汽车制造工艺学整体设计及单元设计Word格式文档下载.docx
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6
3
车架、车轮制造工艺
汽车车身制造工艺
5
汽车装配工艺
汽车制造轻量化
7
机械加工质量分析
8
工件装夹与机床夹具
9
汽车零件加工工艺规程的制定
3．能力训练项目设计
能力训练项目名称
拟实现的能力目标
相关支撑知识
训练方式手段及步骤
结果
汽车制造方法和生产过程
熟悉工序、工位、安装、工步等基本概念
机械基础知识
①视图
②讨论
制造方法和生产过程认知
汽车零件毛坯成型工艺
铸造和锻造方法和过程
①视频教学
②视图
③讨论
毛坯成型过程
常用机械加工方法
车、铣、磨、拉、钻等常用机械加工方法的应用
学会车、铣、磨、拉、钻等常用机械加工方法的应用范围
发动机曲轴机械加工工艺
掌握曲轴加工过程
发动机构造知识、机械基础知识
①熟悉曲轴的结构
掌握曲轴成型工艺
发动机缸体机械加工工艺
掌握缸体加工过程
①熟悉缸体的结构
掌握缸体成型工艺
发动机连杆机械加工工艺
掌握连杆加工过程
①熟悉连杆的结构
掌握连杆成型工艺
齿轮机械加工工艺
掌握齿轮加工过程
①熟悉齿轮的结构
掌握齿轮成型工艺
车架的制造工艺
掌握常用车架的制造过程
汽车构造知识
掌握车架制造工艺
车轮制造工艺
掌握车轮的制造工艺
汽车构造知识，机械基础知识
掌握车轮制造工艺
10
车身制造工艺
掌握车身制造工艺
11
掌握汽车装配工艺
12
掌握轻量化措施，材料
掌握汽车制造轻量化工艺
13
掌握机械加工质量分析方法
汽车构造，机械加工相关知识
机械加工质量分析方法
14
掌握机床夹具定位方法
工件装夹方法，机床夹具类型
15
加工工艺规程的制定
掌握汽车零件加工工艺规程的制定
4.进度表设计
序号
教学目标和主要内容
单元标题
能力目标
能力训练项目编号
知识目标
掌握工艺过程和工序的划分和组织，毛坯制造方法的
1=2
了解汽车生产过程，工艺过程概念和组织形式，毛坯成型工艺
曲轴、缸体、连杆和齿轮的定位基准选择、机械加工工艺、加工方法和质检等
3=7
熟悉曲轴、缸体、连杆和齿轮的结构特点和加工工艺
冲压成型方法、工艺要点和质量控制途径
8-9
熟悉各种车架和车轮的结构特点和材料选用，冲压成型方法
冲压、焊装、涂装三大工艺流程的应用
熟悉金属结构材料和性能特点，熟悉汽车覆盖件的成型方法和工序方案
装配方法和精度内容要求，熟悉汽车装配组织形式和质量控制
汽车转配工艺内容、装配技术质量要求、常用设备和应用知识
熟悉各种轻量化途径和材料，提升持续创新的意识和能力
轻量化的概念，常用的轻量化材料
熟悉机械加工工艺设计的相关知识
了解质量控制的意义和内涵，学会分析工艺系统误差等
掌握夹具设计的内容和方法
车、铣、钻、镗四类机床夹具的基准问题，设计原理，定位原理及其应用
能完成机械加工有关工艺设计的和试验研究
掌握机械加工工艺路线的方法和内容，熟悉加工余量、工序尺寸、工艺尺寸链的计算
5.第一堂课设计梗概
大体分为“全方位”三步走。
第一步：
全方位感性认识;
同学分组，引导参观汽车发动机实训台，自由讨论学生所见所闻………思考看到的零部件是怎么制造出来的？
记住你看到的，思考自己不明白的，贮备好疑问，一会分组讨论！
第二步：
全方位课程介绍;
教师主导，举例几个零件提问这些零件是怎么制造出来的，发挥学生个人想想，畅所欲言，以此激起学生的学习兴趣。
并介绍本门课程的主要学习内容………
第三步：
全方位领悟学生心灵;
让每一个小组把小组内成员对本课程的希望以及想法归纳总结出来，并在班级上公开表达出来，让老师与学生共同探讨与沟通………………
四、考核方案设计
1．基本思路
建立科学、务实、有效的考核评价体系，引导和把握职业教育向正确方向发展，是当前全体高等职业教育者必须关注和思考的问题。
结合汽车检测与维修技术专业特点，提出了建立以职业能力考核为核心的多样化、多元化考核评价制度的改革思路。
围绕该人才培养目标，要反映具有职业教育特点的教育观、质量观和人才观，在关注学生成长过程中，有效地帮助学生形成积极的学习态度、科学的探究精神，注重学生在学习过程中的情感体验与价值观的形成，实现“知识与技能”、“过程与方法”以及“情感态度与价值观”的全面发展，构建了汽车检测与维修专业以职业能力考核为核心的多样化、多元化的考核评价体系。
2．评分标准
五、教材、资料
教材：
王树春.《汽车制造工艺学》.北京.北京理工大学出版社出版社.2013
参考资料：
宋新萍.《汽车制造工艺学》.北京.机械工业出版社.2015
XXX学院教案
章次及
名称
第一章汽车制造工艺过程基本知识
学时数
授课周数
第二周
授课方式
（√）理论课（）试验课（）实习
教学目的与要求
了解汽车生产过程和工艺过程的概念，掌握机械加工工艺过程的组成和获得加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）的方法，熟悉汽车制造的生产类型及其工艺特征，并对本课程的教学要求和学习方法有一定了解。
教学重点与难点
教学重点：
汽车生产过程及工业过程的组成；
工序、工步、工位的概念；
汽车生产类型；
汽车零件常用毛坯形状获得的工艺方法；
零件机械加工尺寸和形状的获得方法。
教学难点：
工序、工步的概念；
机械加工精度的获得方法。
教学方法与手段
教学方法：
以课堂讲授、启发式为主，穿插案例式、引导式和提问式教学方法。
教学手段：
以多媒体课件为主，其中穿插图示、视频、实物展示，配合适当板书。
教学内容提要与
学时分配
内容提要
辅助手段
一、课程引入
课程的主要任务、主要内容、学习本课程的主要任务及要求、课程的特点及学习方法等。
《汽车制造工艺基础》是汽车制造与装配技术等相关专业的一门专业课程。
它是研究汽车零部件如何有效地进行机械加工的技术学科。
其任务是通过本课程的学习，使学生获得汽车制造过程中汽车零件毛坯的成形、汽车零（部）件的制造加工工艺、汽车装配工艺、汽车轻量化等基本知识；
熟悉汽车生产过程及汽车零（部）件的加工工艺过程、加工方法和保证汽车装配质量的工艺方法；
学会应用这些知识去分析处理汽车生产中如何改善汽车产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本的工艺途径等问题；
初步学会从工艺观点分析和评价汽车零、部件的结构工艺性。
也为学生毕业后从事汽车制造奠定一定的工艺基础，以适应现代汽车工业高速发展对高技能应用型人才的需要。
二、汽车生产过程及工艺过程
1．机械加工工艺过程是采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使之成为合格零件的过程；
装配工艺过程是把零件装配成机器并达到装配要求的过程。
机械加工工艺过程和装配工艺过程是本课程研究的两项主要内容。
2．机加工过程的基本单元是工序，工序以下的安装、工位、工步、
走刀的层级关系是：
工序→工位→安装→工步→走刀。
各部分加工过程的划分都有明确的定义。
三、汽车生产的组织形式
企业在计划期内应当生产的产品数量和进度计划称生产纲领，包括备品和废品在内。
根据生产纲领确定生产类型,生产类型有大量、大批、中批、小批、单件五种，不同的生产类型有不同的工艺特征。
四、汽车零件毛坯形状的获得方法
汽车上的许多零件是由铸造、模锻和冲压制成的。
1．铸造工艺的分类、工艺过程、优点。
2．模锻工艺的分类、工艺过程、优点。
五、毛坯精化近净成形工艺简介
1．精密铸造：
压力铸造、熔模铸造。
可获得少无切屑加件工零件毛坯。
2．精密模锻：
六、汽车零件机械加工尺寸和形状的获得方法
加工精度指零件加工后的几何参数（尺寸、形状和相互位置）与理想几何参数相符合程度。
实际几何参数与理想几何参数的偏离程度称为加工误差。
某种加工方法的经济加工精度：
指在正常的工作条件下（包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用）所能达到的加工精度。
1．零件机械加工尺寸的获得方法：
试切法、调整法、定尺寸刀具法、主动测量法、自动控制法
2．零件机械加工形状的获得方法：
轨迹法、仿形法、成形法、展
成法。
3．零件表面相互位置精度的获得方法：
一次装夹法、多次装夹法
七、小结
（√）板书
（）实物
展示
（√）视频
（√）电子教案
讨论、练习、作业
课堂讨论：
1．学习本课程的目的、要求是什么？
本课程的特点是什么？
2．工序、工步、走刀、安装、工位的定义是什么？
作业：
思考与练习题：
选择布置
备注
通过课堂讲授，同学们初步了解了本课程在专业课程体系中的重要性、学习本课程的方法，初步掌握机械加工工艺过程的相关概念。
讲解时，突出采用以下教学方法以提高教学效果：
1．强调不论制造业发展到什么水平，都离不开本课程涉及的工艺理论的基本内容，从而突出本课程的基础性、必要性、重要性。
2．在对“工序、工步、走刀、安装、工位”进行讲解时，做到逐字逐句理解概念，并辅以多个案例说明；
它们之间的层级关系用一个树形图阐明，最后举一个综合实例加以巩固。
XXXX学院教案
第二章汽车典型零件制造工艺
第三周
使学生了解齿轮、曲轴、连杆、箱体零件的结构特点，能基本合理制定其机械加工工艺过程及其工艺路线。
基本掌握齿轮、曲轴、连杆、箱体零件机械加工方法与检测。
齿轮、曲轴、连杆、箱体零件的结构特点及机加工工艺过程和加工方法。
齿轮、曲轴、连杆、箱体零件的机械加工工艺路线的制定。
以多媒体课件为主，其中穿插图示，配合适当板书。
一、齿轮制造工艺
1．齿轮结构特点及结构工艺性
分类：
单联齿轮和多联齿轮；
盘形齿轮；
齿圈；
轴齿轮
结构工艺性：
双联齿轮之间的距离应足够大；
锥齿轮的锥度应合理；
盘形齿轮多采用多件顺序加工。
2．齿轮的主要技术要求
齿轮的精度和齿面粗糙度；
齿轮孔或齿轮轴颈尺寸公差和表面粗糙度；
端面圆跳动；
齿轮外圆尺寸公差；
齿轮热处理要求。
3．齿轮材料及毛坯
材料：
传动齿轮多采用低碳合金钢，少量使用低合金中碳钢；
非传力齿轮可用不淬火碳钢、铸铁、胶木、尼龙、工程塑料等。
毛坯：
碳钢齿轮通常采用锻造。
对小尺寸、形状复杂的齿轮可采用精密铸造、压力铸造、精密锻造、粉末冶金锻造、塑性镦锻工艺成形（热轧、冷轧）等精化工艺制造出具有轮齿的齿坯。
热处理：
齿轮毛坯需进行预备热处理（正火、退火、或调质）；
齿面热处理。
低碳合金钢齿轮的齿面需进行表面渗碳、淬火、低温回火热处理；
低合金中碳钢齿轮的齿面需进行高频淬火和低温回火热处理。
4．齿轮的机械加工工艺
定位基准的选择：
尽量遵循“基准重合”原则，以避免产生基准不重合误差。
齿轮主要表面加工工序的安排：
齿坯加工--齿形加工--齿面热处理—热处理后的精加工。
5．典型汽车齿轮机械加工工艺过程
示例：
倒车齿轮、后桥主减速器主动锥齿轮的加工工艺过程。
二、曲轴制造工艺
1．曲轴工作特点：
高温、高速、交变复杂载荷、腐蚀环境下工作。
2．曲轴结构特点：
主轴颈、连杆轴颈、连接主轴颈和连杆轴颈之间的曲柄组成，结构细长多曲拐，刚性较差，要求精度高。
3．曲轴的主要技术要求
主轴颈、连杆轴颈本身精度；
轴颈长度公差、形状公差；
位置精度，表面粗糙度以及热处理、动平衡、表面强化、缺陷检查等。
4．曲轴材料与毛坯：
汽油机多用碳素钢锻造或球墨铸铁，重型汽车发动机曲轴用合金钢锻造或球铁。
5．曲轴的机械加工工艺
定位基准的选择；
加工阶段的划分；
曲轴机械加工的顺序安排；
大量生产汽车曲轴的机械加工工艺过程示例。
6．曲轴主要表面的机械加工方法
曲轴中心孔的加工；
曲轴主轴颈的粗、精加工；
曲轴连杆轴颈的组、精加工
7．曲轴加工新技术
轴颈质量中心孔加工技术；
轴颈车-拉削加工技术；
圆角深滚压技术。
三、连杆制造工艺
1．连杆结构特点及其结构工艺性
连杆主要由大头、小头和杆身等部分组成。
受拉、压、弯等交变载荷作用。
连杆盖和连杆体的连接定位方式；
连杆大、小头厚度；
连杆杆身油孔的大小和深度。
2．连杆的主要技术要求
3．连杆材料及毛坯：
一般采用45、45Cr、35CrMo钢模锻毛坯经调质处理或非调质钢或球墨铸铁制造。
4．连杆的机械加工工艺：
连杆主要表面加工的工序安排；
大量生产连杆的机械加工工艺过程示例。
5．连杆主要表面的机械加工方法：
连杆大、小头端面的加工；
连杆辅助基准及其他平面的加工；
连杆大、小头孔的加工。
6．连杆体和连杆盖整体精锻、撑断工艺（也称裂解工艺）：
撑断连杆所用的材料；
撑断加工连杆的主要工艺过程。
四、箱体零件制造工艺
1．箱体零件的结构特点及其结构工艺性：
结构复杂、尺寸较大、壁厚较薄、刚度较低、需加工多个精度要求较高的平面和平行或相互垂直交叉的孔系。
2．箱体零件的主要技术要求
3．箱体零件的材料和毛坯：
多采用铸铁铸造或铝合金压铸成形。
4．箱体零件的机械加工工艺
1）定位基准的选择：
先利用前后两端面两同轴座孔和另一座孔为粗基准加工顶面，再利用相同内壁作粗基准（以加工后的顶面作精基准）加工顶面的两个工艺孔；
利用已加工的平面和该平面上的两孔作精基准加工其他平面和座孔。
2）箱体主要表面机加工工序安排：
先面后孔、先粗后精、粗精分开、工序集中安排、工序间适当安排时效处理。
3）箱体零件机加工工艺过程示例。
5．箱体零件主要表面的机械加工方法
箱体零件的平面加工；
箱体零件的孔及孔系的加工。
五、小结
（√）投影片
（√）电子
教案
选择布置
本章是汽车制造工艺知识的重点章节之一，内容较多，实践性强，有一定的学习难度。
学生应在平时和汽车实训过程中，多观察、了解、分析汽车主要零件的结构特点、工作环境。
把理论基础知识与实践有机结合，才能理解汽车典型零件加工工艺过程及加工方法。
教师可结合一些视频配合讲解。
该专业学生对冷加工方法缺少较全面的了解，可适当补充介绍一点镗削、刨削、拉削、光整加工方法。
本章难点在于孔系加工方法和加工工艺分析，对孔系加工方法的介绍一定要抓住如何保证相互位置精度的理论基础；
首先是定位方式问题，一定要抓住机会重申粗基准选择原则及基准统一原则、基准重合原则、辅助基准等的应用；
其次是工艺分析，紧紧围绕“三先三后（先粗后精、先面后孔、先主后次。
这里表现为先面后孔）”分析加工顺序。
第三章汽车车架、车轮制造工艺
第四周
使学生了解汽车车架、车轮结构类型、特点及其使用材料；
熟悉汽车车架、车轮制造工艺过程和成形方法。
使学生具备参与生产制造实践的初步能力。
汽车车架、车轮类型及其基本构造；
车架、车轮制造工艺过程。
汽车车架、车轮制造工艺过程。
一、汽车车架结构及材料
1．车架及其结构类型
1）车架功用
车架是汽车的装配基体；
承受各零（部）件、总成的载荷；
承受汽车行驶时来自路面的各种复杂的作用力。
2）车架类型和基本构造
类型有：
边梁式车架、中梁式车架、综合式车架和无梁式车架。
基本构造：
示图例。
2．汽车车架成形工艺及其对材料的要求
1）板料冲压成形，其冲压工序包括：
分离工序和变形工序。
2）车架冲压件使用性能对冲压材料性能的要求
具有较高的强度、较好的塑性和冲压成形性、较好的疲劳耐久性、碰撞能量吸收能力、良好的焊接性等。
二、车架零件的冲压及车架总成制造工艺
1．汽车用厚板冲压工艺特点
1）车架钢板材料：
用优质低碳合金钢16MnL制造其纵、横梁。
2）车架厚板冲压工艺特点
尽量在一次落料中完成冲裁；
不能再弯曲或成形后再修边；
弯曲成形时，要根据板厚确定合适的最小弯曲圆角半径。
2．车架纵、横梁的冲压成形工艺
1）车架纵梁冲压成形工艺
工艺流程：
剪床下料—模具落料、冲工艺孔—模具压弯成形—冲腹板孔—冲翼板孔—装配—涂装。
2）车架横梁冲压成形工艺，其流程（与纵梁同）。
三、车轮（钢圈）的冲压工艺
1．汽车车轮的基本构造及材料分类
（1）车轮基本构造
一般由轮毂、轮辐和轮辋组成。
按轮辐构造，车轮可分为辐板式和辐条式两种结构形式。
辐板式车轮多用于普通级轿车和轻、中型载货车，辐条式车轮多用于高级轿车、赛车及重型汽车。
（2）汽车车轮材料分类
基本分为两种：
即钢板和铝合金材料。
钢制车轮和铝合金车轮应用最多。
钢制车轮主要用于载货汽车，铝合金车轮主要用于轿车。
（3）钢制车轮结构形式及材料要求
主要有型钢制造车轮、钢板滚压成形车轮两种。
前者多用于轻、中、重型商用车，后者多用于轿车、微型车等乘用车。
1）型钢车轮结构形式：
有二件式、三件式、四件式、五件式。
二件式、三件式应用最多。
其轮辋、挡圈、锁圈均采用轧制型钢，轮辐则用厚钢板冲压成形。
2）滚压成形车轮结构形式：
其轮辋是用较薄钢板滚压加工成形。
其制造精度（径向、侧向跳动，安装平面度，气密性等）都比型钢车轮要求更严格。
适合装子午线无内胎轮胎，能提高乘用车舒适性。
3）钢制车轮对材料的要求：
足够的强度和疲劳寿命；
应能使汽车轻量化；
良好的工艺性、可加工性、足够的延伸率、可塑性、焊接性等；
常用材料主要有：
12LW、15LW、16Mn、Q235等。
2．型钢车轮的制造工艺
1）轮辋制造工艺流程：
剪切下料—酸洗除锈—卷圆机将轮辋卷圆—旋压校形—将圆筒状轮辋两端头压平—切口—修正对口—在对焊机上对焊—切除焊渣、焊瘤—沿弧线校正轮辋并精修焊缝—修磨焊缝—从内侧方向清理并修光焊缝和对口—扩胀轮辋—按外形轮廓压缩外形—精压缩外形。
此流程可根据生产条件进行调整。
2）轮辐制造工艺流程：
剪切下料—酸洗除锈—冲工艺孔并同时落料—冲压成形—冲中心孔及螺栓孔—冲通风孔—挤压通风孔飞边—校平轮辐底平面—车削轮辐外径—冲豁口。
也可视条件进行调整。
3．滚型车轮的制造工艺
剪条料—滚边压字—卷圆—压平—对焊
—刨渣—滚压焊缝—切端头—水冷—压圆—扩口—一滚—二滚—三滚扩胀精整—冲气门孔—压气门孔飞边。
剪料—落料—初拉深并冲中心孔—反拉深—成形辐底—修边冲孔—翻边、冲孔、挤球面—冲通风孔—挤飞边—整径。
4．铝合金车轮制造工艺
1）整体式铝合金车轮成形工艺：
一是铸造工艺成形，二是锻造工艺成形。
目前主要为低压铸造成形。
2）低压铸造整体式铝合金车轮工艺流程：
一般为，模具清扫—模具控温—喷模—合型熔料—熔化、精炼—变质、除气、调温—升压—充型保压—凝固—去压—松型、开模取件—整形清理—初检。
本章内容不多，但实践性强，是汽车制造工艺知识的重点章节之一。
学生应在平时和汽车实训过程中，多观察、了解、分析汽车车架、车轮的机构形式，把学习的理论基础知识与实践有机结合，才能理解车架、车轮制造工艺过程和加工方法。
第四章汽车车身制造工艺
第5周
了解汽车车身的结构分类、特点和车身基本构造；
了解汽车车身应用的材料类型、特点和性能；
熟悉
升级会员 