（材料成型及控制工程101班）
摘要：简单的介绍了材料成型方法在汽车生产中的一些应用，不同的汽车零件采用不同的加工成型方法。 关键字：成型汽车
前言
汽车对于大家来说，已经不再陌生了。我们每天都能够看到看到各式各样的汽车，汽车给大家带来了许多的方便。我们所看到的每一辆汽车，都是由许多的零部件组装而成的。然而不同的零部件的成型方法也是不一样的，组成汽车的材料有金属、塑料、玻璃、陶瓷等，汽车各部分所需的材料和精度要求不同时，那么就得需要不同的成型方法。雷击次数
1 铸造成型
发动机是一辆汽车的核心部件，不同品牌的汽车最主要的区别就在于发动机。气缸体是汽车发动机的重要组成部分，平时所说的汽车排量，也就是由气缸决定的。汽车缸体材料需要高强度、重量轻及优
良的热疲劳性能。制造汽车发动机缸体的主要材料是铸铁和铝合金，选用不同的制造材料，气缸的制造工艺也会有区别，发动机气缸的现代成型方法为压力铸造成型或砂型铸造成型。压力铸造成型就是将熔融合金液倒入压室内，在高压下高速充型，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。压力铸造的尺寸精度高，铸件组织致密，力学性能好、强度高。对于大多数的汽车制造厂来说，汽车缸体都是可以大批量生产的。但是对于一些名贵的汽车来说，一般是一次生产一个缸体。那么对于名贵的汽车的缸体的成型首先需要有汽缸体砂型模具，这类模具一般由压缩的砂土和树脂等制成，这就是气缸成型所需的砂型。汽缸体上有许多的空腔，这就需要制作型芯放
入砂型中。例如法拉利599的V12引擎的砂型模具是靠人工打造的，这属于砂型铸造，与压铸成型相比生产效率会降低，但是对于名车来说更注重的是汽车的质量而不是生产效率。模具制造完成之后就是要熔炼铸造所需要的金属液。在熔炼过程中必须严格控制熔炼的工艺，比如控制金属液中的化学元素，就比如铸铁类型的气缸，必须严格控制S、P等元素的含量。由于硫的存在，在晶界出现硫化铁和铁的低熔点共晶，使铸件在高温时的强度降低，从而产生热裂。磷元素往往影响铸件的力学性能，使韧性和致密性降低，一般产生冷裂。接下来的过程就是浇注和冷却，这两个过程同样要控制好工艺参数，不然就会在缸体中出现裂纹、气孔等。经过这个流程后就得到缸体铸件，这应该是属于传统的铸造成型技术。在汽缸体铸造完成之后，经过加工等其他一些工序，然后将缸盖、曲轴、活塞等零件与气缸体一起组装成为汽车的发动机。
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随着汽车产业的蓬勃发展，新的汽车材料成型技术也在不断的改进和优化。对于传统的汽车发动机制造技术来说，汽缸体所需的压铸模一般都是都采用机加工的方法完成，这个过程的周期比较长而且成本比较高，如果在加工过程中稍有差错的话就会造成较大的损失。快速成型技术是近年来快速发展起来的一门高新技术，选区激光烧结技术就是快速成型技术的一种。选区激光烧结是采用激光有选择地分层烧结固体粉末，并使烧结成形的固化层层层叠加，生成所需形状的零件。选区激光烧结技术最大的特点是成型过程与零件复杂程度无关，是真正的自 由制造。那么采用选区激光烧结与传统铸造相结
合的方法就可以很快的使产品从设计转换到实际
生产的过程，并且能够快速生成结构复杂的产品。
由于本文所说到的选区激光烧结技术主要用来快
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速制作生产汽车零部件所需的砂型的，所以也将
其归结为铸造成型的一部分。汽缸体相对于其他的一些零件来说是比较复杂的。利用快速成型的方法制造汽缸体的总体方法就是通过激光直接烧结铸造用的热固化树脂砂，然后再通过砂型铸造得到汽缸体铸件。用激光烧结的方法制作气缸体的砂型，首先要根据汽缸体的三维毛坯模型设计出组合砂型模型，然后将砂型模型的各部分经过软件的分层处理转换为快速成型设备的加工文件，之后就可以进行激光烧结成型了。成型用的树脂砂与通常使用的热固化树脂砂极为相似，只
不过对粒径分布和形态，树脂成分及表面处理等方面有更严格的指标。在经过二次固化后能够得到与传统方法制造的砂型相同的使用性能，烧结成型的砂模和砂芯经过组合后即可直接进行浇注。由于这种方法能够快速的制作气缸体所需要的砂型和型芯，所以生产周期就会得到缩短，与压力铸造相比也减小了模具制造的成本。采用选区激光烧结与传统铸造相结合的方法除在汽缸体的运用外，还可以用于成型许多的复杂的汽车零件。比如汽缸体的缸盖也可以采用这种技术，其成型的过程与汽缸体的成型大概相同。还有发动机的排气管也是比较复杂的零件，也可以使用这种复合的方法制造模型，然后再进行浇注成型。采用选区激光烧结与传统铸造相结合的方法最大的优点就是能够快速的制造砂型，然后进行浇注成型，在一定程度上减短了汽车的生产周期。
由于一些铸件的精度要求高，表面质量要求好，例如增压器转子，一般可以采用熔模铸造的方法。熔
模铸造就是在熔模的表面包覆多层耐火材料，然后将模样熔去，制成无分型面的型壳，经焙烧、浇注而获得铸件的方法。传统的熔模铸
造方法同样也是工序复杂、生产周期长。同样也可以将
熔模铸造技术和快速成型技术相结合，快速生产型壳，
然后进行浇注。熔模铸造技术和快速成型技术相结合的
方法是以蜡粉为原料，将绘制出的增压器转子的三维模
型进行分层处理，用激光将粉末直接逐层烧结成与零件
毛坯一致的精密熔模，同时在熔模表面包覆上耐火材料，接着把蜡模熔化流出，就得到了增压器转子
的型腔，最后浇注成型。采用熔模铸造技术和快速成型的方法，得到的零件表面质量好，精度高，而且不需要设计砂型模型，工艺过程相对简单，但这种方法一般适合于薄壁零件和小型零件。比如汽车的进气管也可以采用这种方法进行制造生产，而且能提高生产效率。
2 冲压成型
冲压成型是指靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的冲压件的加工成型方法。冲压成型可以得到质量轻、高刚性之制品，得到的产品品质均一，制品的表面质量很好，适合于大批量的生产，生产效率高而且成本低。冲压既能够制造尺寸很小
的仪表零件，又能够制造诸如汽车大梁这一类型的大型零件。汽车的覆盖件大多数是大型薄板冲压件，例如汽车的驾驶室的顶盖、车门、发动机罩等。从结构形状及尺寸上看，汽车覆盖件的主要特点有：①总体尺寸较大。②相对厚度小。③形状复杂。④轮廓内部带有局部形状，且这些
导光剂
形状对冲压成型影响很大。随着汽车市场的发
展，人们对汽车的外观要求也越来越高，那么
对汽车覆盖件的生产就提出了更高的要求。首
先冲压件必须要有足够的强度和刚度，冲压件
风速辅助
本身不能有破裂，而且要求很高的表面质量，这样涂漆后才能使车身的表面光滑、泽鲜亮。还有就是要求有高度的互换性，即很高的尺寸精度。比如说同一类型的汽车的车门，在安装车门的时候只要从仓库中随意拿出一个这类型的车门就能够安装上去，这就是很高的互换性，这样也就能够提高工作效率。
汽车冲压模具主要是由凸模和凹模组成，将凹凸模分别装在压力机上，凹凸模合在一起就会形成冲压件的型腔，然后放入板材对板材进行冲压成型。冲压成型包括冲剪和拉深，冲剪用于生产尺寸小的零件，对于汽车覆盖件一般采用的是拉深的方法，由于汽车覆盖件的结构复杂、变形复杂，进行多次拉深工艺的参数难以确定，所以一般不会采用多次拉深。按照汽车覆盖件的成型性质可以分为一次拉深成形、拉胀复合成型和局部成型。汽车覆盖件在成型的过程中毛坯的变形不是简单的拉深变形，而是拉深和胀形变形同时存在的复合变形。在覆盖件拉深成型之后还要对拉深件进行工艺补充和余料的切
除，为翻边和整形准备，这道工序使用的是修边模。在经过其他的一些后续加工之后，汽车的覆盖件就通过冲压的方法成型了。
焊接就是用加热、加压等手段，借助于金属原子的接合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接在一起。焊接成型方法的种类很多，通常按焊接过程的工艺特点分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。我们平时所看到的汽车车身是一个漂亮的整体，其实这是由许多的零件通过焊接成型而得到的。汽车车身主要靠焊接进行连接，焊接质量的好坏在一定程度上决定了一辆车的稳固性。激光焊接技术
已成为现代汽车制造不可或缺的技术，知名汽车公司都争先恐后地在车身制造中应用激光焊接技术，以保证产品质量和产品技术先进性。激光焊接的原理是利用激光的高能量产生高温将金属或非金属局部熔化后进行连接。与常规焊接方法相比激光焊接的加热速度和冷却速度都很快、变形小，而且能够自行自动化焊接，
能够明显的提高工作效率。例如德国大众公司在
AudiA6、GolfA4、Pass-at等品牌的车顶均采用激光
焊接。采用激光焊接，可以减少搭接宽度和一些加
强部件，还可以压缩车身结构件本身的体积，从而
减少车身重量。激光焊接用于车顶外壳与框架焊
接，传动转换器盖板的焊接，由CNC控制，其循环时间约为16秒，实际焊接时间仅为3秒，一天可连续运行24小时，这样对于汽车生产的效率的提高是很有帮助的。汽车顶盖与侧面车身的焊接，传统焊接方法的电阻点焊已经逐渐被激光焊接所代替。用激光焊接技术，可以提高产品设计的灵活性，降低制造成本，工件连接之间的接合面宽度可以减少，既降低了板材使用量也提高了车体的刚度，增加产品的竞争力。
4 注射成型
注射成型是通过注塑机加热、塑化、加压使液体或熔体物料间歇式充模、冷却成型的方法。我们平时所看到的汽车也有一些零件是有塑料制成的，在相同的使用性能下，使用塑料代替金属不仅能够节约
材料成本，而且也能够降低汽车的总体质量，从而降低油耗，提高汽车的总体使用性能。注射成型主要是利用注射
机将塑料注射到定模和动模合模是所形成的型腔内，
经过冷却开模后获得所需形状的塑料制品。汽车门内
板、汽车保险杠、仪表板、车灯部件、挡泥板等许多
物品都是通过注射成型而得到的。不同的物品有不同
的使用性能要求，那么就的使用不同的塑料进行注苹果灯
射。例如汽车保险杠力学性能有较高的要求，目前使用的汽车保险杠分为RIM 法成型的热固性PUR和弹性体改性聚丙烯。车灯部件最重要的就是制品的透明度，因为灯光要通过车灯玻璃照射出来，所以
这部分必须是透光性很好的，而且
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