启飞汽车

　　【摘要】本文主要介绍了汽车装配工艺及其装配技术现状，对于汽车产品装配设计的两种基本方式的特点进行了分析，并且阐述了我国汽车装配技术的发展趋势。

 

　　【关键词】汽车设计,装配设计,方式选取

 

 

　　一、前言

 

　　汽车设计和装配是一个非常复杂的过程。在进行汽车设计中的装配设计时，我们要结合装配设计的特点进行考虑，选取出合适的装配设计方式，从而更好的完成汽车设计工作。

 

　　二、汽车装配工艺概述

 

　　随着我国汽车制造业的发展，汽车市场的竞争也呈现出了多元化，人们不仅要求汽车产品具有良好的动力性能，也希望汽车越来越美观、舒适、经济、安全，并在各种复杂情境下，都具有良好的实际运载功能，这就需要在设计与制造环节加强工艺管理，并在严格的成本控制下，不断提升产品的质量。作为汽车制造工艺流程的最后一个环节，汽车装配的工作内容是将已检验合格的各类零件，按精度要求与技术要求进行组合，并将完成后的整车产品经严格检测，确保汽车符合制造标准。因此，汽车的装配工艺必须得到制造企业充分的重视。

 

　　零件间的组成可按其功用分成合件、组合件、部件与总成等不同的装配单元，且各装配单元之内、装配单元之间，都具有相应的配合关系。且汽车装配具有零件数量大、种类多、组装工艺繁杂的特点，除车身、发动机、制动、转向、传动等体系外，还包括空调、电器、玻璃、管线以及各种饰件与油液加注等部分。工艺上可将零件的装配分为总装和分装两大类，其中总装工作量约占全部车辆制造工作量的1/4 左右，主要包括过盈配合、管线配置、装配单元间的组合衔接以及油液定量加注等工作内容。为提高生产效率，减少操作错误导致的质量问题，目前的装配工艺多采用人机结合的方式，形成灵活高效的汽车装配线，以满足批量生产的需要。

 

　　三、装配技术现状

 

　　虽然我国达到了千万辆的生产能力，但我们在整车装配技术上和国际上先进汽车生产企业之间还有差距，这种差距主要是制造理念上的，还有些是制造技术上的。

 

　　1.装配厂设计现状

 

　　汽车装配生产是一个系统的工程，好的汽车装配生产应该是，在规定的时间内，按照统一的标准进行装配和调整，以装配出合格的汽车为目标来拉动所有后续的生产。汽车装配生产就好比编麻绳，麻绳是由多股构成的，在编麻绳的过程中既要旋转，又要被所编的主绳拉动进行输送，输送是按照前面拉动的速度进行，旋转要几股麻绳按照相同的速度旋转，这样编好的绳才能达到粗细一致、表面光滑、强度均等；否则，绳子编出后就会粗细不均，表面有疵点。汽车装配就是这样，一台汽车就是最后生产出的麻绳，如果不按照它的要求拉动出来，那么整个生产过程就会混乱，生产人员的配备就不会达到均衡，装配质量也就不会好。装配生产实际是在做一个系统的物流组织过程，所以目前在进行总装厂设计上，考虑更多的是物流设计的合理性。

 

　　2.生产理念现状

 

　　好的生产工艺流程设计是能够实现均衡、合理，达到高百分比的整车一次交检。如有的先进轿车装配厂在进行整车检测时，车辆也是依靠滑板输送到每个检测台上，所以它从装配、调整、检测都视为在线生产。这种装配生产方式就实现了每辆车的装配、调整标准的统一。而我们好多厂的装配差距就体现在这里，将装配和调整分成两个过程，装配不考虑调整，调整认为将装配过程中存在的问题通过调整消除掉是正常工作，这样就造成了装配环节的脱节。由于是每个调整工负责一辆车的所有调整工作，这里就会因人员技术水平的差距，造成调整后的车辆标准的不一致，所以要研究定工位定人调整的方法，这会提高产品质量，这种情况应引起整车装配厂的重视。

 

　　在载重货车生产上有日本方式和欧美方式的区别，我国目前是两者都有，欧美会对车架的单片梁进行一次电泳，再对底盘进行整体喷漆从而提高载重货车的使用寿命，而日本只对载重货车的车架进行一次总成电泳来降低成本，这也是一种生产理念的区别。

 

　　3.生产装备采用现状

 

　　装配生产中工艺装备都是按照每个厂的实际情况决定的，所以装配厂的设备基本都是非标的，装备不一定是最尖端的，但一定是最适合自己生产需要的。在大批量生产过程中，装配过程采用的自动化装备程度越高，整车的质量越好，因为零件制造的一致性好才能满足自动化设备生产的要求。好的装备会提高生产效率、降低工人的劳动强度、提高装配质量，通过装备设计来促进零件标准化、通用性的提高。

 

　　四、产品装配设计的两种基本方式

 

　　产品装配设计方式主要包括两种方式, 即自底向上( Bottom- up) 和自顶向下( Top- down) 的设计方式。自底向上的设计方式是采用已经设计好的零件和部件进行组装, 而自顶向下的设计则是在装配环境下进行零件和部件的设计。

 

　　五、汽车装配设计方式的选取

 

　　1.两种装配设计方式的特点

 

　　现今流行的包括UG II、CATIA 等在内的大型CAD 软件, 都提供了强大的零件实体建模功能和装配功能。实体造型和特征造型都侧重于零件的细节设计, 对Bottom- up 的设计方式都有很好的支持。为了充分利用现有CAD 系统的这些特长, 显然不能完全抛弃自底向上( Bottom- up) 的设计方式。与上述情况相对应的, 自顶向下( Top- down)的设计方式现阶段在软件的具体实现上还存在困难——现有的 CAD 软件对其缺乏强有力的支持。加上汽车产品设计的特点, 完全采用自顶向下的设计方式进行汽车整车的装配设计目前来说还不太现实。

 

　　2.汽车装配设计方式的选取

 

　　综合以上情况, 我们提出汽车产品装配设计方式, 在汽车整车的总体结构上, 可以采用自顶向下( Top- down) 的设计方式进行组织; 对于总成, 如果需要重新设计, 则采用和总体结构相同的组织方式; 如果总成是沿用件、借用件或者从配套厂已有产品选型件, 则完全没有必要再进行设计, 只需将已有总成通过合理的方式装配到汽车整车上。总成下还有分总成的, 其设计也可采用相同的原则来决定使用何种设计方式，如右图所示为汽车装配设计的方式。

 

　　这样, 在汽车设计时, 总体上采用自顶向下( Top- down) 的装配设计方式, 同时又采用了自底向上( Bottom- up) 的设计方式。两种方式结合起来,既发挥了各自的长处, 提高了设计效率和设计质量,同时又有效地利用了已有的各种优势设计资源, 具有一定的灵活性和适应性。

 

　　六、我国汽车装配技术的发展趋势

 

　　1.人工智能技术的应用

 

　　人工智能在生产中可以起到提高生产效率、降低生产强度、避免生产事故的作用，国外先进汽车制造公司的装配自动化程度普遍高于50%以上，在我国，随着人工智能技术的发展，汽车装配中机器人不但负责安装车轮、车门和涂敷玻璃密封剂等简单操作，甚至可以进行发动机动力总成等较复杂的安装工作。

 

　　2.计算机辅助技术的应用

 

　　计算机辅助技术能根据汽车主要零部件模型的形状特性、精度特性和约束关系，进行反复的模拟计算，使模型达到预定评价标准，并通过产品数据管理将计算机辅助设计、计算机辅助工艺规划和计算机辅助制造集成起来，使之成为具有高适应性的集成化装配系统。

 

　　3.装配模块化的实现

 

　　模块是指按汽车的组成结构将零部件或子系统进行集成，从而形成各种大部件或大总成。而生产装配模块化，即汽车零部件厂商生产模块化的系统产品，使整车厂商只对采购的模块化产品进行装配即可完成整车生产。模块化装配结构通常包括车门模块、仪表盘模块、底盘部件模块和车头模块等。采用模块化生产有利于汽车装配自动化水平的提高，也有利于缩短生产时间和提高产品的可靠性。

 

　　七、结语

 

　　在选择汽车的装配设计方式时，我们要结合两种设计综合考虑，相互结合，只有这样才能提高设计效率和设计质量。