汽车轻量化设计研究 企业产业发展的主要方向就是汽车轻量化，也是一个汽车厂商是否拥有先进技术的主要标志。我国汽车制造业很早已经把轻量化作为发展课题，如今面对逐渐提高的环保要求以及不断上涨的原材料价格，积极发展汽车灯具轻量化已经显得至关重要。文章主要分析了汽车轻量化设计的现状和意义，汽车灯具轻量化设计应用，汽车轻量化技术的应用前景。 标签：汽车轻量化；设计；发展 1 汽车轻量化设计的现状和意义 在世界经济领域与人们现实生活中企业的地位毋庸置疑，其发展的重要方向是舒适、安全、低成本、节能和智能化等，随着不断提高的社会文明程度以及日益紧张的不可再生资源，最大程度降低材料用量以及控制尾气污染，这些都是汽车行业需要面对的挑战。相关资料表示，每次减少10%的汽车质量，可以节省6-8%的油耗。世界主要汽车生产国都在严格执行排放标准。我国北京也把汽车尾气排放强制执行欧洲三级标准。 控制节省车体质量，也就是轻量化设计这一主要问题，不仅可以减少材料消耗，还可以降低排放尾气量，这已经成为全球汽车行业的共识，已经得到了巨大的成绩。同时加入WTO以后，对轻量化设计的大量应用，提高了我国汽车综合水平，成功接轨于世界标准，对于提升我国汽车行业国际竞争起到重要作用。 2 汽车灯具轻量化设计应用 2.1 替代材料 20世纪80年代，由于能源危机造成的影响，日本提出了汽车轻量化设计，设计出对能耗与原材料有效节省的新车型。汽车灯具选择注塑材料制作，提出了与灯具大型注塑件相适合的制造技术，有效节省了手工操作所需的成本，进一步提升了企业灯具轻量化设计水平。车灯具体能够划分为前照灯、后车灯、转向灯、雾灯等。PC由于具有较强的抗冲击能力要相当于250倍的无机玻璃，相当于30倍的聚甲基丙烯酸甲酯板材，最早代替剥离在前灯外罩中应用，由于利用PC制作外罩，造成灯体利用改性聚丙烯，灯罩与灯体一般利用粘胶粘接式进行装配。此外，车灯造型中装饰功能是主要部分，PC拥有极好的光学与着色性能，可以制作车内装饰条对车灯进行点缀和装饰。一般利用透明有色的PC制作装饰条，可以选择辅助喷底漆突出其颜色，也可以同构镀铝方式对金属色积极改变和装饰；装饰圈通常利用镀铝方式改变金属色在照明灯外实施包嵌；灯具中反射镜是主要的零部件，从前都是利用压铸件镀铝进行制作，目前全部应用PC注塑镀铝，降低了质量，也对工艺进行了简化。灯具中一般是没有办法改变灯泡的发光颜色的，而指示灯全部是发出颜色的灯光，因此，利用内配光镜的颜色对整灯光颜色进行调整，通常有色透明PC的颜色包括红、黄、绿和蓝。
1.零件的几何(尺寸，形状，位置)精度、表面质量、物理机械性能是评定机器 零件质量的主要指标。 2.工艺系统的几何误差包括加工方法的原理误差、制造和磨损所产生的机床几何误差和传动误差，调整误差、刀具、夹具和量具的制造误差、工件的安装误差。 3.通过切削加工方法获得工件尺寸的方法有试切法、静调整法、_定尺寸刀具法__、主动及自动测量控制法。 4.影响机械加工精度的因素有：加工原理误差、机床的制造误差和磨损、夹具误差、刀具误差、调整误差、工艺系统受力变形、工艺系统受热变形、工件残余应力引起误差等 5.在加工过程中，若_切削刀具__、__切削速度和进给量__、加工表面都不变的情况下，所连续完成的那一部分工序，称为工步。 6.工艺过程又可细分为毛坯制造工艺过程、机械加工工艺过程、热处理工艺过程和装配工艺过程。 7.定位误差的构成及产生原因，主要有两个方面：1、基准不重合误差2、基准位移误差。 一、简答题 1.精基准有哪些选择原则？ 【答案】（1）基准重合原则应选用设计基准作为定位基准。 （2）基准统一原则应尽可能在多数工序中选用一组统一的定位基准来加工其他各表面。 （3）自为基准原则有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，应选择加工表面本身作为定位基准。 （4）互为基准原则对相互位置精度要求高的表面，可以采用互为基准、反复加工的方法。 （5）可靠、方便原则应选定位可靠、装夹方便的表面做基准。 2.加工阶段可以划分为哪几个阶段？ 1）粗加工阶段——其主要任务是切除大部分加工余量，应着重考虑如何获得高的生产率。2）半精加工阶段——完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工作好准备。 3）精加工阶段——使各主要表面达到图纸规定的质量要求。 4）光整加工阶段—对于质量要求很高的表面，需进行光整加工，主要用以进一步提高尺寸精度和减小表面粗糙度值。 3．简述尺寸链中增环、减环判断方法？
汽车轻量化解决方案—全铝车身结构设计 摘要：解决汽车节能环保的问题，有提高传统燃油发动机的能效、发展新能汽车、应用轻量化技术三个方向。比较以上三种技术路线，在当今发动机技术提升难度日益加大、动力电池效率不高的背景下，不论对传统燃油汽车，还是新能源汽车，汽车轻量化技术都是一项共性的基础技术。大力发展并推进汽车轻量化技术，成为节能、减排的主导之一。而实现汽车轻量化技术又有三个技术途径：一种“轻量化材料”要通过一种“轻量化工艺”来实现一种“轻量化结构”。 关键词：汽车轻量化全铝车身型材截面优化 Stiffness Mass Efficient 由于世界能源的随时枯竭与环境的日益恶化，世界各行各业都积极行动起来，根据政府的优惠政策与民众的强烈要求，在节能、环保方面进行了高投入研发其高效节能、积极环保的产品。汽车产业首当其冲，其汽车零部件的制造，迁联到能源、钢材、铝材、合金、塑料、橡胶、玻璃、化工、机械、电器、信息等各行各业，对汽车节能环保的要求，就是对其它相关行业的要求。对汽车进行轻量化结构的研究，要联系相关行业的专业知识，进行综合性的研究。 一、汽车轻量化的目的 就汽车产业而言，根据汽车产品的特点，降低油耗或提高燃油效率、减少或清洁排放对环境的污染，是节能环保研发的主要目的。从全球汽车产业来看，解决汽车节能环保问题主要采用以下三种方式：
一是大力发展先进发动机技术，通过对传统发动机的改良和一系列汽车电子技术的应用，来提高燃烧效率，改善燃油经济性。 二是大力发展新能源汽车，通过研发先进新型发动机技术和推广使用气体燃料、生物质燃料、煤基燃料、高效电池等动力替代传统能源来减少汽车燃油消耗和对石油资源的依赖。 三是大力发展汽车轻量化技术，在保障汽车安全性和其他基本性能的前提下，通过减轻汽车自身重量降低能耗来实现节能减排的目的。 比较以上三种技术路线，在当今发动机技术提升难度日益加大、动力电池效率不高的背景下，不论对传统燃油汽车，还是新能源汽车，汽车轻量化技术都是一项共性的基础技术。大力发展并推进汽车轻量化技术，成为节能、减排的主导之一。 汽车的轻量化，英文名：Lightweight of Automobile，涵义是“在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。” 世界节能与环境协会的研究报告指出：汽车自重每减少10％， 燃油消耗可降低6％—8％，排放降低5%—6%。而燃油消耗每减少1升，CO2排放量减少2.45kg。燃油消耗量减少不仅有利于节约能源，也可有效减少污染物排放。当前，由于节能和环保的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。 伴随着技术进步，制造汽车车身的材料已经不仅仅是钢铁了，越来越多的新材料被应用到车身的制作中。其中包括：玻璃钢、铝合金、
汽车覆盖件冲压工艺编制(上) 汽车覆盖件形状复杂，表面质量要求高。用最少的模具成本、最少的设备台时加工出高质量的冲压件，需要编制合理精益的工艺方案，是对工艺人员的高要求。 汽车覆盖件的特点和要求 汽车覆盖件（以下简称覆盖件）是指构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件。轿车的车前板和车身、载重车的车前板和驾驶室等都是由覆盖件和一般冲压件构成的。 覆盖件组装后构成了车身或驾驶室的全部外部和内部形状，它既是外观装饰性的零件，又是封闭薄壳状的受力零件。覆盖件的制造是汽车车身制造的关键环节。 一、覆盖件的分类 按功能和部位分类，可分为外部覆盖件、内部覆盖件和骨架类覆盖件三类。外部覆盖件和骨架类覆盖件的外观质量有特殊要求，内部覆盖件的形状往往更复杂。 按工艺特征分类如下： （1）对称于一个平面的覆盖件。诸如发动机罩、前围板、后围板、散热器罩和水箱罩等。这类覆盖件又可分为深度浅呈凹形弯曲形状的、深度均匀形状比较复杂的、深度相差大形状复杂的和深度深的几种。 （2）不对称的覆盖件。诸如车门的内、外板，翼子板，侧围板等。这类覆盖件又可分为深度浅度比较平坦的、深度均匀形状较复杂的和深度深的几种。 （3）可以成双冲压的覆盖件。所谓成双冲压既指左右件组成一个便于成型的封闭件，也指切开后变成两件的半封闭型的覆盖件。 （4）具有凸缘平面的覆盖件。如车门内板，其凸缘面可直接选作压料面。 （5）压弯成型的覆盖件。 以上各类覆盖件的工艺方案各有不同，模具设计结构亦有很大差别。 二、覆盖件的特点和要求 同一般冲压件相比，覆盖件具有材料薄、形状复杂、结构尺寸大和表面质量要求高等特点。覆盖件的工艺设计、冲模结构设计和冲模制造工艺都具有特殊性。因此，在实践中常把覆盖件从一般冲压件中分离出来，作为一各特殊的类别加以研究和分析。 覆盖件的特点决定了它的特殊要求。 1. 表面质量 覆盖件表面上任何微小的缺陷都会在涂漆后引起光线的漫反射而损坏外形的美观，因此覆盖
精品文档一．名词解释各种冲压加工方法)的适应能力。 1、冲压成形性能：板料对冲压成形工艺( 2、冲裁：利用冲裁模在压力机上使板料的一部分与另一部分分离的冲压分离工序。 、冲模的闭合高度H：指行程终了时，上模上表面与下模下表面之间的距3 离。冲模的闭合高度应与压力机的装模高度相适应。 弯曲件从模具里取出后，中性层附近的纯弹性变形以及内外侧区、回弹现象：4使其弯曲件的形状和尺寸都发生与加载时变形域总变形中弹性变形部分的恢复，方向相反的变化，这种现象称之为弯曲件的回弹。拉深：是利用拉深模将已冲裁好的平面毛坯压制成各种形状的开口空心零5、 件，或将已压制的开口空心毛坯进一步制成其他形状、尺寸的冲压成形工 序，也称拉延或压延。 。与拉深前毛坯直径D的比值，即m=d/D6、拉深系数m：拉深后圆筒形零件直径d用各种不同变形性质的局部变形来改变毛坯的形状和尺寸的冲压、局部成形：7 形成工序。利用模具强迫板料厚度减薄和表面积增大，获得所需几何形状和尺寸的8、胀形: 零件的冲压成形方法 9、翻边：利用模具把板料上的孔缘或外缘翻成竖边（侧壁）的冲压方法凹模圆角外，被压料圈压紧的毛坯部分10、压料面：在模具制造过,图）：DL图设计法即冲压工艺过程图法11、冲压工艺过程图（DL图设计法，用于汽车覆盖件产品的冲压工艺性分析和模程中，应采用先进的DL具设计结构分析，指导模具设计和制造。指被焊材料在采用一定的焊接工艺和结构形式下，能后获得较好12、焊接性能：焊接结构的接头的难易程度。相邻装配单元的结合面称为分离面13、车身结构分离面：为装配和固定焊件接头的位置而进行的焊接定位焊：14、利用电流流经工件接触区域产生的电阻热将工件结合后施加电压，电阻焊：、15 其加连续缝焊、：。缝焊分为16、缝焊：通过滚盘电极与工件的相对运动产生密 封焊缝断续缝焊、步进缝焊。作为保护气的气体保护电弧焊。整个焊接过程利用CO217、二氧化碳保护焊：由无数个熔滴过渡过程组成。激光焊：是以聚焦激光束轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。18、 夹具：19、焊缝：由装卸小车、主控台、随行工装、焊接（WFMS）20、柔性焊接生产线站、存放台组成。 指在夹具夹紧力作用下点焊连接前零件与零件在焊接处21、偏差配合点焊装配：不能完全贴合而仍有偏差时的点焊装配。、涂装：指涂料涂至清洁的物面上干燥成膜的工艺。22 将车身制件金属表面的油脂除掉的过程23、脱脂：。??° 氢脆±缓蚀剂可防止因氢原子扩散至金属内部形成、24酸洗用缓蚀剂：缓蚀剂 具有选择吸附性，有选择的在金属表面活性区域以吸附的方式形成保 铁锈和氧化皮表面不带电荷所以不产生吸阻止酸铁继续反应达到缓蚀作用。护，精品文档． 精品文档 附膜。 25、磷化处理：用磷酸或锰、铁、锌、镉的磷酸盐溶液处理金属表面，生成不溶于水的磷酸盐薄膜的过程 二．填空题
汽车车身制造工艺试卷 出题人:谢建伟审核人：王景陶 一、填空题：（每空1分共20分） 1.汽车车身按承载形式分为、和。 2.冲压工序可分为和两大类。 3.正常点焊有四个阶段分别为预压、、锻压和休止。 4.焊接工具包括焊枪、、电极等。 5. 是一种将已拉伸好的无凸缘空心件或管状毛胚开口端直径缩小的冲压方法。 6.稀料按作用性能可分为三种：、和。 7.多点焊机所用焊枪的结构主要有两种形式：和。 8.冲裁件质量的内容包括：、及。 9.冲裁包括、、切口、、剖切、整修、精密冲裁等。 10. 是把传动系统的旋转运动通过曲柄连杆是滑块产生往复运动而进行工作的一种冲压设备。 二、选择题：(每题2分共20分） 1.合理的拉伸方向不符合下述那些原则（） A.不应有凸模接触不到的死区 B.同时接触毛坯的点要多而分散 C.拉深深度与进料阻力要均匀 D.接触面积应尽量大 2.电阻焊具有的优点以下说法正确的是（） A.操作简单B设备费用高 C.需要的功率大 D.不能灵活工作
3.下列选项不属于表面涂层对汽车的作用的是（） A.保护作用 B.装饰作用 C.涂装作用 D.标志作用 4.下列那些不属于二氧化碳气体保护焊的特点（） A.短路过渡 B.氧化性 C.飞溅 D.气孔 5.机器人的组成不包括下列哪项（) A.执行系统 B.冷却系统 C.驱动系统 D.控制系统 6.复杂覆盖件冲压生产时，经常要在局部变形区的适当部位冲出工艺切口，那些情况下可以冲出工艺切口（） A.落料时冲出 B.切口时冲出 C.翻边时冲出 D.修边时冲出 7.冲压工序可分为分离和成型两大类，以下不属于成型的是（） A.落料工序 B.翻边工序 C.拉伸工序 D.缩口工序 8.在实际生产汽车覆盖件的过程中，覆盖件不需要满足（） A.表面质量好 B.刚性好 C.良好的工艺性 D.良好的焊接性 9.用于拉深伸成形的材料，应不具备下列哪个性能（） A.高的塑形 B.屈服点低 C.厚向异性系数小 D .屈强比小 10.焊接与机械连接相比，其缺点为（） A.节省金属材料 B.减轻结构质量 C.简化装配工序 D.接头密封性好 三、判断题：（每题1分共10分） 1.电阻焊的整个焊接过程必须施加压力，焊接处不需加任何填充材料和保护剂。（） 2.冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的实际尺寸与基本尺寸的差值，差值越小，则精度越低。（） 3.压力机的装模高度是指滑块在下死点位置时，滑块下表面到工作垫板的上表面的距离。（）
汽车制造过程 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。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o 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。
浅谈汽车车身结构轻量化 【摘要】本文综述了汽车轻量化技术应用的必要性、汽车轻量化的效果和意义、汽车轻量化的途径和技术，以及与节能环保和安全的关系，强调了车身轻量化设计是实现汽车轻量化的主要途径之一。汽车轻量化是汽车产业的发展方向之一，也是一个汽车厂商和国家技术先进程度的重要标志。 【关键词】汽车车身；车身结构；轻量化 0 引言 随着国民经济的蓬勃发展，汽车已一跃成为当前极为重要的交通运输工具。从全世界范围来看，目前还找不出一个无汽车的现代化社会的先例。因此，汽车工业在带动其他各行各业的发展中，已日益显示出其作为重要支柱产业的作用。 在扩大汽车的服务领域和满足各方面多样化要求的前提下，作为汽车上三大总成之一的车身，已后来居上越来越处于主导地位。据统计，客车、轿车和多数专用汽车车身的质量约占整车自身质量的40%～60%；货车车身质量约占整车自身质量的16%～30%；其各车型的车身占整车制造成本的百分比甚至还略超过以上给出的上限值。因此，仅从这个意义上来衡量汽车车身，其经济效益也远远高于其他两大总成。 如果从节能、节材等几方面来考虑，则其潜力更大。此外，纵观国内、外车身制造和装配等工艺流程，不难发现，尽管随着科学技术的进步，吸取了大量的尖端技术，机械化和自动化程度很高，但是仍有两化无能为力而又必须由手工操作来完成的部分（特别是车身的内、外装饰和附件的装配）。 1 汽车轻量化技术应用的必要性 汽车轻量化对于节约能源、减少废气排放十分重要。而在驾驶方面，汽车轻量化后其加速性能也将得到提高，而在碰撞时由于惯性小，制动距离也将减少，便于主动安全控制。 纵观世界汽车工业沿革，可以看出，现代汽车是沿着“底盘”→“发动机”→“车身”逐步发展完善过来的。这个发展过程在很大程度上取决于当时的科学技术水平和物质生活条件。由于汽车与人们的日常生活息息相关，为了适应各种不同的目的和用途乃至车身的更新换代等，其关键在于车身。 国内外汽车生产的实践一再表明：整车生产能力的发展取决于车身的生产能力；汽车的更新换代在很大程度上也决定于车身；在基本车型达到饱和的情况下，只有依赖车身改型或改装才能打开销路。凡此等等都足以说明，汽车工业发展到今天成为重要的支柱产业，而重中之重则非车身莫属。 2 汽车轻量化的效果 汽车轻量化的主要目的是降低油耗。如图1所示，车辆行驶的燃油消耗量与车辆质量的关系。一般情况下，对于1000kg自重的轿车，车辆质量减轻8%，可降低油耗约10%以上。 图1 车辆行驶油耗与质量的关系 另外，世界铝业协会的报告指出：整车质量每减少100KG，其百公里油耗可节降低0.4-1.0L，每公里二氧化碳排放也将相应减少7.5克到12.5克。而车身质量占整车质量的1/3，空载情况下，约70%的油耗用在车身质量上。这意味着：只要通过科学的方式，将车身轻量化后，就可以有效减少燃油消耗。 3 车身轻量化的意义
重庆交通大学继续教育学院函授试卷 2016--2017学年第1学期 《汽车制造工艺学》课程 考核形式：闭卷考试时间：100分钟教学点： 班级：姓名：学号： 一、选择题（只有一个正确答案）：（25分） 1、当加工（）时，如果切削速度在20~80m/min中速区，则易产生积屑瘤和鳞剌。 A、脆性材料 B、碳素钢与合金钢 C、耐热钢与不锈钢 D、有色金属 2、在连续加工一批零件时，误差的大小和方向保持不变，此加工误差是（）。 A、定位误差 B、变值系统性误差 C、随机性误差 D、常值系统性误差 3、一次安装内，工件在机床上所占的每一位置，称为（）。 A、工序 B、安装 C、工位 D、工步 4、加工精度是零件在加工以后的几何参数的实际值与理想值的（）。 A、符合程度 B、偏离程度 C、准确程度 D、加工精度 5、在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置的基准是（）。 A、工艺基准 B、工序基准 C、定位基准 D、设计基准 6、精加工夹具的有关尺寸公差常取工件相应尺寸公差的（）。 A、1/10～1/5 B、 1/5～1/3 C、 1/3～1/2 D、 1/2～1 7、磨削加工中，大部分磨削热（）。 A、传给工件 B、传给刀具 C、传给机床 D、被磨屑所带走 8、工序余量公差等于 ( )。 A、上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和 B、上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差 C、上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和的二分之一 D、上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差的二分之一 9、铸铁箱体上φ120H7孔常采用的加工路线是（）。 A、粗镗—半精镗—粗磨—精磨 B、粗镗—半精镗—铰 C、粗镗—半精镗—粗磨 D、粗镗—半精镗—精镗 10、修选配法通常按（）确定零件公差。 A、封闭环 B、零件加工可能达到的最高精度 C、经济加工精度 D、组成环平均精度 二、是非题（对者写“正”，错者写“负”）：（25分） 1、要保证零件的加工精度，也就是设法将加工误差控制在允许的公差范围内。（） 2、光整加工以提高加工表面的形位精度和降低表面粗糙度为主。（） 3、提高工艺系统刚度对提高加工精度和生产率都具有重要意义。（） 4、在切削加工后，由于切削热的影响，表面产生残余压应力，里层为残余拉应力。（） 5、由于工序基准与定位基准不重合，产生基准位移误差。（） 6、在生产上采用“靠火花磨削法”，是直接控制磨削余量而间接保证设计尺寸。（） 7、x点图反映了随机性误差及变化趋势，R点图反映了系统性误差及变化趋势。（）
汽车车身轻量化设计方法探析 发表时间：2019-07-31T11:57:33.793Z 来源：《科学与技术》2019年第05期作者：计金民江方安[导读] 实现了在满足性能要求的情况下降低车身重量的目的，使车身轻量化技术水平和车身开发能力得到提升。山东御捷马新能源汽车制造有限公司山东省德州市 251100 摘要：轻量化是汽车节能减排的重要技术路径，车身轻量化相比其它性价比更高。文章探索了车身轻量化的技术路线，该技术路线通过轻量化设计、轻量化材料和轻量化工艺来实现。通过此方法的研究并在实际项目中得以应用，实现了在满足性能要求的情况下降低车身重量的目的，使车身轻量化技术水平和车身开发能力得到提升。 关键词：汽车车身；轻量化；设计方法；探析 1汽车车身轻量化设计的基本方法 1.1结构优化设计 优化设计主要将原有系统设计为带有变量的数学模型，通过变量的选取来实现设计要求，并使设计满足约束条件。结构优化设计主要包括形貌优化设计、拓扑优化设计和尺寸优化设计这三种方法。从结构拓扑优化方面来讲，设计人员需要了解结构的振动特性、静动态特性等性能，进而对结构进行拓扑优化设计。而结构的拓扑优化最大特点就是在设计之前，运用一定受力条件和外界条件就能够找出结构材料的最佳分配方案，进而得到结构的部分参数，为后续设计提供条件。从结构形貌优化设计方面来讲，形貌优化设计主要目的是寻找最佳的结构形状设计方法。例如，在设计车身钣金件形貌的时候，可以采取最佳加强筋布置方案，在减小钣金件质量的基础上增强钣金件的刚度和强度。 1.2有限单元分析技术 有限单元分析技术是当前工程问题分析的有效手段，主要通过计算矩阵对每一步过程进行计算，能够将显示的工程问题转化为数学问题进行分析和解决。而有限单元分析技术在解决复杂工程问题的时候需要设置很多条件，计算时间较长，对计算机硬件设备和有限单元分析软件提出了更高的要求。 1.3新型材料的应用 新型材料的应用能够加快汽车车身的轻量化设计。然而，新型材料的应用会增加车身制造的成本，如果想要降低车身的质量，实现轻量化设计可以选择纤维复合材料。具体来讲，汽车车身轻量化设计主要在发生在开发设计阶段，对车身概念、车身动静态刚度、车身碰撞安全性等进行设计。其中，新型材料主要包括铝合金、塑料、镁合金等低密度材料和高强度钢等高强度材料。在运用新型材料的时候应充分考虑新型材料的其强度、刚度、成本、回收利用优势等。目前，汽车车身设计仍然主要使用钢材。而高强度钢具有较高的拉伸强度和较大的屈服强度，能够增强汽车车身的吸收能量能力和抗变形能力，优化汽车车身的动态性能，降低车身质量，实现车身轻量化设计。同时，高度钢的固有频率、动静态刚度以及碰撞安全性与其他材料相比有着巨大优势，已经成为汽车车身轻量化发展的重要方向。另外，镁合金的加工性能较高，减震性和抗凹性突出，在汽车车身轻量化发展中有着良好的应用前景。然而，由于镁合金容易被腐蚀、回收成本和制造成本较高，镁合金在当前汽车车身轻量化设计应用仍然有较大的问题。 2基于灵敏度的汽车车身轻量化设计的方法 2.1车身灵敏度分析 灵敏度分析是汽车车身轻量化设计的重要方法，能够定量计算汽车车身设计的安全系数和余量，并估算汽车车身结构修改所要达到的效果，进而节省设计时间，提高汽车车身轻量化设计的经济效益。 2.2基于灵敏度分析的车身设计的原则 首先，基于灵敏度分析的车身轻量化设计应将车身的物理问题转化为数学问题，运用数学手段来实现车身轻量化设计。为此，设计人员应合理选取设计变量，确定问题所使用的函数和问题的约束条件。其次，基于灵敏度分析的车身轻量化设计应将物理问题转化为数学模型，通过求数学模型极值来解决汽车车身设计问题，找出汽车车身灵敏度分析的设计变量、目标函数、约束条件等要素。具体来讲，设计变量的选择要能够影响目标函数值和计算效率，尽可能少地选取变量个数。再次，设计变量之间应互不干涉，使设计变量处于一定的变化范围之内。并且，灵敏度分析要充分考虑汽车车身的设计条件，将设计条件进行分类，在分类的基础上进行分析。最后，目标函数的选择应选取与汽车车身设计变量相关的函数，确保通过函数能够得到汽车车身轻量化设计的结果。 2.3基于灵敏度分析的汽车车身轻量化设计的流程 在进行汽车车身轻量化设计的时候，要确保汽车车身的性能符合汽车车身设计的标准和要求。尤其在灵敏度分析的时候，要将车身钣金厚度作为变量，将车身扭转刚度、弯度、第一阶模态等作为设计的约束条件，以最小车身质量为设计目标对汽车车身进行轻量化设计。同时，在轻量化设计过程中，设计者要充分考虑零件厚度变化对钣金冲压成本的影响，确保最小的制造成本增加。 3基于碰撞安全性的车身轻量化设计 3.1建立整车碰撞有限元模型 从单元类型方面来讲，设计者可以将汽车车身钣金件选用壳单元作为单元类型，在模拟碰撞刚性圆柱的时候对刚性材料赋予薄壳单元进行碰撞圆柱模拟。从模拟材料方面来讲，模拟材料直接影响着模拟结果的可靠性。设计者可以根据普通钢和高强度钢材料的密度、泊松比、弹性模量、拉伸强度、屈服强度等参数进行碰撞模拟。从侧面碰撞圆柱的确定来讲，设计人员应按照我国发布的《汽车侧面碰撞乘员保护标准》确定碰撞模型。从接触方面来讲，汽车侧面碰撞模拟通常采用自动接触的方式。这是因为自动接触能够了解设备模型单元壳的厚度，并在接触过程中按照壳厚度进行处理。 3.2轻量化设计的不同方案 在碰撞安全性方面，笔者设置了三种不同的碰撞方案，并对这三种方案进行了比较。第一种是在轻量化设计之前对车身进行有限元模型设计，第二种是通过修改车身钣金零件厚度构建限元模型，第三种对高强度钢轻量化车身进行设计。从节点侵入量方面来讲，第二种放慢的节点入侵量会在某一时段略高于第一种方案，说明轻量化设计之后，车身碰撞安全性符合要求，安全性能下降很小。第三种方案的节点入侵量在大多数时间段内都小于第一种方案，这说明高强度钢的运用不仅能够实现车身轻量化，而且增强了车身的碰撞安全性。 4结语
《汽车制造工艺学》期末复习试题库 一、填空 1.主轴回转作纯径向跳动及漂移时，所镗出的孔是_椭圆__形。 2.零件的加工质量包括_加工精度_和_加工表面质量__。 3.零件光整加工的通常方法有_珩磨_、研磨、超精加工及_抛光_等方法。 4.机械加工工艺规程实际上就是指规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的_工艺文件 5.工艺过程是指生产过程中，直接改变生产对象形状、尺寸、相对位置、及性质的过程。 6.零件的几何(尺寸，形状，位置)精度、表面质量、物理机械性能是评 定机器零件质量的主要指标。 7.加工经济精度是指在正常加工条件下（采用符合标准的设备，工艺装备 和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度。 8.轴类零件加工中常用两端中心孔作为统一的定位基准。 9.零件的加工误差指越小（大），加工精度就越高（低）。 10.粗加工阶段的主要任务是获得高的生产率。 11.精加工阶段的主要任务是使各主要表面达到图纸规定的质量要求。 12.工艺系统的几何误差包括加工方法的原理误差、制造和磨损所产生的机床几何误差和传动误差，调整误差、刀具、夹具和量具的制造误差、工件的安装误差。 13.零件的加工误差值越小（大），加工精度就越高
（低）。 14.机械产品的质量可以概括为__实用性____、可靠性和__经济性____三个方面。 15.通过切削加工方法获得工件尺寸的方法有试切法、静调整法、_定尺寸刀具法__、主动及自动测量控制法。 16.__加工经济精度_____是指在正常的加工条件下所能保证的加工精度。 17.主轴回转作纯径向跳动及漂移时，所镗出的孔是_椭圆形______。 18.工艺上的6σ原则是指有__99.73％_____的工件尺寸落在了 3σ范围内 19.零件的材料大致可以确定毛坯的种类，例如铸铁和青铜件多用_铸造____毛坯 20.表面残余拉应力会_加剧_ （加剧或减缓）疲劳裂纹的扩展。 21.车削加工时，主偏角增加会使表面粗糙度_变大__。 22.切削液的作用有_冷却___、润滑、清洗及防锈等作用。 23.磨削加工的实质是磨粒对工件进行_切削__、滑擦和刻划三种作用的综合过程。 24.在受迫振动中，当外激励频率近似等于系统频率时，会发生_共振______现象。 25.机械加工工艺规程主要有_工艺过程卡片和_工序___卡片两种基本形式。 26.产品装配工艺中对“三化”程度要求是指结构的__通用化_____、_标准化___和系列化。 27.零件光整加工的通常方法有珩磨、研磨、超精加工及抛光等方法。 28.使各种原材料主、半成品成为产品的方法和过程称为工
汽车轻量化低碳设计 轻量化不仅意味着车架和钢板重量的减轻，也包括了发动机、传统系统、驱动系统以及油箱等每一个可能降低重量的部分。轻量化到底能带来多大效果，根据奥迪方面的研究，现在，一辆采用轻量化科技的奥迪A5，比普通A5可减轻重量350公斤，意味着每百公里可以降低油耗约1升。足见汽车轻量化设计是不折不扣的“低碳”经济。 “低碳”经济如今成为全球最热话题，随着上海世博会出行普通采用纯电动、混合动力、燃料电池等新能源汽车以及新能源汽车补贴政策的实施，汽车行业也燃起了一股“低碳”经济热潮。不过大家关注汽车行业低碳经济的时候，往往首先想到的就是新能源汽车，事实上，只要有利于减少排放和污染的技术都可以称之为低碳技术。今天我们就来讲讲汽车行业的另类“低碳”经济——全球汽车轻量化设计风潮。 汽车轻量化是不折不扣的“低碳”经济 汽车轻量化，并非没有技术含量的简单降低汽车重量，事实上诸如碳纤维代表着当今最先进的汽车技术。汽车轻量化是在保证汽车强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力利用率，减少燃料消耗，降低排气污染。汽车轻量化对于节约能源、减少废气排放十分重要。权威研究显示，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3—0.6升；汽车重量降低1%，油耗可降低0.7%。而在驾驶方面，汽车轻量化后其加速性能也将得到提高，而在碰撞时由于惯性小，制动距离也将减少。此外，车辆每减轻100公斤，二氧化碳排放可减少约5克/公里。可见汽车轻量化的节能环保效益觉不亚于汽车发动机技术节油技术。 当前，由于环保和节能的需要，汽车轻量化已成为世界汽车发展的潮流。实施汽车轻量化的主要材料有碳纤维、铝合金、镁合金、钛合金、工程塑料、复合材料和高强度钢等，主要用来改造和替代车身材料。汽车轻量化大致可以分为三类：车身轻量化、发动机轻量化、底盘轻量化。其目的均是在保证性能的前提下通过使用更轻材料降低车重，从而实现节能环保功能。将车身轻量化运用到极致的当属大量使用碳纤维的F1赛车，不过由于追求速度和激情，燃油消耗依然严重再次不做介绍，但可以肯定的是如果F1赛车不采取轻量化车身，其燃油消耗将更为惊人。 宝马、奥迪引领发动机和底盘轻量化 发动机和底盘的轻量化，一般都是采用铝合金或镁铝合金结构代替笨重的铸铁发动机部件和普通钢制悬架部件，从而实行更强强度和更轻的质量。以这一代宝马530的前悬挂和直列6缸引擎为例，铝合金材料的大量运用，有效的控制了二者的自重，从而帮助设计师实现了降低12%单位油耗的既定目标。
第三部分习题答案 第一章现代制造工艺学基本概念 一、判断题答案 1. 现代汽车制造技术正进入刚性自动化阶段。错误 现代汽车制造技术正进入（柔性自动化阶段）。 2. 生产过程是将原材料转变为产品的过程。正确 3. 产品依次通过的全部加工内容称为工艺路线。错误 （零件）依次通过的全部加工内容称为工艺路线。 4. 工位是指工件在一次安装内，工件连同夹具在机床上所占有的相对位置。正确 5. 工序是机械加工工艺过程的基本组成部分。错误 工序是(工艺过程的基本组成单元)。 6. 在切削加工时，如果同时用几把刀具加工零件的几个表面，则这种工步称作复合工步。 正确 7. 成形法是依靠刀具运动轨迹来获得工件形状的一种方法。错误 （轨迹法）是依靠刀具运动轨迹来获得工件形状的一种方法。 8. 加工的经济精度指以最有利的时间消耗能达到的加工精度。正确 9. 生产纲领就是生产计划。正确 10. 大量生产中自动化程度较高，要求工人的技术水平也高。错误 大量生产中（使用流水线作业，自动化程度较高，工人只需熟悉某一岗位的操作）。 11．一道工序只能有一次安装。错误一道工序(可有一次或几次安装)。 12．机械加工工艺过程主要改变零件形状及尺寸。正确 13. 运用多工位夹具，可减少工件安装次数，缩短工序时间，提高生产率。正确 14. 调整法就是不断调整刀具的位置。错误 调整法（是保持到刀具与工件在机床上的相对位置不变）。 15. 主动测量法需要使用精密的仪器。正确 16. 成形法中加工表面是由刀刃包络而成的。错误 (展成法)中加工表面是由刀刃包络而成的。 17. 在生产加工中，能达到的精度越高越好。错误 在生产加工中，(达到经济精度)即可。 二、选择题答案 1．《汽车制造工艺学》研究的对象主要是汽车加工中的三大问题，即（）（ c ）a. 质量，生产力，经济性 b. 产量，生产率，经济性 c. 质量，生产率，经济性 d. 质量，生产率，经济精度 2．工艺过程是（）（c ） a. 在生产过程前改变原材料的尺寸，形状，相互位置和性质的过程。 b. 在生产过程后改变原材料的尺寸，形状，相互位置和性质的过程。
第一道：冲压工艺 目标：生产出各种车身冲压零部件 下面是整齐码放的一卷卷的汽车专用钢板，厚度在至不等。这一卷卷的钢板，接下来就将会发生神奇的变化。 首先要把整卷钢板裁剪成大小不等的几块后，分类整理，以便有各自不同的用处。 大小不等的钢材，要经过一道切边工序。然后分配到各个冲压机上，进行下一步工序。 平整的钢材经过冲压机重新塑造，被压制成车身上的各种冲压部件。 压制好的前翼子板，整齐放在成品区待用。
压制成型的车辆侧车身 至此，一批批的汽车钢板就变成了形状结构复杂的车身零部件。接下来他们就被送到了焊接车间，进入了下一道工序。 第二道：焊接工艺 目标：将各种车身冲压部件焊接成完成的车身 每一道焊接完成后，工人师傅都要仔细检查焊接情况。 哈弗的车身焊接还大量运用了工业机器人，这大大提高了效率并降低了失误的风险。 车身焊接完成后，还要再进一步检查焊接情况。 在确认了焊接没有问题之后，白车身就将被送入涂装车间进行下一道工序。 第三道：涂装工艺 目标：防止车身锈蚀，使车身具有靓丽外表 组装完成的车身，被吊装到喷漆车间，先进行电泳防锈处理。
电泳防锈处理完毕后，工人们还要清理车身表面，发现是否有缺陷，为下一步即将到来的喷漆做准备。 由于油漆含有大量有毒物质，而且人工喷漆效率低、浪费油漆，因此哈弗喷漆工艺已经由机器人来完成了。 至此车身涂装工艺就结束了，喷涂完毕的车身将被送到总装车间进行最后一道工序。 第四道：总装工艺 目的：将车身、底盘和内饰等各个部分组装到一起，形成一台完整的车 本来运到总装车间的应该是包含发动机变速箱在内的底盘总成。但是我们有必要了解一下底盘总成是怎么组装的，因此先从哈弗的大梁开始。 在哈弗的大梁上需要安装转向系统和其他不易安装的部件。 这个工序是给车辆安装悬架连杆等部件。
汽车制造工艺学模拟试卷一 学院_________班级_________姓名________学号__________成绩___________ 一填空题（每空1分,共30分）: 1.主轴回转作纯径向跳动及漂移时，所镗出的孔是形。 2.零件的加工质量包括_________和_________。 3.零件光整加工的通常方法有_________、_________、_________及抛光等方法。 4.机械加工工艺规程实际上就是指规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的_________ 5.工艺过程是指生产过程中，直接改变生产对象_________、_________、_________、及_________的过程。 6.零件的_________、_________、_________性能是评定机器零件质量的主要指标。 7._________是指在正常加工条件下（采用符合标准的设备，工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度。 8.轴类零件加工中常用两端_________作为统一的定位基准。 9.零件的加工误差指越_________，加工精度就越_________。 10.粗加工阶段的主要任务是_________。 11.精加工阶段的主要任务是_________。 12.工艺系统的几何误差包括_________、_________，_________、_________、_________。 13.零件的加工误差值越_________，加工精度就越_________。 14.机械产品的质量可以概括为_________、可靠性和_________三个方面。 15.通过切削加工方法获得工件尺寸的方法有试切法、静调整法、_________、主动及自动测量控制法。 二选择题：（请将正确答案的序号填入问题的空格内）（每题2分,共10分） 1.工件采用心轴定位时，定位基准面是（） [A]:心轴外圆柱面[B]:工件内圆柱面[C]:心轴中心线[D]:工件外圆柱面 2.机床夹具中，用来确定工件在夹具中位置的元件是（） [A]:定位元件[B]:对刀—导向元件[C]:夹紧元件[D]:连接元件 3.工件以圆柱面在短V形块上定位时，限制了工件（）个自由度。 [A]:5[B]:4[C]:3[D]:2 4.加工大中型工件的多个孔时，应选用的机床是（） [A]:卧式车床[B]:台式钻床[C]:立式钻床[D]:摇臂钻床 5.在一平板上铣通槽，除沿槽长方向的一个自由度未被限制外，其余自由度均被限制。此定位方式属于（） [A]:完全定位[B]:部分定位[C]:欠定位[D]:过定位 三、问答题：（共30分，每题6分） 1.钻头（麻花钻头）的结构与组成？
汽车冲压工艺介绍，汽车冲压工艺流程 汽车制造的四大工艺包括冲压、焊装、涂装、装配。这里简单介绍汽车的汽车冲压工艺技术。一辆汽车从无到有，车包含了大大小小的无数零件，它是怎么被创造出来的呢？下面主要介绍汽车冲压工艺特点，汽车冲压工艺流程。 汽车制造过程 何为冲压？冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。 说到冲压，就先说说其主要用到的设备冲压机和模具还有一些其他的运输设备。在冲压车间中这两个设备最值钱，现在要投资一条冲压生产线至少上亿了。那比较有技术含量的是模具制造和模修。我们先来看下这些设备的图片。 冲压机是通过电动机驱动飞轮，并通过离合器，传动齿轮带动曲柄连杆机构使滑块上下运动，带动拉伸模具对钢板成型。冲压机械压力机是汽车制造四大工艺中冲压工艺最主要、最常用的设备之一。它主要是依靠压力机的压下能量作功于模具中的钢板，使之成形，变成汽车车身的壳体。 冲压线中各个冲压机的性能参数 模具：工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。汽车模具从狭义上讲就是冲制汽车车身上所有冲压件的模具的总称。接下来同样为提供几张图片，让大家对汽车冲压模具有更感官的认识。
汽车冲压模具 在现代工业生产中，模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型。汽车工业，在各种类型的汽车中，平均一个车型需要冲压模具2000套左右，其中大中型覆盖件模具近300套。模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向之一。现代工业产品的品种发展和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术水平。目前，模具已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。 将模具结构草图作为有力基础，绘制总装配图。装配图中，零件之间关系应清晰明了，相关剖面图、投影图等应得到呈现，画出工件图，注明相关要求，填写零件明细。模具工作零件在制作环节有一定的标准，在计算、定位、压料、紧固等方面都应依规范行事。若壁厚冲头较小且长、凹模偏薄，应强化校核，确定凹模的尺寸、结构，进行设计，依照周界模架的选用，以确保模具的闭合高度、大小、压力适应于相关设备，并画出模具结构的相关草图。 汽车冲压工艺之冲压模具 目前国内生产的用于轿车大型覆盖件制造的大型冲压线已经达到了当代国际先进水平。为满足自动化冲压生产线的需要，国内知名压力机生产企业进行了高性能单机连线压力机的研制生产。先后研制了具有大吨位、大行程、大台面，以及大吨位气垫、机械手自动上下料系统、全自动换模系统和功能完善的触摸屏监控系统，生产速度快、精度高的冲压设备。这些单机连线设备已先后装备了国内大型汽车制造企业的多条大型自动化冲压生产线，并正在向更多的汽车厂和国外公司扩展，充分满足了汽车快速、高精度及高效的生产要求。 结合冲压力需求、模具闭合高度及结构、零件特质、冲压工序特质，以现有设备的考虑为基