— 强度、塑韧性，疲劳强度，轴颈耐磨性
普通车床（轻载）主轴 —— 45钢调质或正火，轴颈高 频表面淬火。
铣床（中载）主轴 —— 40Cr等调质，轴颈高频表面淬 火。
组合机床（重载）主轴 —— 20CrMnTi ，经渗C、淬火 、回火处理。
精密镗床（高精度）主轴 —— 38CrMoAl ，调质 + 氮 化 + 时效。
三、齿轮类零件
•1.轻载、低速或中速、冲击力小、精度较低 的一般齿轮——中碳钢，Q255、Q275、40、45、50、
50Mn，正火或调质，软齿面齿轮
•2.中载、中速、承受一定冲击载荷、运动较 为平稳的齿轮——中碳钢、中碳合金结构钢，45、
50Mn、40Cr、42SiMn，表面淬火及低温回火，硬齿面齿轮
单元十一典型汽车零件的选材及工艺路线分析解析PPT课件
5J
中间检验
13
清洗
清洗机
6
滚齿
滚齿机 13J 最终检验
7
清洗 第21页清/共洗4机2页
任务3 典型汽车零件的选材及工艺分析
1. 齿 轮
齿（
轮
的 典 型 工 艺 过 程
） 不 同 生 产 类 型 中
，
3
齿轮加工工艺过程虽归纳
①毛坯加工； ②基准面(齿轮内孔及端面或轴齿轮端面及中心孔)的加工； ③外表面及其他表面的加工； ④轮齿的粗、精加工； ⑤热处理； ⑥修复定位基准面及精加工装配基准面(内孔及端面、轴颈、花 键等)； ⑦必要时对轮齿进行热处理后的精加工； ⑧主要工序后，对工件清洗、中间检验和最终检验。
采用木模铸件 、手工造型、自 由锻件等。毛坯 精度低、余量大
工艺文件简单 ，只有工艺过程 卡
任务2 零件的选材与失效分析
1. 零件选材的原则
（1）实用性原则
实用性是保证零件完成规定功能的必要条件，一般首 先考虑。实用性包括力学性能、物理性能和化学性能等， 对一般机械零件，主要考虑力学性能。
（2）工艺性原则
第8页/共42页
任务2 零件的选材与失效分析
2. 零件的失效与选材分析
1 塑性变形
（2） 2
弹性失稳
失效
3
蠕变断裂
的形
4
磨损
式及
5 快速断裂
分类
6 疲劳断裂
7
应力腐蚀断裂
第9页/共42页
图11-1 疲劳断口的宏观形貌
任务2 零件的选材与失效分析
2. 零件的失效与选材分析
（2） 失效 的形 式及 分类
工序号 1 2 3 4 5 5J 6 7 8 9 9J