塑料成型工艺及模具设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:220

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出版时间:2009-8

价格:26.00元

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isbn号码:9787811247756

丛书系列:

图书标签:

• 塑料成型
• 模具设计
• 注塑成型
• 挤出成型
• 热成型
• 塑料工艺
• 模具制造
• 材料成型
• 工程塑料
• 工业设计

《汽车制造技术与实践》 一、 汽车产业概述与发展趋势 汽车工业作为现代制造业皇冠上的明珠，其发展不仅代表着一个国家工业水平和科技实力的重要标志，更深刻地影响着全球经济格局、能源结构以及人们的生活方式。从早期蒸汽动力汽车的诞生，到内燃机驱动的普及，再到如今新能源汽车的浪潮，汽车制造业始终处于变革与创新的前沿。 本书旨在全面而深入地剖析现代汽车制造的宏大图景，涵盖从概念设计到最终产品下线的全过程，并着重探讨其背后的先进技术、工程原理以及在实际生产中遇到的挑战与解决方案。我们首先将对汽车产业的发展历程进行梳理，从工业革命的萌芽，到流水线生产的革命性突破，再到数字化、智能化时代的到来，回顾汽车制造业的关键里程碑，分析不同历史时期技术革新的驱动因素和对行业格局的影响。 展望未来，汽车产业正面临着前所未有的转型。电动化、智能化、网联化和共享化（即“新四化”）已成为行业发展的核心驱动力。本书将深入探讨这些趋势对汽车设计、制造工艺、供应链管理乃至售后服务带来的深远影响。例如，电池技术的进步如何改变整车布局和制造流程，自动驾驶技术的成熟如何重塑汽车电子电气架构和传感器集成，而共享出行模式的兴起又将如何影响车辆的耐用性设计和维护策略。我们将分析这些趋势背后的技术瓶颈，以及行业内正在进行的研发和创新活动。 二、 汽车车身结构与材料创新 汽车车身是车辆的“骨骼”和“皮肤”，其设计与制造直接关系到车辆的安全性、操控性、燃油经济性以及美学表现。本书将详细阐述现代汽车车身的主要结构类型，包括承载式车身、非承载式车身以及其演变形式，分析不同结构在强度、刚度、重量、安全防护以及生产成本等方面的优势与劣势。我们将重点介绍车身关键部位的受力分析，例如A柱、B柱、C柱的强化设计，车门防撞梁的布置，以及底盘与车身的连接方式，以确保在碰撞事故发生时最大限度地保护乘员安全。 材料的创新是推动汽车轻量化和性能提升的关键。本书将详细介绍当前汽车制造中主流的车身材料及其应用。我们将重点关注高强度钢（HSS）和超高强度钢（UHSS）的应用，分析其屈服强度、拉伸强度、延展性等关键力学性能，以及在车身结构件中的具体应用部位，如车架纵梁、横梁、车门防撞梁等，探讨它们如何提高车身整体刚度和抗碰撞能力。 铝合金作为一种重要的轻量化材料，其在汽车制造中的应用日益广泛。本书将深入探讨不同牌号铝合金的特性，如铸造铝合金和变形铝合金，分析其成型工艺（如压铸、挤压、冲压）的特点，以及在车身覆盖件、发动机支架、底盘部件等方面的应用。我们将讨论铝合金焊接、连接（如铆接、胶粘）等工艺挑战，以及如何通过优化设计和工艺来克服这些难题。 碳纤维增强聚合物（CFRP）作为一种高性能复合材料，以其极高的强度重量比和优异的抗疲劳性能，在高端车型和赛车领域得到越来越广泛的应用。本书将介绍CFRP的制造原理，包括碳纤维的特性、树脂基体的选择以及成型工艺（如RTM、预浸料热压成型）的细节。我们将分析CFRP在车身结构件、底盘部件、甚至车轮等方面的潜力，并讨论其在成本、维修以及回收方面的挑战。 此外，本书还将探讨新型材料的应用，如镁合金、工程塑料以及智能材料等，分析它们在汽车制造领域的潜在应用前景，以及如何通过材料的组合与优化，实现汽车性能的全面提升。 三、 汽车动力总成技术与制造 动力总成是汽车的心脏，其效率和性能直接决定了车辆的动力表现、燃油经济性和排放水平。本书将深入剖析现代汽车动力总成的技术构成与制造工艺。 1. 发动机技术与制造： 我们将首先聚焦传统内燃机技术。详细介绍汽油发动机和柴油发动机的工作原理，包括其基本的循环过程（奥托循环、迪塞尔循环），气门机构、燃油喷射系统（如缸内直喷、多点电喷）、点火系统、冷却系统、润滑系统等关键组成部分的结构与功能。我们将深入探讨发动机性能提升的关键技术，如可变气门正时（VVT）、可变气门升程（VVL）、涡轮增压技术、缸盖集成排气歧管等，分析这些技术如何优化燃烧过程，提高功率输出，降低燃油消耗和排放。 在发动机制造方面，本书将重点介绍关键零部件的加工工艺，例如： 缸体与缸盖的铸造与机加工： 涵盖砂型铸造、金属型铸造等工艺，以及数控加工中心（CNC）在缸体、缸盖等复杂曲面零件的精密加工中的应用。 曲轴与连杆的锻造与精密加工： 介绍锻造工艺对提高零件强度的作用，以及动平衡的重要性。 活塞环与气门等精密零件的制造： 强调其表面处理工艺对密封性和耐磨性的影响。 发动机的总装线： 介绍自动化装配设备，以及在线检测与质量控制的重要性。 2. 电驱动系统技术与制造： 随着新能源汽车的兴起，电驱动系统已成为汽车动力总成的核心。本书将详细介绍纯电动汽车（BEV）和混合动力汽车（HEV/PHEV）的电驱动系统构成。 电机技术： 重点分析永磁同步电机（PMSM）、交流异步电机（IM）等主流电机类型的工作原理、结构特点、效率曲线以及其在不同驱动模式下的应用。我们将讨论电机设计中的关键参数，如功率密度、扭矩密度、散热设计等。 电池系统技术： 深入探讨锂离子电池（三元锂、磷酸铁锂等）的化学原理、能量密度、功率密度、循环寿命、安全性能等关键指标。详细介绍电池管理系统（BMS）的功能，包括电池状态监测、均衡管理、温度控制、安全保护等。在电池系统制造方面，我们将介绍电芯制造、模组组装、电池包集成等环节的关键工艺和质量控制要点。 电力电子器件： 介绍逆变器（Inverter）、DC/DC转换器等电力电子设备在控制电机运行、管理能量流动中的作用，以及它们所采用的功率半导体器件（如MOSFET、IGBT）。 3. 变速器技术与制造： 变速器是连接发动机（或电动机）与驱动轮的桥梁，其性能直接影响车辆的加速性能、燃油经济性以及驾驶平顺性。本书将详细介绍不同类型的变速器： 手动变速器（MT）： 剖析其齿轮传动原理，同步器结构，以及离合器的工作方式。 自动变速器（AT）： 重点介绍液力变矩器、行星齿轮机构、液压控制系统的工作原理。 双离合变速器（DCT）： 分析其双离合器结构、离合器控制逻辑以及换挡效率优势。 无级变速器（CVT）： 讲解其钢带/链条传动原理，以及液力耦合器或液压系统在其中扮演的角色。 新能源汽车的驱动桥： 介绍集成电机、减速器和差速器的驱动桥结构。 在变速器制造方面，我们将重点关注齿轮的精密加工（如滚齿、磨齿）、轴的淬火与磨削，以及精密装配和性能测试。 四、 汽车底盘技术与制造 底盘是汽车的骨架，承载着车身，并传递驱动力、制动力，同时保证车辆的行驶平稳性和操控性。本书将系统阐述汽车底盘的关键组成部分及其制造技术。 1. 悬架系统： 悬架系统是连接车架（或承载式车身）与车轮的重要机构，其设计直接影响车辆的行驶平顺性、操纵稳定性和乘坐舒适性。我们将详细介绍各类悬架结构： 独立悬架： 包括麦弗逊式悬架、双叉臂式悬架、多连杆式悬架等，分析其结构特点、运动学参数（如主销后倾、车轮外倾、前束角）对车辆性能的影响，以及它们在不同车型上的应用。 非独立悬架： 如扭力梁式悬架、整体桥式悬架，分析其结构简单、成本低廉的优势，以及在经济型车型和商用车上的应用。 空气悬架与主动悬架： 介绍这些先进悬架技术如何通过电子控制系统，实现对车身高度、阻尼系数的动态调节，从而提升车辆的舒适性和操控性。 底盘关键件如控制臂、转向节、减震器支架等，其制造过程包括高强度钢的锻造、精密机加工，以及表面防腐处理。 2. 转向系统： 转向系统是驾驶者控制车辆行驶方向的装置。本书将介绍： 机械转向系统： 如齿轮齿条转向器、循环球式转向器的工作原理。 液压助力转向（HPS）： 分析其液压泵、转向助力缸等部件的工作原理，以及其在提供转向助力方面的优势。 电动助力转向（EPS）： 重点介绍EPS的结构组成（电机、减速器、传感器、控制单元），及其在提高燃油经济性、集成主动安全功能方面的优势。我们将详细探讨EPS的控制策略和转向力反馈机制。 转向管柱、转向拉杆等部件的制造涉及精密冲压、焊接和装配。 3. 制动系统： 制动系统是保障行车安全的首要主动安全配置。本书将全面介绍： 液压制动系统： 包括制动总泵、制动分泵、制动管路、制动片/鼓等部件的工作原理。 盘式制动器与鼓式制动器： 分析它们的结构特点、制动性能和应用场景。 防抱死制动系统（ABS）： 介绍ABS的传感器、控制单元和液压控制阀的工作原理，以及其在防止车轮抱死、保持转向能力方面的作用。 电子制动力分配（EBD）： 分析EBD如何根据前后轴载荷分配制动力，提高制动效率。 刹车辅助系统（BAS）与电子稳定控制系统（ESC）： 介绍这些先进制动辅助系统如何提高制动性能和车辆稳定性。 制动盘、制动鼓、制动卡钳等关键制动部件的制造涉及高强度铸铁的精密加工、热处理以及表面处理。 4. 车轮与轮胎： 车轮（轮毂）与轮胎是车辆与路面直接接触的部件。我们将分析不同材质（钢制、铝合金、镁合金）的车轮制造工艺，以及轮胎的结构构成（胎体、胎带、胎面、胎侧），并讨论轮胎花纹、尺寸、载荷指数、速度级别等参数对车辆性能的影响。 五、 汽车电子电器系统与智能化 随着汽车科技的飞速发展，汽车电子电器系统已成为现代汽车不可或缺的核心组成部分，它不仅提升了车辆的舒适性、安全性，更是实现智能化和网联化的基础。 1. 车身电子控制系统（BMS）： 照明系统： LED、氙气、卤素等照明技术，以及自适应大灯、日间行车灯等功能。 车窗与后视镜控制： 电动车窗、电动后视镜的控制原理。 座椅与空调控制： 电动座椅调节、座椅加热/通风，自动空调、分区空调的工作原理。 胎压监测系统（TPMS）： 传感器、无线传输与ECU控制。 倒车雷达与影像系统： 超声波传感器、摄像头、倒车影像显示。 2. 安全电子控制系统（ADAS）： 自适应巡航控制（ACC）： 雷达、摄像头传感器，ECU控制加减速。 车道保持辅助系统（LKA）： 摄像头识别车道线，电动转向系统介入。 自动紧急制动系统（AEB）： 雷达、摄像头识别障碍物，自动施加制动。 盲点监测系统（BSM）： 侧方雷达识别盲区车辆。 泊车辅助系统： 自动泊车、遥控泊车。 驾驶员疲劳监测系统： 摄像头识别驾驶员面部表情。 3. 信息娱乐系统（IVI）： 车载导航系统： GPS定位、地图数据、实时交通信息。 车载音响系统： 扬声器、功放、数字信号处理。 人机交互界面： 中控触摸屏、语音控制、智能手机互联（Apple CarPlay, Android Auto）。 车载互联服务： 远程控制、OTA升级、紧急呼叫（eCall）。 4. 动力总成电子控制系统： 发动机控制单元（ECU）： 燃油喷射、点火时机、进气控制等。 变速器控制单元（TCU）： 换挡逻辑、离合器控制。 电池管理系统（BMS）： （已在动力总成部分详述） 5. 汽车网络通信： CAN总线： 介绍CAN总线的拓扑结构、通信协议，以及其在汽车内部数据交换中的关键作用。 LIN总线： 分析LIN总线在低速、低成本传感器网络中的应用。 以太网： 探讨车载以太网在高速数据传输（如摄像头、雷达数据）中的应用前景。 在汽车电子电器系统的制造方面，我们将关注PCB（Printed Circuit Board）的制造、SMT（Surface Mount Technology）贴装、集成电路的封装、以及ECU的集成与测试。 六、 汽车制造流程与质量控制 本书的最后部分将聚焦于汽车的整体制造流程以及贯穿始终的质量控制体系。 1. 冲压车间： 介绍大型冲压设备（如伺服冲压机），模具设计与制造（如级进模、复合模），以及冲压件的精度要求和表面质量控制。 2. 焊装车间： 详细介绍车身焊接工艺，包括点焊（电阻焊）、弧焊（MIG/MAG）、激光焊等，机器人焊接的应用，以及车身焊装线的自动化程度和精度控制。 3. 涂装车间： 阐述汽车涂装的各个工序，包括前处理、电泳、中涂、色漆、清漆，以及自动化喷涂设备、三废处理技术（ VOCs排放控制）。 4. 总装车间： 介绍汽车总装线的流程，包括内饰装配、动力总成安装、底盘安装、门窗安装、电器线束布线等，以及自动化拧紧设备、在线检测设备的应用。 5. 质量控制体系： 统计过程控制（SPC）： 介绍SPC在监控生产过程、识别异常波动方面的作用。 尺寸测量与检验： 三坐标测量仪（CMM）、激光扫描等先进测量技术的应用。 性能测试： 发动机性能测试、制动性能测试、排放测试、NVH（噪声、振动、声振粗糙度）测试。 可靠性试验： 盐雾试验、耐久性试验、环境适应性试验。 质量管理体系认证： 如ISO/TS 16949（现IATF 16949）等汽车行业质量管理体系标准。 通过对上述各环节的详细阐述，本书旨在为读者提供一个全面、系统、深入了解现代汽车制造技术与实践的知识平台。本书的编写力求理论与实践相结合，既有对技术原理的深入解析，也有对实际生产中常见问题及解决方案的探讨，希望能为汽车工程专业的学生、技术人员以及对汽车制造感兴趣的读者提供有价值的参考。

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