談談汽車模具生產(chǎn)過程中的七大制造工藝

張奕鴻

摘要：汽車模具生產(chǎn)過程中采用到了多種制造工藝，在生產(chǎn)制造當中常用的制造工藝有七大制造工藝：鑄造、鍛造、冷沖壓、焊接、金屬切削工、熱處理、裝配，七大制造工藝各有特點和用處。

關(guān)鍵詞：汽車；模具；制造

汽車模具生產(chǎn)中，需要用到了很多的加工工藝，在生產(chǎn)中我們最熟悉的就是七大制造工藝了，它們的工藝歷史久。隨著高效率、高科技不斷刷新制造生產(chǎn)的發(fā)展，一些傳統(tǒng)的制造工藝也不斷地改進。

一、鑄造

鑄造是將熔化的金屬澆灌入鑄型空腔中，冷卻凝固后而獲得產(chǎn)品的生產(chǎn)方法。在汽車制造過程中，采用鑄鐵制成毛坯的零件很多，約占全車重量10%左右，如氣缸體、變速器箱體、轉(zhuǎn)向器殼體、后橋殼體、制動鼓、各種支架等。制造鑄鐵件通常采用砂型。砂型的原料以砂子為主，并與粘結(jié)劑、水等混合而成。砂型材料必須具有一定的粘合強度，以便被塑成所需的形狀并能抵御高溫鐵水的沖刷而不會崩塌。為了在砂型內(nèi)塑成與鑄件形狀相符的空腔，必須先用木材制成模型，稱為木模。熾熱的鐵水冷卻后體積會縮小，因此，木模的尺寸需要在鑄件原尺寸的基礎上按收縮率加大，需要切削加工的表面相應加厚。空心的鑄件需要制成砂芯子和相應的芯子木模（芯盒）。有了木模，就可以翻制空腔砂型（鑄造也稱為“翻砂”）。

二、鍛造

在汽車制造過程中，廣泛地采用鍛造的加工方法。鍛造分為自由鍛造和模型鍛造。自由鍛造是將金屬坯料放在鐵砧上承受沖擊或壓力而成形的加工方法（坊間稱“打鐵”）。汽車的齒輪和軸等的毛坯就是用自由鍛造的方法加工。模型鍛造是將金屬坯料放在鍛模的模膛內(nèi)，承受沖擊或壓力而成形的加工方法。模型鍛造有點像面團在模子內(nèi)被壓成餅干形狀的過程。與自由鍛相比，模鍛所制造的工件形狀更復雜，尺寸更精確。汽車的模鍛件的典型例子是：發(fā)動機連桿和曲軸、汽車前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)等。

三、冷沖壓

冷沖壓或板料沖壓是使金屬板料在沖模中承受壓力而被切離或成形的加工方法。日常生活用品，女口鋁鍋、飯盒、臉盆等就是采用冷沖壓的加工方法制成。例如制造飯盒，首先需要切出長方形并帶有4個圓角的坯料（行家稱為“落料”），然后用凸模將這塊坯料壓入凹模而成形（行家稱為“拉深”）。在拉深工序，平面的板料變?yōu)楹袪睿?邊向上垂直彎曲，4個拐角的材料產(chǎn)生堆聚并可看到皺褶。采用冷沖壓加工的汽車零件有：發(fā)動機油底殼，制動器底板，汽車車架以及大多數(shù)車身零件。這些零件一般都經(jīng)過落料、沖孔、拉深、彎曲、翻邊、修整等工序而成形。為了制造冷沖壓零件，必須制備沖模。

四、焊接

焊接是將兩片金屬局部加熱或同時加熱、加壓而接合在一起的加工方法。我們常見工人一手拿著面罩，另一手拿著與電線相連的焊鉗和焊條的焊接方法稱為手工電弧焊，這是利用電弧放電產(chǎn)生的高溫熔化焊條和焊件，使之接合。手工電弧焊在汽車制造中應用得不多。在汽車車身制造中應用最廣的是點焊。點焊適于焊接薄鋼板，操作時，2個電極向2塊鋼板加壓力使之貼合并同時使貼合點（直徑為5—6甽的圓形）通電流加熱熔化從而牢固接合。2塊車身零件焊接時，其邊緣每隔50—100甽焊接一個點，使2零件形成不連續(xù)的多點連接。焊好整個轎車車身，通常需要上千個焊點。

五、 金屬切削加工？

金屬切削加工是用刀具將金屬毛坯逐層切削；使工件得到所需要的形狀、尺寸和表面粗糙度的加工方法。金屬切削加工包括鉗工和機械加工兩種方法-，鉗工是工人用手工工具進行切削的加工方法，操作靈活方便，在裝配和修理中廣泛應用。機械加工是借助于機床來完成切削的，包括：車、刨、銑、鉆和磨等方法。

1）車削：車削是在車床上用車刀加工工件的工藝過程。車床適于切削各種旋轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)、外圓柱或圓錐面，還可以車削端面。汽車的許多軸類零件以及齒輪毛坯都是在車床上加工的。

2）刨削：刨削是在刨床用刨刀加工工件的工藝過程。刨床適于加工水平面、垂直面、斜面和溝槽等。汽車上的氣缸體和氣缸蓋韻乎面、變速器箱體和蓋的配合平面等都是用刨床加工的。

3）銑削：銑削是在銑床上用銑刀加工工件的工藝過程。銑床可以加工斜面、溝槽，甚至可加工齒輪和曲面等舊銑削廣泛地應用于加工各種汽車零件。汽車車身冷沖壓的模具都是用銑削加工的。計算機操縱的數(shù)控銑床可以加工形狀很復雜的工件，是現(xiàn)代化機械加工的主要機床。

4）鉆削及鏜削：鉆削和鏜削是加工孔的主要切削方法。

5）磨削：磨削是在磨床上用砂輪加工工件的工藝過程。磨削是一種精加工方法，可以獲得高精度和粗糙度的工件，而且可以磨削硬度很高的工件。一些經(jīng)過熱處理后的汽車零件，均用磨床進行精加工。？

六、熱處理

熱處理是將固態(tài)的鋼重新加熱、保溫或冷卻而改變其組織結(jié)構(gòu)，以滿足零件的使用要求或工藝要求的方法。加熱溫度的高低、保溫時間的長短、冷卻速度的快慢，可使鋼產(chǎn)生不同的組織變化。鐵匠將加熱的鋼件浸入水中快速冷卻（行家稱為淬火），可提高鋼件的硬度。熱處理工藝包括退火、正火、淬火和回火等。退火是將鋼件加熱，保溫一定時間，隨后連同爐子—起緩慢冷卻，以獲得較細而均勻的組織，降低硬度，以利于切削加工。正火是將鋼件加熱，保溫后從爐中取出，隨后在空氣中冷卻，適于對低碳鋼進行細化處理。淬火是將鋼件加熱，保溫后在水中或在油中快速冷卻，以提高硬度。回火通常是淬火的后續(xù)工序，將淬火后的鋼件重新加熱，保溫后冷卻，使組織穩(wěn)定，消除脆性。有不少汽車零件，既要保留心部的韌性，又要改變表面的組織以提高硬度，就需要采用表面高頻淬火或滲碳、氰化等熱處理工藝。

七、裝配

裝配是按一定的要求，用聯(lián)接零件（螺栓、螺母、銷或卡扣等）把各種零件相互聯(lián)接和組合成部件，再把各種部件相互聯(lián)接和組合成整車。無論是把零件組合成部件，或是把部件組合成整車，都必須滿足設計圖紙規(guī)定的相互配合關(guān)系，以使部件或整車達到預定的性能。例如，將變速器裝配到離合器殼上時，必須使變速器輸入軸的中心線與發(fā)動機曲軸的中心線對準。這種對中心的方式不是在裝配時由裝配工人（鉗工）來調(diào)節(jié)，而是由設計和加工制造來保證。

參考文獻：

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【2】申增，梁建軍.淺談汽車模具加工的工藝及其制造成本探究.《進出口經(jīng)理人》 2016.