第6章汽车典型零件制造工艺

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1、【主要内容】1.齿轮制造工艺（结构特点及其结构工艺性、机加工工艺、主要表面加工、检验）。2.连杆制造工艺（结构特点及其结构工艺性、机加工工艺、主要表面加工、检验）。3.箱体零件制造工艺（结构特点及其结构工艺性、机加工工艺、主要表面加工、检验）。第6章典型零件制造工艺【学习目标】●了解齿轮机械加工工艺及主要表面的加工方法●了解曲轴机械加工工艺及主要表面的加工方法●了解连杆机械加工工艺及主要表面的加工方法●了解箱体零件机械加工方法及主要表面的加工方法●能够分析箱体零件的机械加工工艺所注意的问题6.1齿轮制造工艺一、汽车齿轮的分类单联齿轮多联齿轮盘类齿

2、轮齿圈轴齿轮6.1.1齿轮的结构特点及其结构工艺性a）b)c)d)e)汽车常用齿轮结构类型a）单联齿轮b)多联齿轮c)盘形齿轮d)齿圈e)轴齿轮汽车齿轮的结构特点轴上自带齿轮孔的长径比L/D＞1孔的长径比L/D＞1有轮毂，孔的长径比L/D＜1无轮毂，孔的长径比L/D＜1二.齿轮结构的工艺性1．产品及零件的工艺性指所设计的产品、零部件在满足使用要求的前提下，制造、维修的可行性和经济性。工艺性包括内容：毛坯的制造、热处理、机械加工、装配和维修的结构工艺性及原材料和毛坯的选择、制造方法、质量和技术要求、选用标准、生产类型和批量等诸多因素有关。2．齿轮设

3、计结构工艺性需考虑的问题1）双联齿轮之间的距离应足够大。2）盘类齿轮便于采用多件顺序加工。如图示。齿轮滚刀用齿轮滚刀加工双联齿的小齿轮时，两轮间应有足够距离a）b）改变盘形齿轮的端面形式，可提高加工时的支承刚度和生产率3）锥齿轮的锥度应合理设计骑马式主动锥齿轮时，应考虑铣齿或刨齿时刀刃不应伤着小头一侧的轴颈部分，如图所示。刨齿刀a)悬臂式工艺性较好b）骑马式工艺性较差6.1.2齿轮机加工工艺一、齿轮的主要技术要求1.齿轮精度和齿面粗糙度重型和中型货车及越野车变速器、分动箱、取力器等齿轮精度7-9级，粗糙度为Ra3.2μm；轿车、微型车齿轮精度6-

4、8级，粗糙度为Ra1.6μm。2.齿轮孔或轴径尺寸公差和粗糙度一般6级精度的齿轮孔为IT6，轴径为IT5；7级精度的齿轮孔为IT7，轴径为IT6；Ra0.4～0.08μm。3.端面跳动一般6～7级精度的齿轮，规定端面跳动量为0.011～0.022mm，基准端面的Ra0.011～0.022μm。基准面Ra0.40～0.80μm，次要表面的Ra6.3～25μm。4.齿轮外圆尺寸公差一般不加工面IT11，基准面为IT8。5.热处理要求低碳合金钢齿面渗碳淬火硬度为HRC58～63，心部淬火硬度为HRC32～48；当mn＞3-5mm时，渗碳深度0.8-1.

5、3mm。中碳钢和中碳合金钢齿面淬火硬度不低于HRC53。二、齿轮的材料和毛坯1.材料选择：汽车传动轮齿表面硬度要求较高，心部要有良好的韧性。传力齿轮常用材料有20GrMnTi、20GrNiMo、20MnVB、40Gr、40MnB、45等；非传力齿轮可用不淬火钢、铸铁、夹布胶木、尼龙、工程塑料等制造。2.毛坯选择：锻件、铸件、粉末冶金件等；传力齿轮毛坯一般采用模锻件。模锻后，内部纤维对称于轴线，可提高材料强度，如图示。采用精铸、精锻等工艺制造齿坯，可实现少、无切削加工。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3.齿轮热处理：◆齿轮毛坯

6、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。一、基准的选择1.加工带孔齿轮的齿面时加工孔长径比L/D﹥1的单联或多联齿轮时，应以孔作为主要定位基面，如图所示。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。6.1.3齿轮机械加工工艺预加工齿面时，可采用能自动定心的可胀心轴或分组的小间隙心轴装夹。2.当加工孔长径比L/D﹤1的齿圈或盘形齿轮时●应先以端面为主要定位基面加工内孔和端面，并在一次装中完成，以

7、保证其垂直度。●再以加工后的内孔和端面作为组合定位基面加工外圆和另一端面。●加工齿面时应采用内孔及端面定位。2．加工轴齿轮时■当加工轴的外圆表面、外螺纹、圆柱齿轮齿面和花键时，常选择轴两端的中心孔作为定位基准，把工件安装在机床的前、后（或上、下）两顶尖之间进行加工。■如以工件两端中心孔定位不方便或安装刚度不足时，常用磨削过的两轴颈定位，装夹在精密的弹性夹头中进行加工。二、齿轮主要表面的加工在大批大量生产条件下生产汽车齿轮，可分为粗加工和精加工两个大的阶段。工序安排为：齿坯加工→齿形加工→齿面热处理→热处理后的精加工。1．齿坯加工确定齿坯的加工方案

8、，主要是确定内孔、外圆、端面等表面的加工方法及其加工顺序。成批大量生产中，加工中等尺寸的盘形齿轮齿坯时，常采用车（或钻）→拉→多刀车削工