經濟的進步帶來了汽車工業的高速發展,但是汽車裝配技術還相當落后。國內許多汽車零部件與國外制造技術相當,但是組裝后汽車整體性能與國外相比還相差很大,這種現象的出現主要是由于國內裝配質量的不合格,也是造成我國汽車工業停留在1個低端水準,競爭力差的主要因素。一輛合格的汽車不僅僅要求零部件質量的合格,更要求裝配工藝的合格,沒有合格的零部件裝配就沒有合格的汽車產品質量。隨著競爭的全球化發展,汽車生產廠家開始實行生產和采購全球化,設計系統化和模塊化,這些轉變都標志著汽車生產和汽車裝配模式的系統化和模塊化。
1、汽車裝配概述
裝配是按照規定的要求將汽車所需要的零部件組裝在一起,使之成為成品或半成品的工藝過程。汽車裝配包括發動機裝配、變速器和底盤的裝配以及車身等關鍵零部件的裝配,它是汽車生產中的最后一道工序,直接影響著汽車的整車質量。汽車的裝配過程就是將數萬個零件組裝在一起,這些零件按其功能又可以分為組合件、部件和總成等不同類型的裝配單元。每個單元完成自身獨特的功能,并且各個裝配單元之間相互配合,共同實現汽車的各項功能。所以汽車的裝配過程中零件種類多、數量大,從而使得整個汽車的裝配過程變得非常復雜。因此動力性、
1.1 模塊化概述
模塊是將相互獨立的一部分零部件先組裝在一起使其成為部件,然后再將這些部件組裝在一起成為一個或者幾個模塊,最后將這些模塊依次裝配到車身上完成汽車的整車裝配,并且實現預定功能的要求。這種模塊化的裝配工藝大大提高了汽車裝配質量,縮短了汽車裝配周期,降低了汽車裝配過程中的成本。但是隨著科學技術的進步和人們不斷追求個性化的要求,這種單一的裝配工藝不能滿足人們對汽車多樣化的要求。
1.2 模塊化裝配的內容
模塊化裝配工藝就是將汽車裝配分成不同的模塊,包括儀表板模塊、前端模塊、動力總成及前懸架模塊、后橋總成及后懸架模塊、車門模塊等幾大模塊[2],這樣在精簡裝配作業內容的同時大大提高了汽車裝配的生產效率。下面以汽車幾個主要模塊為例介紹汽車模塊化設計的相關內容。
2、汽車裝配的工藝特點
一臺完整的汽車是由數萬個零件組裝在一起得到的,那么汽車裝配的特點是零件多、數量大、操作復雜等。汽車裝配過程中不僅僅要完成汽車發動機、傳動系、車身、懸掛架、汽車轉向系和制動系統、空調系統的裝配,還要完成汽車內外飾件的裝配,以及汽車電氣系統的布置安裝、玻璃和油液加注部分的裝配等等。汽車裝配過程中涉及到的操作包括過盈配合、鉚接、焊接、鑲嵌、粘結以及螺紋連接、配線和各類油液定量加注等等,其工作量占全部車輛制造工作量的20%-25%[1]。為了提高汽車裝配效率,提出了模塊化裝配工藝過程來完成汽車整車的裝配。
3、
3.1 前端模塊設計
汽車前端模塊主要由前端框架、前大燈、前保險杠防撞梁、前機蓋鎖以及散熱器、冷凝器、前端線束和進出水管等組成,并且實現與車身左右縱梁的鏈接。傳統的汽車前端類似一個框架式結構,組成前端的各個零件采用焊接的形式相互
3.2 汽車底盤模塊化工藝設計
汽車底盤模塊化設計是一個龐大的系統工程,其設計步驟必須要按照步驟依次進行,其具體實施步驟如下所示:
1)市場調查
了解市場中底盤系統的需求量和需求比例關系,調查用戶對新產品性能和結構方面的新需求。
2)確定參數和基型設計
參數的確定包括汽車底盤的動力性能和主要尺寸規格參數,然后進行產品的功能分析和分解,進而建立汽車底盤模塊的功能模型。
3)裝配
根據用戶需求從模塊庫中選擇合適的模塊進行組裝和性能分析。
所以筆者對汽車裝配的模塊化設計分為了三個層次:
(1)汽車底盤的方案設計和功能設計;
(2)底盤模塊的劃分和模塊的建立;
(3)產品設計,包括模塊的選擇、模塊的組合和方案的評價。
3.3 車門模塊的工藝設計
車門模塊化裝配可以確保駕駛室內零部件裝配的接近性,減少汽車車身漆面的劃傷,從而提高整車裝配的質量。采用模塊化設計的車門組裝工藝還可以簡化生產線上的機械結構,提高生產線寬度方向的利用率。車門等模塊主要包括門鎖、車門把手以及后視鏡、玻璃升降系統、限位器和揚聲器等零部件。在進行車門模塊裝配設計時要保證車門的拆裝要求,確保其后續的修理功能,還要確保車門安裝后的間隙和平度,以及線束之間的連結可靠性。
4、模塊化裝配和非模塊化裝配
模塊化裝配能夠減少汽車總裝裝配線的長度,實現裝配生產的柔性化生產;降低了總裝線上零件的數量,降低了停線的風險性,并且汽車零部件模塊化的應用大大減少了在庫零件的數量,也降低了零件運輸和儲存的壓力;模塊化的生產提高了汽車通用部件的企業標準化,做到了模塊內部分零部件的通用化,降低了開發成本。而傳統的非模塊化設計采用單線裝配的生產模式,其裝配線長,能耗高,在多車型同時裝配時,容易零件的漏裝和錯裝,因此模塊化生產是汽車裝配生產主要組成部。
5、總結
隨著汽車生產制造技術的發展,汽車裝配新工藝和新技術也在不斷