汽车生产用工程材料ppt课件

1、2.1汽车消费用工程资料汽车消费用工程资料2.1.12.1.1钢钢1 1钢是以铁和碳为根本元素的铁碳合金钢是以铁和碳为根本元素的铁碳合金2 2以铁为主要元素、含碳量普通在以铁为主要元素、含碳量普通在2%2%以下，并以下，并含有其他元素的资料含有其他元素的资料 * * *构造钢运用场所：制造汽车构造件车身、底盘构造钢运用场所：制造汽车构造件车身、底盘和汽车零件齿轮、连杆和汽车零件齿轮、连杆* * *按化学成分、力学性能分类：碳素构造钢、低合按化学成分、力学性能分类：碳素构造钢、低合金高强度构造钢、优质碳素构造钢、合金构造钢金高强度构造钢、优质碳素构造钢、合金构造钢v1碳素构造钢碳素构造钢v价钱廉

2、价、具有一定力学性能、大量用于制造各种金属构件价钱廉价、具有一定力学性能、大量用于制造各种金属构件和要求不高的汽车零件和要求不高的汽车零件v2低合金高强度构造钢低合金高强度构造钢v参与少量合金元素参与少量合金元素Mn、Si等构成强度较高、加工性能等构成强度较高、加工性能良好的低合金高强度构造钢。良好的低合金高强度构造钢。v运用时不能进展热处置运用时不能进展热处置v制成板材、型材、无缝钢管等，被广泛用于桥梁、船舶、锅制成板材、型材、无缝钢管等，被广泛用于桥梁、船舶、锅炉、车辆及重要建筑构造中炉、车辆及重要建筑构造中 v3优质碳素构造钢v含有有害杂质硫、磷v塑性及韧性较高，可经过热处置强化。用于重

3、要零件v按含碳量不同：v低碳钢：含碳量普通小于0.25%，如10、20钢等； v塑性、韧性好，但强度硬度低。冲压件、焊接件v中碳钢-含碳量普通在0.250.60%之间，如35、45钢等；v较高的强度、硬度和较好的塑性、韧性。齿轮、轴类及套筒 v高碳钢-含碳量普通大于0.60%。此类钢普通不用于制造钢管。v较高的硬度及耐磨性。弹性好。耐磨零件及弹簧。 v4 4合金构造钢合金构造钢v这类钢这类钢, ,由于具有适宜的淬透性，经适宜的金属热处置后，由于具有适宜的淬透性，经适宜的金属热处置后，显微组织为均匀的索氏体、贝氏体或极细的珠光体，因此具显微组织为均匀的索氏体、贝氏体或极细的珠光体，因此具有较高的

4、抗拉强度和屈强比有较高的抗拉强度和屈强比 v按热处置特点分：合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢按热处置特点分：合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢v合金渗碳钢：合金渗碳钢：C%=0.15%0.25%;C%=0.15%0.25%;渗碳淬火后，心部韧性，外渗碳淬火后，心部韧性，外表高硬度，良好的耐磨性表高硬度，良好的耐磨性v合金调质钢：合金调质钢：C%=0.25%0.5.%C%=0.25%0.5.%；高强度、高韧性、像齿轮、；高强度、高韧性、像齿轮、各种轴类各种轴类v合金弹簧钢：合金弹簧钢：C%=0.45%0.75%C%=0.45%0.75%；参与微量；参与微量B B，制造截面尺寸，制造截面尺寸大的

5、弹簧大的弹簧v1、概念：装配模具时,将与某项精度目的有关的各个零件尺寸依次排序，构成一个封锁的链形尺寸组合,称为装配尺寸链。尺寸链具有如下两个特性：v 1封锁性 组成尺寸链的各个尺寸按一定顺序构成一个封锁系统。v 用A0表示。v2相关性 其中一个尺寸变动将影响其他尺寸变动。用Ai表示。v2、环及其分类：构成尺寸链的各个尺寸称为环。尺寸链的环分为封锁环和组成环。v 1封锁环 加工或装配过程中最后自然构成的那个尺寸。如图1中的A0。v 2组成环 尺寸链中除封锁环以外的其他环。根据它们对封锁环影响的不同，又分为增环和减环。v与封锁环同向变动的组成环称为增环，即当该组成环尺寸增大或减小而其它组成环不变

6、时，封锁环也随之增大或减小，v与封锁环反向变动的组成环称为减环，即当该组成环尺寸增大或减小而其他组成环不变时，封锁环的尺寸却随之减小或增大。v留意：为了快速确定组成环的性质，可先在尺寸链图上平行于封锁环，沿恣意方向划一箭头，然后沿此箭头方向环绕尺寸链一周，平行于每一个组成环尺寸依次画出箭头，箭头指向与封锁环方向相反的组成环为增环，反之箭头指向与封锁环方向一样的组成环为减环。 二、二、 尺寸链的建立与分析尺寸链的建立与分析v 1、建立尺寸链v 正确建立和描画尺寸链是进展尺寸链综合精度分析计算的根底。应根据实践运用情况查明和建立尺寸链关系。建立装配尺寸时，应了解产品的装配关系、产品装配方法及产品装

7、配性能要求；建立装配尺寸链时应了解零部件的设计要求及其制造工艺过程，同一零件的不同工艺过程所构成的尺寸链是不同的。v 正确建立和分析尺寸链的首要条件是要正确地确定封锁环。v 在装配尺寸链中，封锁环就是产品上有装配精度要求的尺寸。好像一部件中各零件之间相互位置要求的尺寸或保证相互配合零件配合性能要求的间隙或过盈量。v 零件尺寸链的封锁环应为公差等级要求最低的环，普通在零件图上不进展标注，以免引起加工中的混乱。v 工艺尺寸链的封锁环是在加工中最后自然构成的环，普通为被加工零件要求到达的设计尺寸或工艺过程中需求的余量尺寸。加工顺序不同，封锁环也不同。所以工艺尺寸链的封锁环必需在加工顺序确定之后才干判

8、别。v 在确定封锁环之后，应确定对封锁环有影响的各个组成环，使之与封锁环构成一个封锁的尺寸回路。v 在建立尺寸链时，形位公差也可以是尺寸链的组成环。在普通情况下，形位公差可以了解为根本尺寸为零的线性尺寸。形位公差参与尺寸链分析计算的情况较为复杂，应根据形位公差工程及运用情况分析确定。v 必需指出，在建立尺寸链时应遵守“最短尺寸链原那么，即对于某一封锁环，假设存在多个尺寸链时，应选择组成环数最少的尺寸链进展分析计算。v 一个尺寸链中只需一个封锁环。v2、查找组成环、查找组成环v 组成环是对封锁环有直接影响的那些尺寸，与此无关的尺寸要排除在组成环是对封锁环有直接影响的那些尺寸，与此无关的尺寸要排除

9、在外。一个尺寸链的环数应尽量少。外。一个尺寸链的环数应尽量少。v 查找装配尺寸链的组成环时，先从封锁环的恣意一端开场，找相邻零查找装配尺寸链的组成环时，先从封锁环的恣意一端开场，找相邻零件的尺寸，然后再找与第一个零件相邻的第二个零件的尺寸，这样一环件的尺寸，然后再找与第一个零件相邻的第二个零件的尺寸，这样一环接一环，直到封锁环的另一端为止，从而构成封锁的尺寸组。接一环，直到封锁环的另一端为止，从而构成封锁的尺寸组。v 如图如图a所示的车床主轴轴线与尾架轴线高度差的允许值所示的车床主轴轴线与尾架轴线高度差的允许值A0是装配技术是装配技术要求，为封锁环。组成环可从尾架顶尖开场查找，尾架顶尖轴线究竟

10、面要求，为封锁环。组成环可从尾架顶尖开场查找，尾架顶尖轴线究竟面的高度的高度A1、与床面相连的底板的厚度、与床面相连的底板的厚度A2、床面到主轴轴线的间隔、床面到主轴轴线的间隔A3，最后回到封锁环。最后回到封锁环。A1、A2和和A3均为组成环。均为组成环。v v v v a bv 车床顶尖高度尺寸链车床顶尖高度尺寸链v3、特点：、特点：v 一个尺寸链中最少要有两个组成环。组成环中，能够只需增环没有减一个尺寸链中最少要有两个组成环。组成环中，能够只需增环没有减环，但不能够只需减环没有增环。环，但不能够只需减环没有增环。v 在封锁环有较高技术要求或形位误差较大的情况下，建立尺寸链时，还在封锁环有较

11、高技术要求或形位误差较大的情况下，建立尺寸链时，还要思索形位误差对封锁环的影响。要思索形位误差对封锁环的影响。三、分析计算尺寸链的义务和方法三、分析计算尺寸链的义务和方法v1义务义务v 分析和计算尺寸链是为了正确合理地确定尺寸链中各环的尺寸和精度，主分析和计算尺寸链是为了正确合理地确定尺寸链中各环的尺寸和精度，主要处理以下三类义务：要处理以下三类义务：v 1正计算正计算 知各组成环的极限尺寸，求封锁环的极限尺寸。这类计算主知各组成环的极限尺寸，求封锁环的极限尺寸。这类计算主要用来验算设计的正确性，故又叫校核计算。要用来验算设计的正确性，故又叫校核计算。v 2反计算反计算 知封锁环的极限尺寸和各

12、组成环的根本尺寸，求各组成环的知封锁环的极限尺寸和各组成环的根本尺寸，求各组成环的极限偏向。这类计算主要用在设计上，即根据机器的运用要求来分配各零件极限偏向。这类计算主要用在设计上，即根据机器的运用要求来分配各零件的公差。的公差。v 3中间计算中间计算 知封锁环和部分组成环的极限尺寸，求某一组成环的极限知封锁环和部分组成环的极限尺寸，求某一组成环的极限尺寸、这类计算常用在工艺上。尺寸、这类计算常用在工艺上。v 反计算和中间计算通常称为设计计算。反计算和中间计算通常称为设计计算。 v 2方法方法v 1完全互换法极值法完全互换法极值法v 从尺寸链各环的最大与最小极限尺寸出发进展尺寸链计算，不思索各

13、环实从尺寸链各环的最大与最小极限尺寸出发进展尺寸链计算，不思索各环实践尺寸的分布情况。按此法计算出来的尺寸加工各组成环，装配时各组成环不践尺寸的分布情况。按此法计算出来的尺寸加工各组成环，装配时各组成环不需挑选或辅助加工，装配后即能满足封锁环的公差要求，即可实现完全互换。需挑选或辅助加工，装配后即能满足封锁环的公差要求，即可实现完全互换。v 完全互换法是尺寸链计算中最根本的方法。完全互换法是尺寸链计算中最根本的方法。v 2大数互换法概率法大数互换法概率法v 该法是以保证大数互换为出发点的。该法是以保证大数互换为出发点的。v 消费实际和大量统计资料阐明，在大量消费且工艺过程稳定的情况下，各消费实

14、际和大量统计资料阐明，在大量消费且工艺过程稳定的情况下，各组成环的实践尺寸趋近公差带中间的概率大，出如今极限值的概率小，增环与组成环的实践尺寸趋近公差带中间的概率大，出如今极限值的概率小，增环与减环以相反极限值构成封锁环的概率就更小。所以，用极值法解尺寸链，虽然减环以相反极限值构成封锁环的概率就更小。所以，用极值法解尺寸链，虽然能实现完全互换，但往往是不经济的。能实现完全互换，但往往是不经济的。v 采用概率法，不是在全部产品中，而是在绝大多数产品中，装配时不需求采用概率法，不是在全部产品中，而是在绝大多数产品中，装配时不需求挑选或修配，就能满足封锁环的公差要求，即保证大数互换。挑选或修配，就能

15、满足封锁环的公差要求，即保证大数互换。v 按大数互换法，在一样封锁环公差条件下，可使组成环的公差扩展，从而按大数互换法，在一样封锁环公差条件下，可使组成环的公差扩展，从而获得良好的技术经济效益，也比较科学合理，常用在大批量消费的情况。获得良好的技术经济效益，也比较科学合理，常用在大批量消费的情况。v 3其他方法其他方法v 在某些场所，为了获得更高的装配精度，而消费条件又不允许提高组成环在某些场所，为了获得更高的装配精度，而消费条件又不允许提高组成环的制造精度时，可采用分组互换法、修配法和调整法等来完成这一义务。的制造精度时，可采用分组互换法、修配法和调整法等来完成这一义务。四、四、 用完全互换

16、法解尺寸链用完全互换法解尺寸链v1、根本公式v设尺寸链的组成环数为m，其中n个增环，mn个减环，AO为封锁环的根本尺寸，A为组成环的根本尺寸，那么对于直线尺寸链有如下公式：v 1封锁环的根本尺寸v A0 = v即封锁环的根本尺寸等于一切增环的根本尺寸之和减去一切减环的根本尺寸之和。v 11mniiniiAA+=v2封锁环的极限尺寸封锁环的极限尺寸v A0max = v A0min = v v即封锁环的最大极限尺寸等于一切增环的最大极限尺寸之和减去一切减环最即封锁环的最大极限尺寸等于一切增环的最大极限尺寸之和减去一切减环最小极限尺寸之和；封锁环的最小极限尺寸等于一切增环的最小极限尺寸之和小极限尺

17、寸之和；封锁环的最小极限尺寸等于一切增环的最小极限尺寸之和减去一切减环的最大极限尺才之和。减去一切减环的最大极限尺才之和。 1min1maxmniiniiAA+=1max1minmniiniiAA+=v 3封锁环的极限偏向v ES0 = v EI0 = v v即封锁环的上偏向等于一切增环上偏向之和减去一切减环下偏向之和；封锁环的下偏向等于一切增环下偏向之和减去一切减环上偏向之和。v4封锁环的公差v T0= v 即封锁环的公差等于一切组成环公差之和。 11mniiniiEIES+=11mniiniiESEI+=1miiT=v例例4-1 如图如图2a所示的构造，知各零件的尺寸：所示的构造，知各零件

18、的尺寸：A1= mm，A2=A5= mm，A3= mm，A4= mm设计要求间隙设计要求间隙A。为。为0.10.45mm，试做校核计算。，试做校核计算。v v 图图2 齿轮部件尺寸链齿轮部件尺寸链v v解解:l确定封锁环为要求的间隙确定封锁环为要求的间隙A0；寻觅组成环并画尺寸链线图图；寻觅组成环并画尺寸链线图图2b；判别；判别A3为增环，为增环，A1、A2、A4和和A5为减环。为减环。v 2按公式计算封锁环的根本尺寸按公式计算封锁环的根本尺寸v A0A3一一A1+A2+A4+A5=43mm-30+5+3+5mm=0v 即要求封锁环的尺寸为即要求封锁环的尺寸为0+0.45 +0.10mm。v 3按公式计算封锁环的极限偏向按公式计算封锁环的极限偏向v ES。=ES3一一EI1+EI2+EI4+EI5v=0.1