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广工湖北十堰东风汽车公司生产实习报告2018

2023-02-03 来源:小侦探旅游网


材料成型及控制工程专业

生产实习报告

学院_ _材料与能源学院 ____ 专业材料成型及控制工程 __ 年级班别__ 15材成2班 ___ 学号_____3115005734___

姓名____ 李健 ______ 指导教师黄诗君、陈安伏、蔡莲淑、董勇_ 带队教师陈安伏___

2018年 9月

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目录

一、实习目的与意义 ........................................................................................................ 1 二、实习单位 .................................................................................................................... 1 三、入厂安全教育 ............................................................................................................ 2 四、日程安排 .................................................................................................................... 3 五、参观内容 .................................................................................................................... 4

1.东风林泓 ................................................................................................................. 4 2.箱体车间 ................................................................................................................. 5 3.轴齿车间 ................................................................................................................ 6 4. 大洋轮毂有限公司 ............................................................................................... 9 5.同步器车间 ........................................................................................................... 13 6.变速箱装配车间 ................................................................................................... 15 7.热处理车间 ........................................................................................................... 15 8. 精益高精铜板带厂 ............................................................................................. 18 9. 东风整车总装 ..................................................................................................... 18 10.东风轻型发动机厂 ............................................................................................. 18 11.凸凹模具 ............................................................................................................. 19 12. 东风钢板弹簧有限公司 ................................................................................... 20 13. 东风巨隆锻造有限公司 ................................................................................... 20 14. 湖北三环车身 ................................................................................................... 20 六、实习心得 .................................................................................................................. 22 七、致谢 .......................................................................................................................... 22

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一、实习目的与意义

在大学里,我们学到了很多知识,例如冲压工艺及模具设计、塑料成型工艺及模具设计、画法几何与机械制图、机械设计基础、材料力学、金属材料及热处理、工程训练、模具CAD/CAM基础等等;但是在学校,我们学的只是理论知识,和实际生产和运用还是有很大的差别。经历了金工实训、认识实习后,九月四号到九月十八号期间,我们远赴湖北十堰,进行了为期两周的生产实习。生产实习是一种实践,是理论联系实际,应用和巩固所学专业知识的一项重要环节,是培养我们能力和技能的一个重要手段。通过这次实习,从实际入手,理论与实际结合,补充了我们学习的短板。

在湖北的日子里,我们进入生产车间,听工人师傅的详细讲解,观察、了解东风汽车每个零部件的制造过程。在生产实习的过程中,我们见识到很多学校没有的机床,见到了一条条生产线,师傅热情的解答了我们的疑问。

通过这次生产实习,我们可以巩固和深化所学铸锻焊、热处理、机械加工、自动化控制等方面的理论知识,并将理论与实践相结合,扩大专业知识面,为后续专业课学习、毕业设计打下良好基础;因为接触生产实际、了解了产业状况、我加深了对相关行业新技术、新工艺的了解,也获得本专业初步的生产技术和管理知识;

通过本次生产实习,我进一步接触社会、认识社会,提高社会交往能力,学习到了工人师傅和工程技术人员的优秀品质和敬业精神,培养了良好的专业素质。不管我最终从事哪种工作,这次湖北十堰的生产实习都能给我带来很大的影响!

二、实习单位

这次生产实习我们来到了湖北十堰东风汽车股份有限公司。该公司的前身是1969年始建于湖北十堰的“第二汽车制造厂”,是中国特大型国有骨干企业,2003年9月,公司总部由十堰搬迁至武汉,主要基地分布在十堰、襄阳、武汉、广州等地,主营业务涵盖全系列商用车、乘用车、零部件、汽车装备事业,是目前中国综合实力最强的三大汽车企业集团之一,位居中国企业500强第13位,中国制造业500强第2位,世界500强第182位。东风汽车公司最近10 年来的发展,走的是一条着眼于参与国际竞争,按照“融入发展,合作竞争,做强做大,优先做强”的发展方略,借与跨国公司的战略合作推动企业发展之路。东风在消化、吸收国内外先进技术的基础上不断强化自身研发能

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力,提升核心竞争力。而作为东风汽车公司四大基地之一的十堰(主要以中、重型商用车、零部件、汽车装备事业为主)旗下拥有东风天龙、东风天锦、东风大力神系列车型,致力于成为节能减排和环境改善的商用车行业领导企业和自主研发技术领先者。

此次生产实习,我们参观了东风林泓(注塑、弯管)、箱体车间、轴齿车间(轴类、齿类)、大洋轮毂有限公司(汽车轮毂)、同步车间(同步器)、变速箱装配车间(总成装配)、热处理车间、精益高精铜板带(自动控制过程)、东方整车总装、东方轻型发动机厂(发动机总装)、凸凹模具(模具制造)、东风钢板弹簧有限公司(板簧制造)、东风巨隆锻造有限公司(锻造)、湖北三环车身(焊接机器人)共14个车间。通过参观这些车间,我了解如今中大型商用车完整的生产及装配过程,对汽车制造行业有了初步的认识。

三、入厂安全教育

到达十堰,第一天我们先进行了宿舍的入住及生活用品的购买。第二天,在正式参观车间之前,我们参加了东风公司组织的安全教育讲座。安全负责人先是介绍了东风公 司的发展情况和周边的环境情况,接着用案例式的讲课方式说明了实习中注意安全的重要性。通过这次安全学习,我们了解到机械就是机械,是没有感情的,我们必须时刻注意安全。安全负责人提到、从建厂至今,每年均会发生事故。这让我们感觉实习不只是参观和实践,更是一种自我保护意识的成长。在讲解中,我们了解到安全事故的发生无非是两点:人的不安全行为,物的不安全状态,所以我们应该规范自己的行为,同时工作中的机床和明知不安全的机床的话就不要靠近了。虽然我们前面已经有过一次认识实习的经验,但我们仍然不能放松警惕,毕竟生命只有一次,我们要爱惜自己与他人。具体的安全要求有以下几点:

1.禁止穿拖鞋、凉鞋、高跟鞋、短裤进入厂区,每天进入厂区必须戴帽子,女生须把头发盘入帽子内。

2.进厂实习时要根据工厂要求进行学生分组,选出组长、副组长各一人,以组为单位活动,结伴同行。组长、副组长负责进厂前及离厂后清点人数,配合本组带队老师和厂区领队师傅维护秩序。

3.遵守厂规厂纪、遵守各项安全制度。配合领队师傅的安排,参观时要保持队形,

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严禁打闹。未经允许不准动手触碰生产上的任何装备。严禁厂内吸烟。

4.在车间内请在安全线内行走,注意避开头顶的吊车、行车,避开地面的杂物,注意防滑;在厂区行走,要走人行道或靠右边行走,注意避让厂内的车辆,不要妨碍厂内车辆的正常通行,同时也要注意自身安全,避免发生意外。

5.遇到不明白的地方要虚心向工人师傅和技术人员请教、学习;作好实习记录,包括工厂技术、管理人员的讲解和报告内容、主要产品的结构、加工工艺流程、使用设备名称、型号、加工工艺规范参数等;尊重厂方工程技术人员、工人师傅,交流时要注意礼貌和谦和;不向正在操作机器的工人提问,不得干扰工人的正常工作。

总而言之,要做到“三不伤害”的安全目标:1.不伤害自己;2.不伤害他人;3.不被他人伤害。

四、日程安排

实习日期 2018/9/6(星期四) 2018/9/6(星期四) 2018/9/7(星期五) 2018/9/7(星期五) 2018/9/10(星期一) 2018/9/10(星期一) 2018/9/11(星期二) 2018/9/12(星期三) 2018/9/12(星期三) 2018/9/12(星期四) 2018/9/13(星期四) 2018/9/14(星期五) 2018/9/14(星期五) 2018/9/17(星期一) 到厂时间 8:30 14:00 8:30 14:05 8:30 15:10 8:50 8:40 14:00 9:50 14:00 8:30 14:00 8:30 实习作业部 入场教育 东风林泓 箱体车间 轴齿车间 大洋轮毂有限公司 同步车间 变速箱装配 热处理车间 精益高精铜板带 东风整车总装 东风轻型发动机厂 凸凹模具 东风钢板弹簧有限公司 东风巨隆锻造有限公司 3

实习工段 安全教育 注塑、弯管 箱体车间 轴类、齿类 汽车轮毂 同步器 总成装配 热处理 自动控制过程 整车总装 发动机总装 模具制造 板簧制造 锻造

2018/9/17(星期一) 14:00 湖北三环车身 焊接机器人 五、参观内容

1.东风林泓

其主营业务为生产、销售汽车用内外后视镜、塑料零部件、金属结构件产品,从事铁路物流运输、钢材储运、深度加工业务,主要为东风商用车有限公司、东风汽车股份有限公司、东风柳州汽车有限公司、东风神龙汽车有限公司、东风汽车集团股份有限公司乘用车公司、东风本田汽车有限公司、广州本田汽车有限公司等四十余家整车企业服务,提供的汽车配套件产品和服务覆盖重、中、轻、微型商用车、乘用车、客车等汽车全领域。图1为东风林泓公司厂门口。

图1林泓公司

当天我们主要参观的是该公司的注塑、弯管部分。在注塑部分,我们见识到了塑料注塑机及塑料成形工艺,通过讲解负责人的讲解,我们知道了其注塑的主要产品是汽车后视镜的塑料壳体部分、内饰塑料件、挡泥板、卡扣等,还了解到了塑料的融化温度为220°左右,其采用的塑料原料有通用塑料(ABS、PS)和工程塑料(PA、PC、POM、PPO),其注塑成形分类有排气式注塑成型、流动注塑成型、共射注塑成型和反应注塑成型。下图2为其采用的注塑机设备,图3为已经成型的注塑件。

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图2卧式注塑机图3注塑件

在弯管部分,见图4、图5。这里主要是生产异形金属管件、后视镜支杆等零件;负责讲解的主管跟我们说,挡泥板支架的制造工艺有:弯曲、冲压(压扁变形)、剪裁、焊接、磨削、喷涂等工序;这里要说一下的是,弯曲工序的工位环境较焊接工位要好上不少,这里向在一线工作的东风人表示尊敬,因为少了任何一道工序,都无法出来成品。

图4现场工人进行弯管工序图5弯管件

2.箱体车间

九月七日,参观的时箱体车间。变速箱箱体的主要作用有:(1)支承各传动轴;(2)保证各轴之间的中心距及平行度;(3)保证变速箱部件与发动机正确安装。因此,汽车变速箱箱体零件的加工质量不但直接影响汽车变速箱的装配精度和运动精度,而且还会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命等。变速箱箱体由HT200与HT250铸造而成,经过粗加工后送往箱体车间。箱体车间仅负责完成箱体的精加工工序,这样的工艺安排

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可以减少精加工工序中刀具的磨损并保证机床的精度,从而降低成本,提高产品质量。灰口铸铁的硬度为HB180-250,优点在于具有足够的韧性,良好的耐磨性、耐热性、减震性和良好的铸造性能以及良好可切削性、且价格便宜。

3.轴齿车间

九月七日下午,我们参观了轴齿车间。在讲解负责人的整场讲解中,印象最深的就是一个名词:三轴九齿。下面以六挡变速箱图6为例,简单介绍一下。

图6六挡变速箱结构图

如图6所示,六挡变速箱的核心零部件有“一轴”(输入轴,自带1 齿)、“中间轴”(自带2齿)、“二轴”(输出轴)以及9个用于形成不同速比的齿轮,工厂内的工人习惯上将其称为“三轴九齿”,其中二轴上的所有齿轮均通过滚针轴承与之空套同时与过盈配合在中间轴上的齿轮啮合,而4个同步器的4 个齿座则分别通过花键与二轴固连。当发动机带动一轴与中间轴旋转时,二轴上的齿轮也随之旋转,并且具有不同的角速度。变速箱换挡的原理就是利用操纵机构与拨叉拨动二轴上的滑动式同步器外圈齿套,使得二轴7上的某一个且唯一个齿轮通过同步器外圈齿套的内花键与同步器齿座固连,从而与二轴固连,最终在二轴上实现不同的角速度(力矩)输出。

轴齿车间负责“三轴九齿”的半精加工与精加工工序,其毛坯均由外厂在完成成型与粗加工后提供。车间的主体分为热处理前车间与热处理后车间,半精加工工序在热前车间完成,接着工件将被送往热处理车间进行渗碳、淬火、回火等一系列热处理工序,最终回到热后车间完成以砂轮研磨为主的精加工工序。加工后的齿轮主要装在中间轴、二轴(左旋齿轮,工序较为复杂)。在说到六挡齿轮加工的时候,讲解负责人还提到,

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齿轮的尺寸越小,越易碰撞,其加工难度也就随着增大。此外每个齿轮都需要倒角,这是为了装配要求;部分齿轮还需要加工成锥状,以增加力量,避免调档。锥状齿轮在加工时需将夹具倾斜,这是平时我们很少了解到的,这次参观着实让我开了眼界。

轴齿车间的主要设备基本上都是数控设备,包括滚齿机、插齿机、剃齿机、立式卧式拉床、磨齿机、多种外圆磨床、内圆磨床、端面磨床以及车床等。下面用几张图介绍一下部分设备的加工情况。

图7展成法加工小齿轮图8展成法加工大型齿轮

图9数控剃齿机图10 六档齿轮加工机床

说到齿轮加工,其原理有成形法和展成法两种。常见加工方法有滚齿加工、插齿加工、剃齿加工、珩齿加工和磨齿加工等。变速箱齿轮常用的加工工艺路线为:下料→锻造→正火→粗、半精切削加工→渗碳→淬火、低温回火→喷丸处理→加工花键→磨端面

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→磨齿→最终检验。汽车齿轮加工最常用的工艺方法及其特点1)滚齿(插齿、锻齿)→剃齿→热处理→(珩齿)特点:加工效率高、加工成本低,适合轿车及微型车齿轮加工。(2)滚(插齿)→剃齿→热处理特点:加工效率高、加工成本低,适合于一般中重型汽车齿轮加工。(3)滚(插齿)→热处理→磨齿特点:加工精度高、加工效率较低、加工成本,适合于高速齿轮、大型客车、高档重型汽车齿轮的加工。

下面再来说说齿轮轴。这次参观轴齿车间,讲解负责人主要给我们介绍了一轴、中间轴、二轴。其中一轴又叫“输入轴”,与离合器相连。其功能是将汽车发动机的动力通过离合器的控制输入到变速箱里。其加工工艺流程:精车头部→精车杆部→插齿→用齿规、通规检查→花键铣(用顶尖定位,行程挡块控制)→滚齿→齿轮磨角打轮机修正→钻孔→剃齿机修正→清洗→热处理。

说完一轴再说说二轴。二轴又叫输出轴,直接和驱动轴(传动轴)相连,将扭矩和转速输出,再通过差速器来驱动汽车。在四轮驱动的车里,二轴是与分动箱相连。他的加工工艺流程:精车→铣花键1→铣花键2→铣花键3→铣花键4→铣螺纹→清洗→磨长端轴径及端面→磨短端轴径及端面→清洗

最后是中间轴。中间轴,该轴本身与齿轮为一体,作用是将一轴和二轴连接,通过换挡杆的变换来选择与不同的齿轮啮合,使二轴能输出不同转速、转向和扭矩。因为其形状像一个塔,所以又叫“宝塔齿”。加工工艺流程; 精车→滚齿→棘轮机去毛刺→铣螺纹→铣半圆键槽→清洗。说了这么多,还是通过图片更加直观的说明一下吧。具体如下图11、图12所示。

图11 十四挡变速箱齿轮轴图12 六挡变速箱中间轴

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在参观轴齿车间的最后时间里,讲解负责人跟我们提到明年所有轴齿加工都会搬到新厂;新厂的设备、加工环境更优,这让我感受到了东风汽车股份有限公司实力的雄厚!

4.大洋轮毂有限公司

九月十号上午,我们参观了大洋轮毂有限公司。该公司专业生产载重车车轮,拥有20吋、16吋型钢车轮车轮生产线2条,高强度无内胎滚型车轮生产线4条,阴极电泳漆涂装线2条、酸洗线1条,年生产能力型钢车轮60万套,滚型车轮100万套。公司拥有各种设备200余台套,其中包括WF德国进口旋压机2台、1600吨及1000吨油压机各2台,公司总占地面积120亩,标准厂房、办公楼等建筑面积40000万余平米。

我们参观的大洋轮毂有限公司主要生产用于载货汽车的钢制车轮。车轮总成包括钢圈(分为钢制车轮和铝制车轮)和自动毂(包括轮辐和轮辋)。

轮辐:轮辐(spokes )是保护车辆车轮的轮圈、辐条的装置,其特征是一对圆形罩板,罩板的直径大小和轮圈的直径大小相接近,罩板的中央有大于车轮转动轴的孔,在罩板接近边缘的部分有孔口,罩板的边缘有环形轮板,轮板的曲面能与轮圈的曲面紧密贴合。按照轮辐的结构,车轮分为辐板式和辐条式,目前主流的家用轿车均采用辐板式轮辐结构,而大洋轮毂制造的轮毂绝大多数是提供给商用车,因此采用的是辐板式轮辐。具体形状见图13。其加工工艺流程:下料→冲大小孔→成型(用中心孔定位,施压成型)→压平和校平(即压安装面)→扩孔倒角(用螺旋孔定位)→车外圆、平端孔和冲缺口。

图13 辐板式轮辐。

轮辋:轮辋(wheel rim )俗称轮圈,是在车轮上周边安装和支撑轮胎的部件,与轮辐组成车轮。轮辋和轮辐可以是整体式的、永久连接式的或可拆卸式的。轮辋的常见

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形式主要有两种:深槽轮辋和平底轮辋;此外还有对开式轮辋、半深槽轮辋、深槽宽轮辋、平底宽轮辋以及全斜底轮辋等。大洋轮毂制造的轮辋主要是平底轮辋和对开式轮辋。平底轮辋:平底轮辋的结构形式很多,如图14所示是我国货车常用的一种形式。挡圈1是整体的,而用一个开口弹性锁圈2来防止挡圈脱出。在安装轮胎时,先将轮胎套在轮辋上,而后套上挡圈,并将它向内推,直至越过轮辋上的环形槽,再将开口的弹性锁圈嵌人环形槽中。东风EQ1090E型汽车车轮,就是采用这种形式的轮辋。

对开式轮辋:由内外两部分组成,如图15所示,其内、外轮辆的宽度可以相等,也可以不等,两者用螺栓联成一体。拆装轮胎时,拆卸螺母即可。图15所示挡圈3是可拆的。有的无挡圈,而由与内轮辋制成一体的轮缘代替挡圈的作用,内轮辋与辐板焊接在一起。东风EQ2080型汽车车轮,即采用这种形式的轮辋。

图14 平底轮辋图15对开式轮辋

轮辋其加工工艺流程:卷圆→冲床校正→堆焊缝隙→打磨→廓张(有去应力的作用)→压装(与轮辐压装在一起)→焊接轮辐与轮辋焊接后,要进行涂装,其加工路线为:预脱脂→硫化、冲洗→电泳→喷漆→烘干最后将轮毂与轮胎装配在一起。

在讲解负责人的带领下,我们首先参观的是轮毂生产线,其原料为低碳结构钢板,现场具体工艺流程如下:

(1)液压剪裁器/冲床剪切落料。(图16) (2)冲裁中心孔。

(3)旋压机旋压拉沿轮辐成型。(图17) (4)拉沿成型。

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(5)冲裁风孔。 (6)冲裁螺栓孔。 (7)去毛刺。

(8)螺栓孔安装平面校正(图18),使用多孔钻对冲裁螺栓孔进行扩孔、倒角与锪面;其中螺栓孔的正反面都要倒角,以保证螺栓与螺栓面紧密贴合。(图19) (9)立式车床车端面与外圆。 (10)冲气嘴缺口。

图16液压剪裁器/冲床剪切落料图17旋压机旋压拉沿轮辐成型

图18 压平安装面

图19 螺栓孔进行扩孔、倒角与锪面

接下来,我们来到了轮辋车间,轮辋车间有两条生产线,第一条是型钢类轮辋,这

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类轮辋制造出来的轮胎载重大;第二条轮辋生产线生产真空轮胎的轮辋,多了一道胀圆后滚压深沟槽再扩胀整形的工序。真空胎则有稳定的优点。 现场具体工艺流程如下: (1)切割。

(2)卷圆,利用四台冲床与四套模具对接口进行调整。(图20) (3)闪光对焊。(图21) (4)对焊焊缝打磨刮渣。

(5)扩胀,从中间胀圆,保证内圆符合要求;收缩,保证外圆符合要求。(图22) (6)轮辋和轮毂的压装。

(7)人工周焊;先网点焊预定位,再用氩弧焊完全焊接。(图23)

图20 卷圆、压圆图21闪光对焊

图22 收缩图23人工周焊

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最后,我们参观了完整轮毂的阴极电泳涂装生产线: (1)脱脂。 (2)冲洗。

(3)磷化,作用在于防腐蚀以及便于油漆附着。 (4)冲洗。

(5)电泳,工件接负极使带正电的油漆离子均匀附着。 (6)加热烘干。

5.同步器车间

九月十日下午,我们来到了同步器车间,这个车间有三条生产线。分别是锥环线、齿套线、齿座线3条生产线,听讲解的师傅说,由于该厂年代久远,最初的规划存在一些问题,期间一直在优化管理,调整布局,改善工作环境,取得了一定的效果。

同步器是变速箱实现无冲击挂挡的关键部件,它由齿套、齿座、一对与齿轮固连的锥环和一对同步环共6 个零件组成。换档时,先踩下离合器使发动机输出轴与变速箱输入轴(一轴)的连接断开,变速箱进入惯性空转状态;挂空挡,使所有同步器齿套与锥环脱离,此时变速箱中的轴与齿轮由于惯性作用保持旋转;驾驶员通过操纵杆换挡,对应档位的拨叉将推动同步器的滑动齿套逼近一侧同步环,此时,经设计的力封闭限位结构将使两者的花键不完全错开,齿套将顶住同步环继续向该侧的锥环施压,锥环的外锥面与同步环内锥面接触产生摩擦;齿套与同步环两者花键的顶尖角(锁止角)大小与摩擦锥面的锥度在设计时已作了适当的配置,锥面的摩擦力矩使得待啮合的同步环与锥环迅速同步,同时摩擦力又会产生一种锁止作用(摩擦互锁),防止同步环在与锥环同步前与齿套进行啮合;当同步环相对锥环的转速为零时,因而摩擦力矩的同时消失,在拨叉作用力的推动下,齿套不受阻碍地与同步环齿圈接合,并进一步与待接合的锥环接合而完成换档过程,整个过程的完成在通常只需要1-2 秒。正是由于同步器的摩擦同步作用使得变速箱中的齿轮与花键在换挡时不会受到巨大的冲击,大幅延长了齿轮与花键的寿命。同步器车间主要生产滑块式、锁销式两种同步器,听讲解负责人说,目前车间主要生产的是滑块块式同步器,匹配主要变速箱有5S\\6S\\8S\\9S 等系列,年产量15-20万份。同步器有4生产线,300 多台设备,生产300多个产品,均为混流操作生产线,主

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要以生产热前同步器为主。

下面介绍一下印象比较深刻的锥环线和齿套(齿环)生产过程: 锥环线:

(1)毛坯(图24) (2)精车大端、小端。

(3)拉床拉内花键、插倒锥外花键(图25) (4)外花键倒尖角、钻孔 (5)清洗、热处理

图24 毛坯图25 拉床-拉刀-拉内花键

齿套(齿环)线:

同步器外圈齿套的材料为CrMnTi 合金,拉内孔花键的切削速度为1.5m/min,属于低速切削,每加工400-500 个零件后拉刀需要进行一次研磨锋刃。 (1)整径

(2)两端倒尖角(图26) (3)清洗 (4)热处理 (5)车拔叉槽 (6)清洗

(7)与齿座配套(图27)

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图26 倒尖角图27 与齿座配套

6.变速箱装配车间

该装配车间内有多条装配流水线,其中六档装配线为地拖链式装配线,负责生产DF6S300、DF6S650/720、DF6S900、DF5S1050等品种变速箱。其装配流程如图28所示.

图28 六档箱装配线实景

在装配完成后,变速箱将在变速箱测试机上进行挂档测试,变速箱与一用电机模拟的发动机连接,通过工人手动换挡,检测其运行是否正常,挂档是否顺利。

7.热处理车间

九月十二日上午—热处理车间。我们知道,热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。为

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使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。

在进入热处理车间之前,讲解师傅就跟我们提到,说热处理车间是一高温作业区也是一高能耗车间。据了解,每天仅电费开支一项就高达3千到4千元。因此工厂需要在每个月月初提前做好生产计划,确定该月生产量与生产安排,从而确定需要开启那些热处理设备(主要是各种炉具)。热处理车间主要的热处理对象为:在轴齿盘齿热前车间以及同步器车间加工后的半成品轴、齿轮与同步器。其中,轴、齿轮的材料主要为20Cr 低碳合金钢,同步器零件的材料为CrMnTi合金钢,所有零件均要进行渗碳处理,渗碳厚度从0.5mm到1.3mm不等,渗碳时间从9小时到12小时不等。渗碳工艺的效果主要取决三要素,即温度、时间、活性碳原子浓度,通过向渗碳炉内通入液化气(丙烷)和空气,并进行连续的化学反应将分解出更多的活性碳原子,为保护环境,多余的气体将在充分燃烧后排到大气中。若要进行渗氮处理,则可通过向炉内通入氨气实现,一般渗氮速度比渗碳要快。

热处理车间的炉具有多用炉(图29)和连续炉(图30)两种。多用炉体积较小,需要人工上下料,多个炉之间通过送料小车连接,可进行多种热处理工艺,并可快速适应不同零件对温度的不同要求,工艺路线灵活,适合小批量生产。连续炉为分为双排连续炉和单盘连续炉,双排连续炉有两条轨道同时推送零件;在单排连续炉内,零件按盘为单位,一次可容纳48 盘零件,一盘一盘动作,节拍周期为15min;炉内有6 个区,分别是:

(1)脱脂区( 480℃) (2)加热区( 880℃)

(3)烧透区( 900℃越过奥氏体线) (4)渗碳区( 910℃) (5)扩散区( 900℃)

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(6)降温区( 850℃);

由于连续炉炉体巨大,需要额外地通入还原性气体作为保护气,将炉内的多余气体尽快挤压出去,保护器由专门的发生炉提供;为减小热变形,盘类零件采用挂装,轴类零件采用竖装的方式在炉体内传输。

图29多用炉图30连续炉

下面以当时正在进行热处理的二轴为例,简单介绍其在热处理车间的完整工艺流程: (1)渗碳处理,在炉内加热至910 度保温12 小时。

(2)淬火,在渗碳炉内部的淬火台上降温至850 度,浸入油槽进行淬火,淬火油采 用729分级淬火油,淬至120 度后取出(油温过低将影响硬度)。

(3)清洗,从渗碳炉后炉门推出,由双向运料小车输送至清洗机,清洗液温度高于60 度。 (4)低温回火,回火温度180℃-200 ℃,得到细针状马氏体,具有很高的硬度。 (5)热处理后检测,检测要求,渗碳层深度0.9mm-1.3mm,零件表面硬度58-63HRC,心部硬度30-40HRC,残余奥氏体量小于5 级。

(6)喷丸工艺,喷丸的主要作用是清洁表面、去毛刺、滚边等,分为普通喷丸和强力喷丸。普通喷丸针对零件的表面,所有零件都会进行;强力喷丸则针对某些具有特殊要求的零件的特殊部位进行,如齿根等要求很高耐磨性的部位。普通喷丸机内部有多个抛头,在电机的带动下高速旋转,抛射出大量直径为0.8-1.2mm 的钢丝钢丸,对零件的撞击密度很高,力度大。钢丸在使用一段时间后会被击碎,需要定期添加。

(7)校直,热处理后,零件由于内应力导致微小形变,需要使用63 吨校直机对其进 行校直(也有自动校直机,但是对于形变太大的情况则效果不佳)。使用V型定位块与

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千分表检测轴上两个点的径向跳动,并对高点采压,对操作工人有很高的技术要求。对于14 档箱,校直精度要打到5 丝,而其他变速箱只需要10 丝。

除以上主流工序外,热处理车间内还有研磨、压装、焊接、探伤等几道边沿工序。

8.精益高精铜板带厂

精益铜板带厂内的主要生产设备有6条黄铜、无氧铜水平连铸线,12套强对流罩式光亮退火炉、全液压可逆粗中轧机、精轧机组,6条铜带纵剪分条机组、4条铜带表面处理线。该厂的生产原料主要来自两个渠道,一是由铜矿粗炼并电解得到的电解铜板,其含铜量高但是微观组织差,不可直接用于轧制;二是收购的废铜,铜含量要求达到99.9%以上。

9.东方整车总装

参观该厂的时候,我们是在该厂特意建造的空中参观过道进行参观的。总装配厂有4 条先进的检测线。整车装配工艺是由流水线主线装配工艺和总成分装工艺组成。 (1)总装过程分为四个班组:①传动轴总成②发动机落装、整车管路装配③车身落装、轮胎安装④二类底盘下线车的检测:离合、灯光、侧滑等

(2)十五个装配工位(流水线):车架上线、线数、阀类装配→上线装配,车桥、悬架→传动轴总成装配→底盘附件装配→底盘转向、翻转,尾灯装配→管路、减震器、拖钩装配→管路、支架、消声器、保险杠装配→转向机、蓄电池装配→发动机、排气管、水箱合体装配→龙门支架、发动机附件装配→选换挡机构、电器件、空滤器装配→车轮总成、备胎安装、润滑脂加注→驾驶室总成装配→车身件装配,加注油、水→预调下线; (3)车辆检测流程:车辆下线→调试→登陆车辆信息→烟度→车速→轴重、制动→灯光检测、声级→侧滑→打印监测记录→终检入库。

10.东风轻型发动机厂

九月十三日,我们参观了东风轻型发动机厂。东风轻型发动机有限公司由东风汽车股份有限公司和东风汽车有限公司共同出资组建,于2008年11月3日正式挂牌成立。公司一期工程占地面积2.7万平方米,年生产能力10万辆,二期将扩展到年产15万辆的生产能力,产值将达到25-30亿元。公司集发动机产品开发、零部件采购、生产制造、

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销售及服务全价值链,主要生产ZD30系列发动机3升轻型柴油发动机和东风自主品牌2.0~3.0升轻型发动机,排放标准达到欧Ⅲ、欧Ⅳ标准,主要给东风品牌、东风有限日产品牌的轻卡、SUV及轻型客车提供动力总成。

装备上,公司拥有先进技术的缸体、缸盖、曲轴三条机加生产线和一条装配试验生产线。关键工序引进德国克劳斯毛瑟(KLAUSE MAUSSER)、德国FEV、德国GEHRING、德国MTM、瑞典ABB、意大利马波斯(MARPOSS)、意大利柯马(COMAU)、日本丰田工机(TOYODA)、日本NTC等国际顶级供应商的设备,采用了当今国际上最先进的制造和检测工艺,在发动机装配线上采用了先进的制造信息管理系统,可实现多品种混流生产。

11.凸凹模具

模具是工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。本次参观的车间主要以冲压模具制造为主。该工厂主要生产拉延模、落料模、修边模(侧冲侧修)等冷压模具。模具的大致生产工艺为: (1)数控机床加工成型; (2)冲压测试与研磨修配; (3)冲压件检测。

其中冲压测试时将红丹油均匀涂抹在模具工作表面,进行冲压后观察,研磨掉高光凸起的部分,如此反复,直到在冲压后红丹油显现的光点细小均匀为止。

图31模具图图32检具检测

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12.东风钢板弹簧有限公司

汽车板簧是一辆汽车较为重要的一部分。它在汽车悬架系统中有缓冲作用,对汽车运动的轨迹有导向作用,在汽车纵向安置中可以传递各个方向的力。

东风钢板弹簧有限公司是东风汽车有限公司下属零部件企业,其板簧材料主要有: ①6pSiMn2②铬锰钒③铬锰钒系④51CrV4。 钢板弹簧的三大工艺有:

①特性工艺: 热处理、预压塑、强化处理(也叫表面处理) ②形态工艺 ③表面质量

它的加工工艺过程:断料工序→冲压→热加工(包含卷耳、包耳)→热处理(包含淬火、回火)→强化处理→总装(含预压)→喷漆、装潢、标识处理→检验合格入库。

13.东风巨隆锻造有限公司

东风巨隆锻造厂区占地面积4万多平方米,总投资1.5亿元,目前拥有员工200余人,各类专业技术管理人员40余人,是采用模锻工艺生产钢质模锻件以及精密加工和冷作冲压的专业化企业,东风公司定点配套单位。该公司拥有以具有国际先进水平的4000T、2500T、1000T电动螺旋压力机机组为主体的锻造生产线,以数控全自动连续式推杆炉、连续等温正火线为主体的热处理生产线,已具备年产锻件30000吨的产能。拥有以三坐标测量机为主体的先进质量检测设备,已通过ISO/TS16949:2009质量体系认证;化学分析、金相、无损探伤、机械性能等检测手段完备,质量保证体系健全,产品质量稳定可靠。

14.湖北三环车身

九月十七日下午,我们参观了湖北三环车身厂。湖北三环车身系统有限公司主要从事汽车驾驶室总成、车身系统零部件开发、生产与销售。通过参观,我们知道了货车驾驶室制造的完整工艺流程: (1)板料冲压:

板材需要经过压平、下料后方可进行冲压,冲压就是在压力机的冲压作用下薄板在模具

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中形成所需型材的工序。工厂中共见到曲柄压力机(机械压力机)和双动薄板拉升压力机(液压压力机)。压力机的参数有400 吨、630 吨、1030 吨等等。模具主要采用HT300(最低抗拉强度为300MPa的灰铸铁)制成,模具的形状不一,但总的来说包含凸模、凸模和压边圈关键部位。在冲压过程中,冲模中被制件或废料所包容的工作零件称为凸模,与凸模配合直接对制件进行分离或成形的工作零件叫做凹模。压边圈则是为防止工件口缘部分失稳而起皱,在凹、凸模之间边缘部分设置的圈形压紧装置。模具和压力机的装夹采用T 型装夹形式,压力机和模具用螺栓螺母连接。压力机的工作过程涉及下缸调压—夹紧调压—拉伸保/调压—压边保/调压四个重要操作。 (2)激光修边:

将冲压成形的零件需要使用切割机将零件边沿进行切除。激光刀头的机械部分与工件无接触,在工作中不会对工件表面造成划伤;激光切割速度快,切口光滑平整,一般无需后续加工;切割热影响区小,板材变形小,切缝窄( 0.1mm-0.3mm );切口没有机械应力,无剪切毛刺;加工精度高,重复性好,不损伤材料表面;数控编程,可加工任意的平面图,可以对幅面很大的整板切割,无需开模具,经济省时。而且三环公司使用的是机械手切割机,能切割更加复杂的表面,使热应力更加集中,减少变形。 (3)焊接:

冲压成型的零部件会送到焊接区进行焊接成型。在焊接区主要采用气动焊接机的悬点焊工艺,有效提高了工作效率。车间里还有六轴机械手臂,用于全自动地焊接零件,提高焊接的精度。 (4)电泳上底漆:

焊接后的汽车驾驶室会运送到喷漆区进行如下图流程的涂底漆操作。其中脱脂用到脱脂剂,磷化用到磷化液,电泳底漆是一种微粒悬浮液,需要不停搅拌以防止沉淀、结块,任何情况下其温度不可超过30℃,因此需要专门的制冷设备对其进行降温。 (5)涂胶:

涂完底漆以后,要对车壳外涂胶。涂胶的目的是对车身进行密封,防止驾驶室漏水,同时可以进行减震缓冲,防止外界石子等小东西的撞击。 (6)喷漆:

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车壳涂胶完成以后,就要进行喷漆,烘干。

(7)装配工序,最后就是驾驶室总装经过39 道工序最终将驾驶室拼装完成。所装部件 主要有手控阀、喇叭、左右轮罩、门控开关、雨刮、离合器总成、制动机构、顶盖、顶灯、仪表台、扶手、油门踏板、护板、防尘罩、遮阳罩、倒车镜、补盲镜、暖风机总成、鼓风机总成等等。装配同样使用的是流水线,保证了装配的速度最后的驾驶室再经过整车调整就可以发货了。

六、实习心得

生产实习是大学生必须完成的重要的实践环节。作为工科的学生,到工厂进行生产实习更显得非常必要,这对我们今后的学习和工作都奖回事是获益匪浅。生产实习是学习工科专业的一项重要的实践性教学环节,它旨在开拓我们的视野,增强专业意识,巩固和理解专业课程。实习方式主要是请企业技术管理和企业管理人员以讲解形式介绍有关内容;同学们下生产车间参观,向企业的现场管理,技术生产工作人员学习请教相关知识。

在这十几天的生产实习中,我跳跃式地观摩了一个浓缩在东风商用车公司内部的商用车产业链的各个部分,整个过程虽是走马观花,但也足已令我对这个如此庞大的企业有条不紊的运作,及其各个生产部门之间的明确分工与紧密配合留下了深刻的印象。

在生产实习过程中,我逐渐把以前在课本上学到的知识与工厂现场的生产实际相结合,学习了如何把理论运用到实际的生产活动中去。这是和在学校里面的学习模式很不一样的,它让我从被动授学转变为主动求学,使我在学习和生活中都有了更成熟的思考。

七、致谢

感谢学校和东风汽车有限公司给了我们这次宝贵的实习机会,同时也要感谢老师和工厂技术人员对我们的细心指导。在这里,我要特别感谢我们四个指导老师,你们的全程带队不仅在学习上给予了我们帮助,在生活上更是给了我们许多建议与启发。相信湖北十堰实习之旅的美丽与收获会一直留存在我的脑海中,久久不会忘记!

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