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第七章装配工艺基础第一节概述第二节保证装配精度的装配方法第三节装配工艺规程第四节汽车装配工艺过程第一节概述一、装配的概念任何机器都是由若干零件、组件和部件组成的。根据规定的装配精度要求，将零件结合成组件和部件，并进一步将零件、组件和部件结合成机器的过程称为装配。将零件与零件的组合过程称为组装，其成品为组件；将零件与组件的组合过程称为部装，其成品为部件；而将零件、组件和部件的组合过程称为总装，其成品为机器或产品二、装配工作的主要内容(1)清洗进入装配的零件必须先进行清洗，以除去在制造、储存、运输过程中所粘附的切屑、油脂、灰尘等。(2)平衡旋转体的平衡是装配过程中一项重要工作。(3)过盈连接机器中的轴孔配合，有很多采用过盈连接。(4)螺纹联接在汽车结构中广泛采用螺纹联接。(5)校正所谓校正，是指各零部件本身或相互之间位置的找正及调整工作，这也是装配时常常要做的工作。1)螺栓杆部不产生弯曲变形，螺栓头部、螺母底面与被联接件接触良好。2)被联接件应均匀受压，互相紧密贴合，联接牢固。3)根据被联接件形状、螺栓的分布情况，按一定顺序逐次(一般为2～3次)拧紧螺母。汽车制造中常用的保证装配精度的装配方法有：互换装配法、选择装配法、调整装配法和修配装配法。1.互换法互换法是：在装配时，各配合零件不经任何选择、修理或调整就可达到完全互换要求，把它们装配起来就能达到规定的装配精度。互换法的实质就是用控制零件加工误差来保证装配精度的一种方法。它可保证零、部件的互换性，便于组织零、部件的专业化生产，易解决备件的供应，装配工作简单、经济，生产率高；便于组织流水装配及自动化装配；对装配工人的技术水平要求不高，易于扩大再生产。由于有这些优点，互换法成为保证装配精度的先进装配方法，被广泛用于汽车装配。在各种装配方法中，互换法是首选的方法，只有在封闭环公差太小、公差分摊到组成环后，组成环加工精度无法保证的情况下，才考虑选用其他方法。下面，结合实例来介绍尺寸链在互换法中的应用。第二节保证装配精度的装配方法一、互换装配法例6图4—21为某汽车发动机曲轴轴向间隙装配示意图。根据产品使用调整说明书规定，装配精度即装配后的轴向间隙要求为：A0=0.05～0.25mm=0+0.25+0.05mm。已知，曲轴第一主轴颈宽度A1=43.5mm，前止推垫片厚度A2=2.5mm，缸体轴承座宽度A3=38.5mm，后止推垫片厚度A4=2.5mm。试确定各环公差及上、下偏差。解：采用互换装配法，有关零件的公差可按极值法和统计法两种原则来确定。（1）极值法A建立尺寸链，检验各环基本尺寸尺寸链如图4—22所示。其中，A0为封闭环，A1为增环，A2、A3和A4为减环。∴基本尺寸A0=43.5－2.5－38.5－2.5=0可见，各环基本尺寸的给定数值正确。B确定各组成环的平均公差为了满足封闭环公差的要求，各组成环公差之和不得超过封闭环公差之值，即Σδi≤δ0取δ1+δ2+δ3+δ4=δ0=0.20mm这样，可分配到每一组成环的平均公差值为δM=δ0/（N－1）δM=0.20/（5－1）=0.05mm由此可知，组成环平均精度不是很高，零件可以加工，故用完全互换的极值解法是可行的。C选择协调环在组成环中，选择一个环作为协调环，它是用来协调各环上、下偏差和封闭环上、下偏差之间的环，它的公差及上、下偏差最后确定。一般，选非标准件、容易制造并可用通用量具测量的零件作为协调环。本例选A1为协调环D确定除协调环以外其余组成环的公差大小及上、下偏差根据各环基本尺寸不同及加工的难易程度不同，调整各组成环公差。再根据“入体原则”确定它们的上、下偏差，即：包容件取正公差，被包容件取负公差，中心距取对称公差。本例题中，A2、A4尺寸较小，且容易加工，故取δ2=δ4=0.04mm；A3尺寸较大，故取δ3=0.07mm，按“入体原则”确定上、下偏差：A2=A4=2.5-0.04mm，A3=38.5-0.07mmE计算协调环的公差和上、下偏差计算协调环的公差和上、下偏差仍按式（4—4）和（4—3）进行。在本例中，有δ1=δ0－δ2－δ3－δ4=0.2－0.04－0.07－0.04=0.05mmESA0=ESA1－（EIA2+EIA3+EIA4）ESA1=0.25+（-0.04-0.07-0.04）ESA1=0.1mmEIA0=EIA1－（ESA2+ESA3+ESA4）EIA1=0.05+0EIA1=0.05mmF验算δ0=0.05+0.04+0.07+0.04=0.20mm计算结果符合装配精度要求。在汽车制造业中，许多零、部件的生产都是大批量生产，且装配精度也不过高，因此，大量采用互换法装配。在封闭环精度要求很高，用互换法解装配尺寸链时，组成环公差非常小，使加工十分困难而又不经济，可考虑采用其他装配方法。2.选择装配法选择装配法是将配合副中各零件的公差放大，通常是按经济精度制造，然后，通过选择配合件后进行装配，以达到装配精度的要求。选择装配法可分为三种形式：直接选配法、分组装配法和复合装配法。（1）直接选配法（2）分组选配法分组选配法是将组成环公差按互换法的极值解法求得后，再放大数倍以达到经济精度的数值，然后，以此数值加工装配件，在装配件加工后，按实测尺寸大、小进行分组，装配时按对应组进行互换装配，以达到装配精度的要求。图7-1分组公差带位置分布图表7-1活塞销及活塞销孔尺寸分组及标记(mm)采用分组装配法时应注意：配合件的公差应相等，公差增大应朝同一方向，增大的倍数就是分组组数；配合件的表面粗糙度、形位公差必须保持原设计要求，不应随着配合件公差的放大而降低要求。分组装配法的优点是：降低了零件的加工要求，仍能获得很高的装配精度；同组内的零件可以互换，具有完全互换法的优点。其缺点是：零件加工后要进行测量、涂色、分组保管等，工作比较复杂，工作量大。在汽车制造中，柴油机的精密偶件都采用分组装配法。选择装配法适用于成批或大量生产中，装配精度要求高、组成环数少的场合。3.调整装配法调整装配法是用改变可调整零件的相对位置或选用合适的调整件来达到装配精度的方法。根据调整件的不同，调整装配法又可分为可动调整装配法和固定调整装配法。（1）可动调整法可动调整法是用改变预先选定的可调整零件（一般为螺母、螺钉）在产品中的相对位置来达到装配精度的要求。图7-2发动机气门间隙的调整可动调整法的优点是：零件都可按加工经济精度确定公差，并能获得很高的装配精度，而且可以随时调整由于磨损、热变形或弹性变形等原因所引起的误差。它的缺点是：应用可动调整法装配时，往往要增大机构体积。（2）固定调整法固定调整法是在装配尺寸链中选定一个零件作为调整环，并对该零件按一定尺寸间隔加工成几组零件，装配时，根据其余零件装配后留下的空位大、小，最后选择某一组中的一个零件来进行安装，以达到所要求的装配精度。通常使用的调整件有垫圈、垫片、轴套等。在固定调整法中，须利用尺寸链的极值解法来确定调整环的分组数和各组零件的尺寸范围，还须计算各组零件分别所对应的留给调整环的空位尺寸范围。应用固定调整装配法时，零件都可按加工经济精度制造，加工容易。但调整件需要准备几档不同的规格，增加了调整件的测量和分组工作量，调整工作复杂。调整装配法主要用于成批或大量生产中，装配精度要求高、组成环数比较多的场合。4.修配装配法修配装配法是在装配尺寸链中选定一个零件作为修配环，装配时，根据其余零件装配后留下的空位大、小，修去修配环上预留的修配量，再装上修配环，以达到装配精度的要求。常选容易装拆、修磨量小的零件作为修配环。修配法装配的优点是：零件都可按加工经济精度确定公差，且能获得很高的装配精度。缺点是：对装配工人的技术要求较高，修配时间长且修配时间难以确定，不易保证装配流水线生产的要求。修配装配法一般适用于单件或小批生产。(1)单件修配法在多环装配尺寸链中，选定某一固定的零件做修配件(补偿环)，装配时用去除金属层的方法改变其尺寸，以满足装配精度的要求。(2)合并加工修配法这种方法是将两个或更多的零件合并在一起再进行加工修配，合并后的尺寸可看作为一个组成环，这样就减少了装配尺寸链中组成环的环数，并可以相应减少修配的劳动量。(3)自身加工修配法在机床制造中，有些装配精度要求较高，若单纯依靠限制各零件的加工误差来保证，势必各零件加工精度都很高，甚至无法加工，而且不易选择适当的修配件。第三节装配工艺规程一、概述1.制订装配工艺规程的基本原则制订装配工艺规程的基本原则是：保证产品的装配质量要求；装配劳动量尽量小，钳工装配工作尽量少；装配周期尽量短，保证对装配的生产率要求；占用的生产面积尽量小。在装配工艺规程制订中，必须采取各种技术措施和组织措施，即合理地确定以下所述的装配工艺规程各项内容，以实现上述各项基本原则。2.装配工艺规程的内容及制订的依据1)产品装配的工艺过程，包括装配工艺系统图、装配方法和工艺规程卡片。2)装配的组织形式。3)装配设备和工夹具。4)各个装配工序的技术条件和检查方法。5)制品的运输方法和运输工具。表7-2各种生产类型装配工作的工艺特征表7-2各种生产类型装配工作的工艺特征3.制订装配工艺规程的步骤1)分析产品的技术要求、尺寸链及结构工艺性。2)装配工艺过程的确定。3)装配组织形式的确定。4)编写装配工艺文件。二、装配工艺过程1.划分装配单元2.选择装配基准3.确定装配顺序，绘制装配系统图图7-5装配系统图a)产品装配系统图b)部件装配系统图图7-6装配单元系统合成图4.划分装配工序1)确定工序集中与分散的程度。2)划分装配工序，确定各工序的内容。3)制订工序的操作规范，如过盈配合所需的压力；变温装配的温度值；紧固螺栓联结的预紧扭矩；以及装配环境要求等。4)选择设备和工艺装备。5)制订各工序装配质量要求及检测项目。6)确定工时定额，并协调各工序内容。5.确定装配顺序应注意的事项1)预处理工序在前。2)先下后上。3)先内后外。4)先难后易。5)先进行能破坏后续工序装配质量的工序。6)及时安排检验工序。7)集中安排使用相同设备、工艺装备以及具有共同特殊环境的工序，这样可以减少装配设备和工艺装备的重复使用，以及产品在装配地的迂回。8)处于基准件同一方位的装配工序应尽可能集中连续安排，以防止基准件的多次转位和翻身。9)电线、油(气)管路的安装应与相应工序同时进行，以防止零、部件的反复拆装。10)易燃、易爆、易碎、有毒物质或零、部件的安装，尽可能放在最后，以减少安全防护工作量，保证装配工作顺利完成。第四节汽车装配工艺过程(1)装配按一定的技术要求，将各种汽车零件、部件进行组合。(2)调整通过调整，消除装配中暴露的质量问题，使整机、整车处于最佳工作状态。(3)路试调整合格的汽车要经过3～5km的路面行驶试验，完成在实际运行情况下的各种试验以充分暴露质量问题，以便及时消除。(4)装箱经过路试合格的汽车装配车箱，完成汽车的最终装配。(5)重修如调整和路试中暴露出的质量问题，不能在其各自的生产节奏时间内消除，要进行重修。(6)入库经以上各环节并经最终鉴定合格的汽车，入库待发。第四节汽车装配工艺过程一、汽车总装配的一般技术要求(1)装配的完整性按工艺规定，所有零件、部件和总成必须全部装上，不得有漏装现象。(2)装配的完好性按工艺规定，所装零件、部件和总成不得有凹痕、弯曲、变形、机械损伤及生锈现象。(3)装配的紧固性按工艺规定，凡螺栓、螺母、螺钉等联接件，必须达到规定的力矩要求，不允许有松动或过紧现象。(4)装配的牢靠性按工艺规定，凡螺栓、螺母、螺钉等联接件，必须装好，不允许产生松脱现象。(5)装配的润滑性按工艺规定，凡润滑部位必须加注定量的润滑油或润滑脂。(6)装配的密封性按工艺规定，气路、油路接头不允许有漏气、漏油现象，补气气路接头必须涂胶密封。(7)装配的统一性各种变型车按生产计划进行配套生产，不允许有误装、错装现象。二、汽车总装配的工艺路线图7-7汽车总装配的工艺流程图三、主要装配工艺介绍(1)汽车总装配中的螺纹联接汽车总装配中，螺纹联接很多，既有一般的联接，又有特殊要求的联接，对于关键部位的