未来十我国汽车整车制造装备探析

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1、未来十年我国汽车整车制造装备探析机械工业笫九设计研究院高级工程师车启英、王晓政、整车制造装备概况汽车制造装备可以分为整车制造装备和零部件制造装备。零部件制造装备主要有金属切削机床生产线、精密锻造生产线及制造单元、铸造生产线、测试设备、激光和焊接设备、数控刀具系统、热处理等。整车制造装备可以分为冲压口动化生产线（冲压）、车身焊接和装配自动化生产线（焊装）、喷涂自动化生产线（涂装）和整车装配口动化生产线（总装），四者共同构成了整车制造的“四大工艺製备”。1、冲压汽车特别是轿车车身绝大部分是冲压件，曲面形状复杂

2、，要求有较高的尺寸精度和较小的表而粗糙度值。此外，汽车冲压件是大批量生产，品种繁多，如顶盖、挡泥板、车身侧护板、地板、发动机罩、保险杠等，为提高生产率，必须采用机械化、半自动化或全□动化流水线生产。冲压生产线通常有两种形式，一种是单机连线，另一种是采用多工位压床生产线。单机连线是将多台压床按工序贯通排列，期间采用机械手、传动装置或机器人完成上、下料和零件传送工作。这种生产线冇独立同步式和全自动同步式两种，前者压床的运转各自独立，输送带控制生产节拍，设有柔性中间存储装置使各压床组形成独立同步机组，这种作业线

3、的性能比较灵活；后者给料作业、压床运转等均同步连续进行，工作效率高。近年来，汽车冲压件生产出现多工位床床代替单工位丿床的趋势。多工位压床是口前最先进、自动化程度最高的冲压设备，其工位数有5工位、6工位、8工位等。多工位压床占地而积小、电力消耗低、生产效率高，其作业成本比一般压床流水线低很多。先进的多工位压床使用微处理机控制的可编程序控制装置，使得口动化程度更高。1冲压工艺变化趋势彳工艺组成变化趋势下料工艺手工火焰切割一手工火焰仿型切割一手工等离子切割一CNC等离子切割-CNC激光切割机械剪板机一液压剪板机

4、一开卷剪切线一CNC开卷剪切线模具状态及制造工艺模具：单工序模具一复合工序模具一多工位级进模具一多点成形加工方法：手工仿型加工一普通NC加工一高速强力NC加T刀具：高速钢刀具一破质合金刀具一陶瓷刀具一涂层刀具热处理工艺：普通淬火一真空淬火一氮化一涂层压力机普通压力机一NC压力机一I苗速NC压力机一髙效多工位压力机一电动伺服压力机材料物流方式设计软件生产线状态普通钢板一涂层钢板一单一厚度钢板一多厚度激光拼焊复合钢板手工机械搬运一机械手搬运一机器人搬运手工绘图一二维CAD-三维CAD-CAD/CAE/CAPP

5、/CAM集成完全人工机械牛产线一半自动生产线一全自动生产线一柔性集成（工艺、物流、检测、信息系统-体化）生产线2、焊装车身焊接通常称焊装，是将车身冲压零件组装和焊接成符合产品设计要求的白车身（即未经油漆的车身）。以轿车为例，在车身焊装过程中，先将整个车身分成几个犬的总成进行焊装，如地板总成、发动机舱总成、左侧围总成、右侧围总成、后围总成、顶盖总成、左车门总成、右车门总成、发动机罩总成、行李箱盖总成、左右翼子板总成等，然后再将这儿个大的总成焊装成白车身。车身上的小分总成一般在单机上进行焊装，各大总成的焊装和

6、车身焊装则在流水生产线上完成。因此，通常车身焊装需建立十几条生产线，生产线上配备齐种焊接设备和工具、定位和夹紧工装、机械化运输系统、生产过程控制和质量检测与控制系统、安全防护设施等。生产线之间的运输通常用悬挂式输送机和搬运机械手等完成。车身焊装所用的焊接方法以电阻焊居多，一般占焊接总量的90%以上，主要是电焊和凸焊，其生产率高、成本低。所用的设备冇悬挂式电焊机、固定电焊机、多电焊机、螺柱焊机、焊接机器人等。目前焊接机器人被越来越广泛采用，并出现了机器人焊装线和无人操作机器人焊装车间。采用焊接机器人可使焊接

7、质量稳定，但投资较人，发展中的点焊逆变电源变压器将使焊接变压器的体积大大缩小，进一步推进自动化焊接技术的发展。彳为了在同一条焊装线上组织生产儿种不同品种而工艺相似的车身，已经出现了混流生产的柔性焊装线，它通常用机器人点焊和更换夹具来实现。焊装工艺变化趋势勺工艺方法手工气保焊一手工电阻焊一机器人电阻焊一压钏连接焊装夹具单个手动夹具一联动机械夹具一PLC控制联动夹具一CNC控制联动三维组合柔性化夹具焊装设备弧焊变压器一电阻电焊机一激光焊设备一压钏设备物流方式手工机械搬运一PLC控制（自行葫芦）机械板链搬运涂装

8、生产线是完成对工件表面喷涂保护层或装饰层的工业涂装成套设备。随着我国工业产品生产能力的增强，涂装生产线在生产领域中的应用越来越广泛，技术水平、自动化程度也大大捉高。涂装生产线主要由前处理设备、喷涂设备、烘干固化设备、输送设备、电气控制系统等设备组成。各组成设备在输送设备及输送链的吊连卜被有序地组织在一起，完成对工件的涂装作业。'为保证喷漆质量，车间厂房环境要求较高的清洁度，并注意将产尘区与喷漆工作区分开。喷漆之前需进行预处理。