汽车的制造过程包括零件的制造、部件与总成的装配、汽车整车的总装配、检查试验和调试等几个过程，如图3－59所示。

图3－59　汽车制造过程

1.零件的制造

汽车零件的制造通常通过铸造、锻造、冲压、焊接、切削加工和热处理等工艺和方法制成。

（1）铸造

铸造是将熔化的金属浇灌入铸型空腔中，冷却凝固后而获得产品的生产方法。

在汽车制造过程中，采用铸铁制成毛坯的零件很多，约占全车重量的10%，如气缸体、变速器箱体、转向器壳体、后桥壳体、制动鼓、各种支架等。

制造铸铁件通常采用砂型。砂型的原料以砂子为主，并与黏结剂、水等混合而成。为了在砂型内塑成与铸件形状相符的空腔，必须先用木材制成模型，称为木模。炽热的铁水冷却后体积会缩小，因此，木模的尺寸需要在铸件原尺寸的基础上按收缩率加大，需要切削加工的表面相应加厚。空心的铸件需要制成砂芯子和相应的芯子木模（芯盒）。有了木模，就可以翻制空腔砂型（铸造也称为翻砂）。在制造砂型时，要考虑上下砂箱怎样分开才能把木模取出，还要考虑铁水从什么地方流入，怎样灌满空腔以便得到优质的铸件。砂型制成后，就可以浇注，也就是将铁水灌入砂型的空腔中。图3－60为浇注发动机缸体。

图3－60　浇注发动机缸体

（2）锻造

在汽车制造过程中，广泛地采用锻造的加工方法。锻造分为自由锻造和模型锻造。自由锻造是将金属坯料放在铁砧上承受冲击或压力而成型的加工方法（俗称“打铁”）。汽车的齿轮和轴等的毛坯就是用自由锻造的方法加工的。

模型锻造是将金属坯料放在锻模的模膛内，承受冲击或压力而成型的加工方法，如图3－61所示。与自由锻造相比，模型锻造所制造的工件形状更复杂，尺寸更精确。汽车模锻件的典型零件是发动机连杆和曲轴、汽车前轴、转向节等。

图3－61　模型锻造

（3）冷冲压

冷冲压或板料冲压是使金属板料在冲模中承受压力而被切离或成型的加工方法，主要有落料和拉深两个过程。

所谓落料就是先冲出经过严格计算的有严格尺寸和形状的平板坯料。日常生活用品，如铝锅、饭盒、脸盆等就是采用冷冲压的加工方法制成的。例如制造饭盒，首先需要切出长方形并带有4个圆角的坯料。

拉深就是用凸模将这块坯料压入凹模而成型的工艺过程。在拉深工序中，平面的板料变为盒状，其4边向上垂直弯曲，4个拐角的材料产生堆聚并可看到皱褶。

汽车制造厂的冲压设备往往是进口的，自动化程度非常高，坯料的送入和取出都由机械手臂自动完成，工人往往只做检查分类工作。图3－62为汽车制造冲压工位。

图3－62　汽车制造冲压工位

采用冷冲压加工的汽车零件有发动机油底壳、制动器底板、汽车车架以及大多数车身零件，这些零件一般都经过落料、冲孔、拉深、弯曲、翻边、修整等工序而成型。

为了制造冷冲压零件，必须制备冲模。冲模通常分为两块，其中一块安装在压床上方并可上下滑动，另一块安装在压床下方并固定不动。生产时，坯料放在两块冲模之间，当上下模合拢时，冷冲压工序就完成了。冷冲压加工的生产率很高，并可制造形状复杂而且精度较高的零件。

（4）焊接

焊接是将两片金属局部加热或同时加热、加压而接合在一起的加工方法。

在汽车车身制造中应用最广的是点焊。点焊适用于焊接薄钢板，操作时两个电极向两块钢板加压力使之贴合，通电流加热熔化从而牢固接合。两块车身零件焊接时，其边缘每隔一段距离焊接一个点，使两零件形成不连续的多点连接。焊好整个轿车车身，通常需要上千个焊点。焊点的强度要求很高，每个焊点可承受5 kN的拉力，甚至将钢板撕裂，仍不能将焊点部位分离。在修理车间常见的气焊，是用乙炔燃烧并用氧气助燃而产生高温火焰，使焊条和焊件熔化并接合的方法。还可以采用这种高温火焰将金属割开，称为气割。气焊和气割应用较灵活，但气焊的热影响区较大，会使焊件产生变形和金相组织变化，性能下降，因此，气焊在汽车制造中应用极少。图3－63为焊接机器人在焊接车身。

图3－63　焊接机器人在焊接车身

（5）金属切削加工

金属切削加工是用刀具将金属毛坯逐层切削，使工件得到所需要的形状、尺寸和表面粗糙度的加工方法。

金属切削加工包括钳工和机械加工两种方法。钳工是工人用手工工具进行切削的加工方法，操作灵活方便，在装配和修理中广泛应用。机械加工是借助于机床来完成切削的，包括车、刨、铣、钻和磨等方法。现在很多厂家都大量使用计算机控制的数控机床，甚至使用集多种加工方法于一身的加工中心，能大大提高生产效率和加工精度。图3－64为加工中心使用不同刀具加工气缸盖不同部位示意图。图3－65为在机床上切削加工气缸体。(www.daowen.com)

图3－64　加工中心使用不同刀具加工气缸盖不同部位示意图

图3－65　在机床上切削加工气缸体

（6）热处理

热处理是通过对固态的钢重新加热、保温或冷却改变其组织结构，以满足零件的使用要求或工艺要求的方法。如有的零件要求耐磨、耐高温，有的零件要求尺寸精确稳定，有些零件要求有韧性不易断裂等，这些性能都可通过热处理来获得。

（7）涂装

汽车涂装主要有底漆、中涂和面漆三层。涂装工艺一般首先进行前处理，包括脱脂槽浸渍、表面调整槽浸渍、磷化液槽浸渍、水洗；接着进行电泳底漆，包括电泳喷涂、纯水浸渍喷淋、底漆烘干；再进行中涂，包括打磨底漆、除尘、喷中涂漆、烘干；然后进行上涂，包括打磨、除尘、喷面漆、烘烤；最后进行检验。图3－66为汽车涂装工艺示意图，图3－67为喷涂机器人在工作。

图3－66　汽车涂装工艺示意图

图3－67 汽车喷涂机器人在工作

2.装配

装配是按一定的要求，用连接零件把各种零件相互连接组合成部件，再把各种部件相互连接组合成整车。自福特发明流水线生产后，汽车制造效率大幅提高，从此后汽车制造都采用这种生产方式，通常看到的汽车制造厂，最吸引人的就是汽车总装配线。

在这条总装配线上，每隔几分钟就驶下一辆汽车。装配中的汽车随着传送链移动至各个工位并逐步装成，四周还有输送悬链把发动机总成、驾驶室总成、车轮总成等源源不断地从各个车间输送到总装配线上的相应工位。图3－68为装配线工人在安装轮胎。

图3－68　装配线工人在安装轮胎

装配线上有很多专用设备，如车身打号机、螺纹紧固设备、车轮装配专用设备、自动涂胶机、液压桥装小车等；还有很多油液加注设备，包括燃油、润滑油、清洁剂、冷却液、制动液、制冷剂等。

装配线的后端是汽车检测设备，通常有前束试验台、侧滑试验台、转向试验台、前照灯检测仪、制动试验台、车速表试验台、排气分析仪等，每台车出厂前都要经过检测设备的检测和调整。图3－69为在装配线上进行制动试验。

图3－69　在装配线上进行制动试验

除此之外，汽车还要进行淋雨试验，如图3－70所示。

图3－70　汽车进行淋雨试验

最后，出厂前的汽车由试车员开到车间外的试车场进行道路测试，如图3－71所示，测试通过的汽车才能最后出厂。

图3－71　汽车进行道路测试

分析与思考

问题：跟海外版车型相比，目前国内在售的诸多车型都存在明显的减配行为，如现代ix35没有金属后防撞梁，而是采用了树脂材质的横梁。

掀开上海大众途观的顶棚之后，发现其内部只是应用了大面积的纸质复合材料粘贴，但是常见于其他车型上的顶部加强筋毫无踪迹。由于车身高度较高，SUV车型在高速过弯时翻车的概率要大于普通家轿，所以车顶加强筋对于SUV车型来说显得尤为重要。如若不小心发生了车辆翻滚情况，那么没有安装车顶加强筋的途观靠什么来保护车内驾乘人员的安全？

结合本案例，谈一谈你的看法。