當(dāng)對(duì)汽車(chē)的制造成本給予應(yīng)有的重視時(shí)，人們逐漸開(kāi)始探索采用現(xiàn)代化技術(shù)的可能性。而當(dāng)今汽車(chē)制造技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)則是，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的計(jì)算機(jī)輔助工藝計(jì)劃、控制和管理，并采用自動(dòng)化的生產(chǎn)系統(tǒng)，以使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到高度的一致性。
主要零部件的現(xiàn)代制造技術(shù)
1. 鍛造和鍛壓成型
當(dāng)今的鑄造、鍛壓工序都已基本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。利用成品零件的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)CAD/CAM技術(shù)，根據(jù)毛坯的幾何形狀信息選擇有關(guān)的制造工序，設(shè)計(jì)并制造有關(guān)的模具及工具，實(shí)現(xiàn)了對(duì)品種的多樣化、高質(zhì)量和縮短試制周期的復(fù)雜要求。
鑄造、鍛造和沖壓車(chē)間所使用的現(xiàn)代化設(shè)備，可以生產(chǎn)出誤差很小的非切削加工零件。它們非常接近最終的工件尺寸，使得后續(xù)切削量大大減少，從而省去了大部分精加工工序。
在 鍛造溫度下從棒料上切下毛坯，由于材料體積的一致性，使之可以在封閉鍛模中鍛造。它所達(dá)到的精度介于普通鍛造和實(shí)心工件冷擠壓之間。緊接在鍛造之后，利用 鍛造余熱，在同一車(chē)間內(nèi)對(duì)工件進(jìn)行熱處理。上例與傳統(tǒng)工藝相比，可節(jié)約材料20%、能源30%，生產(chǎn)率提高了300%。
2. 主要零件的制造
由于在切削加工前提高了工件的尺寸精度，工件粗加工的勞動(dòng)量大大降低。對(duì)尺寸精度和表面光潔度更求的提高，使得對(duì)精加工工序的要求也相應(yīng)提高。同時(shí)，新的刀具材料和大功率、高剛度機(jī)床的應(yīng)用，也降低了生產(chǎn)成本。
在大批量生產(chǎn)中，組合機(jī)床自動(dòng)線仍然是最經(jīng)濟(jì)的設(shè)備。在組合機(jī)床自動(dòng)線中，采用數(shù)控裝置已經(jīng)能以較小的代價(jià)獲得一定程度的柔性。例如，在各種發(fā)動(dòng)機(jī)系列中，可以在同一條線上加工不同缸數(shù)的汽缸曲軸箱。
零 件自動(dòng)識(shí)別裝置和可編程控制機(jī)構(gòu)，可以使一組不同的零件按任何給定的順序進(jìn)行加工。根據(jù)檢驗(yàn)站測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行控制，可以確保達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。各個(gè)加工 工位之間的緩沖存貯區(qū)，在降低停工工時(shí)方面有著重要作用。具有故障點(diǎn)識(shí)別能力的機(jī)器診斷系統(tǒng)和自動(dòng)換刀裝置，可以減少車(chē)間的停工時(shí)間。
隨著品種的增加和每個(gè)品種批量的相應(yīng)減少，要求生產(chǎn)裝備具有更大的柔性。例如，把加工中心、 傳送裝置和控制系統(tǒng)結(jié)合為一體的柔性制造系統(tǒng)，一般都是經(jīng)濟(jì)的制造方案。統(tǒng)一協(xié)調(diào)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以完成控制功能和編程功能。在這類(lèi)系統(tǒng)中，還具有工件和 工具的供應(yīng)和質(zhì)量保證功能。在樣品試制和改進(jìn)零件的生產(chǎn)中，這種系統(tǒng)最為有效。采用可交換的托板系統(tǒng)，將使這類(lèi)系統(tǒng)的工作更加合理。
柔性制造系統(tǒng)也被用于后軸支座的焊接。采用機(jī)器人操作焊槍并控制焊接過(guò)程中的電流大小，保證了焊接的高精度、低飛濺，從而實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的全自動(dòng)化。
在要求低傳熱和小變形的焊接時(shí)，可以采用自動(dòng)激光焊接設(shè)備。例如，采用激光焊接工藝焊接柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的挺桿座。為了生產(chǎn)這種零件，把兩個(gè)深拉伸的零件沿其周邊焊在一起。這種工藝在大批生產(chǎn)的條件下，其變形量在30μm以下。
3. 主要零部件的裝配
在 主要零部件的裝配方面，由于尺寸精度高和工件剛性大，越來(lái)越多地使用相互聯(lián)接的組裝設(shè)備。在一些特殊作業(yè)中，如插入、螺釘連接和壓裝作業(yè)，都已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng) 化。測(cè)量控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先確定的目標(biāo)值進(jìn)行監(jiān)視，還可把調(diào)整工作納入該系統(tǒng)。例如后橋軸組裝時(shí)，在模擬承受全車(chē)重量的條件下，自動(dòng)調(diào)節(jié)車(chē)輪內(nèi)傾和外傾，可 達(dá)到3分的角度精度。
4. 表面光整技術(shù)
近幾年來(lái)，在減輕重量方面，以成形的鈑金工件取代實(shí)心工件的目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，在行走系統(tǒng)方面也是如此。因此，以防生銹對(duì)零件表面光整技術(shù)的要求也越來(lái)越為嚴(yán)格。例如，在前軸的自動(dòng)噴漆中采用工業(yè)機(jī)器人，由過(guò)程控制計(jì)算機(jī)調(diào)用相應(yīng)的噴漆程序。與普通手工噴漆相比，自動(dòng)噴漆車(chē)在防銹和漆霧擴(kuò)散方面都有很大改進(jìn)。噴槍能夠更準(zhǔn)確地指向工件輪廓，從而使油漆的消耗量減少30%。
5. 控制過(guò)程
在自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備中，裝備了計(jì)算機(jī)輔助的機(jī)器監(jiān)視系統(tǒng)。目前使 用的系統(tǒng)可連續(xù)監(jiān)視多條組合機(jī)床自動(dòng)線中各臺(tái)機(jī)器的運(yùn)行，能分析和顯示最新信息。例如，出現(xiàn)故障的部位也可匯總生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)字，從而能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)， 并有效地預(yù)以消除。對(duì)于在最大負(fù)載下工作的設(shè)備，采用這些監(jiān)視系統(tǒng)是非常重要的。它能保證以最高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出規(guī)定數(shù)量的產(chǎn)品。
6. 質(zhì)量保證
測(cè)量和檢查數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量保證系統(tǒng)記錄和處理，并與有關(guān)生產(chǎn)工藝相聯(lián)系。這樣，在各個(gè)零件制造的早期階段，就有了直接查找原因的質(zhì)量管理作為保證。
大部分工件都在納入生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)測(cè)量站進(jìn)行檢驗(yàn)。在主要成品件的性能試驗(yàn)中，其存儲(chǔ)、傳送、校驗(yàn)和評(píng)價(jià)都由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)菜單控制和管理。測(cè)量結(jié)果被處理成可直接評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)，如果發(fā)現(xiàn)有缺陷，就自動(dòng)與可能出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)聯(lián)系。
汽車(chē)的現(xiàn)代制造技術(shù)
汽車(chē)制造主要包括車(chē)身制造和整車(chē)裝配，對(duì)卡車(chē)來(lái)說(shuō)，還包括車(chē)架制造。
1. 沖壓車(chē)間
在制作沖壓件的板料中，有97%是以卷料形式提供的。卷料一般要在沖壓線上經(jīng)過(guò)幾個(gè)步驟才能使之成為成品沖壓件。通過(guò)機(jī)械式送料機(jī)構(gòu)或工業(yè)機(jī)器人，把工件從一臺(tái)沖床送到另一臺(tái)沖床。
為使平整的儀表面板成形，常使用占地面積小、投資少的多級(jí)模沖床。利用模具的往復(fù)機(jī)構(gòu)移動(dòng)工件，可使循環(huán)時(shí)間縮短50%。
滑臺(tái)式?jīng)_床與普通沖床相比，更換模具的時(shí)間減少了75%。模具的調(diào)整在沖床外面進(jìn)行，利用其自身的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，工件從側(cè)面進(jìn)入機(jī)床，從而使沖壓的平均循環(huán)時(shí)間顯著縮短。
沖壓后的成品，由無(wú)人操作的傳送系統(tǒng)送入全自動(dòng)行道式料架。計(jì)算機(jī)輔助料庫(kù)管理系統(tǒng)使庫(kù)存量和工具更換管理更加合理化。同時(shí)，占用的流動(dòng)資金也盡可能少。
沖 模及沖壓件的質(zhì)量主要取決于所采用的技術(shù)手段及其使用經(jīng)驗(yàn)。采用CAD/CAM技術(shù)的目的不僅是為了提高質(zhì)量，而且也為了減少開(kāi)發(fā)工作所需的時(shí)間。它的內(nèi) 容從記錄汽車(chē)車(chē)身模型的幾何數(shù)據(jù)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)做樣件、樣板和模板，確定生產(chǎn)工藝過(guò)程和制作加工圖，直到數(shù)控加工沖壓工具。
2. 車(chē)身制造
過(guò)去，在多點(diǎn)焊接工廠內(nèi)，按車(chē)型焊接車(chē)身被看作是最為經(jīng)濟(jì)的制造方法?，F(xiàn)在出現(xiàn)了利用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行點(diǎn)焊的柔性制造方式。事實(shí)證明，把按車(chē)型號(hào)進(jìn)行定位焊接和柔性焊接結(jié)合起來(lái)是非常經(jīng)濟(jì)有效的方法。使用這種方法焊接的車(chē)身，尺寸精度高于全部采用#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#工業(yè)機(jī)器人的車(chē)身焊接線。其優(yōu)點(diǎn)如下：
□ 生產(chǎn)各種車(chē)型的柔性大。在同一條線上可以同時(shí)焊接幾種不同車(chē)型系列，整個(gè)產(chǎn)品系列都可達(dá)到最大生產(chǎn)率，從而避免了生產(chǎn)個(gè)別車(chē)型系列時(shí)生產(chǎn)能力的過(guò)剩。
□ 生產(chǎn)未來(lái)車(chē)型的柔性大。當(dāng)生產(chǎn)新車(chē)型時(shí)，大部分設(shè)備仍可繼續(xù)使用，只有傳送系統(tǒng)和焊接工位需要改動(dòng)。
□ 改變產(chǎn)量的柔性大。通過(guò)增加工業(yè)機(jī)器人，可使循環(huán)時(shí)間進(jìn)一步縮短，所花的時(shí)間和資金都很少。
□ 投資少。與普通技術(shù)相比，對(duì)一種車(chē)型而言 ，采用柔性車(chē)身生產(chǎn)設(shè)備所需費(fèi)用約少20%。
在自動(dòng)熔焊中，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用日益廣泛。它可利用傳感器來(lái)識(shí)別焊縫的起點(diǎn)，調(diào)整機(jī)器人已編好的動(dòng)作程序。用電子方法監(jiān)視焊接參數(shù)，可以進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量。
在車(chē)身生產(chǎn)的各種工步之后，由中央測(cè)量站實(shí)施質(zhì)量控制。兩個(gè)專(zhuān)門(mén)用于測(cè)量的工業(yè)機(jī)器人按照規(guī)定的檢查程序，掃描檢測(cè)整個(gè)車(chē)殼，測(cè)出超差的分析結(jié)果直接轉(zhuǎn)換成焊接設(shè)備的修正參數(shù)。
3. 車(chē)身涂裝
利用靜電高速回轉(zhuǎn)噴霧裝置涂敷厚層膩?zhàn)雍捅砻嫱科?，裝置的利用率可達(dá)80%。通過(guò)跟蹤系統(tǒng)和沿著車(chē)身移動(dòng)的工業(yè)機(jī)器人，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、行李箱蓋、門(mén)槽和車(chē)輪拱圈噴漆，可使噴漆間的穿堂風(fēng)大為減少。工業(yè)機(jī)器人還可用于汽車(chē)下底盤(pán)的聚氯乙烯保護(hù)涂層和發(fā)動(dòng)機(jī)隔板的聚氯乙烯封焊。而對(duì)于塑料飾件的靜電噴漆時(shí)，則必須提供導(dǎo)電的底漆。
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