轿车白车身焊装生产线的工艺规划与布局设计
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文/广州汽车集团乘用车有限公司 徐文康白车身焊装工艺规划问题解决思路及方法作者简介:徐文康(1984-),男,焊接工艺工程师,目前从事白车身焊装工艺开发的工作,主要负责焊装同步工程,焊装工艺规划,焊装工艺工装导入,量产前工艺问题解决及节拍达成。
摘要:白车身焊装工艺规划过程中需要解决很多问题,这些问题囊括了焊接品质、成本控制、 节拍保证、标准化生产、安全生产保证五个方面(QCDMS)。
本文详细介绍了这五个方面可能遇到的常规问题,有针对性地分析了这些问题,并提出问题解决的思路及方法,为工艺人员提供参考。
关键词白车身;焊接;工艺: 白车身焊装工艺规划是焊装工艺导入前期对车间作业人员、生产设备、生产物料、工艺路线及生产线进行合理配置,以达成高品质、低成本、高效率、高标准、更安全地生产白车身的目的。
前期规划做的越充分,后期工作开展越顺利,风险更小,并且大大缩短达成量产的时间。
工艺规划是白车身焊装工艺导入前期一项复杂的系统工程,此时白车身设计基本定型,需要结合现有生产条件对车身数据作全面分析以及工艺仿真,期间可能会遇到各种工艺问题,关键是如何做出合理的对策。
工艺问题可能影响焊接品质、成本控制、节拍保证、标准化生产、安全生产保证五个方面,合理的对策首先必须满足高品质的要求,虽然品质是第一要素,但是其他方面同样需重视,而且要进行层层检讨,有问题分别作对策以及实施,对实施效果进行仿真或验证。
下面从这五个方面入手,充分阐述其思路及方法。
1 焊接品质 工艺规划跟品质是息息相关的,不合理的焊接工艺可能导致焊接出错或产生焊接缺陷,甚至造成工件损坏。
为节约白车身焊装生产线投入,一条生产线将生产好几款车型,而每种车型的白车身又包含了两种以上的派生,从而导致派生零件之间焊点数量及焊点位置的差异,如果没有对这些差异做出正确的区分,则很容易造成焊接出错。
焊接出错是白车身焊接过程中较为严重的品质问题,如果不及时发现加以制止,有可能造成批量不良,还会带来严重的生产损失,甚至造成零件报废。
简述汽车行业焊装生产线规划及布置作者:杨云来源:《中国新技术新产品》2016年第13期摘要:作为四大工艺中最复杂的工艺,生产线规划及布置概括起来主要从产能计算及节拍确定、主线输送方式选择、工序拆分及工位数量确定、侧围总成配送方式选择、总拼工位工艺方式确定、物流仓储规划、平面布置等方面逐一考虑。
关键词:焊装;规划;生产线中图分类号:TG75 文献标识码:A焊装工艺作为汽车行业四大工艺之一,其重要性不言而喻,其肩负着车身成型,为整车提供支撑框架的重要使命,除了要保证外观造型之外,还必须保证总装所有零部件安装点的精度,故其工艺远比其他三大工艺复杂,生产线的规划及布置不仅需从精度保证、生产效率、配送物流、仓储存放诸多方面权衡考虑,也受限于厂房面积及结构、涂装连廊等现有条件。
没有十全十美的布置方案,只有当前最合适的布置方案。
作为四大工艺中最复杂的工艺,生产线规划及布置概括起来主要从几个步骤着手:(1)产能计算及节拍确定;(2)主线输送方式选择;(3)工序拆分及工位数量确定;(4)侧围总成配送方式;(5)总拼工位结构方式;(6)物流仓储规划;(7)平面布置及仿真验证。
下面就逐一展开介绍。
1. 产能计算及节拍确定规划第一步,必须有市场部及公司战略规划部门输入的年产能要求,根据产能要求计算出生产节拍及单工位作业时间,作为工序拆分及工位数量确定的主要数据,其计算方法如下:生产节拍(JPH)——每小时生产台数。
生产天数——365个自然天数,扣除国家法定节假日及双休日,年生产天数大致按251天计算。
每天生产时间——单班生产时间8小时、双班16小时、三班22.5小时计算。
设备开动率——设备有效开动比例,焊装车间设备开动率规划时一般设定为90%。
2. 主线输送方式选择主线输送方式决定了输送时间及效率,决定了工位的有效作业时间,是工序拆分及工位数量确定的依据。
主线输送方式目前常用的有往复杆输送、滚床滑撬输送、随行夹具输送3种方式,具体选用哪种方式需结合效率、节拍、成本综合考虑。
简述汽车行业焊装生产线规划及布置作者:杨云来源:《中国新技术新产品》2016年第13期摘要:作为四大工艺中最复杂的工艺,生产线规划及布置概括起来主要从产能计算及节拍确定、主线输送方式选择、工序拆分及工位数量确定、侧围总成配送方式选择、总拼工位工艺方式确定、物流仓储规划、平面布置等方面逐一考虑。
关键词:焊装;规划;生产线中图分类号:TG75 文献标识码:A焊装工艺作为汽车行业四大工艺之一,其重要性不言而喻,其肩负着车身成型,为整车提供支撑框架的重要使命,除了要保证外观造型之外,还必须保证总装所有零部件安装点的精度,故其工艺远比其他三大工艺复杂,生产线的规划及布置不仅需从精度保证、生产效率、配送物流、仓储存放诸多方面权衡考虑,也受限于厂房面积及结构、涂装连廊等现有条件。
没有十全十美的布置方案,只有当前最合适的布置方案。
作为四大工艺中最复杂的工艺,生产线规划及布置概括起来主要从几个步骤着手:(1)产能计算及节拍确定;(2)主线输送方式选择;(3)工序拆分及工位数量确定;(4)侧围总成配送方式;(5)总拼工位结构方式;(6)物流仓储规划;(7)平面布置及仿真验证。
下面就逐一展开介绍。
1. 产能计算及节拍确定规划第一步,必须有市场部及公司战略规划部门输入的年产能要求,根据产能要求计算出生产节拍及单工位作业时间,作为工序拆分及工位数量确定的主要数据,其计算方法如下:生产节拍(JPH)——每小时生产台数。
生产天数——365个自然天数,扣除国家法定节假日及双休日,年生产天数大致按251天计算。
每天生产时间——单班生产时间8小时、双班16小时、三班22.5小时计算。
设备开动率——设备有效开动比例,焊装车间设备开动率规划时一般设定为90%。
2. 主线输送方式选择主线输送方式决定了输送时间及效率,决定了工位的有效作业时间,是工序拆分及工位数量确定的依据。
主线输送方式目前常用的有往复杆输送、滚床滑撬输送、随行夹具输送3种方式,具体选用哪种方式需结合效率、节拍、成本综合考虑。
白车身焊装工艺规划数字化应用研究摘要:焊装是汽车制造过程中重要的工艺之一,其能直接影响到汽车的整体质量。
文章主要是分析了焊装工艺规划的关键点,同时也讲解了焊点工艺的实际意义,望能为有关人员提供到一定的帮助以及借鉴。
关键词:白车身;焊装;方法1 前言车辆中的驾驶员位置是驾驶员以及乘客的移动之家在其中起到了保障到人们人身安全的主要职责。
由此可见点焊的质量会直接对整个汽车都造成直接的影响,为此对点焊的质量控制进行分析是十分重要的。
2 焊装工艺规划的关键点2.1 工艺分配工艺规划时,首先是根据生产纲领计算生产节拍,根据节拍及主机厂的要求确认各工位间的输送方式,并结合产品数模情况确定各零件上件顺序及工位数量。
在工艺分配后,可通过计算机软件模拟产品零件在工装夹具上的上件与卸件过程,来检查工艺分配是否合理,零件上件是否互相干涉或是否与定位机构干涉。
同时还要考虑夹具摆放是否恰当,操作人员进行焊接及取放件操作时是否便利。
焊装生产线上的基本单元是工位,在划分工位时,可在考虑生产节拍的基础上,对设计总成进行合并或分解。
在满足节拍要求的前提下,可将两个或两个以上的设计总成划分到一个焊接工位;如果节拍不能满足要求,也可将一个设计总成分解到两个工位进行焊接。
焊接工位的摆放要考虑前后序的工位承接以及物料运输方便的问题。
2.2 焊点分配分析焊点的工艺和稳定性是车身焊接质量的关键所在,焊点分配的合理性,将会影响整个产品的结构稳定性和整体强度。
焊点的数量、位置等信息一般是在产品设计时决定,包含在主机家提供的产品数学模型里。
焊点分配要以整个生产线为基础,采用整体规划与局部分析相结合的方法,并充分考虑生产节拍,焊点可达性、焊接工件的复杂程度等问题。
1)焊点分组。
白车身每个总成上都包含许多焊点,在做工艺规划时需要先对这些焊点进行分组。
在规划初期阶段,首先应根据工艺要求和生产节拍将焊点粗分给每个工位,为避免或减少过大的焊接动作,还应使同一个工位的焊点位置尽量接近。
汽车白车身总成装焊工艺设计流程说明1 汽车白车身总成装焊工艺文件明细表汽车白车身总成装焊工艺文件明细表共 1 页第 1 页2008年 12 月 9 日2汽车白车身总成装焊工艺文件编制说明2.1白车身总成装焊流程图《白车身总成装焊流程图》是依据研究院发布的《白车身总成M-BOM》的标准和要求编制而成的。
重点表述了白车身总成和各个分总成的零部件之间的装焊关系、组成零件数量和利用的装焊设备、装焊夹具、装焊样架、工位器具和装配工具等信息。
还可说明不同车型的白车身总成的共用零部件、借用零部件(零部件局部有转变,用共用零部件改制)和新制零部件的组成关系。
《白车身总成装焊流程图》表达形式能够是树状图或鱼刺图等形式。
2.2白车身总成装焊平面布置图《白车身总成装焊平面布置图》是依照生产纲领、生产能力和工艺水平的标准和要求编制而成的。
重点表述了装焊生产线、生产区域的布置;物流输送传递线路;装焊夹具、装焊样架、装焊检具、装焊设备和装焊工位器具定置配备;公共动力、水、电、气接点配置和生活、办公设施的配置等信息。
2.3白车身总成装焊工艺卡与简图《白车身总成装焊工艺卡与简图》是依据《白车身总成数模》、《焊点图》、《焊接技术标准》和《白车身总成装焊流程图》的标准和要求编制而成的。
重点表述了每一个工位所装焊的白车身分总成生产节拍;装焊所用工艺装备;装焊产品质量要求等技术要求并附白车身分总成零部件组成关系的爆炸图。
2.4白车身总成装焊作业指导书《白车身总成装焊作业指导书》是依据《白车身总成装焊工艺卡与简图》的标准和要求编制而成的。
重点表述了每一个工位的具体工步操作要领;工步的工时定额;生产操作所利用的工具、设备和操作标准;是指导操作人员进行生产的行为标准。
2.5白车身总成装焊质量标准《白车身总成装焊质量标准》是装焊工艺人员依据国家、行业和企业对白车身装焊总成产品质量的标准和要求编制而成的。
重点表述了对白车身总成装焊质量的要求、利用的工艺装备调整标准和白车身总成装焊质量评判、检测方式。
白车身焊装工艺规划浅析摘要:随着国民经济的飞速发展,居民生活水平不断提高,其对汽车的需求也在不断上升,汽车市场进一步扩大,越来越多的企业开始步入汽车生产领域,并在该领域内收获大量经济利益。
然而与之相对的,居民对汽车生产质量的要求也在不断提高,为满足居民高质量汽车需求,汽车生产企业必须进一步优化产品设计,革新生产模式,以全面优化汽车生产成效。
基于此,本文从白车身这一汽车生产的基础环节入手,白车身焊装工艺规划展开研究,指出其规划要点,以期为白车身生产及其焊装工艺的优化与发展提供一点理论参考。
关键词:白车身;焊装;工艺规划;方法;引言:白车身是汽车的重要组成部分,是汽车其他部件以及系统的重要承载者,白车身的结构稳定性以及结构强度直接决定着它所能加载的设备数量,要想进一步优化汽车性能,加装更多的功能系统,企业就必须对白车身生产模式展开革新。
而焊装工艺作为白车身生产的重要工艺,对该工艺的规划与分析自然是重中之重。
因此,本文针对白车身焊装工艺规划的研究是尤其研究价值和研究必要性的。
一、焊装工艺规划的作用与意义焊装工艺规划在整个焊装项目中发挥着重要作用,其是焊装施工的首要环节,尤其是在白车身生产环节中,焊装是主要的施工工艺,做好焊装规划可以有效提升焊装施工成效,并优化焊装生产线结构,削减不必要的焊装流程,从而有效降低焊装施工成本,做好焊装工艺规划是保证焊装施工有效性的首要前提。
具体而言,焊装工艺规划的作用与意义主要包括以下几个方面:第一,优化产品设计。
焊装工艺是白车身产品生产的主要工艺,白车身主要是指车身结构件及覆盖件焊接总成,在白车身的基础上加装汽车外饰、电子电气系统、底盘系统以及动力总成系统后,才能组装完成一辆成车,白车身的生产质量直接决定着整辆汽车的生产质量,而焊装施工作为白车身生产施工的首要工艺,对其焊装施工工艺的规划也会对整辆汽车的生产质量产生重要影响[1]。
而开展焊装工艺规划,可以帮助焊装施工人员选择合理的焊装施工技术以及施工设备,并对整个焊装施工流程进行仔细规划,减少不必要的焊装施工步骤,优化白车身产品结构,从而有效提高白车身产品的整体质量。
白车身柔性焊装线工艺规划设计的应用要点分析1.张佳珊 2.陈赞2.长城汽车股份有限公司徐水分公司3.河北省保定市徐水区072550摘要:伴随着汽车产业的快速发展,构建和改进具有多种模型和高度灵活性的自动焊接生产线尤为重要,当然焊接装配线的工艺规划和设计是重中之重。
这种联系的特点是多方面的,工作量大,标准要求高,危险不可逆转等。
对应用要点进行系统总结和分析,将有助于促进无缝实施焊接生产线项目,同时也可以缩短项目的总体建设/改进时间,弥补系统疏忽造成的不可逆转的损失,降低项目建设/改进成本等。
本文主要分析了粗车身柔性焊接线工艺规划设计的应用要点。
关键词:白车身;柔性焊装线;规划设计;应用要点引言焊接工艺规划与设计是指在车辆设计阶段,结合生产方案、生产模式、设备利用率和车间面积等总体规划要求,并考虑车辆施工本身数学模型的可制造性,对产品加载工艺、节拍计算、钎焊分布等问题进行规划分析,以确定最优的生产生产线结构,同时确保产品工艺的可行性。
焊接工艺对于焊接工艺的质量和功能至关重要。
工艺规划不当会影响车辆质量,增加焊接难度,甚至会导致整个方案发生变化,从而影响车辆的开发周期和投资成本。
本文着重阐述了焊接生产线工艺规划施工全过程中的重要节点。
对实际规划设计分析的关注可以使规划设计工作更加顺利,完成高质量焊接生产线的规划设计。
1、柔性焊装线工艺规划设计主要内容柔性汽车焊接生产线的工艺规划设计是汽车研发和批量生产阶段的重要组成部分,一般包括冲压、焊接、涂装和最终装配四个方面。
焊接线是汽车骨架生产的环节。
从理论上讲,焊接工艺的规划设计包括节拍计算分析、工艺映射分析、钎焊映射分析、安全性分析等。
但是,在具体操作中,通常需要对措施进行完善和强有力的操作,通常包括以下九个方面。
(一)熟悉项目工艺标准的内容,确认工艺标准的完善和功能,关系到能否有效、高质量地进行各种工艺分析;(2)进行产品分析,分析重叠关系,确认装载;(3)根据工程焊接生产线的生产要求分析节拍,同时制作节拍台;(4)根据Takt分析各站的生产率,分配工艺和钎焊点,以定义定位点和钎焊点。
浅论汽车白车身焊接工艺分析及工装设计摘要:近年来我国的科学技术和经济水平都得到了蓬勃的发展,在这样的快节奏时代背景之下,我国社会生活当中的各行各业都紧随时代发展趋势不断地进行着与时俱进的创新和变革。
汽车制造行业当中的焊接工艺也在这样的快节奏时代洪流当中不断地引入了现代化的科学技术和工艺方法,从而在某种程度上提升了汽车车头的稳定性和安全性,相关的技术管理人员在汽车的焊接工艺以及钣金材料控制工作上,需要严格按照相关的要求和标准来管理,从而全面提升汽车制造行业的加工效果和质量水平。
本篇文章将针对这一点作出简要分析以供参考。
关键词:汽车白车身;焊接工艺;工装设计汽车生产工艺一般可分为冲压、焊装、涂装和总装工艺,其中,焊装质量直接影响着车身的精度和质量,因此对焊装工艺的研究对于汽车生产具有重要意义。
这是因为如果汽车白车身的整体焊接出现任何不稳定的变动,都会对整个汽车的工装及后期的投入使用带来极大的安全隐患。
因此,相关的技术工作人员一定要将现代化的焊接工艺引入到汽车白车身的焊接加工环节当中,并结合工装设计工作全面提升汽车白车身整体稳定性和安全性,从而全面提升汽车制造行业的加工水平。
1、白车身焊接工艺概述1.1白车身焊接方法车身的焊装质量对整个白车身的外观、精度和质量都具有重要的影响作用,因此,白车身的焊装应该引起足够的重视。
白车身焊接一般包括了对汽车的侧围、地板、后围、顶盖、总拼等的操作,按焊接方式又可分为电阻焊方式、C02电弧焊方式和激光焊方式。
在所有焊接方式中,电阻焊是目前使用得最普遍的,它主要是利用电阻发热的原理,将电阻发热产生的热量用于熔化工件,最后将工件连接起来的一种方法。
其中,电阻焊连接方式的常见点焊机械一般有两类:悬架式点焊机与定位式点焊机(固定点焊机),悬挂式点焊机一般使用于在各分总成和车身总成之间的连接过程中,固定电焊机则应用凸焊螺母及螺柱过程中。
1.2焊接流程焊装工序以车身焊装顺序计划为主要内容,即首先根据车体数模,分解焊装工序,并明确工位,再确认每个工位及所需要的零部件,最后再进行总成焊接的流程。
白车身的焊装工艺性技术指导书白车身的焊装工艺性技术指导书白车身的焊装工艺性检查的技术指导书奇瑞汽车有限公司规划院发布Q/SQR.04.024—2021 前言本设计指导书,在根据同步工程的需要制定的,本指导书适用于汽车车身制造业。
为了保证车身设`的工艺性而制定的。
本标准由奇瑞汽车有限公司规划设计院提出。
本标准由奇瑞汽车有限公司规划设计院归口。
本标准起草单位:奇瑞汽车有限公司规划设计院。
本标准主要起草人:刘广超,沙济伦。
白车身的焊装工艺性检查的操作指导书推进“面向制造的设计”工作,白车身的设计就必须达到一定的工艺性。
其基本要求是可制造,其进一步的要求是易制造,进而尽可能的降低成本。
本操作指导书是为工艺设计的同步工程人员而编制的。
二、性质:满足产品功能需要前提下的工艺优化三、适应范围:车身所有的总装工艺性四、操作:与产品设计部门配合1.1与同类车比较● 此项为总体检查,其目的是与同类车相比较,此款车的简繁程度。
● 建立国际同类产品的标竿数据库。
● 如冲压件数目较标竿值多,反映有潜力可以合并冲压件来简化焊装。
● 焊点多则反映焊装过于繁琐或者有不必要地焊点。
● 电焊长度过长是反映车身结构或是装配顺序不合理,可以进一步优化。
● 夹紧点较多则反映焊装夹具的设计过于繁琐。
● 模块划分是否合理性1.2 逐件检查每个另件● 检查每个零件和每个组件的存在必要性。
● 检查每个零件上每个细节的存在必要性。
● 检查每个细节的工艺合理性,包括孔,夹点和焊点。
● 检查从冲压件到分总成到总成的参考定位系的一致性和合理性。
1.3 努力目标● 车身结构和加工工序简单。
● 设计为其配备工夹具简单易行。
● 与其他工件接口容易。
1.4定位的柔性生产的考虑● 下部定位是否符合柔性生产的要求(具有与现有车型相同的定位孔)● 不同车型吊具能混线生产(具有与现有车型相同的吊孔)1.5 检查几个难点● 发动机仓装配● 后轮罩装配。
车身焊装工艺性的分类标准2.1冲压件的可/易移性A. 大型组件要求形成框架结构,防止变形;如形状、,减少U 型、X 型及其它异型。
白车身生产线控制系统设计及实施本文阐述了如何在工艺基础上实现对宝骏汽车白车身焊接生产线的生产控制系统进行硬件和软件设计.该控制系统的最大特点在于电气控制和气动控制相结合,通过电气元件驱动气动的控制阀岛,达到气动控制自动化的目的.本文阐述了如何在工艺基础上实现对宝骏汽车白车身焊接生产线的生产控制系统进行硬件和软件设计。
该控制系统的最大特点在于电气控制和气动控制相结合,通过电气元件驱动气动的控制阀岛,达到气动控制自动化的目的。
宝骏白车身生产线工艺流程宝骏白车身生产线主体由前车体、下车体、总拼、左右侧围、空中主夹具、机器人及顶盖分拼、空中输送自行小车和升降机构成。
前车体即发动机舱生产线,发动机舱完成后,由空中输送自行小车送至下车体的1#工位,3台自行小车分别将前地板、后车架送至下车体1#工位,形成宝骏汽车的底板。
在1#工位完成焊接后,输送机构由主气缸顶起,变频器控制输送电动机前进,到2#工位落下夹具夹紧,开始新一轮的焊接。
焊接完成后操作人员同时按下工作完成按钮,输送机构再次顶起,如此循环动作,一直持续到最后一个工位。
总拼的第一个工位定义为转运拼台,通常在这个工位罕有电动或气动的控制,7#为顶盖添加和焊接工位,在这个工位采用FANUC的机械手进行自动焊接,同时在车身底边的区域采用伺服自动焊进行焊接,经过后面几个拼台的补焊后,到达最后一个工位,白车身总成由升降机转移到涂装车间的入口等待喷涂。
到此为止,车身车间的工艺制作完成。
本文在工艺基础上实现对宝骏汽车白车身焊接生产线的自动控制。
该控制系统的最大特点在于电气控制和气动控制相结合,通过电气元件驱动气动的控制阀岛,达到气动控制自动化的目的。
控制方式通过全自动以及半自动的方式实现,软、硬件也分别进行了设计,在硬件部分主要考虑了设备的选型,包括PLC的选择,总线选择的设计等,PLC的型号及容量是重点考虑内容;其次是现场总线的选择,现场总线不光要完成系统的要求,还要更好地避免工业现场的各种干扰,使各个模块之间的通信安全稳定。
汽车车身焊装工艺概述第一节焊装工艺分析工艺性好坏的客观评价标准就是在一定的生产条件和规模下,能否保证以最少的原材料和加工劳动量,最经济地获得高质量的产品。
影响车身焊装工艺性的主要因素有生产批量、车身产品分块、焊接结构、焊点布置等。
一.生产批量车身的焊装工艺主要由生产批量的大小确定的。
一般来说,批量越小,夹具的数量越少,自动化程度越低,每台夹具上所焊的车身产品件数量越多;反之,批量越大,焊装工位越多,夹具数量越多,自动化程度越高,每台夹具上所焊的车身产品件数量越少。
1.生产节拍的计算2.时序图设计时序图(TIME CHART)是指一个工位从零部件上料到焊好后合件取料的整个过程中所有动作顺序、时间分配以及相互间互锁关系,这些动作包括上下料(手动或自动),夹具夹紧松开,自动焊枪到位、焊接、退回以及传送装置的运动等。
由于每个车身装焊的零部件数量一定,焊点数量一定,焊接时间一定,要达到一定生产节拍内完成所有焊接,就必须将工序分开,分工位上料、焊接。
二.车身产品分块分块是将车身外壳体分成若干块便于冲压和焊装的零部件、组合件、分总成和总成。
合理的分块不仅有利于形成良好的装配质量,并可有效地简化和优化制造工艺。
汽车白车身是一个尺寸很大的复杂的焊接结构件,设计制造时常常是将车身总成合理地划分为若干个部件和组合件,分别进行装配焊接成分总成件,然后再装配焊接成总成结构,这样化复杂为简单,化大为小,可以大大提高劳动生产率,改善结构的焊接工艺性。
1.结构分离面将白车身总成分解为若干个分总成,相邻两个分总成的结合面称为分离面。
分离面可以分为两类:(1)设计分离面根据使用上和构造上的特点,将汽车车身分成为可以单独进行装配的分总成,如发动机罩、行李厢盖、车门、车身本体等,这些分总成之间的结合面,称为设计分离面。
设计分离面一般采用可拆卸的连接,如铰链连接,以便在使用和维修过程中迅速拆卸和重新安装,而不损坏整体结构。
(2)工艺分离面在生产制造过程中,为了适应制造装配的工艺要求,需要进一步将上级分总成分解为下一级分总成,甚至小组件,进行单独装配焊接,这些下一级分总成或组件之间的结合面,称为工艺分离面。
轿车白车身焊装生产线的工艺规划与布局设计
发表时间:2019-02-22T17:22:37.180Z 来源:《防护工程》2018年第33期作者:苟晨晨李季阳
[导读] 轿车白车身工业是整个汽车工业中发展迅速,技术研究活跃的部分。
长城汽车股份有限公司河北保定 071000
摘要:白车身(Body in White)是轿车的骨架,它承载着轿车所有的零部件,是轿车最重要的零部件之一。
现阶段在白车身焊装生产线的工艺规划布局设计行业,国内没有充分地研究柔性焊装生产线的规划设计方法,并且没有借助仿真软件来进行建模,已经设计出来的车身焊装生产线来对于产品进行仿真优化。
文章就轿车白车身焊装生产线的工艺规划与布局设计展开分析和探讨,希望可以有所帮助。
关键词:轿车白车身;焊装生产线;工艺规划;布局设计
引言
轿车白车身工业是整个汽车工业中发展迅速,技术研究活跃的部分,白车身焊装生产线焊接质量的优劣对整车质量起着决定性作用,而白车身焊装生产线的工艺规划和布局设计则决定着白车身焊装生产线的先进程度。
白车身焊装生产线的规划设计是一项综合性的系统工程技术,涉及系统工程技术、物流传输技术、机械工程技术、电气控制技术等,是一门典型的各技术交叉融合的学科。
1轿车白车身构造分析
白车身是轿车的壳体,它由数百个冲压的金属钣金件构成,这些钣金件形状各异,在焊装车间利用点焊,激光焊,铆接,涂胶,压合等方法组装白车身总成。
轿车白车身在组装过程中有严格的次序性。
初始状态的钣金零件首先组装成分总成件,每个分总成都会有一条车身生产线去组装,组装好的分总成送到主线进行连接,最终组合成白车身总成。
白车身的发动机舱是车身最前端的部分,它是容纳车辆发动机的壳体,因此对板件焊接后的精度要求较高。
白车身的车身地板是车内乘客的承载者,是车身动力传动机构和油箱等部件的承载者。
因此焊接完成后的车身地板要有很高的强度。
车身的侧围是车身左右两侧的钣金件,侧围件上有车身前后门的安装位置,车身侧围一般由外板和内板组成。
外板是车身的主要外观件,因此对外板的表面质量要求非常高。
车身的门盖包括车身的左右前门,左右后门,前发动机盖和后行李箱盖。
四门两盖都通过门盖铰链与车体连接在一起。
车身顶盖总成是车厢顶部的钣金件,顶盖可以根据造型的需要设计成带天窗的顶盖或全景天窗的形式。
2轿车白车身焊装生产线介绍
轿车白车身焊装生产线是轿车白车身全部成形工位的总称,它由车身总成线和许多分总成线组成,每一条总成线或分总成线又由许多焊装工位组成。
白车身焊装生产线的主要工艺流程如图1所示,主要包括:生产地板总成的地板线,生产侧围总成的左右侧围线,生产白车身骨架的车身主线,生产四门两盖的门盖线,以及生产车身总成的调整线等。
1.车身地板下部线又分为分总成线和总成线,分总成线就是通常所说的地板三大件,前地板线、发机舱线和后地板线。
2.车身侧围线分为侧围分总成线和侧围总成线,侧围分总成线分为侧围内板线和侧围外板线。
3.车身主线是拼接白车身骨架的生产线,包括:侧围预拼工位,主拼工位,顶盖焊接工位等。
车身主线一般设计为自动线,是高技术集中应用的生产工位,如图2所示,为某焊装生产线供应商设计的Open gate形式的主拼工位,该主拼工位共有12台机器人,6台机器人放置在专门为总拼工位搭建的二层平台上,6台机器人放置在地面。
该总拼工位最大可以实现8种不同车体的车型共线。
4.白车身的四门两盖制造及调整线是白车身焊装车间的最后工序,四门两盖的制造线包括左右前门的制造,左右后门的制造,前发动机盖的制造和后行李箱盖的制造。
从主线下来的白车身骨架在调整线上与四门两盖用铰链连接,然后经过必要的间隙调整和表面修磨后,再输送到涂装进行电泳和喷漆处理。
图1 白车身焊装生产线主要工艺流程
图2 某焊装生产线供应商设计的Open gate形式的主拼工位
3白车身焊装生产线的技术参数
生产线一小时能够生产的车身数量,一般情况下所谓的节拍,也就是JPH。
节拍就是车身生产线上面生产两件产品之间的间隔时间,
或者就是产品在车身加工工序间所传递依次所需要的时间,也就是一般情况下所谓的生产单位产品的时间。
这属于车身生产整体性能的主要技术参数。
一般情况下白车身焊装生产线存在r个工位,在k道工序的单件产品时间是U,生产线的单位时间就是T,也就是tk与T生产过程中存在这样几种情况:要是tk>T,可以显示出在k道工序属于超节拍运行状态,可以显著出问题工位的位置。
一般情况下这种工位就是瓶颈工位,这就是在焊装生产线需要进行改善以及提升的工位;要是tk=T,这属于比较理性的状态,这个工位的节拍时间等同与目标节拍时间,可以不优化以及提升;要是tk<T,可以显示出工位节拍的时间明显小于目标节拍时间,能够看出在进行工作的时候工位有着节拍时间。
一般情况下,这种工位就是之后提升节拍的时候需要重视的,例如能够在这些工位增加一部分的设备来满足之后新型车型的焊接需求。
在设计白车身焊装生产线规划设计的时候,设计师需要设计一部分的空工位,空工位有助于提升之后的产能,也能够满足车间改造的需求。
4轿车白车身柔性自动化生产线的组成
白车身焊装生产线根据线体能够生产的产品种类,可以分成车身单一产品焊装生产线以及车身柔性焊装生产线。
单一产品焊装生产线意味着整个车身焊装生产线只可以显示出生一个种类的车身产品,所以这种工艺以及布局设计形式是相对简单的;柔性焊装生产线意味着一条车身焊装生产线能够生产较多的车型,这个生产线系统比较复杂。
柔性焊装生产线会借助机器人来代替普通人工比较复杂的手工劳动,这可以显示出现代工业时代的特点。
焊装机器人能够完成对于车身的焊接,并且能够完成车身打孔、车身铆接,车身滚边,车身螺柱焊,车身涂胶,车身搬运传输以及车身激光焊接,这些都会在焊装车间完成。
焊接机器人能够按照有关的程序控制有效地完成比较复杂的行为,有着较高的自动化程度,较高的重复性以及再现性,可以搬运重量较大的零件,并且运输速度比较快。
通过对于焊接机器人的使用可以显著提升车身焊装线的单位产量,并且能够显著提升车身焊装线的生产效率。
结束语
现阶段中国汽车工业得到了显著的发展,汽车市场越来越成熟,对于汽车行业来说需要提升汽车工业的自动化程度、柔性化程度以及生产效率。
机器人技术以及工业控制技持续进步,使得机器人在汽车工业行业得到了广泛的使用,在焊装白车身时,一般会选择工业机器人来取代人工来开展各种焊接工作,按照国内外白车身焊接线规划设计的实际情况,分析了白车身柔性焊装生产线的工艺规划以及布局设计技术,借助一定的软件来对于焊装生产线的产品进行仿真以及优化。
参考文献:
[1]郑联语,高浩,吴约旺.白车身焊装生产线数字化夹具设计系统开发及应用[J].汽车零部件,2015(05):24-29.
[2]郑联语,高浩,吴约旺.白车身焊装生产线数字化夹具设计系统及应用[J].汽车工程师,2015(05):55-59.
[3]高恒勇.白车身焊装生产线效率提升方法研究[J].金属加工(热加工),2012(22):57-59.
[4]王元勋,何可敬,高银,李春植.车身焊装生产线焊装主线设计研究[J].中国机械工程,2001(11):47-49+4.。