汽車零部件加工、汽車零部件加工廠

大家看汽車上的各種零部件，形狀是千姿百態、千差萬別，每一個零件形狀都是獨特的，幾乎沒有完全一樣的。在材質上也有很多種，有鐵的、銅的、鋁的，還有各種非金屬材料的，比如橡膠、塑料、陶瓷、其它復合材料等等。很多人就感到非常奇怪：究竟是什么樣的工藝方法，使得一塊塊金屬、塑料等變成形狀各異的零部件的？

其實這涉及到一個非常復雜的學科：汽車制造工藝學。這些零部件就是汽車制造工藝中的一部分，稱為汽車零部件制造工藝。從原材料變成零部件的第一步是制成零件毛坯，常用的汽車零件毛坯種類有鑄件、鍛壓件、沖壓件、焊接件及粉末冶金件等，所以汽車零部件的加工工藝就有鑄造、鍛壓、沖壓、焊接、粉末冶金、塑料成型等。以下分別介紹。

1、鑄造：鑄造是將熔化的金屬液體澆灌入鑄型空腔中，待其凝固、冷卻后，獲得一定形狀的零件或零件毛坯的成形方法。通過鑄造成形方法獲得的毛坯或零件稱為鑄件。按鑄造工藝分類大致可分為兩類：砂型鑄造(90%)和特種鑄造（壓力鑄造、低壓鑄造、金屬型鑄造、離心鑄造等），可以根據零部件的材料、形狀、性質等合理選擇。

鑄造是汽車制造過程中最常用的毛坯生產方法，在轎車上大約占全車重量10%左右的零部件都是通過鑄造得到的。對于各種形狀復雜、用其他方法難以成形的零部件以及各種要求耐磨、承壓、減振、價廉的零部件，只能通過鑄造工藝來生產零件毛坯。比如氣缸體、氣缸蓋、活塞、活塞環、氣缸套、進、排氣支管、變速器箱體、轉向器殼體、后橋殼體、制動鼓、各種支架等等。一般鑄造后的零部件都要放置一段時間以消除內應力，稱為時效處理。

汽車用鑄件的主要特點是壁薄、形狀復雜、質量輕、可靠性好、尺寸精度高、批量生產規模大等。并且可以使用多種材料，比如鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁、鑄銅等，鑄鐵還可以分為灰鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵及合金鑄鐵等多種。隨著鑄造技術的不斷發展，鑄件的應用范圍繼續擴大，比如過去采用鍛造技術制作的曲軸、連桿、齒輪等零件，逐漸被鑄件替代。下圖是汽車發動機曲軸的鑄造工藝流程圖。

2、鍛造：鍛造是利用金屬材料的可塑性，借助外力（加壓設備）和加工模具的作用，使坯料或鑄錠產生局部或全部變形而形成所需要的形狀、尺寸和一定組織性能鍛件的加工方法。按所用工具與模具的安置情況的不同可分為自由鍛、胎模鍛、模鍛等類型；按加工溫度可分為熱鍛，溫鍛、冷鍛、等溫鍛等類型。

鍛造是汽車零件制造工藝中的另一種常用方式。鍛件毛坯經鍛造后可得到連續和均勻的金屬纖維組織，因此鍛件的力學性能較好，常用于受力復雜的重要鋼質零件。鍛壓件是材料塑性變形的結果，因此鍛壓件晶粒較細，沒有鑄件的粗大組織和內部缺陷，所以一些要求強度高、耐沖擊、抗疲勞的重要零件大多采用鍛造毛坯，比如各種齒輪、各種軸類、凸輪軸、連桿、懸架上下支臂、轉向節、轉向節臂等。它的 主要缺點是難于獲得復雜的形狀，特別是一些復雜內腔的零件。

3、沖壓：沖壓工藝是一種先進的金屬加工方法，它建立在金屬塑性變形基礎上，在常溫條件下使金屬板料在沖模中承受壓力而被切離或成形，從而獲得具有一定形狀、尺寸和性能的零件的加工方法。由于板料沖壓的坯料厚度一般小于4mm，通常在常溫下沖壓，故又稱為冷沖壓。沖壓件一般是通過沖裁、拉延、切邊、沖孔、復合沖裁、彎曲、復合屈曲等工序中的若干種，沖壓成指定形狀。

沖壓工藝在汽車工業有著廣泛的應用。汽車車身上的覆蓋件、結構件等全金屬薄殼結構，以及構成汽車車身本體的零件，基本上是采用沖壓工藝生產出來的。它的特點是生產率高、操作簡便、易實現機械化與自動化、質量穩定、不需要后期機械加工、能加工出形狀復雜的零件、沖壓零件的表面質量較好、冷沖壓不改變材料的機械性能等，缺點是不能加工較厚的材料。汽車沖壓所使用的模具是非常有技術含量的，世界上只有少數幾個國家可以生產，中國現在大部分車企都使用進口模具，少數企業使用國產的模具和沖壓設備。

4、焊接：焊接是用或不用填充材料，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。它的特點是可以以小拼大、化大為小，制造重型、復雜的機器零部件，并且可以把不同材質和不同形狀尺寸的坯材連接成不可拆卸的整體，使材料的性能得到充分利用。

在汽車裝配過程中，焊接所占的比例極大。有一道工序稱為焊裝工序，就是把各個沖壓件通過焊接組合成汽車車身，很多零部件也采用焊接的方式組合在一起。在汽車制造生產中，廣泛采用專用自動焊機和弧焊機器人工作站，焊接方法有點焊、釬焊、激光焊等等。其中的激光焊接是最為先進的，在某些車型上得到了廣泛的應用，所以這種車型的車身強度相對較高。

5、粉末冶金粉末冶金法是采用成形和燒結等工序將金屬粉末，或金屬與非金屬粉末的混合物，通過固結使其成為具有一定形狀金屬制品的技術。其制品統稱為粉末冶金零件或燒結零件。隨著汽車零部件的高強度化、高精度化及低成本化，粉末冶金零件在汽車上的使用量越來越多，如汽車發動機的氣門座、帶輪、粉末冶金鏈輪、連桿等。

6、非金屬材料的成型工藝：在汽車上還有大量的橡膠、塑料、陶瓷以及其它復合材料等，比如保險杠、車門內襯板、工作臺、密封膠條、油箱等，它們是怎樣制造成型的呢？這就涉及到非金屬材料的成型工藝了。一般來說有注射成型、壓縮成型、壓注成型、擠出成型、中空吹塑、熱成型壓延成型、澆鑄成型、玻璃纖維熱固性塑料的低壓成型、滾塑（旋轉）成型、泡沫塑料成型、快速成型等多種方式。

這樣加工得到的汽車零部件，是不是可以直接裝車使用了呢？其實并不是，這樣得到的零部件只能稱作汽車零件毛坯，并不是真正的零件，表面還是非常粗糙的，而且尺寸精度也達不到要求。汽車上有些零部件的尺寸精度甚至以微米計，比如活塞、曲軸、連桿等，此外還要在上面切削、鉆孔、锪絲等，所以還需要對它進一步加工，以獲得足夠的精度和表面粗糙度。汽車零部件機械加工的方法有車、刨、銑、鉆、鏜、磨等，整個機械加工過程也是非常精密的，可以將零部件加工到需要的尺寸精度。

除機械加工方法之外，還有一些零部件，由于具有高硬度、高強度、高脆性或高熔點等特性，導致零部件非常難以普通的機械加工來完成，比如硬質合金、鈦合金、淬火工具鋼、玻璃、陶瓷等；還有一些零部件有非常復雜的表面形狀，很難進一步用機械加工來精密處理。這種情況下就需要用一些特殊的加工方法來加工，稱為特種加工。常用的方法有電火花加工、電化學加工、超聲波加工、離子束加工、電子束加工、激光加工等。還有發動機的氣缸內壁用激光加工后，可以獲得更高的硬度，提高了發動機的使用壽命。

機械加工完成之后，還需要過最后一關，汽車零部件才算真正的制作完成，那就是熱處理。所謂的熱處理是將固態金屬重新加熱、保溫或冷卻而改變其組織結構以滿足使用或加工要求的生產方法，它不改變金屬的化學成分，而是通過改變工件內部的顯微組織，或改變工件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。包括退火、正火、淬火、回火四道基本工藝。此外，還有一些零部件需要做表面熱處理、調質熱處理或化學處理，比如在齒輪表面進行滲碳處理，在曲軸表面做滲氮處理，這樣既在零件表面有足夠的硬度，在零件的心部又有足夠的韌性。但是這樣的曲軸是不允許做磨削修理的，否則曲軸會很快斷裂。

以上就是汽車零部件制造的工藝方法，可以看出，汽車零部件的制造，幾乎涉及到了社會的各個行業，特別是工業制造方面，幾乎最先進的方法都是首先應用在汽車上的。所以說，汽車工業是一個國家整體制造業的實力體現，是社會發展到一定程度后才能發展起來的。很多人批評我們國產車質量不好，其實主要是因為中國的工業基礎還不是特別牢固，高精尖的技術還沒有掌握，所以才無法制造出精密的汽車。隨著中國的快速發展 ，越來越多的先進技術被我們掌握，汽車工業的成熟壯大是水到渠成的事。