【正文】 隨州職業(yè)技術(shù)學(xué)院題目 汽車制造四大工藝的研究 院系 汽車與機(jī)電工程系 學(xué)生姓名 *********20 指導(dǎo)教師 評 閱 人 2013年09月05日汽車制造四大工藝的研究摘要：汽車被稱為“改變世界的機(jī)器”。由于汽車工業(yè)具有很強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度，因而被視為一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。本論文所研究的內(nèi)容主要是汽車的四大工藝，沖壓工藝作為四大工藝的重中之重，它影響著剩下的三大工藝，所以是本論文的重點(diǎn)。焊接、涂裝、總裝三大工藝也是論文的重要組成部分，還有對工藝的概述作為研究汽車四大工藝的基礎(chǔ)，因此在論文中被放到了首位。汽車制造工藝、裝備和設(shè)施是實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)和生產(chǎn)加工的基本方法和手段，也是實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)。在汽車制造行業(yè)中，沖壓、焊接、涂裝、總裝合為四大核心技術(shù)（即四大工藝）。39 / 43目 錄第一章 緒論 1 課題背景和研究意義 1 國內(nèi)外汽車制造工藝現(xiàn)狀 1 國外汽車制造工藝概述 1 國內(nèi)汽車制造工藝概述 2 課題研究的主要內(nèi)容和框架 2第二章 汽車制造四大工藝概述 4 汽車的生產(chǎn)過程及其特點(diǎn) 4 工藝基礎(chǔ) 5 汽車制造的四大工藝組成及其過程 5第三章 汽車車身沖壓、焊接工藝 7 沖壓技術(shù)在汽車制造業(yè)中的地位 7 沖壓工藝的特點(diǎn)及沖壓工序的分類 7 沖壓工藝的概念及特點(diǎn) 8 沖壓工序的四個(gè)基本工序 9 沖壓車間設(shè)備與材料 11 沖壓車間設(shè)備 11 沖壓車間材料 14 焊接的概念及其方式和焊裝工藝 15 焊接的定義 16 焊接的常用方式 16 汽車車身沖壓和焊接應(yīng)注意的問題 20第四章 汽車車身涂裝、總裝工藝 23 涂裝前處理工藝 23 涂裝工藝 25 陰極電泳涂裝 25 中涂和面涂噴涂工藝 27 涂膜的固化（干燥）工藝 30 汽車裝配概念及其特點(diǎn) 30 裝配生產(chǎn)組織形式 31 固定式裝配 31 流水式裝配 32 汽車車身涂裝和總裝工藝應(yīng)注意的幾個(gè)問題 33第五章 結(jié)論 36 總結(jié) 36 展望 36參考文獻(xiàn) 37 致 謝 38第一章 緒論 課題背景和研究意義隨著科學(xué)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，我國汽車工業(yè)從無到有，從小到大，發(fā)展成為一個(gè)完整的工業(yè)體系。從20世紀(jì)50年代初到20 世紀(jì)80年代中期，主要生產(chǎn)卡車，到20世紀(jì)80年代末才開始生產(chǎn)轎車，轎車工業(yè)的真正發(fā)展只有二十多年的時(shí)間，因此汽車制造技術(shù)一直是我國汽車工業(yè)中的最薄弱的環(huán)節(jié)。為提高我國汽車工業(yè)的水平和滿足日益增長的人們物質(zhì)生活需要，應(yīng)重視汽車制造技術(shù)的研究和發(fā)展。而汽車制造的核心就是四大工藝，所以汽車廠家想要發(fā)展，就得先把汽車制造四大工藝技術(shù)水平提高，才能在市場上有競爭力。汽車車身制造技術(shù)主要包括四大工藝：沖壓、焊接、涂裝、總裝。沖壓是汽車制造工藝中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，因?yàn)樗粌H決定了車身的質(zhì)量，同時(shí)焊接的質(zhì)量也在很大程度上取決于沖壓件的情況。沖壓最重要的是保證質(zhì)量和精度。需要放置材料的回彈和開裂。車身的沖壓一般包括制作內(nèi)覆蓋件和外覆蓋件。目前我國整車廠的制作內(nèi)覆蓋件的模具一般由自己完成。而制作外覆蓋件的模具，國內(nèi)不少整車廠主要外包給國外。當(dāng)前，國內(nèi)的自主品牌整車廠基本都使用點(diǎn)焊作為焊接工藝。在合資企業(yè)，點(diǎn)焊也占了焊接工藝約80%的工作量。涂裝、總裝也基本上達(dá)到了先進(jìn)水平，但比起北美和西歐來說，我國的工藝水平還是需要大幅提高。在汽車制造工藝中，有很多是通過購買國外技術(shù)來生產(chǎn)的，從而研究汽車制造的四大工藝，有利于提高我國的汽車制造水平，在很多依賴國外技術(shù)才能完成的工藝，尤其是模具的制作等，都有望在不斷的研究中解決這些問題。 國內(nèi)外汽車制造工藝現(xiàn)狀 國外汽車制造工藝概述汽車制造工藝是一類較為特殊的生產(chǎn)工藝，它主要針對汽車覆蓋件的薄鋼板進(jìn)行加工。使用模具進(jìn)行覆蓋件的成形；使用焊接設(shè)備進(jìn)行鈑金件的焊接，從而獲得滿足碰撞法規(guī)要求的安全車身；使用涂裝設(shè)備對覆蓋件進(jìn)行表面處理，進(jìn)而獲得耐用和美觀的車身；使用總裝設(shè)備對構(gòu)成整車的部件、零件進(jìn)行裝配，最后得到一輛完整的車。目前世界各國都在不斷研制各種沖壓性能良好的板料，研制出高效率、高精度和高壽命的大型復(fù)雜模具，使沖壓生產(chǎn)模具工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)嶄新階段。在先進(jìn)的工業(yè)國家，沖壓生產(chǎn)與模具工業(yè)受到了高度重視，例如美國和日本，模具工業(yè)的年產(chǎn)值已超過機(jī)床行業(yè)，成為重要的產(chǎn)業(yè)部門。在焊接方面，作為一個(gè)新興的焊接技術(shù)，激光焊接開始逐步為整車企業(yè)所使用。因?yàn)榧す夂附拥暮附硬糠质蔷€而不是點(diǎn)焊的焊點(diǎn)，因此激光焊接具有更高的平整度和強(qiáng)度。同時(shí)激光焊接具有有利于汽車的輕量化。而涂裝、總裝工藝，從各國發(fā)展情況來看，北美和西歐的汽車涂裝、總裝工藝處于世界先進(jìn)水平，許多新的涂裝技術(shù)和總裝技術(shù)均首先應(yīng)用于汽車生產(chǎn)中。日本的涂裝技術(shù)水平已是世界先進(jìn)行列了。 國內(nèi)汽車制造工藝概述國內(nèi)汽車制造四大工藝，已逐步進(jìn)入世界先進(jìn)水平。 在沖壓方面，液壓成型逐漸開始研究。目前國內(nèi)，沖壓模具的設(shè)計(jì)和制作開始廣泛使用CAE軟件進(jìn)行仿真分析。目前國內(nèi)一些合資整車企業(yè)開始采用激光焊接技術(shù)。像上海大眾的帕薩特就使用到了激光焊接。由于激光焊接的成本還比較高，目前主要使用于車身B柱、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件、車門門框等部分。我國從20世紀(jì)80年代初開始在一汽、二汽和濟(jì)南汽車廠引進(jìn)了國外的汽車涂裝技術(shù)，油漆廠也配套引進(jìn)了汽車漆制造技術(shù)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，轎車合資企業(yè)和涂料合資企業(yè)的建立，使我國汽車涂裝技術(shù)及涂料技術(shù)也達(dá)到了世界先進(jìn)水平。汽車總裝配是汽車全部制造工藝過程最后的一道工序，汽車總裝配就是把經(jīng)檢驗(yàn)合格的各種零件、部件和總成，按規(guī)定的技術(shù)條件和質(zhì)量要求連接組合成整車，并經(jīng)嚴(yán)格的檢驗(yàn)程序，確認(rèn)其是否合格的生產(chǎn)工藝。而目前國內(nèi)已全部應(yīng)用了機(jī)器人操作，基本上實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化，幾乎可以趕上其它先進(jìn)國家的水平了。 課題研究的主要內(nèi)容和框架一、課題的主要內(nèi)容課題針對汽車產(chǎn)業(yè)模式由過去的企業(yè)內(nèi)部配套轉(zhuǎn)換為現(xiàn)在的社會(huì)化配套這一重要特點(diǎn)，以汽車整車制造為中心，重點(diǎn)介紹了汽車整車制造的沖壓、焊裝、涂裝和總裝四大工藝。1. 沖壓工藝：沖壓是一種金屬加工方法，它是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，利用模具和沖壓設(shè)備對板料施加壓力，使板料產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件（沖壓件）。2. 焊接工藝：沖壓好的車身板件局部加熱或同時(shí)加熱、加壓而接合在一起形成車身總成。在汽車車身制造中應(yīng)用最廣的是點(diǎn)焊，焊接的好壞直接影響了車身的強(qiáng)度。3. 涂裝工藝：涂裝有兩個(gè)作用，第一、車防腐蝕，第二、增加美觀。涂裝工藝過程比較復(fù)雜，技術(shù)要求比較高。主要有以下工序：漆前預(yù)處理和底漆、噴漆工藝、烘干工藝等，整個(gè)過程需要大量化學(xué)試劑處理和精細(xì)的工藝參數(shù)控制，對油漆材料以及各項(xiàng)加工設(shè)備的要求都很高。4. 總裝：總裝就是將車身發(fā)動(dòng)機(jī)變速器儀表板車燈門等構(gòu)成整輛車的各零件裝配起來生產(chǎn)整車的過程。5. 工藝：即加工產(chǎn)品的方法(手段、過程)。是利用生產(chǎn)工具對原材料、毛坯、半成品進(jìn)行加工,改變其幾何形狀、外形尺寸、表面狀態(tài)和內(nèi)部組織的方法。二、課題研究的框架課題首先研究汽車制造四大工藝的現(xiàn)狀、國內(nèi)外發(fā)展水平、差距等，從而確定該課題的研究方向；然后對工藝進(jìn)行了解、學(xué)習(xí)，以備對汽車四大工藝的深入研究和開發(fā)。其次，分別對汽車四大工藝的概念、與發(fā)展進(jìn)行展開討論、開發(fā)，其中沖壓是尤為重要的一道工序，課題將會(huì)對其重點(diǎn)進(jìn)行介紹；最后對課題的總結(jié)與展望。第二章 汽車制造四大工藝概述 汽車的生產(chǎn)過程及其特點(diǎn)汽車的生產(chǎn)是一個(gè)復(fù)雜的過程。汽車是由許多零件、部件、總成等裝配而成的。將原材料制造成產(chǎn)品的全部過程，包括原材料的運(yùn)輸、保管，毛坯制造、機(jī)械加工及熱處理，部件裝配及調(diào)試，產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)、調(diào)試、涂裝及包裝、儲(chǔ)存等。如圖21所示汽車生產(chǎn)過程。圖21 汽車生產(chǎn)過程簡汽車的生產(chǎn)過程雖然可通過過程簡圖集中表達(dá)出來，但在實(shí)際生產(chǎn)中，它是一個(gè)社會(huì)化的生產(chǎn)過程，是由若干不同的專業(yè)化生產(chǎn)廠（車間）合作完成的。為了經(jīng)濟(jì)地、高質(zhì)量地、高效率地提供汽車生產(chǎn)所需要的零、部件，這些專業(yè)化工廠（車間）按產(chǎn)品的協(xié)作原則組織生產(chǎn)、分工合作。如生產(chǎn)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，首先是鑄造、鍛造廠（車間）將各種特性不同的原材料加工制造成毛坯，然后經(jīng)過機(jī)械加工、熱處理廠（車間）制造成合格的零件，再結(jié)合利用其他專業(yè)技術(shù)的產(chǎn)品，如火花塞（汽油機(jī)）、燃油泵（柴油機(jī)）等各種附件，總裝廠（車間）進(jìn)行部件裝配和總成裝配，最后經(jīng)過調(diào)整試驗(yàn)達(dá)到要求的性能指標(biāo)成為一臺(tái)質(zhì)量合格的發(fā)動(dòng)機(jī)。一個(gè)完整的汽車生成過程，除了上述生產(chǎn)廠外，還應(yīng)包括為生成準(zhǔn)備和為生成服務(wù)的有關(guān)部門如原材料及半成品供應(yīng)；產(chǎn)品品質(zhì)檢測；工夾具、刀具制造、管理和準(zhǔn)備；設(shè)備維護(hù)等部門。 工藝基礎(chǔ)所謂工藝，即加工產(chǎn)品的方法(手段、過程)。是利用生產(chǎn)工具對原材料、毛坯、半成品進(jìn)行加工,改變其幾何形狀、外形尺寸、表面狀態(tài)和內(nèi)部組織的方法。而工藝規(guī)程則是規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等地工藝規(guī)定（文件）。指導(dǎo)工人操作和用于生產(chǎn)、工藝管理的各種技術(shù)文件。是企業(yè)組織生產(chǎn)計(jì)劃生產(chǎn)和進(jìn)行核算的重要技術(shù)參數(shù)，也就是工藝文件。還有為達(dá)到加工產(chǎn)品預(yù)期的技術(shù)指標(biāo)，工藝過程中選用和控制的有關(guān)量，如電流、電極壓力等，即工藝參數(shù)。還有很多工藝內(nèi)容，如工藝裝備是產(chǎn)品制造過程中所用的各種工具的總稱。包括刀具夾具模具量具檢具輔具鉗工工具和工位器具等。而工藝卡片(或作業(yè)指導(dǎo)書)，其實(shí)是按產(chǎn)品的零件的某一工藝階段編制的一種工藝文件。他以工序?yàn)閱卧?詳細(xì)說明產(chǎn)品(或零、部件)在某一工藝階段的工序號(hào)、工序名稱、工序內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及采用的設(shè)備和工藝裝備。包括沖壓工藝卡片、焊接工藝卡片、油漆工藝卡片、裝配工序卡片。其它的物料清單（BOM），外協(xié)件明細(xì)表，材料消耗工藝定額匯總表，零部件轉(zhuǎn)移卡。材料消耗工藝定額明細(xì)表填寫產(chǎn)品每個(gè)零件在制造過程所需消耗的各種材料的名稱、牌號(hào)、規(guī)格、重量等的一種工藝文件。工藝管理內(nèi)容包括：產(chǎn)品工藝工作程序、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性審查的方式和程序、工藝方案設(shè)計(jì)、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、工藝定額編制、工藝文件標(biāo)準(zhǔn)化審查、工藝文件的修改、工藝驗(yàn)證、生產(chǎn)現(xiàn)場工藝管理、工藝紀(jì)律管理、工藝標(biāo)準(zhǔn)化、工藝裝備編號(hào)方法、工藝裝備設(shè)計(jì)與驗(yàn)證管理程序、工裝的使用與維護(hù)、工藝規(guī)程格式、管理用工藝文件格式、專用工藝裝備設(shè)計(jì)圖樣及設(shè)計(jì)文件格式。最后的工藝設(shè)計(jì)過程分為策劃(產(chǎn)品定義)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)(產(chǎn)品數(shù)據(jù))過程設(shè)計(jì)和開發(fā)產(chǎn)品與過程確認(rèn)生產(chǎn)(持續(xù)改進(jìn))。 汽車制造的四大工藝組成及其過程汽車制造四大工藝是：沖壓、焊接、涂裝、總裝。其制造過程如下：鋼板——沖壓——車身——涂裝——總裝汽車生產(chǎn)第一工藝：沖壓工藝開卷工序；沖壓工序：鋼板——車門、引擎蓋等各種零件；檢驗(yàn)工序：用油石打磨檢驗(yàn)，鋼板——沖壓——車身——涂裝——總裝。汽車生產(chǎn) 第二步：焊接工藝地板組裝； 總組 左側(cè)圍、右側(cè)圍、頂蓋； 頂蓋總組；車身總成；ACS焊點(diǎn)檢測（在線檢測）； 三坐標(biāo)質(zhì)量抽檢：車身VIN號(hào)，相當(dāng)于身份證，制造時(shí)間、生產(chǎn)序號(hào)、生產(chǎn)單位、車型。汽車生產(chǎn) 第三步：涂裝工藝前處理 、燙洗、脫脂、表調(diào)、磷化、水洗等13道處理油污； 電泳區(qū)、電泳烤箱、電泳漆膜； 涂膠 ； 中涂、上涂 噴漆線 噴漆室 水溶性環(huán)保漆與溶劑性油漆 底漆、色漆、罩光漆、 電泳漆、 中涂烤箱、 面漆區(qū)、 上涂烤箱； 質(zhì)量檢查、 光澤儀、厚度儀、 PBS分組庫。汽車生產(chǎn) 第四步：總裝工藝內(nèi)飾線：主線束、地板線束、發(fā)動(dòng)機(jī)線束、控制線束、ABS泵、真空助力泵、剎車踏板、油門踏板、頂內(nèi)飾、前震器、儀表總成、后備箱內(nèi)飾； 底盤線； 最終線：座椅 ；最終內(nèi)飾模塊：零部件和子系統(tǒng)的總成、儀表板供應(yīng)線； OK線 ：加注設(shè)備； 檢測線：機(jī)器人、四輪定位、燈光、制動(dòng)、淋雨、外觀； 路試：一區(qū)凹凸路、二區(qū)凹凸路、S路、室內(nèi)靜態(tài)檢查、直線行駛跑偏、ABS鋼板制動(dòng) 、PDI售前檢測。第三章 汽車車身沖壓、焊接工藝 沖壓技術(shù)在汽車制造業(yè)中的地位汽車制造中有60～70%的金屬零部件需經(jīng)塑性加工成形，沖壓加工是完成金屬塑性成形的一種重要手段，它是最基本、最傳統(tǒng)、最重要的金屬加工方法之一。如車身上的各種覆蓋件、車內(nèi)支撐件、結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件，還有大量的汽車零部件，如發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣彎管及消聲器、空心凸輪軸、油底殼、發(fā)動(dòng)機(jī)支架、框架結(jié)構(gòu)件、橫縱梁等等，都是朝沖壓成形技術(shù)正向精密、多功能、高效節(jié)能、安