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1、第四讲 汽车装配新技术,长安大学材料科学与工程学院 报告人 刘胜林,报告内容, 整车装配工艺概况 汽车装配新技术及发展趋势 冲压件的检测,1 汽车装配概述,现代汽车工厂的总装车间，是机械行业现代化大规模生产的典型代表，是现代各种先进生产技术、先进生产理念的集合。总装车间工艺设计综合了现代轿车的先进生产工艺、现代化生产设备和检测设备，以现代物流技术、信息技术，计算机技术为支撑，是一项系统工程。,长安汽车总装车间,1.1 整车装配工艺概况,整车装配线,一般是指由输送设备(空中悬挂和地面)和专用设备(如举升、翻转、压装、加热或冷却、检测、螺栓螺帽的紧固设备等)构成的有机整体。,浙江台州路桥的吉利汽车
2、总装车间,整车装配所用的主要设备,包括:装配线所用输送设备、发动机和前后桥等各大总成上线设备、各种油液加注设备、出厂检测设备以及各种专用装配设备。,1) 输送设备,输送设备主要用于总装配线、各总成分装线以及大总成上线的输送。完成汽车装配生产过程最重要的设备之一是汽车总装线。,哈汽集团整车装配生产线上输送设备,输送设备的种类,输送设备有刚性和柔性两类。刚性输送设备主要有板式输送带、普通悬挂输送机这类设备国内完全能够制造生产,并且质量可靠。,柔性输送设备的种类,第一种是整车柔性输送设积放式悬挂输送机和自行葫芦输送机,这种设备80年代末我国一些设备生产厂引进了国外先进术,因此,这种设备目前国内能够制
3、造并且质量可靠;,第二种是发动机、变速器、前后桥等大总成柔输送设备(中型非同步输送线),这类设备国内能设计制造,但质量不过关,设备寿命短;,第三种是气滤清器、减振器、微电机等零部件柔性输送设(轻型非同步输送线)。该种设备国内能够设计造,并且质量可靠。,2) 大总成上线设备,大总成上线设备是指发动机、前桥、后桥、驾驶室、车轮等总成在分装、组装后送至总装配线并在相应工位上线所采用的输送、吊装设备。车轮上线一般采用普通悬挂输送机和积放式悬挂输送机。发动机、前桥、后桥、驾驶室等大总成上线,传统的方式是采用单轨电动葫芦或起重机。,随着汽车装配的机械化、自动化水平的提高,目前各大总成上线普遍采用自行葫芦输
4、送机和积放式悬挂输送机,也有少数厂家采用了带有升降装置的电动磁轨小车(AGV)自动上线（自动引导小车(AutomatedGuideVcbicle-AGV)） 。,货厢涂装线(自行葫芦输送机),XD单轨小车悬挂输送机自行葫芦,积放式输送机是一种自动化程度较高的综合性空间储运系统,宽推杆积放式悬挂输送机,天津SEW（德国）有限公司积放式悬挂输送机,3) 各种油液加注设备,随着轿车技术的引进,燃油、润滑油、清洁剂、冷却液、制动液、制冷剂等各种加注设备的水平也有了很大的提高,由过去的手工加注发展到采用设备定量加注,直到自动加注。尤其是在轿车装配中,普遍采用具有抽真空、自动检漏、自动定量加注等功能的加注
5、机,保证加注的质量。,汽车装配线黄油加注机（适用于给车桥、 轮毂、轴承、密封圈等）,普通定量加注设备,国内能够计 制造,并且质量可靠。抽真空定 量加注设备国还不过关,需要引 进。,加注系统、清洗液加注系统,润滑油加注中央控制监控系统,制动液真空加注机,4) 专用装配设备,随着汽车产量的提高和对质量的高要求,高效专用的装配设备进入装配线。现已广泛应用于整车装配的主要专用装配设备有:车架打号机、底盘翻转机、螺纹紧固设备、车轮装配专用设备、自动涂胶机、板簧衬套压装机、液压桥装小车等。,普通螺栓拧紧设备,国内够制造生产,并且质量可靠;定扭螺栓拧紧设备,内少数厂家也能够生产,但设备可靠性差。这类备目前以
6、引进为主。,目前我国各类汽车产品装生产线上的各类专用装配设备,一部分是随着引产品制造技术引进的;另一部分是通过消化引进备自行设计制造的。,5) 出厂检测设备,整车出厂试验的水平也有较大的提高,由过去采用室外道路试验发展到现在采用室内检测线。出厂检测线一般由前束试验台、侧滑试验台、转向试验台、前照灯检测仪、制动试验台、车速表试验台、排气分析仪等设备组成。,汽车整车出厂检测线,武夷汽车制造公司汽车出厂检测,整车出厂检测线网系统,汽车装配装备制造水平现状,先进的装配工艺需要先进的工艺装备,工艺装备设计制造水平,对保证高效率的生产和高质量的产品至关重要,也是汽车装配技术水平的标志。随着我国汽车工业的发
7、展,我国从国外引进了大量先进的设备,使汽车工业装备水平有了很大的提高;同时,许多设备制造企业也纷纷引进技术,购买产品生产专利权,合资合作生产国内急需的装备。,从整体来说,国内的装备制造水平尚不能满足汽车工业发展的需要,几大轿车厂所用设备70%都是引进设备。就装配工艺装备而言,与其它工装设备相比,由于技术要求高(特别是试验设备),且大多为非标设备,我国设备厂家开发装配设备难度较大,导致我国装配设备的发展落后于其它设备的发展。,2.汽车装配技术及装配工艺装备的发展趋势,汽车装配技术发展趋势,汽车装配工艺装备发展趋势,2.1 汽车装配技术发展趋势,近年来,随着汽车消费市场需求的个性化和多样化,汽车装
8、配作业也从传统的单一品种、大批量生产向多品种、中小批量转化,装配生产的批量性特点趋于复杂,安装零件的品种、数量进一步增多,对零部件的接收、保管、供给、装配作业指导等都提出了新的要求。,装配技术的发展方向,逐步向装配模块化、自动化装配技术与柔性装配系统(FAS)、汽车虚拟装配系统(AVAS)发展。,1) 装配模块化,所谓模块,是指按汽车的组成结构将零部件或子系统进行集成,从而形成一个个大部件或大总成。而生产装配模块化,即汽车零部件厂商生产模块化的系统产品,整车厂商只对采购的模块化产品进行装配即可完成整车生产。,德国奔驰、宝马等高端车型均采用模块化装配,采用模块化装配（如仪表板模块、底盘部件模块、
9、车头模块）, 总装车间装配工艺采用了先进的模块装配工艺，共有驾驶舱模块、发动机预装模块、前围模块和门预装模块。各模块在分装线上装配，减少了总装工作量，确保了部套质量，进而提高了总装配质量。,装配车间采用国际上流行的模块化装配模式,模块化装配，检测设备-世界知名的德国 杜尔公司,采用计算机控制的德国werner公司自动气动刻划式打印机打印底盘号，其中底盘号可以通过键盘选择、条码读取及网络读取，并具有车型选择、数字累加、信号输出等功能，打印的字高、字度及字一母可通过软件来进行调整，既保证打印底盘号正确性，又具有一定的柔性。, 喷蜡采用德国wagner公司生产的设备，对部分零件喷防腐蜡。 为了降低电
10、器装配的返修率，提高整车电器的可靠性，增加了对驾驶舱和门模块的电器在总装前的预检查。, 车轮装配采用计算机控制的德国BOSCH公司制造的多头螺栓装配机，能进行扭矩和角度的控制，并具有存储和打印功能，对存储的数据可以进行多种数据统计和分析，通过分析可以发现问题，从而及时采取措施，提高产品质量,卡车车轮装配生产线,有些车轮装配时需要用大扭力风枪，也 会要求有PCD垫片, 在总装流水线上加制动液、制冷剂R134a、冷却液和动力转向伺服系统的液体，均采用德国Schenck公司先进的加液设备。其中加制动液采用先加压试验后抽真空再加液，加注制冷剂R134a采用先抽真空、泄漏检查，再补抽真空，然后加液，从而
11、大大提高了空调制冷效率，及时发现并排除空调制冷系统的泄漏。,申克SCHENCK振动传感, 对整车所有的D类螺栓用德国进口的高精度扭矩扳手及设备进行扭矩测量和控制，保证质量的可靠性，对紧固件扭矩进行可靠有效的控制。,德国HBM公司T5动态扭矩传感器,德国PLARAD电动定扭矩扳手 精度高、 输出扭力可调精度达3%,螺丝自动上料及拧紧机,2） 柔性自动化制造技术,简称柔性制造技术。自1967年由英国莫林斯(molins)公司提出以后，至今已发展了30多年。由于柔性制造技术是管理技术和制造技术的有机集合换句话说它是以数控技术为核心，以计算机技术、信息技术、检测技术、质量控制技术与生产管理技术相结合的
12、先进制造技术，因而被世界各国所重视，并在发达国家的制造业中得到了广泛的应用。,柔性制造技术的优越性,既解决了近百年来中小批量和中大批量多品种加工自动化的问题，亦很好地适应了产品不断迅速更新的需求；即解决了20世纪60年代以来一直是以提高切削用量、减少切削时间，缩短或重合辅助时间为手段，来达到提高生产率效果不理想的问题。,柔性制造技术的特点,1)具有较高的柔性、机构性和通用性； 2)转产快、准备时间短； 3)设备利用率高，可实现无人看管24h连续工作； 4)加工质量高且稳定； 5)所需费用低； 6)相同产量占地面积是传统设备的60。,由此可见，正是由于柔性制造技术的这种高效、灵活的特性使其成为实
13、施敏捷制造、并行工程、精益生产和智能制造系统的基础，且应用日益广泛已成为整个机械制造领域的核心技术。,几种柔性制造技术的类型,柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化、柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群，普遍认为凡是侧重于柔性，适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。目前，按规模大小划分为以下几类。,2.1）柔性制造系统(FMS),关于柔性制造系统(FMS，Flexible Manufacturing System)的定义很多，权威性的定义有：美国国家标准局把FMS定义为：“由一个传输系统联系起来的一些设备传输装置把工件放在其他联结
14、装置上送到各加工设备使工件加工准确、迅速和自动化。,柔性制造系统(FMS) 的特征,由一个物料运输系统将所有设备连接起来，这些设备不限于切削加工设备，也可以是电加工、激光加工、热处理、冲压剪切设备以及装配、检验等设备；可以进行没有固定加工顺序和无节拍的随机自动制造。,刀具系统,小型计算机集成制造系统,目前反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS，日本从1991年开始实施的“智能制造系统”(IMS)国际性开发项目，属于第二代FMS；而真正完善的第三代FMS预计21世纪10年代后才会实现。,2.2) 柔性制造单元(FMC),一般由加工中心机床与自动更换工件(AutomatedWork-piece C
15、hanger-AWC)的随行托盘(pallet)或工业机器人以及自动检测与监控技术装备所组成。由多台和存储，以及必要的工件清洗和尺寸检查设备，并由高一级的计算机对整个系统进行控制和管理。可实现多品种的全部机械加工。,FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6-8年，FMC可视为一个规模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展的一种产物，其特点是实现单机柔性化及自动化，具有适应加工多品种产品的灵活性。迄今已进入普及应用阶段。,2.3) 柔性制造线(FML),它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、机床：亦可采用专用机床或CNC
16、专用机床，对物料搬运系统柔性的要求低于FMS，但生产率更高。,它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DSC)为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，其技术已日臻成熟，迄今已进入实用化阶段。,2.4) 柔性制造工厂(FMF),FMF是将多条FMS连接起来配以自动化立体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM。并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际，实现生产系统柔性化及自动化。进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。,FMF是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表，其特点是实现工厂柔性化及自动化。,2.5) 柔性装配系统(Flexible Assembly System,简称FAS),由控制计算机、若干工业机器人、专用装配机及自动传送线等组成。,一种多品种自动装配系统。
