第九章章节汽车典型零件的制造工艺资料
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第九章 热锻工艺概述
二、剪切
在剪切机上进行，剪断直径为200mm以下的钢坯。
特点： 配置自动送料出料机构， 劳动条件好，生产效率高； 提高材料的利用率； 剪切端面质量较差。
三、折断：在水压机或曲柄压力机上进行。（如图9-1）
适用于硬度较高的高 碳钢及高合金钢。加热 温度为300～400℃。
四、砂轮切割 在砂轮切割机上进行。切割直径在40mm以下的金属毛坯。
（3）电阻炉加热
利用电流通过炉内的电热体产生的能量，加热炉内的金属坯料 特点：对毛坯适应范围较大；便于实现保护气体 进行少无氧化加热；热效率低，加热温度受电热 体的限制。
电热体：
金属电热体： 铁铬铝合金（Cr25Al5，Crl7Al5，Crl3Al4） 镍铬合金（Cr20Ni80，Crl5Ni60）
数字化主要体现在对锻造过程和产品品质、成本、效益的预测和可 控程度。
实用中已对汽车发动机连杆精密锻造、汽轮机和压缩机叶片辊锻－ 模锻的工艺过程和模具设计制造应用了CADCAM一体化技术，如下图 所示：
计算机辅助设计系统（CAD）和辅助制造系统（CAM ）结合，便构成了自动控制集成系统，即由计算机控制的自 动化信息流对锻件的工艺过程设计、锻模的机械加工、装配 、检验和管理进行连续处理，并且发展到以它为中心的锻件 、锻模设计制造和锻造过程模拟(CAE)一体化的自动控制系 统。
扩展阅读：锻造技术发展的未来
1. 数字化塑性成形技术 锻造技术发展的未来是锻造技术数字化。 发达国家重视锻造业的发展，不仅着眼于锻造业在本国工业产值中
所占比例、对国民经济的贡献、就业安排，而且更重视锻造行业为新技 术、新产品的开发和生产提供重要的物质技术，把锻造行业看成是经济 高级化不可缺少的战略性产业。
１．50年代后，锻造生产得到迅速发展。
第九章 零件生产过程基础知识
小常识：关于CAPP
制订零件工艺过程
复杂、繁琐、依靠经验、重点在管理
CAPP（Computer Aided Process Planning）
最低目标：工艺过程管理信息系统 标：代替经验丰富的工艺人员 智能生成零件的工艺过程
创成式、检索式
核心理论：成组技术＋企业基础信息的统筹管理
二、套筒类零件加工工艺
1、套筒类零件的功用及结构特点 套筒类零件是指在回转体零件中的空心薄壁 件，是机械加工中常见的一种零件，在各类机器 中应用很广，主要起支承或导向作用。由于功用 不同，其形状结构和尺寸有很大的差异，常见的 有支承回转轴的各种形式的轴承圈、轴套；夹具 上的钻套和导向套；内燃机上的气缸套和液压系 统中的液压缸、电液伺服阀的阀套等都属于套类 零件。其大致的结构形式如图9－3所示。
画出并分析一专用铣削夹具，指出定位元件、夹紧元 件和夹具体并指出它们的作用。
答：左边固定钳口是定位元件，起到定位作用， 右边的活动钳口是夹紧元件起到夹紧，作用是装夹小而规则的零件。
安装举例 机械制造工艺学中，安装指齿轮毛坯经一次定位夹紧后，在工 件没有取下来，所进行的切削加工（铣齿）内容。
3. 工位
生产类型划分
二、机械加工工艺过程
机械制造过程是机械产品从原材料开始到成品之间各相互关联的劳动过 程的总和。它包括毛坯制造、零件机械加工、热处理、机器的装配、检验、 测试和油漆包装等主要生产过程，也包括专用夹具和专用量具制造、加工设 备维修、动力供应（电力供应、压缩空气、液压动力以及蒸汽压力的供给 等）。 工艺过程是指在生产过程中，通过改变生产对象的形状、相互位置和性 质等，使其成为成品或半成品的过程。 机械产品生产工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、 热处理、装配、涂装等。其中与原材料变为成品直接有关的过程，称为直接 生产过程，是生产过程的主要部分。 而与原材料变为产品间接有关的过程，如生产准备、运输、保管、机床 与工艺装备的维修等，称为辅助生产过程。
第九章汽车典型零件的制造工艺ppt课件
孔，零件图中规定的工艺凸台为精基准的。 ▪ 有的连杆在大、小头侧面有三个或四个中心孔作为辅助
基准。采用三个或四个中心孔的定位方法，实现大、小 头孔同时加工。
.
▪ 4．连杆主要加工表面的工序安排 ▪ 连杆的主要加工表面为大、小头孔、端面、连杆盖
与连杆体的接合面和连杆螺栓孔；次要加工表面为油孔、 锁口槽等。辅助基准为工艺凸台或中心孔。非机械加工 的技术要求有探伤和称重。此外，还有检验、清洗、去 毛刺等工序。 ▪ 连杆小头孔压入青铜衬套后，多以金刚镗孔作最后 加工，连杆大头孔多以珩磨作最后加工。
.
§9.1 连杆制造工艺
▪ 一、连杆的结构特点及结构工艺性分析 ▪ 1.连杆的组成： ▪ 连杆由大头、分开式结构，连杆体与连杆盖用螺栓连接。
大头孔和小头孔内分别安装轴瓦和衬套。连杆杆身的截 面多为工字形，其外表面不进行机械加工。 ▪ 连杆的大头和小头端面，一般与杆身对称。有些连杆 在结构上规定有工艺凸台、中心孔等。
.
3)大批大量生产时： ▪ 国内、外广泛采用连续式拉床拉削连杆。 ▪ 连杆体与连杆盖的接合面，拉削后还需进行磨削。
.
4）成批生产时，两端面加工多采用铣削后进行磨削。 5）在大批大量生产时，毛坯精度较高，加工余量较小时，
可直接进行磨削。 6）连杆盖与连杆体合装后，必须精磨两端面。 7）精磨时可采取如下措施 2．连杆辅助基准和其它平面的加 ▪ 辅助基准主要是指连杆上的工艺凸台和连杆侧面。其它
平面指的是连杆盖与连杆体的接合面和连杆盖、连杆体 与螺栓头、螺母的支承面等。这些表面常用铣削或拉削 加工，接合面的精加工一般用磨削。
.
▪ 3.连杆结构工艺性 ▪ 1)连杆盖和连杆体的连接方式 连杆盖和连杆体的定位
方式 ▪ 主要有连杆螺栓、套筒、齿形和凸肩四种方式 ▪ 用连杆螺栓定位，螺栓和螺栓孔的尺寸公差都较小，螺
基准。采用三个或四个中心孔的定位方法，实现大、小 头孔同时加工。
.
▪ 4．连杆主要加工表面的工序安排 ▪ 连杆的主要加工表面为大、小头孔、端面、连杆盖
与连杆体的接合面和连杆螺栓孔；次要加工表面为油孔、 锁口槽等。辅助基准为工艺凸台或中心孔。非机械加工 的技术要求有探伤和称重。此外，还有检验、清洗、去 毛刺等工序。 ▪ 连杆小头孔压入青铜衬套后，多以金刚镗孔作最后 加工，连杆大头孔多以珩磨作最后加工。
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§9.1 连杆制造工艺
▪ 一、连杆的结构特点及结构工艺性分析 ▪ 1.连杆的组成： ▪ 连杆由大头、分开式结构，连杆体与连杆盖用螺栓连接。
大头孔和小头孔内分别安装轴瓦和衬套。连杆杆身的截 面多为工字形，其外表面不进行机械加工。 ▪ 连杆的大头和小头端面，一般与杆身对称。有些连杆 在结构上规定有工艺凸台、中心孔等。
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3)大批大量生产时： ▪ 国内、外广泛采用连续式拉床拉削连杆。 ▪ 连杆体与连杆盖的接合面，拉削后还需进行磨削。
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4）成批生产时，两端面加工多采用铣削后进行磨削。 5）在大批大量生产时，毛坯精度较高，加工余量较小时，
可直接进行磨削。 6）连杆盖与连杆体合装后，必须精磨两端面。 7）精磨时可采取如下措施 2．连杆辅助基准和其它平面的加 ▪ 辅助基准主要是指连杆上的工艺凸台和连杆侧面。其它
平面指的是连杆盖与连杆体的接合面和连杆盖、连杆体 与螺栓头、螺母的支承面等。这些表面常用铣削或拉削 加工，接合面的精加工一般用磨削。
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▪ 3.连杆结构工艺性 ▪ 1)连杆盖和连杆体的连接方式 连杆盖和连杆体的定位
方式 ▪ 主要有连杆螺栓、套筒、齿形和凸肩四种方式 ▪ 用连杆螺栓定位，螺栓和螺栓孔的尺寸公差都较小，螺
精选第九章汽车典型零件的制造工艺
疲劳强度有较高要求，曲轴轴颈与侧面的连接过渡 圆角处为应力集中区，为此发展了圆角深滚压技术， 以代替成形磨削。
图9-22 圆角深滚压示意图 1—施力器 2—滚轮 3—工件
F—滚压力
三、大量生产时曲轴机械加工的工艺过程
表9-6 大量生产的六缸汽油机曲轴机械加工工艺过程
(一)箱体零件第的四结节构特箱点体零件制造工艺
曲轴的毛坯根据批量大小、尺寸、结构及材料品种来 决定。批量较大的小型曲轴，采用模锻；单件小批的中 大型曲轴，采用自由锻造；球墨铸铁材料则采用铸造毛 坯。
二、曲轴的机械加工工艺
(一)曲轴机械加工的定位基准
图9-20 偏心卡盘分度夹具 1—分度板 2—工件 3—夹具体 4—转动轴线 5—分度定位销
(二)曲轴加工的特点
一、概述
箱体零件是机器或部件的基础零件，它把 有关零件连接成一个整体，使这些零件保持 正确的相对位置，彼此能协调地工作。因此， 箱体零件的加工精度，将直接影响机器或部 件的装配质量，进而影响整机的使用性能和 寿命。
(二)箱体零件的主要技术要求
1)主要孔(轴承座孔)的尺寸公差不低于IT7。 2)孔与孔、孔与平面的位置公差： ①前、后端面A和B相对于L—L轴线的圆跳动，在100mm长度上 分别不大于0.08mm和0.12mm； ②轴线L—L和轴线M—M在同一平面内的平行度，在变速器壳 体整个长度365mm上不大于0.07mm；③轴线N—N和L—L在同 一平面内的平行度，在100mm长度上不大于0.04mm；④端面C 相对于轴线N—N的圆跳动，在半径为18mm的长度上不大于 0.15mm；⑤主要孔的中心距极限偏差为±0.05mm。 3)主要孔的表面粗糙度为Ra1.6μm。
作为齿轮定位基面的内孔和端面，淬火后其形状和尺寸都 有—定变化，轮齿的相对位置也有新的误差。
图9-22 圆角深滚压示意图 1—施力器 2—滚轮 3—工件
F—滚压力
三、大量生产时曲轴机械加工的工艺过程
表9-6 大量生产的六缸汽油机曲轴机械加工工艺过程
(一)箱体零件第的四结节构特箱点体零件制造工艺
曲轴的毛坯根据批量大小、尺寸、结构及材料品种来 决定。批量较大的小型曲轴，采用模锻；单件小批的中 大型曲轴，采用自由锻造；球墨铸铁材料则采用铸造毛 坯。
二、曲轴的机械加工工艺
(一)曲轴机械加工的定位基准
图9-20 偏心卡盘分度夹具 1—分度板 2—工件 3—夹具体 4—转动轴线 5—分度定位销
(二)曲轴加工的特点
一、概述
箱体零件是机器或部件的基础零件，它把 有关零件连接成一个整体，使这些零件保持 正确的相对位置，彼此能协调地工作。因此， 箱体零件的加工精度，将直接影响机器或部 件的装配质量，进而影响整机的使用性能和 寿命。
(二)箱体零件的主要技术要求
1)主要孔(轴承座孔)的尺寸公差不低于IT7。 2)孔与孔、孔与平面的位置公差： ①前、后端面A和B相对于L—L轴线的圆跳动，在100mm长度上 分别不大于0.08mm和0.12mm； ②轴线L—L和轴线M—M在同一平面内的平行度，在变速器壳 体整个长度365mm上不大于0.07mm；③轴线N—N和L—L在同 一平面内的平行度，在100mm长度上不大于0.04mm；④端面C 相对于轴线N—N的圆跳动，在半径为18mm的长度上不大于 0.15mm；⑤主要孔的中心距极限偏差为±0.05mm。 3)主要孔的表面粗糙度为Ra1.6μm。
作为齿轮定位基面的内孔和端面，淬火后其形状和尺寸都 有—定变化，轮齿的相对位置也有新的误差。
汽车典型零件制造技术
7
粗车-半精车一粗磨-精磨超精加工
IT5
0.12-0.l
主要用于 淬火钢,也 可用于未 淬火钢,但 不宜加工 有色金属
Hale Waihona Puke 主要用于8粗车-半精车-精车-精细车 (金刚石车)
IT6～7
0. 025～0.4
要求较高 的有色金
属加工
9
粗车-半精车-粗磨-精磨超精磨(或镜面磨)
IT5以上
0.006～0.025
极高精度
12.5～50
2 粗车一半精车
IT8～IT10
3 粗车一半精车—精车
4
粗车-半精车-精车-滚 压(或抛光)
IT7～IT8 IT7～IT8
3.2～6.3 0.8～1.6 0.025～0.2
适用于淬 火钢以外 的各种金
属
5 粗车一半精车-磨削
IT7～IT8 0.4～0.8
6 粗车一半精车-粗磨-精磨 IT6～IT7 0.1～0.4
工艺尺寸链的特征
尺寸链由一个自然形成的尺寸与若干个直接得到的尺寸所组成。 尺寸链一定是封闭的，且各尺寸按一定的顺序首尾相接。
尺寸链的组成
组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环
分为封闭环和组成环 封闭环 在加工(或测量)过程中最后自然形成的环称为封闭环 每个尺寸链必须有且仅能有一个封闭环。 组成环 在加工(或测量)过程中直接得到的环称为组成环。 按其对封闭环的影响，可分为增环和减环
大批大量生产的产品,可采用专用设各和工艺装备,如多刀、多轴机床或自动机 床等，将工序集中，也可将工序分散后组织流水线生产。但对一些结构简单 的产品，如轴承和刚性较差、精度较高的精密零件，则工序应适当分散。
设备与工装选择
机床的选择
典型的汽车零件的加工工艺流程
某汽车发动机连杆采用40MnB钢，用模缎法成型,将杆体和杆盖锻成一体。对于这种整体锻造的毛坯，要在以后的机械加工过程中将其切开。为了保证切开孔的加工余量均匀，一般将连杆大头孔锻成椭圆形.相对于分体锻造而言,整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点。其缺点是所需锻造设备动力大及存在金属纤维被切断等问题。
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）因为大、小头孔中心距的变化将会使气缸的压缩比发生变化,从而影响发动机的效率，因此要求两孔中心距公差等级为IT9。大、小头孔中心线在两个相互垂直方向上的平行度误差会使活塞在气缸中倾斜，致使气缸壁唐攒不均匀,缩短发动机的使用寿命,同时也使曲轴的连杆轴颈磨损加剧，因此也对其平行度公差提出了要求。
（3)连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度误差过大，将加剧连杆大头两端面与曲轴连杆轴颈两端面之间的磨损，甚至引起烧伤，所以必须对其提出要求.
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）因为大、小头孔中心距的变化将会使气缸的压缩比发生变化,从而影响发动机的效率，因此要求两孔中心距公差等级为IT9。大、小头孔中心线在两个相互垂直方向上的平行度误差会使活塞在气缸中倾斜，致使气缸壁唐攒不均匀,缩短发动机的使用寿命,同时也使曲轴的连杆轴颈磨损加剧，因此也对其平行度公差提出了要求。
（3)连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度误差过大，将加剧连杆大头两端面与曲轴连杆轴颈两端面之间的磨损，甚至引起烧伤，所以必须对其提出要求.
汽车典型零件制造工艺课件
保养规范
制定工具的保养规范，定期对工具进行检查、清洁和保养。
备件储备
储备设备与工具的常用备件，以确保设备与工具的正常运行和及 时维修。
05
汽车零件制造工艺案例分析
案例一
曲轴材料选择
根据发动机性能需求 ，选择合适的材料， 如高强度钢、合金钢 等。
制造工艺流程
制定从毛坯准备、机 械加工、热处理、表 面处理到成品检验的 完整工艺流程。
化水平。
加工工艺优化
02
改进机械加工、热处理、表面处理等工艺环节，提高活塞的尺
寸精度和表面质量。
质量控制方案优化
03
建立完善的质量控制体系，包括原材料检验、过程控制、成品
检验等环节，确保活塞的加工质量和性能符合要求。
感谢观看
THANKS
降低生产成本
优化制造工艺可以提高生 产效率、降低材料消耗和 减少废品率，从而降低整 体生造工艺能够提高 产品的附加值，增强企业 在市场上的竞争力。
汽车零件制造工艺的基本流程
模具设计
根据零件的形状和尺寸要求， 设计相应的模具。
机械加工
对铸造或锻造后的零件进行机 械加工，以满足精度和形状要 求。
铸造
使用铸造的方法制造气缸盖， 可以获得更高的生产效率和更
低的成本。
切削加工
对铸造后的气缸盖进行切削加 工，以获得精确的尺寸和形状 。
磨削加工
使用磨削的方法对气缸盖进行 精加工，以获得更高的精度和 表面光洁度。
热处理
对气缸盖进行热处理，以获得 更好的材料性能和更高的强度
。
活塞制造工艺
铸造
使用铸造的方法制造活塞，可以获得更高的 生产效率和更低的成本。
汽车典型零件制造工 艺课件
制定工具的保养规范，定期对工具进行检查、清洁和保养。
备件储备
储备设备与工具的常用备件，以确保设备与工具的正常运行和及 时维修。
05
汽车零件制造工艺案例分析
案例一
曲轴材料选择
根据发动机性能需求 ，选择合适的材料， 如高强度钢、合金钢 等。
制造工艺流程
制定从毛坯准备、机 械加工、热处理、表 面处理到成品检验的 完整工艺流程。
化水平。
加工工艺优化
02
改进机械加工、热处理、表面处理等工艺环节，提高活塞的尺
寸精度和表面质量。
质量控制方案优化
03
建立完善的质量控制体系，包括原材料检验、过程控制、成品
检验等环节，确保活塞的加工质量和性能符合要求。
感谢观看
THANKS
降低生产成本
优化制造工艺可以提高生 产效率、降低材料消耗和 减少废品率，从而降低整 体生造工艺能够提高 产品的附加值，增强企业 在市场上的竞争力。
汽车零件制造工艺的基本流程
模具设计
根据零件的形状和尺寸要求， 设计相应的模具。
机械加工
对铸造或锻造后的零件进行机 械加工，以满足精度和形状要 求。
铸造
使用铸造的方法制造气缸盖， 可以获得更高的生产效率和更
低的成本。
切削加工
对铸造后的气缸盖进行切削加 工，以获得精确的尺寸和形状 。
磨削加工
使用磨削的方法对气缸盖进行 精加工，以获得更高的精度和 表面光洁度。
热处理
对气缸盖进行热处理，以获得 更好的材料性能和更高的强度
。
活塞制造工艺
铸造
使用铸造的方法制造活塞，可以获得更高的 生产效率和更低的成本。
汽车典型零件制造工 艺课件
《典型汽车零件的机械加工工艺》讲解教学课件
讲解教学课件
第五章
典型汽车零件的机械加工工艺
§5-1 齿轮制造工艺 §5-2 连杆制造工艺 §5-3 曲轴制造工艺
讲解教学课件
§5-1 齿轮制造工艺
一、齿轮的结构特点
汽车齿轮按照其结构特点分为五类： Ⅰ类 单联齿轮，孔的长径比L/D>1 。 Ⅱ类 多联齿轮，孔的长径比L/D>1 。
这两种齿轮亦称为筒形齿轮，内孔为光孔、键 槽孔或花键孔。
§5-1 齿轮制造工艺
三、齿轮的主要技术要求
（3）端面圆跳动。带孔 （4）齿轮齿顶圆公差。当
齿轮齿坯轮毂端面是切 齿轮齿顶圆作为加工、测
齿时的定位基准，端面 量的基准时，其尺寸公差
对内孔的跳动量对齿轮 要求比较严，一般为IT8。
的加工精度有很大影响。 不作为加工、测量的基准
对于6~7级精度的汽车齿 时，其公差一般为IT11。
讲解教学课件
§5-1 齿轮制造工艺 五、齿轮机械加工的定位基准
加工孔长径比L/D﹥1的单联或多联齿轮时，应以孔 作为主要定位基面。为了消除孔和心轴间的间隙的影 响，精车齿坯时，常用过盈心轴或小锥度心轴。
预加工齿面时，可采用能自动定心的可胀心轴或分 组的小间隙心轴装夹。
齿轮孔长径比L/D>1齿轮的定位
汽车第一速及倒档齿轮锻件毛坯图
模锻齿轮毛坯材料纤维排列
§5-1 齿轮制造工艺
四、齿轮的材料和毛坯
（3）齿轮热处理。 齿轮毛坯必须进行初步热处理，常采用正火或等
温退火，以消除内应力，改善切削加工性。 齿轮齿面热处理： 对中碳钢或中碳合金钢常采用高频淬火和低温回
火； 对低碳合金渗碳钢采用渗碳淬火热处理。
轮规定为0.011~0.022mm。 （5）齿轮的热处理要求。
第五章
典型汽车零件的机械加工工艺
§5-1 齿轮制造工艺 §5-2 连杆制造工艺 §5-3 曲轴制造工艺
讲解教学课件
§5-1 齿轮制造工艺
一、齿轮的结构特点
汽车齿轮按照其结构特点分为五类： Ⅰ类 单联齿轮，孔的长径比L/D>1 。 Ⅱ类 多联齿轮，孔的长径比L/D>1 。
这两种齿轮亦称为筒形齿轮，内孔为光孔、键 槽孔或花键孔。
§5-1 齿轮制造工艺
三、齿轮的主要技术要求
（3）端面圆跳动。带孔 （4）齿轮齿顶圆公差。当
齿轮齿坯轮毂端面是切 齿轮齿顶圆作为加工、测
齿时的定位基准，端面 量的基准时，其尺寸公差
对内孔的跳动量对齿轮 要求比较严，一般为IT8。
的加工精度有很大影响。 不作为加工、测量的基准
对于6~7级精度的汽车齿 时，其公差一般为IT11。
讲解教学课件
§5-1 齿轮制造工艺 五、齿轮机械加工的定位基准
加工孔长径比L/D﹥1的单联或多联齿轮时，应以孔 作为主要定位基面。为了消除孔和心轴间的间隙的影 响，精车齿坯时，常用过盈心轴或小锥度心轴。
预加工齿面时，可采用能自动定心的可胀心轴或分 组的小间隙心轴装夹。
齿轮孔长径比L/D>1齿轮的定位
汽车第一速及倒档齿轮锻件毛坯图
模锻齿轮毛坯材料纤维排列
§5-1 齿轮制造工艺
四、齿轮的材料和毛坯
（3）齿轮热处理。 齿轮毛坯必须进行初步热处理，常采用正火或等
温退火，以消除内应力，改善切削加工性。 齿轮齿面热处理： 对中碳钢或中碳合金钢常采用高频淬火和低温回
火； 对低碳合金渗碳钢采用渗碳淬火热处理。
轮规定为0.011~0.022mm。 （5）齿轮的热处理要求。
第九章 汽车典型零件制造工艺
第九章
汽车典型零件制造工艺
汽车齿轮机械加工的工艺过程
1.定位基面（齿轮内孔及端面或齿轮轴端面及中 心孔）的加工； 2.外表面及其他表面的加工； 3.轮齿齿面的粗、精加工； 4.热处理； 5.修复定位基面及精加工装配基准（内孔及端面、 轴颈、花键等）； 6.轮齿齿面进行热处理后的精加工。 主要工序后，对工件进行清洗、中间检验及最 终检验。
第九章
汽车典型零件制造工艺
齿端倒角加工
(1)去掉齿端锐角齿轮，特别是斜齿轮的齿端锐 角部分g的强度很低(图9-18)，齿面经过淬火很 脆，工作中锐角容易折断，断片会破坏齿轮箱 内的零件，故必须预先把锐角去除。 (2)滑动变速齿轮齿端倒圆角 变速器齿轮换挡 时，为了容易啮合，其齿端要有圆角。 (3)修磨基准孔和端面 作为齿轮定位基面的内 孔和端面，淬火后其形状和尺寸都有—定变化， 轮齿的相对位置也有新的误差。
第九章
汽车典型零件制造工艺
4）齿轮齿顶圆公差。当 齿轮齿顶圆作为加工、测 量的基准时，其尺寸公差 要求比较严，一般为IT8。 不作为加工、测量的基准 时，其公差一般为IT11。 5）齿轮的热处理要求。 对常用的低碳合金钢材料 的汽车齿轮，其热处理要 求是渗碳淬火的有效硬化 层深度、硬度和金相组织。
Hale Waihona Puke 第九章齿坯加工汽车典型零件制造工艺
齿轮机械加工工艺
带孔圆柱齿轮的齿坯加工，可在单轴、 双轴或多轴数控机床上进行。齿轮轴的定位基 准是两端中心孔。钻中心孔前一般先加工轴的 两端面，以防因锻件端面不平整使中心孔钻偏 或折断中心钻头。
第九章
汽车典型零件制造工艺
齿坯加工方案的选择取决于齿轮的 轮体结构和生产类型：
第九章
汽车典型零件制造工艺
机械制造基础-第9章-典型零件选
第9章 典型零件选材
第1节 零件的失效
一、零件的失效与失效分析
零件在工作过程中最终都要发生失效。
所谓失效是指:
（1）零件完全破坏，不能继续工作；
（2）严重损伤，继续工作很不安全；
（3）虽能安全工作，但已不能满意地起到预定的作用。 只要发生上述三种情况中的任何一种，都认为零件已 经失效。
失效分析的目的就是要找出零件损伤的原因，并提出相 应的改进措施。
❖ 例: 北京牌吉普车后桥圆锥主动齿轮。
❖ 材料: 20CrMnTi钢。 热处理: 渗碳、淬火、低温回火，渗碳层深 1.2mm～1.6mm。 性能要求: 齿面硬度HRC58～HRC62，心部硬度 HRC33～HRC48。 工艺路线: 下料→锻造→正火→切削加工→渗碳、淬 火、低温回火→磨加工。
6. 机床导轨的选材
❖ 2）对同类产品进行调研, 分析选材的合 理性。
❖ 3）找出关键的性能要求, 确定零件应具 有的力学性能判据或理化性能指标。
❖ 4）选择合适的材料, 确定热处理方法或 其他强化方法。
❖ 5）通过试验, 检验所选材料及热处理方 法能否达到各项性能要求。
第3节 典型零件选材实例分析
1.齿轮类零件
1）齿轮的作用 传递扭矩、调节速度、改变运动方向。 2）工作条件 （1）齿根受很大交变弯曲应力作用、齿面受较大接触应力 并有强烈的摩擦和磨损。 （2）承受一定的冲击载荷。 3）失效形式 轮齿折断、齿面磨损、齿面剥落、齿面点蚀、过载断裂等。 4）力学性能要求 （1）高的弯曲疲劳强度 （2）齿面应具有高的接触疲劳强度、高的硬度和耐磨性 （3）齿轮心部应具有良好的综合力学性能或较好的强韧性
（3）重载主轴 工作载荷大, 磨损及冲击都较严重, 例如工作载荷大的组合机床主轴。一般用 20CrMnTi钢制造, 经渗碳、淬火处理。
汽车典型零件的制造工艺
3.定位基准的选择
（2）加工长径比L/D ＜ 1 的齿圈或盘形齿轮 当齿轮孔的长径比L/D ＜ 1 时，如图7-1-10a
所示，应以端面作为主要的定位基准，限制3 个自 由度，内孔限制2 个自由度。为使作为定位基准的 孔和端面具有较高的垂直度，在加工这两个表面时， 可装在三爪自定心卡盘内，在一次安装中车出，如 图7-1-10b 所示。
25 模 块 七 汽 车 典 型 零 件 的 制 造 工 艺
课题一 汽车齿轮的制造工艺
1.齿轮的切削加工 1）滚齿。滚齿是应用最广的齿轮
加工方法，可加工渐开线齿轮、圆弧齿 轮、摆线齿轮、链轮、棘轮、蜗轮和包 络蜗杆。滚齿加工的过程相当于一对交 错轴斜齿轮互相啮合运动的过程，如图 7-1-13 所示。
一、发动机连杆的结构特点 二、发动机连杆的结构工艺性分析 三、发动机连杆的机械加工工艺过程 四、发动机连杆主要表面的加工方法
37 模 块 七 汽 车 典 型 零 件 的 制 造 工 艺
课题二 发动机连杆的制造工艺
一、发动机连杆的结构特点
汽车发动机连杆结构简 图如图7-2-1 所示，连杆由 大头、小头和杆身等部分组 成。
3 模块七 汽车典型零件的制造工艺
课题一 汽车齿轮的制造工艺
4 模块七 汽车典型零件的制造工艺
课题一 汽车齿轮的制造工艺
一、齿轮的结构特点 二、齿轮结构的工艺性分析 三、齿轮的机械加工工艺过程 四、齿轮的加工方法 五、汽车典型齿轮的机械加工工艺过程
5 模块七 汽车典型零件的制造工艺
课题一 汽车齿轮的制造工艺
一、齿轮的结构特点
汽车中的各种齿轮，按照结构工艺特点可分为五类，如图7-1-2 所 示。
1.单联齿轮：如图7-1-2a 所示，孔的长径比L/D ＞ 1。 2.多联齿轮：如图7-1-2b 所示，孔的长径比L/D ＞ 1。 3.盘形齿轮：如图7-1-2c 所示，具有轮毂，孔的长径比L/D ＜ 1。 4.齿圈：如图7-1-2d 所示，具有轮毂，孔的长径比L/D ＜ 1。 5.轴齿轮：如图7-1-2e 所示。
（2）加工长径比L/D ＜ 1 的齿圈或盘形齿轮 当齿轮孔的长径比L/D ＜ 1 时，如图7-1-10a
所示，应以端面作为主要的定位基准，限制3 个自 由度，内孔限制2 个自由度。为使作为定位基准的 孔和端面具有较高的垂直度，在加工这两个表面时， 可装在三爪自定心卡盘内，在一次安装中车出，如 图7-1-10b 所示。
25 模 块 七 汽 车 典 型 零 件 的 制 造 工 艺
课题一 汽车齿轮的制造工艺
1.齿轮的切削加工 1）滚齿。滚齿是应用最广的齿轮
加工方法，可加工渐开线齿轮、圆弧齿 轮、摆线齿轮、链轮、棘轮、蜗轮和包 络蜗杆。滚齿加工的过程相当于一对交 错轴斜齿轮互相啮合运动的过程，如图 7-1-13 所示。
一、发动机连杆的结构特点 二、发动机连杆的结构工艺性分析 三、发动机连杆的机械加工工艺过程 四、发动机连杆主要表面的加工方法
37 模 块 七 汽 车 典 型 零 件 的 制 造 工 艺
课题二 发动机连杆的制造工艺
一、发动机连杆的结构特点
汽车发动机连杆结构简 图如图7-2-1 所示，连杆由 大头、小头和杆身等部分组 成。
3 模块七 汽车典型零件的制造工艺
课题一 汽车齿轮的制造工艺
4 模块七 汽车典型零件的制造工艺
课题一 汽车齿轮的制造工艺
一、齿轮的结构特点 二、齿轮结构的工艺性分析 三、齿轮的机械加工工艺过程 四、齿轮的加工方法 五、汽车典型齿轮的机械加工工艺过程
5 模块七 汽车典型零件的制造工艺
课题一 汽车齿轮的制造工艺
一、齿轮的结构特点
汽车中的各种齿轮，按照结构工艺特点可分为五类，如图7-1-2 所 示。
1.单联齿轮：如图7-1-2a 所示，孔的长径比L/D ＞ 1。 2.多联齿轮：如图7-1-2b 所示，孔的长径比L/D ＞ 1。 3.盘形齿轮：如图7-1-2c 所示，具有轮毂，孔的长径比L/D ＜ 1。 4.齿圈：如图7-1-2d 所示，具有轮毂，孔的长径比L/D ＜ 1。 5.轴齿轮：如图7-1-2e 所示。
第九章汽车典型零件的制造工艺
二、连杆机械加工工艺 1．连杆的主要技术要求 1)小头孔的尺寸精度为IT7，Ra 0.8μm ；圆柱度公差等 级不低于7级。小头衬套孔的尺寸精度为IT6，Ra 0.4μm， 圆柱度的公差等级不低于6级。 2)连杆大头孔的尺寸公差与所用轴瓦的种类有关，当 直接浇铸巴氏合金时，大头底孔为IT9；当采用厚壁轴 瓦时，大头底孔为IT8；当采用薄壁轴瓦时，大头底孔 为IT6，Ra 0.8μm，圆柱度公差等级不低于6级。
三、连杆主要表面的机械加工 1．连杆大、小头端面的加工 1）连杆大、小头端面，是连杆机械加工中的主要定位 基准。首先加工该表面，可以采用铣削、拉削或磨削加 工。 2）在连杆盖和连杆体合装后，精磨大、小头端面，以 保证连杆盖和连杆体的端面在同一平面上。 3）连杆大、小头两端面应对称于杆身轴线。毛坯精度 低时，多以杆身定位，可以同时加工两端面；毛坯精度 高时，可以用连杆一端面定位，加工另一端面，再翻转 180加工定位基面。
2．连杆的材料和毛坯 一般采用45、 40Cr、35CrMo，并经调质处理，以提 高其强度及抗冲击能力。有时用球墨铸铁制造连杆的。 钢制连杆一般采用锻造，球墨铸铁采用铸件。 3．连杆机械加工的定位基准 1）连杆的工艺特点是： 外形较复杂，不易定位，大、小头是由细长的杆身连接， 刚度差，容易变形；尺寸公差、形状和位置公差要求很 严，表面粗糙度小等。
第二节 齿轮制造新工艺
一、概述 （一）齿轮的结构特点 汽车的齿轮按照结构的工艺特点可分为五类，如图９-8 1）单联齿轮，孔的长径比L/D>1。 2）多联齿轮，孔的长径比L/D>1。 3）盘形齿轮，具有轮毂，孔的长径比L/D<1。 4）齿圈，没有轮毂，孔的长径比L/D<1。 5）轴齿轮。 单联齿轮与多联齿轮也称筒形齿轮，内孔为光孔、键槽 孔或花键儿。盘形齿轮和齿圈的内孔，一般为光孔或键 槽孔。
汽车及其零件制造中常用制造工艺
THANKS
熔模铸造
总结词
精度高，表面质量好
详细描述
熔模铸造是一种精密铸造方法，通过使用易熔材料制作出与最终铸件形状相同的 模型，然后将其熔化，再倒入金属熔液中。由于其高精度和良好的表面质量，熔 模铸造广泛应用于制造高精度、高质量的铸件。
金属型铸造
总结词
生产效率高，强度高
详细描述
金属型铸造是一种使用金属模具进行铸造的方法，与砂型铸造相比，金属型铸造的铸件具有更高的强度和更长的 使用寿命。同时，由于金属型模具的快速冷却效果，金属型铸造的生产效率也较高，适用于大规模生产。
VS
详细描述
气体保护焊具有焊接速度快、质量稳定、 变形小等优点，广泛应用于汽车制造业中 。常用的保护气体包括二氧化碳、氩气等 。该工艺适用于各种金属材料的焊接，如 碳钢、不锈钢、铝等。
激光焊接
总结词
详细描述
激光焊接是一种高精度、高质量的焊接工艺， 通过高能激光束聚焦在材料表面，实现快速 熔化与连接。
铣削加工
总结词
铣削加工是一种利用铣刀对工件进行切削加 工的方法，主要用于加工平面、沟槽、齿形 等复杂形状。
详细描述
铣削加工通过高速旋转的铣刀对工件进行切 削，能够加工出高精度、高效率的复杂零件 。在汽车制造中，铣削加工广泛应用于发动
机缸体、曲轴等关键部件的制造。
磨削加工
总结词
磨削加工是一种利用磨料对工件进行研磨和抛光的工 艺，主要用于提高工件的表面质量和精度。
要点二
详细描述
电镀广泛应用于汽车制造中，主要用于镀锌、镀铬、镀镍 等。电镀能够提高零件的耐腐蚀性和耐磨性，延长使用寿 命。同时，电镀还可以增加零件的美观度，提升汽车的整 体质感。
喷涂
总结词
熔模铸造
总结词
精度高，表面质量好
详细描述
熔模铸造是一种精密铸造方法，通过使用易熔材料制作出与最终铸件形状相同的 模型，然后将其熔化，再倒入金属熔液中。由于其高精度和良好的表面质量，熔 模铸造广泛应用于制造高精度、高质量的铸件。
金属型铸造
总结词
生产效率高，强度高
详细描述
金属型铸造是一种使用金属模具进行铸造的方法，与砂型铸造相比，金属型铸造的铸件具有更高的强度和更长的 使用寿命。同时，由于金属型模具的快速冷却效果，金属型铸造的生产效率也较高，适用于大规模生产。
VS
详细描述
气体保护焊具有焊接速度快、质量稳定、 变形小等优点，广泛应用于汽车制造业中 。常用的保护气体包括二氧化碳、氩气等 。该工艺适用于各种金属材料的焊接，如 碳钢、不锈钢、铝等。
激光焊接
总结词
详细描述
激光焊接是一种高精度、高质量的焊接工艺， 通过高能激光束聚焦在材料表面，实现快速 熔化与连接。
铣削加工
总结词
铣削加工是一种利用铣刀对工件进行切削加 工的方法，主要用于加工平面、沟槽、齿形 等复杂形状。
详细描述
铣削加工通过高速旋转的铣刀对工件进行切 削，能够加工出高精度、高效率的复杂零件 。在汽车制造中，铣削加工广泛应用于发动
机缸体、曲轴等关键部件的制造。
磨削加工
总结词
磨削加工是一种利用磨料对工件进行研磨和抛光的工 艺，主要用于提高工件的表面质量和精度。
要点二
详细描述
电镀广泛应用于汽车制造中，主要用于镀锌、镀铬、镀镍 等。电镀能够提高零件的耐腐蚀性和耐磨性，延长使用寿 命。同时，电镀还可以增加零件的美观度，提升汽车的整 体质感。
喷涂
总结词
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齿轮孔或轴齿轮轴颈是加工、测量和装配时的基面，它们对齿轮的加工 精度有很大影响，所以要有较高的加工精度和较小的表面粗糙度值。 (3)端面圆跳动
带孔齿轮齿坯端面是切齿时的定位标准，端面对内孔在分度圆上的跳动 量对齿轮加工精度有很大影响，因此，端面圆跳动量规定了较小的公差值。 (4)齿轮外圆尺寸公差
当齿轮外圆不作为加工、测量的基准时，其尺寸公差一般为IT11，但不 大于0.1mn(法向模数)。 (5)齿轮的热处理要求
图9-1 汽车发动机连杆总成 1—连杆小头 2—铜套 3—杆身 4—连杆体 5—连杆
6—连杆轴承衬瓦 7—连杆盖 8—连杆大头
(二)连杆的主要技术要求
1)连杆小头孔的尺寸公差不低于IT7，表面粗糙度Ra值不 大于0.80μm，圆柱度公差等级不低于7级。 2)连杆大头孔的尺寸公差与所用轴瓦的种类有关。 3)连杆小头孔及小头衬套孔轴线对连杆大头孔轴线的平 行度：在大、小头孔轴线所决定的平面的平行方向上， 平行度公差值应不大于100：0.03；垂直于上述平面的方 向上，平行度公差值应不大于100：0.06。 4)为了保证发动机运转平稳对于连杆的重量及装在同一 台发动机中的连杆重量差都有要求。
三、大批量生产时连杆机械加工的工艺过程
表9-1 成批生产整体锻造的连杆机械加工工艺过程(主要工序)
第二节 齿轮制造工艺
一、概述 (一)齿轮的结构特点
1)单联齿轮，孔的长径比L/D>1。 2)多联齿轮，孔的长径比L/D>1。 3)盘形齿轮，具有轮毂，孔的长径比L／D<1。 4)齿圈，没有轮毂，孔的长径比L／D<1。 5)轴齿轮。
图9-11 用滚刀加工双联齿轮中小 齿轮时两齿轮之间应有足够距离
图9-12 盘形齿轮的端面形式
图9-13 盘形齿轮多件
图9-14 骑马式轴锥齿轮结构
二、齿轮机械加工工艺
(一)齿轮机械加工的定位基准
图9-16 齿轮孔长径比L/D<1 的盘形齿轮的定位
图9-15 齿轮孔长径比 L/D>1齿轮的定位
对常用的低碳合金钢，渗碳层深度一般取决于齿轮模数的大小。
(三)齿轮的材料和毛坯
图9-9 汽车第一速及倒车
图9-10 墩锻齿轮毛坯材料
(四)齿轮结构工艺性分析
1)用滚刀加工双联齿轮的小齿轮时，大、小齿轮之间的距 离B要足够大，以免加工时滚刀碰到大齿轮的端面。 2)当齿轮较宽时，盘形齿轮的端面形状常做成有凹槽的形 式，如图9-12a所示。 3)盘形齿轮在滚齿机上加工时，为了提高生产率，常采用 多件加工。 4)汽车主减速器轴齿轮(主动锥齿轮)的结构，有悬臂式和 骑马式两种。
第九章 汽车典型零件的制造工艺
第一节 第二节 第三节 第四节
连杆制造工艺 齿轮制造工艺 曲轴制造工艺 箱体零件制造工艺
第一节 连杆制造工艺
一、概述 (一)连杆的结构特点
连杆的作用是将活塞销传来的力传给曲轴,并把活塞在缸 内的往复直线运动变为曲轴的旋转运动。夏利发动机连杆采 用优质结构钢锻制而成。连杆小头孔为l8mm,没有铜套,活塞 销和连杆为过盈配合,活塞销和活塞是间隙配合。连杆轴承盖 通过连杆螺栓紧固在连杆大头上,形成连杆轴承孔。连杆大头 内孔直径为43mm。在连杆杆身及连杆轴承盖上有朝前标记, 安装时,将有标记的面朝向发动机前方
图9-8 汽车齿轮的结构类型 a)单联齿轮 b)多联齿轮 c)盘形齿轮 d)齿圈 e)轴齿轮
(二)齿轮的主要技术要求
(1)齿轮精度和表面粗糙度
载货汽车变速器的精度不低于8级，表面粗糙度不大于Ra3.2μm；轿车齿 轮的精度不低于7级，表面粗糙度不大于Ra1.6μrn。 (2)齿轮孔或轴齿轮轴颈尺寸公差和表面粗糙度
连杆盖、连杆体整体精锻，待半精加工后，采用连杆盖 与连杆体撑断的方法，已在汽车发动机连杆生产中广泛采 用，这样产生的接合断面凸凹不平，连杆盖与连杆体再组 装时的装配位置具有惟一性。因此，连杆盖与连杆体之间 只需用螺栓联接，即可保证相互之间的位置精度。这样既 简化了连杆的加工工艺，保证了连杆盖与连杆体的装配精 度，又由于连杆盖与连杆体之间没有去掉金属，金属纤维 是连续的，从而保证了连杆的强度。为了保证将撑断面控 制在一定范围内，撑断时连杆盖与连杆体不发生塑性变形， 连杆设计时应注意适当减小接合面面积，并在撑断前在连 杆盖与连杆体接合处拉出引断槽，形成应力集中，如图9-7 所示。此加工方法已在轿车发动机连杆生产中采用，是连 杆加工的新工艺。
(四)连杆的结构工艺性分析
(1)连杆盖和连杆体的连接方式 连杆盖和连杆体的定位方式，主要有连杆螺栓、套筒、齿
形和凸肩四种，如图9-2所示。 (2)连杆大、小头厚度
考虑到加工时的定位、加工中的输送等要求，连杆大、小 头一般采用相等厚度。 (3)连杆杆身上油孔的大小和深度
活塞销与连杆小头衬套孔之间需进行润滑，部分发动机连 杆采用压力润滑。
(二)齿坯加工 1.齿坯精度
表9-2 齿坯尺寸和形状公差
表9-3 齿坯基准面径向圆和端面圆跳动公差
2.齿坯加工方案的选择
(1)大批大量生产的齿坯加工
1)以毛坯外圆及端面定位进行钻孔或扩孔。 2)拉孔。 3)以孔定位在多刀半自动车床上粗、精车 外圆、端面、车槽及倒角等。
(2)成批生产的齿坯加工
图9-2 连杆盖和连杆体连接的定位方式
二、连杆机械加工工艺
(一)连杆机械加工的定位基准
图9-4 以中心孔作辅助基准的连杆
(二)连杆合理的夹紧方法
图9-5 连杆的夹紧变形
图9ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ6 粗铣连杆两端面的夹具
(三)连杆主要表面的加工方法
图9-7 采用撑断工艺 的连杆结构图
(四)整体精锻连杆盖、体的撑断新工艺
(三)连杆的材料和毛坯 汽车发动机连杆的材料，一般采用45钢(精选碳的
质量分数为0.42％～0.47％)或40Cr、35CrMo，并经调 质处理，以提高其强度及抗冲击能力。我国有些工厂 也有用球墨铸铁制造连杆的。钢制连杆一般采用锻造。 在单件小批生产时，采用自由锻造或用简单的胎模锻； 在大批大量生产中采用模锻。模锻时，一般分两个工 序进行，即初锻和终锻，通常在切边后进行热校正。 中、小型的连杆，其大、小头的端面常进行精压，以 提高毛坯精度。
带孔齿轮齿坯端面是切齿时的定位标准，端面对内孔在分度圆上的跳动 量对齿轮加工精度有很大影响，因此，端面圆跳动量规定了较小的公差值。 (4)齿轮外圆尺寸公差
当齿轮外圆不作为加工、测量的基准时，其尺寸公差一般为IT11，但不 大于0.1mn(法向模数)。 (5)齿轮的热处理要求
图9-1 汽车发动机连杆总成 1—连杆小头 2—铜套 3—杆身 4—连杆体 5—连杆
6—连杆轴承衬瓦 7—连杆盖 8—连杆大头
(二)连杆的主要技术要求
1)连杆小头孔的尺寸公差不低于IT7，表面粗糙度Ra值不 大于0.80μm，圆柱度公差等级不低于7级。 2)连杆大头孔的尺寸公差与所用轴瓦的种类有关。 3)连杆小头孔及小头衬套孔轴线对连杆大头孔轴线的平 行度：在大、小头孔轴线所决定的平面的平行方向上， 平行度公差值应不大于100：0.03；垂直于上述平面的方 向上，平行度公差值应不大于100：0.06。 4)为了保证发动机运转平稳对于连杆的重量及装在同一 台发动机中的连杆重量差都有要求。
三、大批量生产时连杆机械加工的工艺过程
表9-1 成批生产整体锻造的连杆机械加工工艺过程(主要工序)
第二节 齿轮制造工艺
一、概述 (一)齿轮的结构特点
1)单联齿轮，孔的长径比L/D>1。 2)多联齿轮，孔的长径比L/D>1。 3)盘形齿轮，具有轮毂，孔的长径比L／D<1。 4)齿圈，没有轮毂，孔的长径比L／D<1。 5)轴齿轮。
图9-11 用滚刀加工双联齿轮中小 齿轮时两齿轮之间应有足够距离
图9-12 盘形齿轮的端面形式
图9-13 盘形齿轮多件
图9-14 骑马式轴锥齿轮结构
二、齿轮机械加工工艺
(一)齿轮机械加工的定位基准
图9-16 齿轮孔长径比L/D<1 的盘形齿轮的定位
图9-15 齿轮孔长径比 L/D>1齿轮的定位
对常用的低碳合金钢，渗碳层深度一般取决于齿轮模数的大小。
(三)齿轮的材料和毛坯
图9-9 汽车第一速及倒车
图9-10 墩锻齿轮毛坯材料
(四)齿轮结构工艺性分析
1)用滚刀加工双联齿轮的小齿轮时，大、小齿轮之间的距 离B要足够大，以免加工时滚刀碰到大齿轮的端面。 2)当齿轮较宽时，盘形齿轮的端面形状常做成有凹槽的形 式，如图9-12a所示。 3)盘形齿轮在滚齿机上加工时，为了提高生产率，常采用 多件加工。 4)汽车主减速器轴齿轮(主动锥齿轮)的结构，有悬臂式和 骑马式两种。
第九章 汽车典型零件的制造工艺
第一节 第二节 第三节 第四节
连杆制造工艺 齿轮制造工艺 曲轴制造工艺 箱体零件制造工艺
第一节 连杆制造工艺
一、概述 (一)连杆的结构特点
连杆的作用是将活塞销传来的力传给曲轴,并把活塞在缸 内的往复直线运动变为曲轴的旋转运动。夏利发动机连杆采 用优质结构钢锻制而成。连杆小头孔为l8mm,没有铜套,活塞 销和连杆为过盈配合,活塞销和活塞是间隙配合。连杆轴承盖 通过连杆螺栓紧固在连杆大头上,形成连杆轴承孔。连杆大头 内孔直径为43mm。在连杆杆身及连杆轴承盖上有朝前标记, 安装时,将有标记的面朝向发动机前方
图9-8 汽车齿轮的结构类型 a)单联齿轮 b)多联齿轮 c)盘形齿轮 d)齿圈 e)轴齿轮
(二)齿轮的主要技术要求
(1)齿轮精度和表面粗糙度
载货汽车变速器的精度不低于8级，表面粗糙度不大于Ra3.2μm；轿车齿 轮的精度不低于7级，表面粗糙度不大于Ra1.6μrn。 (2)齿轮孔或轴齿轮轴颈尺寸公差和表面粗糙度
连杆盖、连杆体整体精锻，待半精加工后，采用连杆盖 与连杆体撑断的方法，已在汽车发动机连杆生产中广泛采 用，这样产生的接合断面凸凹不平，连杆盖与连杆体再组 装时的装配位置具有惟一性。因此，连杆盖与连杆体之间 只需用螺栓联接，即可保证相互之间的位置精度。这样既 简化了连杆的加工工艺，保证了连杆盖与连杆体的装配精 度，又由于连杆盖与连杆体之间没有去掉金属，金属纤维 是连续的，从而保证了连杆的强度。为了保证将撑断面控 制在一定范围内，撑断时连杆盖与连杆体不发生塑性变形， 连杆设计时应注意适当减小接合面面积，并在撑断前在连 杆盖与连杆体接合处拉出引断槽，形成应力集中，如图9-7 所示。此加工方法已在轿车发动机连杆生产中采用，是连 杆加工的新工艺。
(四)连杆的结构工艺性分析
(1)连杆盖和连杆体的连接方式 连杆盖和连杆体的定位方式，主要有连杆螺栓、套筒、齿
形和凸肩四种，如图9-2所示。 (2)连杆大、小头厚度
考虑到加工时的定位、加工中的输送等要求，连杆大、小 头一般采用相等厚度。 (3)连杆杆身上油孔的大小和深度
活塞销与连杆小头衬套孔之间需进行润滑，部分发动机连 杆采用压力润滑。
(二)齿坯加工 1.齿坯精度
表9-2 齿坯尺寸和形状公差
表9-3 齿坯基准面径向圆和端面圆跳动公差
2.齿坯加工方案的选择
(1)大批大量生产的齿坯加工
1)以毛坯外圆及端面定位进行钻孔或扩孔。 2)拉孔。 3)以孔定位在多刀半自动车床上粗、精车 外圆、端面、车槽及倒角等。
(2)成批生产的齿坯加工
图9-2 连杆盖和连杆体连接的定位方式
二、连杆机械加工工艺
(一)连杆机械加工的定位基准
图9-4 以中心孔作辅助基准的连杆
(二)连杆合理的夹紧方法
图9-5 连杆的夹紧变形
图9ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ6 粗铣连杆两端面的夹具
(三)连杆主要表面的加工方法
图9-7 采用撑断工艺 的连杆结构图
(四)整体精锻连杆盖、体的撑断新工艺
(三)连杆的材料和毛坯 汽车发动机连杆的材料，一般采用45钢(精选碳的
质量分数为0.42％～0.47％)或40Cr、35CrMo，并经调 质处理，以提高其强度及抗冲击能力。我国有些工厂 也有用球墨铸铁制造连杆的。钢制连杆一般采用锻造。 在单件小批生产时，采用自由锻造或用简单的胎模锻； 在大批大量生产中采用模锻。模锻时，一般分两个工 序进行，即初锻和终锻，通常在切边后进行热校正。 中、小型的连杆，其大、小头的端面常进行精压，以 提高毛坯精度。