中國頂尖工藝汽車生產之硬體工藝100張

中國頂尖工藝汽車生產之硬件工藝100張

銑削加工

銑削是將毛坯固定,用高速旋轉的銑刀在毛坯上走刀,切出需要的形狀和特徵。

傳統銑削較多地用於銑輪廓和槽等簡單外形特徵。數控銑床可以進行復雜外形和特徵的加工。

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和車削不同之處在於銑削加工中刀具在主軸驅動下高速旋轉,而被加工工件處於相對靜止。而車削用來加工迴轉體零件,把零件通過三抓卡盤夾在機床主軸上,並高速旋轉,然後用車刀按照迴轉體的母線走刀,切出產品外型來。

刨削加工

刨削加工是用刨刀對工件作水平相對直線往復運動的切削加工方法,主要用於零件的外形加工。

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刨削加工的生產效率比較低,因為是它的切削是非連續性的,刀具在切割的過程中容易發生較大的不穩定性導致加工過程出現振動和衝擊,容易導致零件的損壞。在大量的生產過程中應用相對比較少。

磨削加工

利用高速旋轉的砂輪等磨具加工工件表面的切削加工。

磨削用於加工各種工件的內外圓柱面、圓錐面和平面,以及螺紋、齒輪和花鍵等特殊、複雜的成形表面。

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磨床能加工硬度較高的材料,如淬硬鋼、硬質合金等;也能加工脆性材料,如玻璃、花崗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削,也能進行高效率的磨削,如強力磨削等。

拉拔

拉拔(drawing),是用外力作用於被拉金屬的前端,將金屬坯料從小於坯料斷面的模孔中拉出,以獲得相應的形狀和尺寸的製品的一種塑性加工方法。由於拉拔多在冷態下進行,因此也叫冷拔或冷拉。

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拉拔過程拉拔油比較關鍵,能有效減少工件與模具的摩擦,降低磨損,具有強韌的油膜,減少劃痕、劃傷、燒結焊合、破裂等缺陷的發生。

模切

下料工藝,將前製程成型後的薄膜定位在衝切模公模上,合模去除多餘的材料,保留產品3D外形,與模具型腔相匹配。

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模鍛

模鍛全稱為模型鍛造,將加熱後的坯料放置在固定於模鍛設備上的鍛模內鍛造成形的。

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根據設備不同,模鍛分為錘上模鍛,曲柄壓力機模鍛,平鍛機模鍛,摩擦壓力機模鍛等。

軋製

又稱壓延,將金屬錠通過一對滾輪來為之賦形的過程(與上一期談到的非金屬壓延很類似)。

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如果壓延時,金屬的溫度超過其再結晶溫度,那麼這個過程被稱為“熱軋”,否則稱為“冷軋”。

衝壓

汽車上有非常多的衝壓件。該工藝是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件(衝壓件)的成形加工方法。

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衝壓、拉伸、折彎

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連續衝壓模

車削加工

就是在車床上,利用工件的旋轉運動和刀具的直線運動或曲線運動來改變毛坯的形狀和尺寸,把它加工成符合圖紙的要求。

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車削適於加工迴轉表面,大部分具有迴轉表面的工件都可以用車削方法加工,如內外圓柱面、內外圓錐面、端面、溝槽、螺紋和迴轉成形面等。

擠壓鑄造

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擠壓鑄造是指對定量澆入鑄型型腔中的液態金屬施加較大的機械壓力,使其成形、結晶、凝固,而獲得鑄件的一種工藝。

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如上圖,具體過程為:先是將熔融態金屬或半固態合金注入敞口模具中,隨後閉合模具,以產生充填流動,到達製件外部形狀,接著施以高壓,使已凝固的金屬產生塑性變形,未凝固金屬承受等靜壓,同時發生高壓凝固,最後獲得製件。

它是介於鑄造鍛造之間的一種工藝,故亦稱之為“液態模鍛”,兼有兩者的一些優點。

消失模鑄造

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又稱實型鑄造,將泡沫塑料製成的模樣,置入砂箱內填入造型材料後夯實, 模樣不取出構成一個沒有型腔的實體鑄型,當金屬液澆入鑄型時,泡沫塑料模在高溫金屬 液的作用下迅速氣化、燃燒而消失,金屬液取代了原來泡沫塑料模樣所佔據的位置,冷卻 凝固成與模樣形狀相同的實型鑄件。

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再給大家看看動態的圖片。

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連續鑄造

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連續鑄造較為先進,是將熔融的金屬,不斷澆入一種叫做結晶器的特殊金屬裝置中,凝固(結殼)了的鑄件,連續不斷地從結晶器的另一端拉出,它可獲得任意長或特定的長度的鑄件。

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鑄造談完了,我們再來看看其他的金屬成型工藝。

鍛造

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在擠壓鑄造裡我們提到了鍛造,我們這就來認識一下它。鍛造的關鍵詞在“鍛”,小唐老師去查了下字典,鍛的就是錘擊的意思。

是一種利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力,使其產生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法。

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鍛造能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態疏鬆等缺陷,優化微觀組織結構,同時由於保存了完整的金屬流線,鍛件的機械性能一般優於同樣材料的鑄件。

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砂型鑄造

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砂型鑄造是指在砂型中生產鑄件的鑄造方法(是不是感覺像廢話),其基本原材料是鑄造砂和型砂粘結劑。

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需要在砂子中放入成品零件模型或木製模型(模樣,上圖中深黃色部分),然後在模樣週末填滿砂子,開箱取出模樣以後砂子形成鑄模。

為了在澆鑄金屬之前取出模型,鑄模應做成兩個或兩個以上部分,在鑄模製作過程中,必須留出向鑄模內澆鑄金屬的孔和排氣孔,合成澆注系統。

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鑄模澆注金屬液體以後保持適當時間,一直到金屬凝固。 取出零件後,鑄模被毀,下一次要做的話還得製作新鑄模。

熔模鑄造

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熔模鑄造又稱失蠟鑄造:通常是指將易熔材料(如蠟)製成蠟模,在蠟模表麵包覆若干層耐火材料製成型殼(泥模),泥模晾乾後,在焙燒成陶模。一經焙燒,蠟模全部熔化流失,只剩陶模。

一般制泥模時就留下了澆注口,再從澆注口灌入金屬熔液,冷卻後,所需的零件形狀就製成了。

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實際生產過程中,工序的步驟要複雜的多,如上圖,下面是幾張關鍵工藝步驟的動圖。

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製作泥模

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陶模中澆注金屬溶液

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冷卻後,去除陶模

壓力鑄造

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該工藝指利用高壓將金屬液高速壓入一精密金屬模具型腔內,在壓力作用下,冷卻凝固而形成鑄件。

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該工藝有高壓和高速充填兩大特點。常用的壓射比壓是從幾千至幾萬kPa,充填速度在10~50m/s,充填時間一般在0.01~0.2s範圍內。

低壓鑄造

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既然講到“低壓”,其壓力比上面提到的壓力鑄造要小上許多,指使液體金屬在較低壓力(0.02~0.15MPa)作用下(一般在氣體作用下)充填鑄型,並在壓力下結晶以形成鑄件的方法.。

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該工藝大多采用底注式充型,金屬液充型平穩,無飛濺現象,可避免捲入氣體及對型壁和型芯的沖刷,提高了鑄件的合格率,另外,由於在壓力下結晶,鑄件組織緻密、輪廓清晰、表面光潔,力學性能較高,對於大薄壁件的鑄造尤為有利。

離心鑄造

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離心鑄造的離心就像滾筒洗衣機甩乾衣服一樣,是將金屬液體金屬注入高速旋轉的鑄型內,使金屬液在離心力的作用下充滿鑄型和形成鑄件。

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注意,輥筒在轉動哦

離心鑄造多用於生產鑄管,金屬利用率高,在生產中空鑄件時可不使用型芯,不過不大適合生產異形鑄件,且內徑尺寸不精確,內孔表面較為粗糙。

金屬型鑄造

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金屬型鑄造又稱硬模鑄造,它是將液體金屬澆入金屬鑄型,在重力作用下獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄型是用金屬製成,鑄型可以反覆使用多次。

金屬型鑄造從中文名字看會有些難理解,其英文相對簡單一些,是gravity die casting(重力壓鑄),當然,要想更好地瞭解金屬型鑄造,需要與砂型鑄造對比著來了解。

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由於不像沙型鑄造那樣,每一個鑄模都可以毀掉,所以金屬型鑄造在零件重量和形狀方面還有一定的限制,另外,壁厚也有限制,較小的鑄件壁厚無法鑄出。

真空鑄造

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真空鑄造中的“真空”講的是鑄造環境,金屬在真空室中進行熔鍊、澆注和結晶的鑄造過程。可以使金屬中的氣體含量減到最少,可以防止金屬氧化。

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抽真空,前面都是硬梆梆的金屬,來個能吃的!

真空鑄造主要用來生產要求很高的特殊合金鋼鑄件和極易氧化的鈦合金鑄件等。

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砂型鑄造

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砂型鑄造是指在砂型中生產鑄件的鑄造方法(是不是感覺像廢話),其基本原材料是鑄造砂和型砂粘結劑。

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需要在砂子中放入成品零件模型或木製模型(模樣,上圖中深黃色部分),然後在模樣週末填滿砂子,開箱取出模樣以後砂子形成鑄模。

為了在澆鑄金屬之前取出模型,鑄模應做成兩個或兩個以上部分,在鑄模製作過程中,必須留出向鑄模內澆鑄金屬的孔和排氣孔,合成澆注系統。

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鑄模澆注金屬液體以後保持適當時間,一直到金屬凝固。 取出零件後,鑄模被毀,下一次要做的話還得製作新鑄模。

熔模鑄造

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熔模鑄造又稱失蠟鑄造:通常是指將易熔材料(如蠟)製成蠟模,在蠟模表麵包覆若干層耐火材料製成型殼(泥模),泥模晾乾後,在焙燒成陶模。一經焙燒,蠟模全部熔化流失,只剩陶模。

一般制泥模時就留下了澆注口,再從澆注口灌入金屬熔液,冷卻後,所需的零件形狀就製成了。

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實際生產過程中,工序的步驟要複雜的多,如上圖,下面是幾張關鍵工藝步驟的動圖。

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製作泥模

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陶模中澆注金屬溶液

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冷卻後,去除陶模

壓力鑄造

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該工藝指利用高壓將金屬液高速壓入一精密金屬模具型腔內,在壓力作用下,冷卻凝固而形成鑄件。

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該工藝有高壓和高速充填兩大特點。常用的壓射比壓是從幾千至幾萬kPa,充填速度在10~50m/s,充填時間一般在0.01~0.2s範圍內。

低壓鑄造

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既然講到“低壓”,其壓力比上面提到的壓力鑄造要小上許多,指使液體金屬在較低壓力(0.02~0.15MPa)作用下(一般在氣體作用下)充填鑄型,並在壓力下結晶以形成鑄件的方法.。

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該工藝大多采用底注式充型,金屬液充型平穩,無飛濺現象,可避免捲入氣體及對型壁和型芯的沖刷,提高了鑄件的合格率,另外,由於在壓力下結晶,鑄件組織緻密、輪廓清晰、表面光潔,力學性能較高,對於大薄壁件的鑄造尤為有利。

離心鑄造

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離心鑄造的離心就像滾筒洗衣機甩乾衣服一樣,是將金屬液體金屬注入高速旋轉的鑄型內,使金屬液在離心力的作用下充滿鑄型和形成鑄件。

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注意,輥筒在轉動哦

離心鑄造多用於生產鑄管,金屬利用率高,在生產中空鑄件時可不使用型芯,不過不大適合生產異形鑄件,且內徑尺寸不精確,內孔表面較為粗糙。

金屬型鑄造

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金屬型鑄造又稱硬模鑄造,它是將液體金屬澆入金屬鑄型,在重力作用下獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄型是用金屬製成,鑄型可以反覆使用多次。

金屬型鑄造從中文名字看會有些難理解,其英文相對簡單一些,是gravity die casting(重力壓鑄),當然,要想更好地瞭解金屬型鑄造,需要與砂型鑄造對比著來了解。

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由於不像沙型鑄造那樣,每一個鑄模都可以毀掉,所以金屬型鑄造在零件重量和形狀方面還有一定的限制,另外,壁厚也有限制,較小的鑄件壁厚無法鑄出。

真空鑄造

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真空鑄造中的“真空”講的是鑄造環境,金屬在真空室中進行熔鍊、澆注和結晶的鑄造過程。可以使金屬中的氣體含量減到最少,可以防止金屬氧化。

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抽真空,前面都是硬梆梆的金屬,來個能吃的!

真空鑄造主要用來生產要求很高的特殊合金鋼鑄件和極易氧化的鈦合金鑄件等。


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