冲压、车身、涂装、总装

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成都第二绕城高速公路东段北京现代汽车制造四大工艺北京现代汽车有限公司成立于2002年10月18日，由北京汽车投资有限公司和韩国现代自动车株式会社共同出资设立，现有员工15,000余人，累计产销量已突破500万辆。北京现代是中国加入WTO后被批准的第一个汽车生产领域的中外合资项目，被确定为振兴北京现代制造业、发展首都经济的龙头项目和示范工程，这均可得益于其冲压、车身、涂装、总装四大现代化汽车生产工艺流程的生产设备、生产技术均在国内汽车厂商中处于领先地位。一、冲压车间在冲压车间，一卷一卷的钢材板料首先通过600吨开卷线完成开卷、剪切、清洗等工作，然后通过5400吨联动压力机生产线，形成组成汽车车身的冲压件。1、开卷：就汽车制造业而言，生产一辆汽车最主要的原料消耗来源，是需要耗费大量的钢材进行对车身整体结构的构造。而对于像北京现代第二工厂这样需要进行大规模、大批量生产的制造厂来说，如何将钢板进行成批量、高效率的运输与备料，是进行一切生产作业前的第一道难题。由于钢板较大的重量，加上其本身扁平结构所占据大量侧面空间的特性，将钢板收束为钢卷形式，使用开卷生产线对其进行开卷、剪切、清洗、传送至下步工序的生产工艺，几乎是所有汽车制造企业唯一共同的选择。开卷生产线基本由上料车、开卷机、中间桥、粗校机、精校机、分条剪切机、堆垛、收料等组成。其中，上料车能够上下左右升降移动，使钢卷进入开卷机芯；开卷机用于承载钢卷，液压胀紧；中间桥：用于引导钢板从粗校进入精校，有利于两台校平机的速度调节；粗校机以校平辊对钢板进行粗校平；精校机继续由校平辊对钢板进行精整校平；分条剪切机以液压驱动、进行横向剪切；堆垛、收料后，经校平、剪切后的钢板被码平，气动落料，清洗后传送进入冲压工序。2、冲压：将钢板板材加工为车身零件，需要在保证效率与可靠性的前提下，对其进行空间结构上的极大改变。汽车车身有待加工的各类零件，大体上都以板片状、壳状、容器状等外形为主。同时，为保证车身结构的轻巧、坚韧；车体外形的美观、空气动力性能优越等要求，汽车车身的零件一般都带有加强筋、加强肋、结构起伏、翻边、光滑表面、流线型曲面外观等复杂结构特征。因此，传统机械加工的车削、铣削、磨削等加工方法无法达到这些复杂结构特征的加工要求；其它塑性加工的铸造、锻压等加工方法也无法实现生产效率、精度保证等加工要求。冲压加工，成为了制造汽车车身零部件的主流选择。冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在冲模里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成特定所需冲件的专用工具。没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备（压力机）和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台联动压力机（单工位或多工位的）上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低。此外，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点：因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，所以冲压加工不仅生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化；页脚内容5

1成都第二绕城高速公路东段由于冲压时模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征；冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高；冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，因而是一种省料、节能、成本较低的加工方法。冲压车间的5400吨联动压机生产线制件传送采用世界领先的Robobeam移送装置，冲压自动化率达到100%，其生产速度可达12.5次/分，可以独立高效的完成各种汽车小型、中型、大型冲压件。在6台德国DEMAG的世界顶尖级天车配合下，冲压车间更换模具时间缩短到6分钟，冲压机的吨位越大，可制作冲压件的钢板的厚度也越大。因为钢板厚度每提升1毫米，冲压的力量就要求成几何数位来增长。如此高吨位的全自动化冲压生产线在全国都是罕见的。被开卷、剪切、清洗过运输过来的钢板在冲压线上被联动压力机分别冲压为相应的车身零件，随后，这些零件经过分类、暂存，便运送至下一个加工车间——车身车间。二、车身车间在车身车间，运送来的车身各部位零件将在这里完成拼接，初步完成一辆汽车最初的车身结构的定型，随后进入下一车间进。车身零件的拼接是整车制造得以实现的基础，这需要经过焊接、涂胶和搬运等工作为后面的工艺保证可靠性与精度，而这之中最为重要的，便是焊接加工。1、焊接焊接，也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式使金属或其他热塑性材料焊件达到原子间结合，从而实现工件连接的制造工艺及技术。对于汽车车身的拼装这类永久性连接而言，相较于螺栓连接、铆接等机械连接方式与铸造、锻压等塑性连接方式，焊接所实现的连接节省了金属材料，减轻结构重量，经济效益更好（焊接可结构比铆接结构重量可减轻15%～20%，比铸件轻30%～40%，比锻件轻30%）；同时，焊接简化了加工与装配的工序，生产周期短，生产效率高；原子间连接的连接方式，使得焊接连接的结构强度高，接头密封性好，并能为结构设计提高较大的灵活性；而且，焊接过程易实现机械化和自动化。然而，焊接加工，一直以来都是要求极为细腻的一类加工难点。焊接需要进行原子间连接的微观条件原理，决定了宏观条件下的焊接结构应力集中变化范围比铆接等结构更大，有较大的焊接应力和变形；且焊接接头具有较大的性能不均匀性，接头中必然存在一定数量缺陷，存在焊接接头的整体性难以提高等问题。而由于下一步涂装工序对整体密封性的极高要求，传统焊接加工中的手工电弧焊等易产生焊缝的加工方式无法满足这一加工要求。车身车间采用全自动机器人激光焊接，并配备检测工位即时处理的方式，全方位尽一切可能的解决了对焊接加工过程中所出现的问题。车身车间拥有高精密机器人266台，焊接自动化率达100%。7轴机器人和部分8轴机器人的使用，可以完成更细致的焊接、涂胶和搬运等工作。生产线大量采用的伺服焊机和激光焊接技术，使用恒定的直流电稳定的控制焊钳的位移，保证了焊点的质量。车身组装线的滚动胎上可以布置四种不同车型的夹具，实现四种车型同线柔性化生产。车身补焊等生产线配有来自奥地利的福尼斯二氧化碳焊接机器人和钎焊机，数字化的焊接过程控制实现了无飞溅焊接，并形成均匀平整的焊接表面成型，大大提高了白车身熔化焊焊接质量一次合格率。新的生产线增加了ACS质量检测工位，采用三坐标自动检测系统设备，由机器人在线测定白车身的精度，根据测定数据的偏移量，分析车身的焊接误差散布倾向并发现问题车，对出现问题的不合格车身及时进行修整，以维持稳定的白车身质量。2、涂胶与搬运在进入大规模自动化生产以来，涂胶、搬运等工作便转移为机器人流水线自动化完成。比如对汽车的顶棚横梁和发动机盖等不同型号工件的涂胶工作，基本均由涂胶机器人页脚内容5

2成都第二绕城高速公路东段直接完成。而配合四种不同车型的夹具的搬运流水线，能高效、准确地实现四种车型同线柔性化生产。在完成了对车身的焊接、涂胶与组装之后，已具有初步整体结构的车身便进入涂装工厂进行下一步加工。三、涂装车间完成了车身整体结构的初步拼接，便需要为这些“钢显本色”的白车身加上兼有美观与保护作用的车漆了。与对车辆的涂装看似简单，实际上为了保证车辆涂装效果的整体统一与前后一致性，同时满足防腐蚀、抗老化、防锈、环保、美观、自动化等一系列要求，涂装向来都是反映工程机械产品的表面制造工艺中的一个重要环节，作为全车产品最直观的外形特征，产品外观涂装质量不仅反映了产品防护、装饰性能，而且也是构成产品价值的重要因素。车辆的涂装经过电泳、密封胶、中涂、上涂四大关键核心工艺，按整体共分19道工序的精细作业，每道工序都严格的按照近乎苛刻的作业标准执行。涂装车间拥有世界先进涂装机器人40台，由机器人自动识别并完成喷漆工作。在进入下一步的涂装工艺之前，首先要进行的是白车身的前处理。1、前处理前处理是直接影响涂层使用寿命和装饰效果的重要环节，通过一系列的化学反应，在电泳前附着上致密的磷化膜，能为后续的涂装奠定耐腐、抗锈、易于附着的良好基础。采用同样的油漆，仅仅是前处理的不同，其车身耐腐蚀性就相差数倍。前处理的工序可细分为：预烫洗、烫洗、预脱脂、脱脂、水洗1、水系2、表面调整、磷化、水洗3、水洗4、纯水水洗1、纯水水洗2、最终纯水喷淋，这13个工序；在这之前，还要先除去车身表面的焊接、研磨、标记线等作业残留的金属粉及污物。在前处理的这13个工序中，每一步都有着各自的工艺要求：烫洗是为了增加车体外表面温度，减少热能消耗并防止脱脂液老化及污染；脱脂是为了清除油污，为磷化提供更好的基地；表面调整是为了使磷化膜的形成提供良好的基地；磷化是为了提高车身涂膜的附着力和耐腐蚀能力并为电泳打下良好的基础；水洗是为了消除表面残留的化学液体，为下一道工序打基础。2、电泳电泳是将具有导电性的被涂物浸渍在电泳涂装槽液中作为阳极（或阴极），在槽液另设置与其相对应的阴极（或阳极），在两极间通直流电一定时间，使电泳涂料发生电化学物理过程，在被涂物上析出均匀、不溶于水的涂膜的一种涂装方法，是汽车涂装近30年最普及的涂底漆方法之一。电泳涂装可分为阳极电泳涂装法和阴极电泳涂装法（北京现代第一工厂、第二工厂采用的方法）。其中，阴极电泳涂装法的被涂物为阴极，所采用的电泳涂料是阳离子型（带正电荷），其漆膜对底材的附着力和防腐蚀有所提高；阴极电泳涂膜的耐腐蚀性显著地优于阳极电泳涂膜；阴极电泳涂膜的泳透力高于阳极电泳涂膜，因而使被涂物的内腔和焊缝泳涂得更好，能得到比阳极电泳更平滑的外观。阴极电泳涂装还具有高效：适用于大的自动化流水线，适用于不同几何形状的部件及各种批件；优质：更高的泳透力提高了工件内腔的耐腐蚀性能；安全环保涂料的使用，低公害，溶剂含量少；经济：全封闭循环，可达到排放为0，涂料的利用率高达95%以上，等诸多优点。电泳涂装是一种特殊的涂膜形成方法，仅适用于电泳涂装专用的水性涂料（简称电泳涂料）。阴极电泳涂料的主要成分包含有去离子水、颜料、溶剂、树脂（环氧树脂、聚氨酯等），能在水中电离为阳离子的聚合物，同时具有高物性（高耐腐蚀性和高抗冲击性）；与钢板的附着性好；与中涂、面漆的配套性好等优点。北京现代汽车所披肩的靓丽外衣便页脚内容5

3成都第二绕城高速公路东段是以纯水为载体的水溶性涂料，相对于传统的溶剂型涂料而言，不仅外观更加鲜艳靓丽，多彩夺目，并且减少了苯类溶剂的使用量，最大限度地减少对自然环境的污染和对人体健康的损害。秉承北京现代一贯坚持的环境保护理念和高度的社会责任感，车辆在生产过程中凭借一流的设备和先进的工艺竭力降低对环境的污染，无不体现出清洁生产的环保理念。电泳的工序包括：电泳、UF（超滤液）冲洗1、UF（超滤液）冲洗2、UF（超滤液）冲洗3、UF（超滤液）冲洗4、纯水水洗1、纯水水洗2、最终纯水喷淋，这8个工序。其中，又以电泳工序作为电泳流程控制的重点。电泳形成水不溶性涂膜，能够经受超滤液和水的清洗；超滤清洗除了有清洗功能外，最重要的是回收槽液、提高电泳涂料的利用率，提高和改善涂膜表面质量，减轻打磨作业量，提高涂层的耐腐蚀性。随后，完成电泳工序流程的车身，进入了密封胶工序流程。1、密封胶在电泳底漆烘干后，喷涂中涂线（上色）之前，需要进行对车身涂装密封胶、装贴防声阻尼版（铺垫）、喷涂车底涂料等工序。对于一辆汽车来说，经济意义上不论是哪一道密封流程都绝无更换的可能，它将伴随整车的一生，直至报废而终结。因此密封胶工序是车身质量的关键之一，而且影响车体的工作性能。密封胶流程可分为密封胶作业（喷涂油胶、密封胶）、铺垫、底涂、RPP、烤箱烘干等6个工序。其中，铺垫是喷涂具有能吸收车身震动能量，降低车体噪音的材料（以沥青为主要成分、由橡胶、改性树脂、增强材料、碳酸钙填料等构成）；底涂是在汽车的车轮胎罩下面、车底板下表面、下纵梁等部位喷涂以PVC树脂为主要成分的防飞石击伤、防振、防水、防声、防锈的材料；RPP是为了提高车身局部的抗石击性，在车门的最下部增喷一层抗石击PVC聚氯乙烯树脂或高级聚氨酯型涂料。2、中涂与上涂中涂是真正为车体进行上色的阶段。中途涂料要求其具有良好的填涂性，能消除底涂层微小的凹凸缺陷；要与底涂层和面图层具有良好的结合力；要具有良好的弹性、遮盖性、装饰性、并具有良好的抗紫外线能力。中涂的工序包括擦净、手工喷涂（车体内部）、机器人喷涂（车体表面）、补漆、挥发、烘烤共6个工序。上涂的作用主要是为中涂层提供优良的保护，同时加入抛光的美观、易洁净的特点。上涂涂料一般选用的丙烯酸树脂，具有耐候性优良；保光、保色性好；清漆透明、色漆鲜艳；与铝粉、云母片等金属漆颜料无反应；耐酸、耐碱、耐油脂、耐热、耐寒、耐温变性优良；涂膜坚硬、具有优良的力学性能和附着力，等特点。上涂的工序包括擦净、手工面漆喷涂（车体内部）、机器人面漆喷涂（车体表面）、补漆、挥发或干燥（中间小烤箱）、手工罩光漆喷涂（车体内部）、机器人罩光漆喷涂（车体表面）、补漆、挥发、烘烤（烤箱）共10个工序。在完成了电泳、密封胶、中涂、上涂四大关键核心工艺后，车身经过PBS（涂装车身存储线）、CTS（内饰连接存储线），进入总装车间的内饰线。三、总装车间总装车间生产线主要由内饰线、底盘线、最终线、OK线、车门分装线呈S型分布由升降机及控制系统相连组成，采用先进的柔性化混装生产方式，可实现多车型混装。在这里，车身经过前后229个操作工位的装配加工，终于从钢铁、漆料等原材料的组合，华丽蜕变为一辆亮眼夺目的现代汽车。总装车间的生产作业最终将此项生产制品赋予以产品的灵魂，是最贴近产品用户日常体验的生产过程，也是塑造品牌形象，提升附加价值的重要增长点。1、内饰线（TRIM线，简写为T线）从涂装车间来后，车身便交付内饰线班组处理。内饰线可分为内饰1线和内饰2线，内饰1班、内饰2班负责1线；内饰3班、内饰4班负责2线，以分两岗轮换值班的方式完成内饰的装配。内饰线的任务主要包括：贴作业指示表、装配线束、分卸车门、安装顶内衬、页脚内容5

4成都第二绕城高速公路东段安装仪表台、为安装后保险杠、后组合灯等零部件做准备工作等。此外为了便于内饰线的装配，车门便是在内饰1线进行拆卸并移至车门分装线的。1、底盘线（CHASSIS线，简写为C线）类似于内饰线，底盘线也分为底盘1线（由底盘1班负责）、底盘2线（由底盘2班负责）。底盘线的主要任务是：装配邮箱、发动机、前悬挂和后悬挂、排气管等零部件。需要注意的是，在底盘线完成作业需要在流水线板以下进行。2、最终线（FINAL线，简写为F线）同内饰线与底盘线，最终线分为最终1线（最终1班、最终2班负责）与最终2线（最终3班、最终4班负责），其主要任务是：装配前端模块、前后挡风玻璃、座椅、前保险杠、轮胎等零部件。车门在车门分装线装配完成后，便在最终2线上装回车身。3、车门分装线车门分装线上由车门分装班负责。其主要任务包括对前后四个车门相关零部件的组装。4、OK线OK线上由OK班负责。其主要任务包括液体加注、四门两盖的调整及车辆的在线维修。以上5条流水线组成了第二工厂生产线的在线装配区。此外，还有由3条整车检测线、1条淋雨检测线、2条最终检测线、维修厂、补漆间等组成的检测维修区。其中，整车检测线包括车辆的四轮定位和远近灯光的调整，以及动态性能的初步测试；淋雨检测线是对车辆整体密封性的检测；最终检测线是对车辆外观漆面的检查；在上述检查和测试过程中发现问题的车辆会进入维修厂进行维修并重新进行检测，直至合格。在工艺结构方面，北京现代的总装车间是机械行业现代化大规模流水线生产的典型代表，通过模块化装配、即时生产、零库存管理等精益生产方式、一流的工艺装备以及可靠完善的质量保证体系，保证了每一辆商品车坚如磐石的品质。在工具工装方面，总装车间采用各种现代化的生产设备和先进工具，共有设备125台自动化率达7.9%。其中，前后风挡采用机器人自动涂胶系统，同时采用视觉监视系统对涂胶状态进行检测，确保风挡玻璃的装配质量。车轮装配采用ATLAS公司制造的多头螺栓装配机，能进行扭矩和安装顺序的控制，并对数据具有存储和打印的功能。底盘系统关键部位的螺栓装配采用多关节臂构造的拧紧机完成，也具有扭矩控制和数据存储功能，同时多关节臂的构造极大地方便了作业者的操作。制动液、冷却液、转向助力液和冷媒等液体加注，均采用先进的联合整体式加液设备，整车所有螺栓采用YOKOTA、ATLAS高精度气动/电动工具和扭矩扳手进行紧固和扭矩测量，对紧固件扭矩进行可靠有效的控制，保证装配质量的可靠性。在模块化生产方面，总装车间采用了先进的模块装配工艺，共有仪表台模块、前端模块、发动机及前悬模块、车门模块等，模块化率达到40%。出车门模块在车门分装线装配外，其余全部由配套厂家提供，减少了总装工作量，同时确保了部品质量，进而提高了总装的装配质量。配以模特发指导标准作业工时，5车种混线生产工艺编程效率达到87%。在质量保证体系方面，总装工厂将装配工序按照质量特性的重要程度分为保安项、重要项、一般项进行管理，全厂设立19个KEEPER（监工）工位，直接对前段装配内容进行检查。在检测线还设有车轮定位仪、大灯检测仪、侧滑检测、转毂试验台、尾气检测仪、制动/轴重测试台等检测设备，配以对所有检测数据予以记录的计算机管理系统，为每辆出场的新车建立数据档案，保证了车辆信息的完整性和可追溯性。五、尾声结束了四大工艺，即便是在车辆离厂以后，每一辆北京现代汽车还要再通过工厂设置的专业试车跑道进行路试，最终送到PDI(售前检测)进行300多项更加细致的检测，与另外所有的售后反馈信息一同汇报回本部，不断改进创新，保证把高品质的产品送到消费者手中。这，也是北京现代“为中国人民的幸福生活创造一片美好的蓝天”的承诺之所在。页脚内容5