汽车装配工艺模块化设计研究

发表时间:2021/5/14   来源:《工程管理前沿》2021年第4期   作者:牛卫星 陈齐
[导读] 在时代的不断发展衍变下,汽车逐渐成为人们出行的重要交通工具
        牛卫星 陈齐
        长城汽车股份有限公司技术中心 河北省保定市 071000
        摘要:在时代的不断发展衍变下,汽车逐渐成为人们出行的重要交通工具,相应地,人们对汽车产品的质量也提出了更高的要求。在汽车加工制造中,汽车装配深刻影响整个汽车的质量、性能。而想要确保汽车装配合格,需要相关人员在汽车装配加工领域选择适合的汽车装配工艺和装配技术。本文主要从汽车装配的工艺、汽车装配工艺模块化设计要点等几方面概述了本文主题,旨在与同行共同探讨学习。
        关键词:汽车装配;工艺;模块化;设计
1、汽车装配工艺内容
        在经过长时间的发展我国在汽车装配工艺上积累了大量的工作经验,在发展的过程中也取得了一定的进步和发展。但是从当前汽车的加工制造发展实际情况来看,受外界多种因素的影响,我国汽车装配工艺在市场竞争和技术含量等方面仍然和发达国家有着较大的差距。同时,在人们生活水平的提升下人们对其汽车生产制造提出了更高的要求,即不仅要求汽车具备良好的功能和性能,而且还更加关注汽车总体设计的美观度、舒适度。为此需要汽车相关生产加工人员在汽车的设计和制造环节强化对新工艺、新技术的引进 ,从而在不增加过多成本消耗的情况下提升汽车产品的质量和性能,满足人们对汽车的多样化需求。汽车装配工艺是汽车加工制造的最终环节,其质量优劣直接影响汽车的最终质量。在具体操作的时候,汽车装配的主要内容是将已经检查合格的零配件按照一定的要求和标准进行整合,从而使得组装之后的汽车达到指定的标准要求。汽车装配工艺的主要内容如下:检查汽车零配件是否符合相关规范;应用科学的技术手段进行汽车零配件的组装;严格检查装配好的汽车产品,确保其生产加工质量。可见,汽车装配质量在很大程度上体现了汽车产品的性能、质量、美观等,为此,在汽车加工制造的过程中需要相关人员强化对汽车装配工艺的重视。
2、汽车装配工艺的规划
2.1汽车装配前的处理工艺
汽车装配前处理是建立在产品总装模型之后的工作,具体处理的内容包含汽车产品的装配条件、装配工艺规范、装配工艺流程、装配操作准则等。汽车装配前工作的有效落实能够为汽车的顺利生产提供有力支持。汽车装配前处理操作首先要了解汽车装配安装的准则和适用条件,从而为后续装配施工提供重要指导。其次,在虚拟装配工艺规划的时候要以单元为基础,对装配工作操作可能产生的误差进行全面的分析。最后,检验汽车虚拟装配的完整性。
2.2虚拟装配工艺规划
虚拟装配工艺规划要求相关人员在具体操作中应用先进的计算机技术来对汽车的零部件进行科学合理的配置,通过汽车零部件的科学配置来在最大限度上发挥出汽车的特性和精准性。另外,在汽车装配操作的时候要注重各个汽车配件之间的约束关系,如果虚拟计算不能够一次性得到要求,则是需要进行多次反复设计,强化对汽车制造数据信息的管理。
2.3装配工艺卡和资源管理
在汽车装配卡和资源管理应用的过程中,相关人员需要确保装配卡信息和资源信息保持一致,从而更好的发挥出装配卡在汽车制造中的作用。在汽车制造的过程中需要对装配工艺卡进行科学管理,打造包含工艺卡浏览、工艺卡编辑修改、工艺卡查询输出的交互模式设计。同时,企业还可以根据自身生产实际情况来对汽车装配工艺卡进行优化处理。


3、汽车装配工艺模块化设计要点
3.1前端模块设计
汽车前端模块主要由前端框架、前大灯、前保险杠防撞梁、前机盖锁以及散热器、冷凝器、前端线束和进出水管等组成,并且实现与车身左右纵梁的链接。传统的汽车前端类似一个框架式结构,组成前端的各个零件采用焊接的形式相互链接。采用模块化设计之后,整个汽车前端采用开口结构,在前端模块分装线上装配完成后再运送到总装线上,以一体化的形式链接到车身上面。因此前端模块框架在装配过程中与车身采用螺纹相互联接在一起,在满足自身强度和刚度的前提下,还要保证散热器、冷凝器以及大灯和前机盖锁有足够的装配空间,并且保证大灯与发动机盖、保险杠等的平度和间隙要求以及整个框架的维修等。前端模块化设计时还要使前保险杠防撞梁能够固定到整个模块上或者与前端框架集成。另外汽车大灯线束的插接以及进出水管、风扇和喇叭线束的插接都要考虑在内。
3.2车门模块的工艺设计
车门模块化装配可以确保驾驶室内零部件装配的接近性,减少汽车车身漆面的划伤,从而提高整车装配的质量。采用模块化设计的车门组装工艺还可以简化生产线上的机械结构,提高生产线宽度方向的利用率。车门等模块主要包括门锁、车门把手以及后视镜、玻璃升降系统、限位器和扬声器等零部件。在进行车门模块装配设计时要保证车门的拆装要求,确保其后续的修理功能,还要确保车门安装后的间隙和平度,以及线束之间的连结可靠性。在进行车门的总装时对于拆轴式车门铰链要使连接轴螺栓的径向空间为40mm,轴向空间在≥70mm+螺栓长度的范围内无零件遮挡;对于拆螺栓式车门铰链结构在垂直于螺栓头部的轴向和径向空间要满足普通气动弯角定扭扳手+套筒可将螺栓拆卸的要求。
3.3模块化装配和非模块化装配的比较
模块化装配能够减少汽车总装装配线的长度,实现装配生产的柔性化生产;降低了总装线上零件的数量,降低了停线的风险性,并且汽车零部件模块化的应用大大减少了在库零件的数量,也降低了零件运输和储存的压力;模块化的生产提高了汽车通用部件的企业标准化,做到了模块内部分零部件的通用化,降低了开发成本。而传统的非模块化设计采用单线装配的生产模式,其装配线长,能耗高,在多车型同时装配时,容易造成零件的漏装和错装,因此模块化生产是汽车装配生产主要组成部分。
3.4汽车底盘模块化工艺设计
汽车底盘模块化设计是一个庞大的系统工程,其设计步骤必须要按照步骤依次进行,其具体实施步骤如下所示:(1)市场调查,了解市场中底盘系统的需求量和需求比例关系,调查用户对新产品性能和结构方面的新需求。(2)确定参数和基型设计,参数的确定包括汽车底盘的动力性能和主要尺寸规格参数,然后进行产品的功能分析和分解,进而建立汽车底盘模块的功能模型。(3)装配,根据用户需求从模块库中选择合适的模块进行组装和性能分析。所以笔者对汽车装配的模块化设计分为了三个层次:1)汽车底盘的方案设计和功能设计;2)底盘模块的划分和模块的建立;3)产品设计,包括模块的选择、模块的组合和方案的评价。
结语:通过上文的叙述,随着社会汽车行业不断地快速发展,对汽车装配工艺模块化设计研究也在不断进行更深层次的开发,模块化的使用使汽车行业生产翻开历史的新篇章。通过对汽车装配进行详细的论述以及对模块化与传统方式非模块化之间存在的差异进行详细研究。得出的结果是汽车装配工艺模块化的使用,奠定了我国汽车行业在国际市场的地位,促进了我国汽车行业的快速发展。
参考文献:
[1]周波.汽车装配工艺规划及相关技术[J].内燃机与配件,2018(20):56-57.
[2]胡忠祥,罗峰惠,潘太鹏.汽车装配工艺规划及相关技术研究[J].汽车与驾驶维修(维修版),2018(02):127-128.
[3]叶福生,张子建.探索汽车装配工艺规划与技术[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2016(03):236.
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