汽车车身制造系统与工艺 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

编辑推荐

适读人群 ：本书可作为汽车车身制造及相近专业的教材，也可供汽车制造及相关专业的研究人员、工程师阅读参考。
卖点：
1、在汽车车身制造基础理论与工艺方面，国内没有其它同类书具有这样系统详实的论述；
2、本书在汽车制造对环境的影响、汽车制造工厂总体布局、汽车制造中的运营管理以及质量管理工具的研究方面处于世界先进地位，是不可多得的资料；
3、本书内容丰富、通过大量的图表方便读者更好地理解汽车特别是车身制造技术。
4、克莱姆森大学的汽车工程专业全美排名前十，本书作者所在的克莱姆森大学国际汽车研究中心（CU-ICAR）的主要合作伙伴包括宝马、微软、IBM、博世(BOSCH)、铁姆肯（TIMKEN）和米其林(MICHELIN)等国际公司，特别是与德国BMW汽车公司建立了一系列联合研发实验室，为汽车行业、尤其是电动汽车生产研发培养了大量人才。

内容简介

这是一本全面专业讲解汽车生产线的书籍，汽车车身制造系统与工艺涵盖了从冲压直到总装的整个汽车车身制造流程。本书开始部分讨论了时下的金属成形工艺，包括冲压、模具开发、尺寸验证以及金属成形方面新的革新，例如基于成形的折叠、塑性以及液压成形技术。部分详细解释了汽车点焊（焊叶）、弧焊和粘接、柔性夹具系统和焊接机器人单元。接着引导读者掌握汽车涂装的每一工序，包括基于汽车尺寸和需求的喷枪数量和漆量的计算，之后是总装和汽车机械紧固策略。本书对于车身制造系统讲解的详细程度是的。
本书的第二个模块致力于讲解汽车生产线的布置策略。针对汽车生产综合生产计划和主生产计划的讨论确保了读者熟悉汽车生产的运行情况，此外还论述了节能减排和汽车生产过程的费用问题，提出了减少环境影响的新的技术解决方案。
·全面讲解了汽车制造过程，讨论了柔性冲压、焊接和涂装生产线；
·给出完整的汽车制造投资信息和供应商选择流程；
·从生产运行的角度描述汽车制造系统，介绍了综合生产计划和主生产计划；
·详细讲解了柔性汽车生产线；
·条理清晰地讨论了汽车制造系统的布置和安放策略，包括所有的结构要素；
·可以在伙伴网站上提出和本书相关的问题寻求解答。

内页插图

目录

第1章概述001
1.1车辆结构、功能和组成002
1.2车辆制造概述003
1.2.1装配工艺基础004
1.2.2动力传动系统工艺基础007
1.3结论010
练习011

第2章冲压与金属成形工艺013
2.1汽车钣金成形技术概述016
2.1.1冲压模式与金属流动021
2.1.2材料性能及其成形性023
2.1.3成形方法026
2.1.4网格分析（CGA）与成形极限图（FLD）029
2.2汽车材料032
2.2.1汽车用钢:传统钢种033
2.2.2汽车用钢:高强钢和先进结构钢（AHSS）036
2.2.3铝面板冲压043
2.3冲压设备与模具049
2.3.1汽车模具050
2.3.2模具操作与加工052
2.3.2.1压边圈052
2.3.2.2拉延筋052
2.3.2.3冲裁和剪切模052
2.3.2.4弯曲055
2.3.2.5深冲056
2.3.2.6涂层与润滑056
2.4拼焊板及其冲压058
2.5金属成形先进技术062
2.5.1液压成形062
2.5.2折弯:基于成形的金属折叠064
2.5.3超塑性成形065
2.5.4柔性冲压规程066
2.6冲压件的检验066
2.7冲压工艺成本核算071
2.7.1案例1:冲压过程071
2.7.2案例2:拼焊内门板费用075
练习076

第3章汽车车身焊接081
3.1概述082
3.2熔焊操作082
3.2.1电弧焊基础及其类型083
3.2.2熔化极惰性气体保护焊工艺085
3.2.3汽车TIG焊接工艺090
3.2.4汽车电阻焊工艺091
3.2.4.1表面状况及其对电阻焊的影响097
3.2.4.2点焊基础:焊叶和电阻曲线100
3.3机器人熔焊操作104
3.3.1点焊机器人109
3.4粘接113
3.4.1胶黏剂材料选择基础113
3.4.2粘接理论和胶黏剂测试基础115
3.5焊接与尺寸一致性118
3.6汽车焊接新工艺119
3.6.1搅拌摩擦焊（FSW）119
3.6.2激光焊120
3.6.3胶接点焊（焊粘）121
3.7汽车焊接成本核算122
3.7.1焊接车架122
3.7.2焊接副总成汽车门130
练习133

第4章汽车涂装137
4.1概述138
4.2浸没涂装工艺138
4.2.1洁净139
4.2.2冲洗140
4.2.3转化与磷酸盐浴141
4.2.3.1磷酸铝143
4.2.4电涂层及其操作143
4.3油漆固化过程与平衡145
4.4车底密封胶、PVC和蜡的应用150
4.5烤漆房操作150
4.5.1喷枪152
4.5.2烤漆房、水性、溶剂型和粉末涂装系统154
4.5.2.1水性漆154
4.5.2.2粉末涂料157
4.5.3漆量计算158
4.6喷漆区域的物料输送系统160
4.7喷漆机器人162
4.8喷漆质量测试164
4.8.1喷漆缺陷和理论166
4.8.1.1理论背景166
练习171

第5章总装173
5.1总装操作基础174
5.1.1内饰总成的安装174
5.1.2底盘安装175
5.1.3总装和测试区域176
5.2总装区域的人机工程学177
5.3机械紧固和螺栓连接178
练习189

第6章汽车制造生态学191
6.1汽车制造生态学概述192
6.2能源消耗及核算193
6.2.1环保署能源模型194
6.2.2EPI模型中的具体能源需求195
6.2.3板材成形能196
6.2.4杂交结构的选择和能源启示199
6.2.5推荐的方法与先前的模型203
6.2.6总结评论比能模型205
6.3汽车材料的生态影响205
6.4涂装工艺生态学206
6.5汽车生态学215

第7章汽车制造工艺的静态方面225
7.1概述226
7.2布局策略226
7.3工艺导向布局228
7.4基于单元的布局231
7.5基于产品的布局232
7.6布局设计和优化的精益生产工具234
7.7选址策略237
7.7.1选址策略工具241
练习245

第8章汽车制造工艺的运营方面249
8.1概述250
8.2综合生产计划250
8.3主生产计划（MPS）257
8.4物料需求计划（MRP）259
8.5生产线控制和管理262
8.5.1工人的精益生产管理264
8.6供应商的选择与管理268
8.6.1选择与管理流程270
8.7汽车质量工具概述273
8.7.1生产零件批准流程（PPAP）273
8.7.2产品质量先期策划（APQP）275
8.7.3失效模式与影响分析（FMEA）277
练习281

参考文献284

前言/序言

本书从三个方面阐述了车身制造过程,一是材料成形，详细介绍了材料转化为产品的工艺和步骤；二是静态分析，包括工厂布局设计和策略以及选址策略；三是运营分析,第2～6章讨论了制造工艺问题,第7章讨论了静态问题，第8章讨论了两个不同层面的运营策略。
第2章主要介绍金属成形基本理论知识和操作，包括常用的钢材，以及使用轻质量金属，如铝、镁来成形车身零件。
第3章讨论了汽车焊接工艺，包括熔焊技术、惰性气体保护焊（MIG）、惰性气体钨极保护焊(TIG)和电阻焊。讨论这些焊接技术以解释不同车身面板和部件焊接的适用性和局限性，就每种技术的焊接规程进行解释，还解释了点焊曲线和动态性能。此外，第3章还阐述了黏合剂的粘接操作和进行正确粘接的各种准备工作和选择的粘接工艺。汽车OEM厂商采用的不同策略使他们的焊接线可以通过采用智能设备和控制方案来适应不同的车身种类。本章后阐述了机器人焊接及其越人工焊接的先进性以及摩擦搅拌焊等连接方法。
第4章讨论了汽车喷漆工艺和步骤，从预处理和清洗开始，然后是转化和电泳，再就是基于喷射的喷漆工艺；描述了烤漆房设计和运作，指出了溶剂型和无机物弹性防水剂型烤漆房的设计区别，以及其他各式工艺，包括密封、PVC和底部打蜡以及固化步骤等。
第5章介绍总装操作以及为喷过漆的车壳安装各种内外饰部件，包括将动力总成和喷过漆的车身连接。同时详细讨论了部件连接和紧固操作，解释了汽车OEM厂商在机械连接中为了确保正确的张力负荷而采取的不同策略。
第6章是汽车制造生态学部分，讨论了所使用的材料及其利用率以及制造过程中的能耗。本章包括对各个工序能耗和资源消耗的综合分析。此外详细讨论了涂装过程中对空调的要求、水的利用和处理，以及气体排放。还提出了在当前大环境背景下减轻汽车重量对环境的影响，这一点在汽车使用阶段特别重要。
第7章是对汽车制造工艺静态方面的分析，解释了基于工艺、产品和单元布局的工厂规划所采用的不同策略。此外也提及了影响制造厂选址的不同细节；阐述了因素加权评分法、重心法和运输表法。
第8章提出了汽车制造管理方面的运营和策略，解释了综合计划过程和主生产计划，深入讨论了物料需求计划（MRP）的步骤及其基本操作。
本书可分为四个基本模块。个模块为第1章，对从汽车总装到传动系统制造过程做了基本介绍，解释了基本的汽车功能和性能指标，以及传动系统的现状和改进方法；第二个模块介绍制造工艺，在第2～6章进行阐述；第三个模块是汽车制造的静态分析，在第7章进行介绍。第四个模块是第8章，讨论了运营和策略工具。可使读者对汽车制造工艺、控制方案、基本操作及其对环境影响有较为全面的理解。

探索机械世界的精密工艺 这本书并非聚焦于汽车车身制造业的宏观系统与具体工艺，而是将目光投向更广阔的机械制造领域，深入剖析那些支撑现代工业发展的核心技术与原理。我们将在本书中踏上一段探索精密加工、材料科学以及自动化生产奥秘的旅程。 第一部分：精密加工的艺术与科学 在本部分，我们将首先揭开“精密加工”这一概念的面纱。它不仅仅是简单地将材料切削成形，而是一门集科学、工程与艺术于一体的学科。我们将从最基础的刀具几何形状、切削参数对加工精度的影响开始，逐步深入到各种先进的加工技术。 传统加工的精髓： 从车削、铣削、钻削到磨削，我们将详细解读这些经典加工方法的原理、适用范围以及如何通过优化工艺参数来获得更高的表面质量和尺寸精度。你会了解到，即使是看似简单的切削动作，也蕴含着复杂的力学、热学和材料变形理论。我们将探讨不同刀具材料（如高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石）在不同加工场景下的性能表现，以及它们如何影响加工效率和零件寿命。 特种加工的革新： 随着材料科学和工程技术的飞速发展，传统的机械加工方法已无法满足某些极端精度或特殊材料的要求。本书将重点介绍一系列“非传统”或“特种”加工技术。例如，电火花加工（EDM），无论是穿孔电火花还是成型电火花，其原理、工艺特点、模具制造中的应用，以及如何通过脉冲参数和电极材料的选择来控制加工效果，都将得到详尽的阐述。激光加工，以其非接触、高精度、适用材料广泛等优点，在切割、焊接、表面处理等领域扮演着越来越重要的角色，我们将分析不同类型激光器（如CO2激光、光纤激光）的工作原理及其在精密制造中的应用。超声波加工、化学机械抛光（CMP）、离子束刻蚀等技术，也将作为现代精密制造的重要补充，一一呈现在读者面前。 测量与检验的基石： 精密加工离不开精准的测量。本书将详细介绍各种精密测量仪器和技术，包括三坐标测量机（CMM）、光学影像测量仪、轮廓仪、表面粗糙度仪等。我们将探讨不同测量方法的原理、精度等级、误差来源及其消除方法。理解如何正确使用和校准这些测量设备，是确保产品质量的关键。 第二部分：材料的奥秘与加工的适应性 材料是机械制造的物质基础，而材料的特性直接决定了加工的难度与方法。本书将深入探讨各种常用工程材料的微观结构、物理化学性质及其对加工工艺的影响。 金属材料的加工特性： 从钢铁、铝合金、铜合金到钛合金，我们将分析它们在切削、成形过程中的表现。例如，塑性较高的材料在切削时容易产生积屑瘤，而硬度较高的材料则对刀具寿命提出更高要求。我们将探讨热处理工艺（如退火、淬火、回火）如何改变材料的硬度、强度和塑性，以及这些变化如何影响后续的加工。 非金属材料的挑战： 随着高分子材料、陶瓷材料、复合材料在工业领域的广泛应用，其独特的加工挑战也日益凸显。例如，高分子材料在加工时容易产生熔融、粘附等问题，而陶瓷材料则脆性大，易碎裂。本书将介绍针对这些材料的特殊加工技术，如激光烧蚀、超硬刀具加工、研磨抛光等。 先进材料的未来展望： 纳米材料、智能材料等新兴材料的出现，为机械制造带来了新的可能性。我们将简要介绍这些材料的特性，以及当前研究和应用中面临的加工难题，并对未来的发展趋势进行展望。 第三部分：自动化与智能制造的基石 现代机械制造已不再是孤立的工序组合，而是高度集成的自动化与智能化生产系统。本书将聚焦于支撑这一变革的核心技术。 数控（CNC）技术的原理与应用： 数控技术是实现自动化加工的核心。我们将详细讲解数控机床的工作原理，包括坐标系、刀具路径规划、G代码与M代码的含义与应用。从简单的二轴联动到复杂的多轴联动，理解数控程序编制的过程，以及如何通过合理的刀具路径优化来提高加工效率和零件质量。 工业机器人与自动化生产线： 工业机器人已成为现代制造企业不可或缺的组成部分。本书将介绍不同类型工业机器人的结构、运动学、控制原理及其在装配、搬运、焊接、喷涂等领域的广泛应用。我们将探讨如何设计与优化自动化生产线，实现流水作业、柔性生产以及人机协作。 信息技术在制造中的融合： 数字化、网络化是未来制造的发展方向。我们将介绍制造执行系统（MES）、企业资源规划（ERP）等信息管理系统在生产过程中的作用。同时，也将触及工业物联网（IIoT）、大数据分析、人工智能（AI）在提高生产效率、预测性维护、质量追溯等方面的应用潜力。 本书旨在为读者提供一个关于机械制造核心技术及其发展脉络的全面视角。我们不局限于某一特定领域的细枝末节，而是致力于揭示那些普遍适用的原理、创新的技术以及驱动行业进步的力量。无论您是机械工程的学生、行业的从业者，还是对精密制造充满好奇的爱好者，都能从中获得深刻的启发和宝贵的知识。