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东风变速箱厂实习报告

东风变速箱厂生产实习报告

姓名： 谢焯俊
学号： 2014141411221
学院： 制造科学与工程学院
专业： 机械设计制造及其自动化
班级： 机制1班
指导教师： 田大庆
实习时间： 2017/7/3-2017/7/13
实习单位： 东风商用车有限公司

目录
1. 实习概况 1
1.1 东风汽车变速箱有限公司 1
1.2 神宇汽车有限公司 1
1.3 湖北精益高精铜板带厂 2
1.4 东风安泰有限公司 2
1.5 大洋车轮制造有限公司 2
1.6 东风佳华有限公司 2
1.7 三环车身厂 3
2. 实习目的 3
3. 实习安排 4
4. 实习内容及过程 4
4.1 入场安全教育讲座 4
4.2 东风变速箱厂 5
4.2.1 轴齿、盘齿车间 7
4.2.2 同步器车间 14
4.2.3 热处理车间 23
4.2.4 箱体车间 27
4.2.5 DF6S900变速箱装配车间 32
4.2.6 现场质量管理 34
4.3 精益铜板带厂 37
4.4 东风安泰电线束厂 41
4.5 大洋车轮厂 44
4.6 东风佳华汽车轴瓦厂 50
4.7 凸凹模厂 55
4.8 三环车身厂 57
4.9 神宇汽车厂 62
5. 实习总结 65
6. 问题及改进建议 65
6.1 产业层面的思考——推进生产自动化的阻力何在？ 65
6.2 企业层面的思考 66
6.2.1 整体管理水平与产品质量的关系——环境体现质量，细节体现档次 66
6.2.2 产品与产能的稳定是企业的生命，创新极具风险，新技术开发没有想象中那么简单 66

1. 实习概况
本次实习的主要内容以及参与企业介绍如下：
1.1 东风汽车变速箱有限公司
在该公司的实习参观内容涵盖了变速箱完整制造工艺。包括齿轮、轴加工工艺，同步器制造流程，热处理工艺，箱体零件加工工艺，变速箱装配工艺以及变速箱的测试、拆卸、维修以及报废回收的过程。
东风汽车变速箱有限公司，其前身是中国第二汽车制造厂变速箱厂，成立于1988年10月。1997年7月，东风汽车变速箱有限公司成立，是东风汽车公司控股的子公司；2003年7月，进入东风日产合资的东风汽车有限公司，成为东风汽车有限公司的控股子公司。
　　公司占地面积18.27万平方米，现有员工1640人，资产总值4亿元，年综合生产能力达16.5万辆份，是中国大型的商用车变速箱生产企业之一。
　　公司生产的主要产品共有DF5S300、DF5S360/420、DF5S/6S470、DF6S650/720、DF6S900、DF5S1050、DF8S1200、DF9S1600、DT1420等九大系列共300余个品种，输入扭拒覆盖140Nm~2000Nm，品种覆盖重、中、轻等商用车各系列车型，与东风汽车工程研究院联合成立了东风变速箱研发中心，能不断开发新的产品满足用户需求。
东风汽车变速箱有限公司最近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。公司先后扩大和提升与法国标致-雪铁龙、西门子集团的合作；与日产进行全面合资重组；与本田拓展合作领域；整合重组了悦达起亚等。全面合资重组后，东风的体制和机制再次发生深刻变革。按照现代企业制度和国际惯例，构建起较为规范的母子公司体制框架，东风公司成为投资与经营管控型的国际化汽车集团。东风汽车变速箱有限公司构建了完整的研发体系，在研发领域开展广泛的对外合作，搭建起全系列商用车、乘用车研发平台及其支撑系统，进一步完善了商品计划和研发流程。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力，提升核心竞争力。
　　公司产品的主要客户为东风有限商用车公司及所属各子公司、东风汽车集团股份有限公司所属的其它各整车厂，公司产品还与国内其它主要载货车、客车生产厂配套；依托东风的销售和服务网络覆盖中国各省、直辖市和自治区。
1.2 神宇汽车有限公司
在该公司的实习内容为参观商用车装配流水线。
东风神宇车辆有限公司成立于1998年4月，是中国最大的汽车工业集团之一东风汽车公司的子公司。公司总部位于湖北省十堰市茅箭区东益大道六号，包含东风神宇工厂、华神工厂、技术中心、零部件分公司四个阵地,占地面积77.67万平方米。公司现有员工1100多人，注册资本2.687亿元，股权比例为东风公司、东风实业公司各占50%。目前，公司拥有3条整车生产线、4条整车检测线，形成了单班年产5万台的整车装配能力。
公司主要业务包括整车业务和零部件业务。公司整车产品包含“东风”、“神宇”、“华神”三个品牌，覆盖重、中、轻、微全系列型谱。产品销往国内29个省3个直辖市，远销东南亚、南美肯尼亚、叙利亚、东欧等十几个国家。零部件产品主要有：横向稳定杆、冲压件、车桥、管路线束、散热器、传动轴等给东风汽车公司及社会汽车企业配套的系列零部件及总成。
东风神宇车辆有限公司自成立以来，秉承东风文化，挺立潮头，本着“奉献神宇精品，传递永恒价值”的企业使命，坚持 “市场为源，客户为本，诚信为基，员工为根” 的经营理念，致力于追求管理上挡次，生产上规模，质量上台阶，东风神宇车辆有限公司正成长为一家可持续发展的现代化大型汽车企业。
1.3 湖北精益高精铜板带厂
在该公司的实习内容为参观铜板、带制造中的自动控制过程。
湖北精益高精铜板带有限公司是中国有色金属协会产品技术标准编委成员，省级高新技术企业，拥有自营进出口杈，通过了1SO9001质量体系和1SOI4000环境管理体系认证，主要产品有汽车、船舰散热器带，超薄软志压延铜箔离导射频电缆带、太阳能发电光伏带、仿金箔带等系列高精板、带、箔材，产品厚度为0.02-1.5mm，年生产能力20000吨。公司研发的“超薄强化紫铜带“获得湖北省重大科技成果奖，拥有三项国家发明专利和多项实用专利，公司“楚鹏”牌铜带连续多年获得湖北省名牌产品称号，产品覆盖全国，并出口东南亚、香港等国家和地区。
　　公司占地170亩，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。同时拥有德套国产光谱分析仪、微控拉力实验机、数显杯突实验机等全套理化检验设备。20ll年公司完成搬迁扩能改造，生产能力产品质量跃上新台阶。
1.4 东风安泰有限公司
在该公司的实习内容为参观电气系统（主要为电气线路）的制作过程。
东风安泰（十堰）汽车电气系统有限公司成立于2006年，注册资本2600万元，是由东风（十堰）车身部件有限公司和十堰市业鹏汽车零部件有限公司合资的企业，经过5年发展，公司已经成为一个拥有生产面积10000平方米，设备112台（套），工装近400（套），在岗员工220多人的现代化制造企业。公司产品涉及汽车电气系统与汽车线束总成两大类，主要客户涉及东风商用车公司、东风渝安、郑州日产、东风股份、东实车辆公司、东风特种车身厂等10多家东风整车、零部件企业。
配套客户：东风商用车公司，东风渝安，郑州日产，东风股份，东实车辆公司，东风特种车身厂等。
1.5 大洋车轮制造有限公司
在该公司的实习内容为参观车轮毂的制造过程。
湖北大洋车轮制造有限公司成立于2008年6月，主要从事汽车车轮生产加工、销售，是湖北省少有的几家载重车辆车轮制造公司之一。公司地处世界著名道教圣地武当山脚下、巍巍汉水之滨的车城十堰。襄渝铁路，汉十高速让具有“东方底特律”美誉的汽车城更加充满了勃勃生机。公司占地35亩，注册资金1000万元，初期总投资4000万元，其中生产厂房面积11000平方米，车轮生产线1条，阴极电泳油漆线一条，各类设备80余台套，固定资产1500万元，年设计生产能力60万套。2008年，公司被十堰市政府列为“双亿工程”企业。公司计划两年内产值达4.8亿元，力争三年时间产值和销售额达到湖北车轮制造行业民营企业第一位。
配套客户：东风创普公司、东风实业有限公司、湖北三江航天万山特种车辆有限公司等。
1.6 东风佳华有限公司
在该公司的实习内容为参观汽车轴瓦的制造过程。
湖北东风佳华汽车部件有限公司成立于2010年，是一家专门生产经营汽车发动机轴瓦、凸轮轴衬套、止推片及机械用衬套的汽车零部件企业。公司位于湖北省十堰市张湾区工业新区建设大道左侧，公司前身为东风零部件集团活塞轴瓦有限公司轴瓦厂（始建于1970年，原名二汽轴瓦厂）。2010年3月11日东风活塞轴瓦有限公司与浙江佳华机械实业有限公司双方出资1000万成立具有独立法人资格的有限公司，成为东风零部件集团旗下唯一生产经营轴瓦、止推片、止推瓦、衬套的企业。公司工业占地面积40000平方米，建筑面积19000平方米，固定资产3260万元，拥有各类机械、动力设备205台（套），现有员工140人。公司产品覆盖1.3升～13升重、中、轻、轿系列汽油机、柴油机。公司年产7500万片。2015年，市场占有率不断拓展，行业竞争力进一步提升。
配套客户：东风商用车、东风康明斯、神龙公司、东风乘用车公司、南充发动机厂、长安标致雪铁龙公司等主机厂。
1.7 三环车身厂
在该公司的实习内容为参观焊接机器人的自动化焊接过程。
湖北三环车身系统有限公司是三环集团公司控股，东风汽车公司参股企业。
公司位于湖北省十堰市车城南路23号，占地面积约8万平方米，职工730余人，其中高中级专业技术人员160余人，资产总额20013万元，其中固定资产6584万元。专业从事汽车驾驶室总成、车身系统冲压零部件开发、生产与销售的国有中型企业。拥有冲压、金切、热处理、装配、焊接、铆接、涂装和动力设备300余台套，其中10T－1030T不同吨位压力机50余台，大、中型工装夹具1000余套。公司拥有阴极电泳涂装生产线一条，焊装生产线两条，电器生产线一条，电动玻璃升降器总成装配线两条、手制动操纵臂总成装配线一条，及完善的手制动操纵臂总成、电动玻璃升降器总成等产品的开发和检测试验手段。目前，正在兴建一条高精度混流焊装生产线，完成后将极大的提高生产能力。
公司从1988年开始推行全面质量管理工作，1999年6月通过中国汽车产品认证委员会质量体系认证中心的ISO9002：1994第三方质量体系认证；2002年5月通过了QS9000第三方质量体系认证；2003年10月通过了ISO10012-1《测量设备的计量确认体系》标准认证。公司产品质量一直保持稳定，深受用户信赖，多次被东风汽车公司评为“优秀分供方”和十堰市“质量管理先进单位”。EQ1141G、EQ1092卡车系列玻璃升降器总成曾被评为“湖北省一等品和省信得过产品”。TR1092、TR1141、TR30、TR20四个品种的车身被评为“省精品产品”。
湖北三环车身系统有限公司愿秉承只提供用户满意的产品和服务的质量方针，与国内外同行进行广泛的全方位合作，共同作大作强国内汽配产业。
2. 实习目的
机械设计制造及其自动化专业是一门实践性很强的专业，生产实习是教学计划中非常重要的一个教育环节，是学生在校学习期间理论联系实际、增长实践知识、培养自身各方面能力的重要手段。通过本次生产实习，希望实现以下目标：
1）掌握机械设计制造及其自动化专业领域工程基础知识和基本理论知识，能与生产现场的实践相结合。熟悉各种加工方法，各种机械量的测量方法，熟悉多种零件的工艺流程，现场分析具体零件的工艺文件，了解典型部件的总体装配方法。在现场熟悉及学习各种典型加工方法、典型机械量的测量方法及典型零件的工艺流程的基础上，能够编制典型零件的工艺；
2）能够清晰表达出生产现场的工程实践学习经历、体验到大生产组织管理方式以及相关的机械制造知识，并以报告的形式撰写出来；
3）结合机械设计、制造的相关原理及基础理论，能够通过查阅资料运用先进的设计、制造工程的方法及思维，通过现场讨论的方式对现场典型产品的设计、制造过程或关键工艺过程的优劣进行判断，从理论上提出可能的优化方案或改进措施。参考现场的夹具实例并综合运用机械机构学的相关知识，能够设计典型夹具并绘制总装草图；
4）以了解与机械设计制造及其自动化专业领域相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的内容为目标，现场与生产单位的技术部门及销售部门人员进行交流学习；
5）通过在生产现场实际与高级工程人员及生产工人的实践交流、学习，培养一定的工程意识、质量意识和效益意识，培养一定的分析生产过程及其结果对社会、健康、安全、法律、文化以及环境等方面的影响的意识和能力，培养理解并遵守工程职业道德和规范，履行工作职责和社会责任的意识和能力；
6）对终身学习有正确认识，具有不断学习和适应发展的意识和能力；
7）通过现场典型产品的拆装劳动，使得具有一定的生产能力及生产经验。现场分析并讨论产品各零件的设计、制造目标与功能需求的关系，同时学习典型零件装配的一般性过程、原则及关键点。
3. 实习安排
四川大学1组实习时间安排：
日期
上午
下午
2017-7-3
东风变速箱：入厂安全教育讲座
东风变速箱：齿轴车间
2017-7-4
东风变速箱：箱体车间
神宇汽车：流水装配线
2017-7-5
东风变速箱：热处理车间
东风变速箱：同步器车间
2017-7-6
精益铜板：铜板带制造自动控制
东风变速箱：变速箱装配线
2017-7-7
东风安泰：汽车电线束
大洋车轮：汽车轮毂制造
2017-7-10
东风变速箱：变速箱展厅
东风变速箱：变速箱拆卸
2017-7-11
东风佳华：汽车轴瓦
招待所：变速箱体工艺讲座
2017-7-12
凸凹模厂：凸凹模具的制造
招待所：质量管理讲座
2017-7-13
三环车身：焊接机器人
招待所：轴齿工艺讲座
4. 实习内容及过程
4.1 入场安全教育讲座
实习开始首日，由东风变速箱厂的肖工程师向四川大学全体成员开展了安全教育讲座，向大家讲述了安全生产理论中的墨菲定律、海因里希法则、多米诺骨牌理论、不等式法则，还有造成生产安全事故的五种不良心理，以及“四个不伤害”原则。
墨菲定律可用一句话概括为“凡事只要有可能出错，那就一定会出错。”墨菲定律揭示了在安全管理中人们为什么不能忽视小概率事件的科学道理，揭示了安全管理必须发挥警示职能，坚持预防为主原则的重要意义。同时指出，对于人们进行安全教育，提高安全管理水平具有重要的现实意义。墨菲定律告诉我们，容易犯错误是人类与生俱来的弱点，不论科技多发达，事故都会发生。而且我们解决问题的手段越高明，面临的麻烦就越严重。所以，管理者在事前应该是尽可能想得周到、全面一些，如果真的发生不幸或者损失，应对的关键在于总结所犯的错误，而不是企图掩盖它。
海因里希法则是美国人海因里希通过分析工伤事故的发生概率，为保险公司的经营提出的法则。这一法则完全可以用于企业的安全管理上，即“在一件重大的人员伤亡事故背后必有29件轻度的事故，还有300件潜在的隐患。”对于不同的生产过程，不同类型的事故，上述比例关系不一定完全相同，但这个统计规律说明了在进行同一项活动中，无数次意外事件，必然导致重大伤亡事故的发生。要防止重大事故的发生必须减少和消除无伤害事故，要重视事故的苗头和未遂事故，否则终会酿成大祸。此外，海因里希首先提出了“事故因果连锁论”，把工业伤害事故的发生、发展过程描述为具有一定因果关系的事件的连锁发生过程，即：
(1) 人员伤亡的发生是事故的结果。
(2) 事故的发生是由于：人的不安全行为，物的不安全状态。
(3) 人的不安全行为或物的不安全状态是由于人的缺点造成的。
(4) 人的缺点是由于不良环境诱发的，或者是由先天的遗传因素造成的。
多米诺骨牌理论是指，在多米诺骨牌系列中，一枚骨牌被碰倒了，则将发生连锁反应，其余所有骨牌相继被碰倒。如果移去中间的一枚骨牌，则连锁被破坏，骨牌依次碰倒的过程被中止。 事故的发生往往是由于人的不安全行为，机械、物质等各种不安全状态，管理的缺陷，以及环境的不安全因素等诸多原因同时存在缺陷造成的，如果消除或避免其中任何一个因素的存在，中断事故连锁的进程，就能避免事故的发生。在安全生产管理中，就是要采取一切措施，想方设法，消除一个又一个隐患。在每个隐患消除的过程中，就消除了事故链中的某一个因素，可能就避免了一个重大事故的发生。所以企业安全管理者的任务就是发现隐患，不断消除隐患，不断避免事故，确保员工平安。
不等式法则可简单表示为“10000-1≠9999”，其中安全是1，位子、车子、房子、票子等等都是0，有了安全，就是10000；没有了安全，其他的0再多也没有意义。要以此教育职工，生命是第一位的，安全是第一位的，失去生命一切全无。所以，无论在工作岗位上，还是在业余生活中，时时刻刻要判断自己是否处在安全状态下，分分秒秒要让自己置于安全环境中，这就是要求每名员工在工作中必须严格安全操作规程，严格安全工作标准，这是保护自我生命的根本，这是通往幸福生活、尊严人生的前提。对一个单位同样如此，既是各项工作都取得了再好的成绩，一旦发生事故，一切都是零。
造成生产安全事故的五种不良心理，即侥幸心理、冒险心理、麻痹心理、逆反心理以及自私心理。
四个不伤害原则，即一不伤害自己，二不伤害他人，三不被他人伤害，四保护他人不受伤害。
最后强调，在入场参观期间，我们需要严格遵守以下规定：
（1） 禁止穿拖鞋、短裤进入厂区，每天进入厂区必须戴帽子，女生必须把头发盘起来。
（2） 在厂区内只许看不要乱摸，不要干扰工人的正常工作。
（3） 离机器远一点，因为加工后有可能铁屑飞溅出来。
（4） 禁止在厂区内追打嬉闹，不要围看，要有序排队观看。
（5） 注意头上，有可能调材料时机器故障造成材料掉下来伤人。
（6） 配合每个车间主管人员的安排。
由此可见，安全是在所有工业企业生产经营过程中被放在第一位的最重要最基本的要求。
4.2 东风变速箱厂
东风变速箱厂的主要生产具有5挡、6挡、8挡和14挡变速比的多种系列（如DF6S650、DF6S750、DF6S900、DF8S1000、DT1420等）共计300多种型号的变速箱，适用输入力矩范围覆盖650Nm-2000Nm，适用功率覆盖140hp-420hp。该厂区的主要车间有轴齿、盘齿车间、同步器车间、热处理车间、箱体车间、装配车间等，其分布如图4-1所示。
本次在东风变速箱厂的生产实习以东风自主研制的一款6挡变速箱系列DF6S900为主要线索展开。“DF6S900”系列名称中的“DF”是指“东风”，“6S”是指具有6个前进挡，“900”是指该系列变速箱适用的最大输入力矩为900Nm，若在最后加上后缀“HF”则表示另一个具有后幅箱的延伸系列。DF6S900系列变速箱主要用于中型卡车与客车，换挡方式为手动换挡，具有6个前进挡和1个倒挡，可匹配发动机功率为180~220hp，主力发动机为康明斯170/180/185/190/210马力发动机。

图4-1 东风变速箱厂主要车间分布

图4-2 6挡变速箱结构图
如图4-2所示，6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。
4.2.1 轴齿、盘齿车间
该车间负责“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。
轴齿盘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。
下面以一轴为例，简述齿轮轴的加工工艺流程：

图4-3 铣花键局部图
该花键铣床的进给运动由工件与夹具的整体运动提供，使得机床的结构得以简化，精度提高。

图4-4 热处理前与热处理后
热处理后在热后车间进行精加工工序：

图4-5 磨内孔 图4-6 用千分表检测内圆跳动

由于在精加工工序中对精度要求较高，应考虑砂轮的磨损导致砂轮圆度下降，因此在每加工一个零件后都会使用“金刚笔”刀具对砂轮进行修磨。

图4-7 气动卡规 图4-8 外圆卡规
接下来以二轴上的齿轮为例，介绍从动齿轮的加工工艺流程：

图4-9 插齿工序，加工挂当时与同步器齿套配合的花键

图4-10 滚齿后出现的飞边、毛刺

图4-11 剃齿后（左）相比剃齿前（右），滚齿的齿型误差得到了修正，齿面粗糙度降低

该锥面用于与同步器的齿锥实现摩擦同步。

在改进前，主动齿轮采用半圆键与中间轴配合，但由于广泛存在于国内用户的违章超载行为使得半圆键常被强行剪断，导致故障。因此，目前已改进为通过加热压装使主动齿轮与中间轴实现0.12mm~0.16mm的紧过盈配合，获得了较高的配合强度。
4.2.2 同步器车间
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，如图4-12所示。
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，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，主要以生产热前同步器为主。
图4-12 同步器六件套
同步器车间内有锥环线、齿套线、齿座线3条生产线，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。

图4-13 同步器生产车间实景

锥环线一共有31台设备，有15名员工，主要加工100余种产品。锥环的生产工艺流程如下：

图4-14 锥环

图4-15 锥环油孔

直径较大的一部分锥环与齿轮采用花键连接，而直径较小的锥环将通过压装和电子束焊接工序与对应的齿轮固连（图4-16）。电子束焊接工序在热处理车间进行，放在压装之后热处理之前。在真空状态下使电子通过60000V的加速电场加速到接近光速，轰击工件的焊接点使母材熔化焊合，焊接深度可达几十毫米且热变形小，但设备维护成本较高。

图4-16 电子束焊接完成的锥环和齿轮

齿座线一共有17台设备，有15名员工，主要加工100余种产品。齿座的生产工艺流程如下：

图4-17 拉刀与卧式拉床

图4-18 卧式铣床铣三缺口 图4-19 定位销安装孔
铣三缺口工序中， 将4个零件作为一组同时加工，完成一组需要40分钟，加工时间长，需要多台机床不停机，工人三班倒，24小时不停工才能赶上生产节拍。

齿套线一共有12台设备，有12名员工，主要加工90余种产品。齿套的生产工艺流程如下：

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。

图4-20 拉内花键

除滑动式同步器外，我们也参观了一部分锁销式同步器的生产工艺，其中，比较具有代表性的几个工序有：在钻扩铰组合机床上的孔项加工（图4-21）、钻斜孔（图4-22）以及最后的压装工序（图4-23）。

图4-21 钻扩铰组合机床 图4-22 钻斜孔，用到了钻套

图4-23 压装工艺 图4-24 锁销式同步器成品
4.2.3 热处理车间
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和连续炉两种（图4-25）。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℃）
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（图4-26）；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。

（a） （b）
图4-25 （a）多用炉；（b）连续炉

图4-26 还原性保护气体发生炉
下面以二轴为例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）。

图4-27 渗碳淬火多用炉
（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。

图4-28 多个渗碳淬火炉通过双向运料小车与清洗机、回火炉相连
（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。普通喷丸机如图4-28所示，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。

图4-29 普通喷丸机
（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。

图4-30 校直工序
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。

图4-31 磁粉探伤、超声波探伤、电子束焊车间
4.2.4 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。
该车间有三条生产线，分别生产14s壳体、6s壳体和5s壳体，下面重点介绍6s壳体的加工工艺。

(a) (b) (c)
图4-32 (a)14s壳体; (b)6s壳体; (c)5s壳体
6s壳体加工内容如图4-33所示，关键尺寸及加工难点见表4-1。
(a)
(b)
(c)
图4-33 6s箱加工内容
表4-1 6s壳体加工尺寸及加工难点
序号
关键尺寸内容
工艺要求
备注
1
孔径
Φ140h7(+0.04/0)
●
2
孔径
Φ100K7(+0.010/-0.025)
●
3
孔径
Φ130K7(+0.012/-0.028)
●
4
孔径
Φ100K7(+0.010/-0.025)
●
5
中心距
148±0.031
●
6
中心距
166±0.027
●
7
中心距
100±0.027
●
8
同轴度

加工难点
9
圆柱度

加工难点
10
平行度

加工难点
工艺过程的拟定遵循机械制造工程学中提到的三个基本原则：1）先粗后精，有利于消除粗加工时产生的热变形和内应力，提高精加工的精度；有利于及时发现废品，避免工时和生产成本浪费；2）先面后孔，先加工平面，切去表面的硬质层，可避免因表面凸瘤、毛刺及硬质点的作用而引起的钻偏和打刀现象，提高孔的加工精度；3）先基准后其他，先加工一面两销。
为了减少工序，减少机加工设备降低成本，应最大限度的集中在一起加工，提高生产效益和加工精度。相关孔集中在一台机床上加工还可以减少重复定位产生的定位误差，尤其是提高位置精度。
6s箱体的主要工艺流程：

（1） 消失模铸造，毛坯的技术要求：不允许有裂纹、冷隔、疏松、气孔、砂眼、缺肉等铸造缺陷。
在工艺设计时已考虑毛坯的加工余量，在铸造时应严格遵守，若加工余量过大，将造成加工节拍长，增加机床的负荷，影响机床和刀具的使用寿命；加工余量过小，则容易导致加工出现黑皮现象。
图4-34 涂胶后的消失模
（2） 粗加工， OP10粗精铣上盖结合面——OP20加工上盖结合面工艺销孔及放油孔——OP30粗铣前后端面——OP40粗铣两侧面——OP50粗镗轴承孔及倒挡孔。
粗加工遵循粗基准选择原则：
a.选用的粗基准应便于定位、装夹和加工,并使夹具结构简单；
b.若必须首先保证加工表面与不加工表面间的位置精度要求,则应以该不加工面为粗基准；
c.为保证某重要表面的粗加工余量小而均匀,应选该表面为粗基准；
d.为使毛坯上多个表面的加工余量相对较为均匀,应选余量均分的毛坯面为粗基准；
e.粗基准面应平整,没有浇口、冒口或飞边等缺陷,以便定位可靠；
f.粗基准一般只能使用一次(尤其是主要定位基准),以免产生较大的位置误差。
由外厂完成所有的粗加工后，箱体才被运往我们参观的箱体车间。

图4-35 完成粗加工后的壳体
（3） 精加工，OP60加工上盖结合面孔系——OP70精加工轴承孔及窗口面——OP80回转加工四面孔系——OP90精铣前后端面。
精加工遵循精基准选择原则：
a.所选定位基准应便于安装、装夹和加工,要有足够的定位精度；
b.遵循基准统一原则,当工件以某一组精基准定位,可方便加工其它多数表面时,在各工序中,应采用同一组基准,以减少工装设计、制造,避免基准转换误差；
c.基准重合原则,表面最后精加工需保证位置精度时,应选用设计基准为定位基准的方法,称为基准重合原则.在采用基准统一原则但不能保证该工序位置精度时,必须采用基准重合原则；
d.自为基准原则,当有的表面精加工工序要求余量小而均匀时,可利用被加工表面本身作为定位基准的方法,称为自为基准原则.此时位置精度由先行工序保证。
精加工的详细工艺流程如下。

OP60序（10序）的定位基准为两端的轴承孔，完成后得到以上盖结合面与两个定位销孔组成的精基准，后续工序均以该精基准为基准进行。
OP70序（20序）在高速卧式加工中心中完成，加工中心采用双交换工作台托盘、一面双销定位基准与全自动液压夹具（图4-36），以及多种组合镗刀一次完成粗精镗，提高精度与效率。
其中的全自动液压夹具带有气动检验系统，可自动检测夹紧点是否处于正确位置，该夹紧点作用于壳体的高刚度位置以减小零件变形。

图4-36 全自动液压夹具

OP70-OP80序（20-30序）中用到了一种称为综合式螺纹深度规的新型量具，如图4-37所示。
该量具替代了原来的螺纹塞规（止规、通规）与游标卡尺的组合，提高了测量精度与测量效率。
图4-37 综合式螺纹深度规

（4） 边沿工序，OP100人工去毛刺——OP110清洗——OP120成品检查——OP130气密检测——OP140储运——OP150成品防锈——OP160包装——OP170交付。
完成以上工序后，6s壳体便可直接交付装配车间进行6档变速箱的装配了。
4.2.5 DF6S900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4-39所示。

图4-38 六档箱装配线实景

图4-39 六档箱装配线装配流程图

图4-40 分装一轴与分装二轴

图4-41 安装离合器壳

图4-42 装配完成的6档变速箱，准备进行挂档测试
装配完成后的变速