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畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表
填表日期
2011年4月20日
迄今已進(jìn)行 7 周剩余 9 周
學(xué)生姓名
金釗
院部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程B07-3
指導(dǎo)教師姓名
朱榮福
職稱
講師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
捷達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)
學(xué)
生
填
寫
畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度
已完成主要內(nèi)容
待完成主要內(nèi)容
1、調(diào)研、收集資料、撰寫開(kāi)題報(bào)告。
2、確定連桿的工藝設(shè)計(jì)及其夾具設(shè)計(jì)方案。
3、連桿的CAD零件圖及工藝過(guò)程卡的編制。
1、連桿工藝過(guò)程中夾具的設(shè)計(jì)。
2、夾具圖的繪制。
3、撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，完善圖紙?jiān)O(shè)計(jì)提交指導(dǎo)老師審核。
存在問(wèn)題及努力方向
零件圖中有些標(biāo)注不正確，工藝過(guò)程卡有些地方不妥當(dāng)，爭(zhēng)取在余下來(lái)的時(shí)間里將它們改正過(guò)來(lái)，并且做好之后的要求的內(nèi)容。
學(xué)生簽字：
指導(dǎo)教師
意 見(jiàn)
指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日
教研室
意 見(jiàn)
教研室主任簽字： 年 月 日
SY-025-BY-2
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
學(xué)生姓名
金釗
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程07-3
指導(dǎo)教師姓名
朱榮福
職稱
講師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
否
題目名稱
捷達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿加工工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)
一、設(shè)計(jì)（論文）目的、意義
連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要傳動(dòng)件之一。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，因此在安排工藝過(guò)程時(shí)，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開(kāi)。逐步減少加工余量、切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。
二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）
論文內(nèi)容：
1. 研究汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的加工工藝；
2. 繪制工藝卡片；
3. 設(shè)計(jì)夾具。
技術(shù)要求：
１．制造工藝合理、夾具適用；
２．過(guò)程符合設(shè)計(jì)程序、設(shè)計(jì)圖樣的表達(dá)符合繪圖要求。
三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果
1. 工藝及工序卡片；
2. 夾具圖紙；
3. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。
四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排
第1周 選題、領(lǐng)取任務(wù)書(shū)；
第2～3周 調(diào)研，搜集資料，撰寫開(kāi)題報(bào)告；
第4～5周 分析連桿加工工藝并設(shè)計(jì)方案；
第6～8周 完成連桿工藝及工序卡片，中期答辯；
第9～13周 完成夾具圖紙?jiān)O(shè)計(jì)并撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；
第14周 完善設(shè)計(jì)并提交指導(dǎo)教師審核；
第15-16周 更改并最終完成設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備答辯；
第17周 畢業(yè)答辯。
五、主要參考資料
[1] 陳志亮 ，發(fā)動(dòng)機(jī)連桿制造工藝改進(jìn)分析[J] ，天津汽車，2006(1)
[2] 楊立 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿珩磨工藝分析[J] ，機(jī)床與液壓，2007(1)
[3] 孫欽海 ?，輕型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿珩磨工藝的分析[J]，黑龍江科技信息，2010
六、備注
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
教研室主任簽字：
年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
設(shè)計(jì)（論文）題目: 捷達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿加工工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級(jí): 車輛工程07-3
學(xué) 生 姓 名: 金釗
導(dǎo) 師 姓 名: 朱榮福
開(kāi) 題 時(shí) 間: 2011年2月28日
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
金釗
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程07-3
指導(dǎo)教師姓名
朱榮福
職稱
講師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
捷達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿加工工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
汽車工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，在社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。在現(xiàn)代社會(huì)中，汽車工業(yè)不僅能為人類提供數(shù)量最多及適宜的交通運(yùn)輸工具，而且還能帶動(dòng)相關(guān)工業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)整個(gè)社會(huì)的繁榮。目前全世界的汽車總產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)6400萬(wàn)輛，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中汽車工業(yè)的產(chǎn)值已占其國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的8%以上，占其整個(gè)機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)值的30%。汽車工業(yè)在100多年的發(fā)展過(guò)程中，經(jīng)歷激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)與兼并改組世界能源危機(jī)及第三次工業(yè)革命的沖擊，依然發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，并呈現(xiàn)出兩種迥然不同的發(fā)展模式。一種是美、日、歐洲等主要工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展汽車工業(yè)的模式：資本高度集中壟斷，利用其高科技優(yōu)勢(shì)自主開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，頻繁換型，采取大批量規(guī)模經(jīng)營(yíng)的生產(chǎn)方式，同時(shí)將產(chǎn)品輸出轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y本輸出，以多種合作方式跨國(guó)經(jīng)營(yíng)，使汽車的生產(chǎn)趨于國(guó)際化。另一種是一些新興工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展中國(guó)家發(fā)展汽車工業(yè)的模式：采用優(yōu)惠政策引進(jìn)外資及先進(jìn)的技術(shù)與裝備，先期進(jìn)口散件進(jìn)行裝車，之后逐步提高汽車零件的國(guó)產(chǎn)化率，進(jìn)而達(dá)到零部件自給，最終形成自成體系的汽車工業(yè)。第二種模式中，韓國(guó)和西班牙先獲得了成功經(jīng)驗(yàn)，之后巴西、中國(guó)和墨西哥亦采用了這種模式使各自國(guó)家的汽車工業(yè)獲得了快速發(fā)展。
汽車工業(yè)是當(dāng)代工業(yè)大生產(chǎn)的典型代表。它實(shí)行大批量規(guī)模生產(chǎn)，追求大批量、優(yōu)質(zhì)量、低成本與高效益的綜合經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。為達(dá)此目標(biāo)，汽車工業(yè)要不斷吸收與采納新技術(shù)、新工藝核心材料方便的最新研究成果。目前汽車工業(yè)已成為先進(jìn)制造技術(shù)的重要載體，許多高效自動(dòng)的加工制造技術(shù)，如柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）等均已應(yīng)用于汽車工業(yè)中。但無(wú)論是傳統(tǒng)的制造技術(shù)還是先進(jìn)制造技術(shù)，其核心均是以工藝信息內(nèi)容為中心?？梢?jiàn)工藝問(wèn)題在整個(gè)制造業(yè)乃至汽車制造中的重要性。
眾所周知，連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的五大主關(guān)件之一，其在發(fā)動(dòng)機(jī)中的地位是顯而易見(jiàn)的。它是發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞動(dòng)力的主要運(yùn)動(dòng)件，在機(jī)體中做復(fù)雜的平面運(yùn)動(dòng)，連桿小頭隨活塞作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)；連桿大頭隨曲軸作高速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；連桿桿身在大、小頭孔運(yùn)動(dòng)的合成下作復(fù)雜的擺動(dòng)。
連桿在承受往復(fù)的慣性力之外，還要承受高壓氣體的壓力，在氣體的壓力和慣性力合成下形成交變載荷，這就要求連桿具有耐疲勞、抗沖擊，并具備足夠的強(qiáng)度、剛度和較好的韌性。
連桿材料一般采用45鋼或40cr，45Mn2等優(yōu)質(zhì)鋼或合金鋼。鋼制連桿都用模鍛制造毛坯。它的鍛造工藝有兩種方案，將連桿體和蓋分開(kāi)鍛造，連桿體和蓋整體鍛造。
從鍛造后材料的組織來(lái)看，分開(kāi)鍛造的連桿蓋金屬纖維是連續(xù)的，因此具有較高的強(qiáng)度，而整體鍛造的連桿，銑切后，連桿蓋的金屬纖維是斷裂的，因而削弱了強(qiáng)度。整體鍛造要增加切開(kāi)連桿的工序，但整體鍛造可以提高材料利用率，減少結(jié)合面的加工余量。加工時(shí)裝夾也比較方便。工廠中連桿的材料是40cr，調(diào)質(zhì)處理，整體鍛造，只需要一套鍛模，一次便可鍛成，也有利于組織和管理生產(chǎn)。鍛造師表面冷卻速度快，對(duì)內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面應(yīng)力是平衡的，但銑分開(kāi)面后應(yīng)力不平衡，易變形，所以要增加校力這一工序。
曲軸連桿廠的連桿加工屬于大批量生產(chǎn)，而連桿剛性差，因此工藝路線多為工序分散，大部分工序用高生產(chǎn)的組合機(jī)床和專用機(jī)床，并廣泛地使用氣動(dòng)、液動(dòng)夾具、以提高生產(chǎn)率。在加工過(guò)程中，連桿毛坯件的大頭孔是橢圓的，沿橢圓短軸銑分開(kāi)面，去掉加工余量，正好是一個(gè)圓與曲軸相配合，毛坯鍛造后要進(jìn)行磁場(chǎng)探傷，檢驗(yàn)裂紋，并校直保證直線度。在車間，連桿的工藝過(guò)程卡把工序排為40多個(gè)，主要分為粗加工，半精加工和精加工三個(gè)階段。
首先進(jìn)行兩端面加工。連桿的兩端面是連桿加工過(guò)程中最主要的定位基準(zhǔn)面，而且在許多工序中使用，所以應(yīng)先加工它，且隨著工藝過(guò)程的進(jìn)行要逐漸精化其基準(zhǔn)，以提高其定位精度。在車間銑兩端時(shí)，為保證兩端面對(duì)稱于桿身軸線，以桿身定位，在專用銑床上裝兩把硬質(zhì)合金端銑刀盤，工件裝夾在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上作低速回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，加工完一個(gè)面，轉(zhuǎn)過(guò)180°再加工另一端面。然后采用雙端面磨床進(jìn)行磨削，以保證兩端面的平行度和高的生產(chǎn)率。
連桿大小頭端面對(duì)稱分布在桿身的兩側(cè)，由于大小頭孔厚度不等，所以大頭端面與同側(cè)小頭端面不在一個(gè)平面上，用這樣不等高面作定位基準(zhǔn)，必定會(huì)產(chǎn)生定位誤差。因大小頭厚度公差要求不高，工廠在制定工藝時(shí)采用最經(jīng)濟(jì)的方法加工成一樣的厚度。這樣，以任一端面、小頭孔及工藝凸臺(tái)作為大部分工序的統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，有利于保證連桿的加工精度，而且端面面積大，定位也比較穩(wěn)定。
連桿大小頭孔德加工時(shí)連桿加工中的關(guān)鍵工序，尤其大頭孔的加工時(shí)連桿各部位加工中要求最高的部位，直接影響連桿成品的質(zhì)量。
一般先加工小頭孔，因尺寸小，鍛坯上不鍛出預(yù)孔，所以小頭孔首道工序?yàn)殂@削加工，加工方案多為：鉆--擴(kuò)（拉）--鏜（鉸），采用有三個(gè)爪的浮動(dòng)夾板，自動(dòng)定心夾緊，它的錐度和小頭錐度相同，并用大孔心軸定位，避免轉(zhuǎn)動(dòng)。然后加工大頭孔，一般都會(huì)鍛出預(yù)孔，所以加工方案為粗鏜--半精鏜--精鏜。采用整體鍛造大頭孔在半精鏜之后將連桿身蓋銑開(kāi)，并以分開(kāi)面定位鉆螺紋出孔，斜剖式結(jié)構(gòu)連桿剛性不足，設(shè)計(jì)時(shí)加浮動(dòng)支撐，然后合鉆擴(kuò)，攻螺紋保證同軸度，修正螺紋孔時(shí)，可用銑刀擴(kuò)孔，不用鉆頭，以消除向下的力。這一工序主要保證螺紋孔的垂直度，可將垂直度轉(zhuǎn)化為平行度進(jìn)行檢驗(yàn)。
組裝后精鏜大小頭孔，在專用雙軸鏜床上同時(shí)進(jìn)行。大小頭孔的光整加工是保證孔的尺寸，形狀精度和表面粗糙度不可缺少的工序。大孔的衍磨是一種有切屑的加工，去掉波峰，提高孔德圓柱度，小孔的滾壓則是一種無(wú)切屑的加工，把波峰壓下去，降低表面粗糙度。
連桿本身剛度比較低，易變形，所以在安排工藝時(shí)應(yīng)把各主要面粗、精加工工序分開(kāi)，這樣，粗加工產(chǎn)生的變形在半精加工中得到修正，半精加工產(chǎn)生的變形在精加工中得到修正，最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。電火花、電解、超聲波、種新材激光、電子束和離子束加工等工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。
數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)，提高了更新頻繁的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，大大推進(jìn)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過(guò)程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段。目前，數(shù)控機(jī)床的工藝功能已由加工循環(huán)控制、加工中心，發(fā)展到適應(yīng)控制。加工循環(huán)控制雖可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)加工工序的自動(dòng)化，但不同的工序中刀具的更換及工件的重新裝夾，仍須人工來(lái)完成。加工中心是一種高度自動(dòng)化的多工序機(jī)床，能自動(dòng)完成刀具的更換，工件的轉(zhuǎn)位和定位，主軸和進(jìn)給量的變換等，使工件在機(jī)床上只安裝一次就能完成全部加工。因此，他可以顯著縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率，改善勞動(dòng)條件，適應(yīng)控制數(shù)控機(jī)床是一種具有“隨機(jī)應(yīng)變”功能的機(jī)床，他能在加工中，根據(jù)切削條件的變化，自動(dòng)調(diào)整切削條件，是機(jī)床保持最佳狀態(tài)下進(jìn)行加工，因而有效提高加工效率，擴(kuò)大品種，更好的保證了加工質(zhì)量，并達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效率。
近年發(fā)展起來(lái)的以計(jì)算機(jī)為行動(dòng)中心，完成加工、裝卸、運(yùn)輸、管理的柔性制造系統(tǒng)，具有監(jiān)視、診斷、修復(fù)、自動(dòng)轉(zhuǎn)位加工產(chǎn)品的功能，使多品種、中小批量生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了加工自動(dòng)化，大大促進(jìn)了自動(dòng)化的進(jìn)程，尤其是將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造結(jié)合起來(lái)而形成的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，是加工自動(dòng)化向智能化方向發(fā)展的又一關(guān)鍵性技術(shù)，并進(jìn)一步朝著網(wǎng)絡(luò)化、集成化和智能化的方向發(fā)展。
工藝裝備的設(shè)計(jì)、制造、使用和管理，體現(xiàn)著一個(gè)企業(yè)的工藝技術(shù)水平，夾具設(shè)計(jì)與制造又是制造環(huán)境中的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期時(shí)間和加工成本的重要因素，工裝設(shè)計(jì)水平的高低，很大程度上反映出企業(yè)制造能力的高低。
夾具設(shè)計(jì)與制造是機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的一項(xiàng)重要步驟，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)制造時(shí)需大量的工時(shí)消耗和金屬材料的消耗。目前，基于特征參數(shù)化技術(shù)已在機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的各個(gè)階段得到廣泛的應(yīng)用，夾具設(shè)計(jì)也必須向標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化、參數(shù)化方向發(fā)展。而且，為了適應(yīng)我國(guó)加入WTO后機(jī)電產(chǎn)品的創(chuàng)新能力和盡快機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的全程仿真，快速組合夾具的發(fā)展正是適應(yīng)了這種要求。
夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。
在今天隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，“小體積、大功率、低油耗”的高性能發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)連桿提出更新、更高的要求,對(duì)其連桿的工藝設(shè)計(jì)的目的和意義在于：
1）作為高速運(yùn)動(dòng)件重量要輕，減小慣性力，降低能耗和噪聲；
2）強(qiáng)度、剛度要高，并具有較高的韌性；
3）連桿比要大，連桿要短。
在機(jī)械制造工業(yè)中，完成工件所需要的加工工序時(shí)，經(jīng)常通過(guò)使用夾具來(lái)提高生產(chǎn)效率，提高加工精度，減少?gòu)U品，改善操作的勞動(dòng)強(qiáng)度。設(shè)計(jì)宗旨是在確保質(zhì)量的前提下, 改善加工條件, 提高工作效率。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題
1. 基本內(nèi)容
1) 客觀分析連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要技術(shù)要求，選出最佳材料和毛坯；
2) 分析連桿機(jī)械加工工藝過(guò)程并編制出連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片；
3）計(jì)算工藝尺寸鏈和工時(shí)定額,以此減小加工誤差，提高生產(chǎn)效率；
4）設(shè)計(jì)出合理的夾具；
5）連桿和夾具的檢驗(yàn)，利用AutoCAD畫出連桿及其夾具。
2. 擬解決的主要問(wèn)題
2.1工序安排
連桿加工工序安排應(yīng)注意兩個(gè)影響精度的因素：（1）連桿的剛度比較低，在外力作用下容易變形；（2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力。因此在連桿加工工藝中，各主要表面的粗精加工工序一定要分開(kāi)。
2.2定位基準(zhǔn)
精基準(zhǔn)：以桿身對(duì)稱面定位，便于保證對(duì)稱度的要求，而且采用雙面銑，可使部分切削力抵消。
統(tǒng)一精基準(zhǔn)：以大小頭端面，小頭孔、大頭孔一側(cè)面定位。因?yàn)槎嗣娴拿娣e大，定位穩(wěn)定可靠；用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。
2.3夾具使用
應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺(tái)”的統(tǒng)一精基準(zhǔn)。而大小頭定位銷是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準(zhǔn)”情況，這時(shí)小頭定位銷應(yīng)做成活動(dòng)的，當(dāng)連桿定位裝夾后，再抽出定位銷進(jìn)行加工。
保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。為此，精銑端面時(shí)，夾具可考慮重復(fù)定位情況，如采用夾具限制7個(gè)自由度（其是長(zhǎng)圓柱銷限制4個(gè)，長(zhǎng)菱形銷限制2個(gè)）。長(zhǎng)銷定位目的就在于保證垂直度。但由于重復(fù)定位裝御有困難，因此要求夾具制造精度較高，且采取一定措施，一方面長(zhǎng)圓柱銷削去一邊，另一方面設(shè)計(jì)頂出工件的裝置。
三、技術(shù)路線（研究方法）
調(diào)研和查閱資料
確定捷達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿工藝設(shè)計(jì)及其夾具設(shè)計(jì)方案
連桿加工過(guò)程中的夾具設(shè)計(jì)
連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)工藝性分析
夾具設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作（生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件圖與工序圖、工序內(nèi)容）
連桿的材料、毛坯及主要技術(shù)要求
定位基準(zhǔn)的分析和定位方案的確定
連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程卡編寫
對(duì)刀元件和導(dǎo)向元件的選擇
夾具總圖的繪制及尺寸和夾具技術(shù)要求的標(biāo)注
完成設(shè)計(jì)圖紙，說(shuō)明書(shū)
四、進(jìn)度安排
1.第1-2周（3月1～3月14） 調(diào)研、收集資料、撰寫開(kāi)題報(bào)告。
2.第3-4周（3月15 ～3月28） 確定連桿的工藝設(shè)計(jì)及其夾具設(shè)計(jì)方案。
3.第5-8周（3月29 ～4月25） 連桿的CAD零件圖及工藝過(guò)程卡的編制。
4.第9-10周（4月26～5月9） 連桿工藝過(guò)程中夾具的設(shè)計(jì)。
5.第11-12周（5月10～5月16） 夾具圖的繪制。
7.第13-14周（5月17～5月30） 撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，完善圖紙?jiān)O(shè)計(jì)提交指導(dǎo)老師審核。
8.第15-16周（5月31～6月13） 畢業(yè)設(shè)計(jì)修改。
9.第17周（6月14～20） 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
五、參考文獻(xiàn)
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[3] 王晶梅.連桿加工工藝[J].《承德民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院》,2002,4
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[5] 齊樂(lè)華.《工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)》[M].北京：高等教育出版社,2006
[6] 臧杰 閻巖.《汽車構(gòu)造》（上冊(cè)）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008
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[16] A review of developments in the forging of connecting rods in china original research article journal of materials processing technology,volume 151,issue 1-3,1 september 2004 pages 192-195 Q.Wang,F,He
六、備注
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日
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日期
2011-03-01
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
通過(guò)朱老師的講解，明確了選題目的及方向，了解所需的文獻(xiàn)和書(shū)籍，并根據(jù)任務(wù)書(shū)的內(nèi)容查找相關(guān)的資料。
學(xué)生（記錄人）簽名： 指導(dǎo)教師簽名：
日期
2011-03-05
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
把搜集到的資料拿給朱老師，朱老師對(duì)資料進(jìn)行了詳細(xì)的閱讀，告訴我那些是對(duì)我所做的設(shè)計(jì)有用的，讓我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)這些資料，然后確定自己的設(shè)計(jì)方案，告訴撰寫開(kāi)題報(bào)告的一些注意事項(xiàng)。
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日期
2011-03-08
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
朱老師對(duì)我初步完成的開(kāi)題報(bào)告進(jìn)行了指導(dǎo)，告訴我設(shè)計(jì)內(nèi)容和需要解決的問(wèn)題和技術(shù)路線需要改進(jìn)，參考文獻(xiàn)的格式等問(wèn)題。
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2011-03-12
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
將完成的開(kāi)題報(bào)告拿給朱老師讓朱老師簽字，朱老師給我詳細(xì)的講解了開(kāi)題答辯時(shí)的一些注意事項(xiàng)。
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日期
2011-03-15
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
朱老師給我講解了一些關(guān)于連桿的主要技術(shù)要求，我對(duì)連桿的部分技術(shù)要求存在疑義，朱老師給了我認(rèn)真的解答。
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日期
2011-03-19
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
我把自己初步設(shè)計(jì)出的連桿加工工藝路線拿給老師審查，老師提出了一些問(wèn)題，并告訴我如何修改。
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日期
2011-03-22
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
針對(duì)連桿的夾具設(shè)計(jì)，朱老師向我講解了需要將重點(diǎn)放在哪個(gè)表面，并讓我查閱了相關(guān)的資料。
學(xué)生（記錄人）簽名： 指導(dǎo)教師簽名：
日期
2011-03-26
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
朱老師對(duì)我最終的工藝路線以及設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行了分析，告訴我接下來(lái)需進(jìn)行CAD繪圖。
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2011-03-29
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
在繪制連桿零件圖的過(guò)程中，在有些標(biāo)注的地方，朱老師輔導(dǎo)我將錯(cuò)誤的地方改正過(guò)來(lái)。
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2011-04-02
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
將零件圖拿給朱老師檢查，朱老師對(duì)圖進(jìn)行分析，并指出需改進(jìn)的地方。
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日期
2011-04-05
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
將修改后的圖拿給老師檢查，在標(biāo)題欄處朱老師說(shuō)還需要進(jìn)一步的修改。
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日期
2011-04-09
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
將最終的零件圖拿給朱老師檢查，我把我在繪圖中的一些問(wèn)題咨詢了朱老師，朱老師給了詳細(xì)的解答，告訴我可以繼續(xù)完成工藝過(guò)程卡的編制。
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2011-04-11
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
將完成的工藝過(guò)程卡拿給朱老師，朱老師對(duì)其中的主要內(nèi)容和待完成的主要內(nèi)容進(jìn)行了修改，并告訴我回去修改。
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2011-04-16
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
今天朱老師看到我完成的工藝過(guò)程卡，挑出一些小錯(cuò)誤后，告訴我回去準(zhǔn)備中期答辯。
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2011-04-18
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
朱老師告訴我中期答辯的一些注意事項(xiàng)，告訴我回去修改。
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日期
2011-04-23
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
朱老師看了我的中期答辯材料，并告訴我在答辯過(guò)程中要認(rèn)認(rèn)真真，一絲不茍。
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日期
2011-05-03
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
朱老師看到了我的中期答辯反饋表后讓我回去認(rèn)真修改，并繼續(xù)往下進(jìn)行。
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日期
2011-05-07
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
我將搜集到的有關(guān)夾具的材料拿給朱老師看，朱老師耐心給我講解。
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日期
2011-05-10
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
將設(shè)計(jì)好的夾具方案給朱老師看，朱老師認(rèn)為有些地方還是不妥，讓我接著回去修改。
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日期
2011-05-14
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
將修改后的方案拿給朱老師看，朱老師認(rèn)為可以繼續(xù)接著做。
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日期
2011-05-17
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
按照設(shè)計(jì)好的方案進(jìn)行夾具圖繪制，在繪圖過(guò)程中，咨詢朱老師一些關(guān)于尺寸標(biāo)注的事項(xiàng)。
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日期
2011-05-21
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
將夾具草圖給朱老師看，朱老師有些地方不妥，仍需修改。
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日期
2011-05-24
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
在修改過(guò)程中，又發(fā)現(xiàn)更好的思路，朱老師幫我分析了一下，同意我用這個(gè)思路進(jìn)行修改。
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日期
2011-05-28
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
將完成的夾具圖給朱老師看，朱老師認(rèn)為可以，讓我接著往下做。
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日期
2011-05-31
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
將畢業(yè)設(shè)計(jì)中的內(nèi)容編成說(shuō)明書(shū)，朱老師給我指出了編寫的大體思路。
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日期
2011-06-04
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
在編寫的過(guò)程中，遇到公式不會(huì)打的問(wèn)題，朱老師教我如何編寫公式。
學(xué)生（記錄人）簽名： 指導(dǎo)教師簽名：
日期
2011-06-07
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
將初步編寫好的說(shuō)明書(shū)拿給朱老師看，朱老師提出一些修改意見(jiàn)。
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2011-06-11
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
將完成的說(shuō)明書(shū)拿給朱老師看，朱老師將一些格式的問(wèn)題給我畫出來(lái)，讓我回去改正。
學(xué)生（記錄人）簽名： 指導(dǎo)教師簽名：
日期
2011-06-14
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
朱老師讓我再仔細(xì)看看要答辯的材料，不會(huì)的要及時(shí)改正過(guò)來(lái)，并準(zhǔn)備預(yù)答辯。
學(xué)生（記錄人）簽名： 指導(dǎo)教師簽名：
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2011-06-18
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（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
將預(yù)答辯反饋表給朱老師看，朱老師說(shuō)要及時(shí)修改答辯老師指出的問(wèn)題，并準(zhǔn)備正式答辯。
學(xué)生（記錄人）簽名： 指導(dǎo)教師簽名：
摘 要
連桿是柴油機(jī)的主要傳動(dòng)件之一，其在發(fā)動(dòng)機(jī)中的地位是顯而易見(jiàn)的。它是發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞動(dòng)力的主要運(yùn)動(dòng)件，在機(jī)體中做復(fù)雜的平面運(yùn)動(dòng)，連桿小頭隨活塞作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)；連桿大頭隨曲軸作高速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；連桿桿身在大、小頭孔運(yùn)動(dòng)的合成下作復(fù)雜的擺動(dòng)。連桿在承受往復(fù)的慣性力之外，還要承受高壓氣體的壓力，在氣體的壓力和慣性力合成下形成交變載荷，這就要求連桿具有耐疲勞、抗沖擊，并具備足夠的強(qiáng)度、剛度和較好的韌性。
本文主要論述了連桿的加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，因此在安排工藝過(guò)程時(shí)，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開(kāi)。逐步減少加工余量、切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。
關(guān)鍵詞: 連桿；加工余量；精度；變形；加工工藝；夾具設(shè)計(jì)
Ⅰ
ABSTRACT
The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, its status is obvious in engine. It is the main accessory of movement which can transmit the engine’s power. It can do the complex movement in the plane, the small connecting rod run the up and down with the piston；the big connecting rod is rolling in high speed with crankshaft; the connecting rod’s do the complex swing with the big and small connecting rod’s movement. Beside it is stood by the reciprocating inertia force, also under great pressure and gas pressure, the gas pressure and inertia synthesis alternating load, formed under the requires connecting rod fatigue resistance, impact resistance, and possess enough intensity, stiffness and good toughness.
This text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally .
Keyword: Connecting rod；Deformation；Machining allowance；Precision；Processing technology；Design of clamping device
Ⅱ
目 錄
摘要…………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ
第 1 章 緒論……………………………………………………………………………1
1.1課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義……………………………………………………1
1.2國(guó)內(nèi)外研究狀況和和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果………………………………3
1.3設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容………………………………………………………………………4
第 2 章 汽車連桿加工工藝………………………………………………………4
2.1 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ………………………………………………………………4
2.2 連桿的主要技術(shù)要求 …………………………………………………………5
2.2.1 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度 …………………………………6
2.2.2 大、小頭孔軸心線在兩個(gè)互相垂直方向的平行度 ………………6
2.2.3 大、小頭孔中心距 ………………………………………………………6
2.2.4 連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度………………………6
2.2.5 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求…………………………………………6
2.2.6 螺栓孔的技術(shù)要求 ………………………………………………………6
2.2.7 有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求…………………………………………………7
2.3 連桿的材料和毛坯 …………………………………………………………7
2.4 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程 …………………………………………………8
2.5 連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程分析………………………………………………11
2.5.1 工藝工程的安排 …………………………………………………………11
2.5.2 定位精準(zhǔn)的選擇 …………………………………………………………11
2.5.3 確定合理的夾緊方法……………………………………………………13
2.5.4 連桿兩端面的加工 ………………………………………………………13
2.5.5 連桿大、小頭孔的加工 …………………………………………………13
2.5.6 連桿螺栓孔的加工 ………………………………………………………14
2.5.7 連桿體與連桿蓋的銑開(kāi)工序……………………………………………14
2.5.8 大頭側(cè)面的加工 …………………………………………………………14
2.6 連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題……………………………………………14
2.6.1 工序安排 …………………………………………………………………14
2.6.2 定位基準(zhǔn) …………………………………………………………………14
2.6.3 夾具使用 …………………………………………………………………14
2.7 切削用量的選擇原則 …………………………………………………………15
2.7.1 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則 ………………………………………15
2.7.2 精加工時(shí)切削用量的選擇原則 ………………………………………16
2.8 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 …………………………16
2.8.1 確定加工余量 ……………………………………………………………16
2.8.2 確定工序尺寸及其公差…………………………………………………17
2.9 計(jì)算工藝尺寸鏈 ………………………………………………………………18
2.9.1 連桿蓋的卡瓦槽的計(jì)算…………………………………………………18
2.9.2 連桿體的卡瓦槽的計(jì)算…………………………………………………19
2.10 工時(shí)定額的計(jì)算 ……………………………………………………………21
2.10.1 銑連桿大、小頭平面 …………………………………………………21
2.10.2 粗磨大、小頭平面 ………………………………………………………21
2.10.3 加工小頭孔 ……………………………………………………………21
2.10.4 銑大頭側(cè)面 ……………………………………………………………22
2.10.5 擴(kuò)大頭孔 …………………………………………………………………23
2.10.6 銑開(kāi)連桿體和蓋…………………………………………………………23
2.10.7 加工連桿體 ……………………………………………………………24
2.10.8 銑、磨連桿蓋結(jié)合面 …………………………………………………26
2.10.9 銑、鉆、鏜連桿總成體…………………………………………………28
2.10.10 粗鏜大頭孔……………………………………………………………29
2.10.11 大頭孔兩端倒角 ………………………………………………………30
2.10.12 精磨大、小頭兩平面 …………………………………………………30
2.10.13 半精鏜大頭孔及精鏜小頭孔 ………………………………………30
2.10.14 精鏜大頭孔 ……………………………………………………………31
2.10.15 鉆小頭油孔 ……………………………………………………………31
2.10.16小頭孔兩端倒角 ……………………………………………………31
2.10.17 鏜小頭孔襯套 …………………………………………………………32
2.10.18 衍磨大頭孔 ……………………………………………………………32
2.11 連桿的檢驗(yàn) ……………………………………………………………………32
2.11.1 觀察外表缺陷及觀察表面粗糙度……………………………………32
2.11.2 連桿大頭孔圓柱度的檢驗(yàn) ……………………………………………32
2.11.3 連桿體、連桿上蓋對(duì)大頭孔中心線的對(duì)稱度的檢驗(yàn) ……………33
2.11.4 連桿大、小頭孔平行度的檢驗(yàn) ………………………………………33
2.11.5 連桿螺釘孔與結(jié)合面垂直度的檢驗(yàn)…………………………………33
2.12 本章小結(jié) ………………………………………………………………………33
第 3 章 夾具設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………34
3.1 銑剖分面夾具的設(shè)計(jì) …………………………………………………………34
3.1.1 問(wèn)題的提出 ………………………………………………………………34
3.1.2 夾具設(shè)計(jì) …………………………………………………………………34
3.2 擴(kuò)大頭孔夾具的設(shè)計(jì) …………………………………………………………36
3.2.1 問(wèn)題的指出 ………………………………………………………………36
3.2.2 夾具設(shè)計(jì) …………………………………………………………………37
3.3 本章小結(jié) ………………………………………………………………………39
第 4 章 基于Pro/E的零件設(shè)計(jì)與制造 ……………………………………39
4.1 CAD/CAM技術(shù)的形成與發(fā)展 …………………………………………………40
4.2 Pro/E軟件的特點(diǎn)及主要功能 ……………………………………………40
4.3整體外形設(shè)計(jì) …………………………………………………………………40
4.4 本章小結(jié) ……………………………………………………………………………50
結(jié)論 …………………………………………………………………………………………51
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………52
致謝 …………………………………………………………………………………………53
附錄…………………………………………………………………………………………………54
第 1 章 緒 論
1.1課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
汽車工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，在社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。在現(xiàn)代社會(huì)中，汽車工業(yè)不僅能為人類提供數(shù)量最多及適宜的交通運(yùn)輸工具，而且還能帶動(dòng)相關(guān)工業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)整個(gè)社會(huì)的繁榮。目前全世界的汽車總產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)6400萬(wàn)輛，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中汽車工業(yè)的產(chǎn)值已占其國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的8%以上，占其整個(gè)機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)值的30%。汽車工業(yè)在100多年的發(fā)展過(guò)程中，經(jīng)歷激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)與兼并改組世界能源危機(jī)及第三次工業(yè)革命的沖擊，依然發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，并呈現(xiàn)出兩種迥然不同的發(fā)展模式。一種