冲压、焊接、涂装--3大汽车关键制造工艺详解!
2018-08-10   智能制造IM



导读

汽车研发是一个很复杂的系统工程,甚至需要上千人花费几年的时间才能完成。一般的正向研发流程包含五大阶段......


文/智能制造专栏


汽车研发的五大阶段包括:


① 市场调研阶段

② 概念设计阶段

③ 工程设计阶段(数模构建)

④ 样车试验阶段

⑤ 量产阶段



今天我们要详细介绍的便是量产阶段:


投产启动阶段的包括制定生产流程链,各种生产设备到位、生产线铺设等等。投产启动阶段大约需要半年左右的时间,在此期间要反复的完善冲压、焊装、涂装以及总装生产线,在确保生产流程和样车性能的条件下,开始小批量生产,进一步验证产品的可靠性,确保小批量生产3个月产品无重大问题的情况下,正式启动量产。



汽车制造的四大工艺包括冲压、焊装、涂装以及总装。其中总装过程平时介绍较多,一般的车厂参观也都会参观总装厂。而实际上,前面三个阶段冲压、焊装、涂装至关重要,却容易被大家忽视。下面将详细讲解:


汽车制造工艺--冲压


① 汽车结构

我们不说发动机变速箱等动力总成,我们只说汽车的框架结构。整个汽车由以下几部分组成。


1. 机舱前地板(机舱和前地板合称机舱前地板)

2. 后地板

3. 左右侧围

4. 顶盖

5. 五门一盖(4个车门加后背箱门加上机舱盖)




那么这些部分都是怎么来的呢?答案就是冲压,汽车制造的第一道工序。

开卷


钢板从钢厂出来是卷料,如下图



第一步就是把这些卷料切割成合适的钢板。这其中要经过如下几步:开卷 → 清洗 → 校平 → 切割 等步骤。最后形成可以直接用于冲压的板材。


② 冲压

这一步才是冲压工厂的核心工艺,冲压车间进去你会看到一排像平房一样的东西,里面是各个不同的压机,压机非常大,模具也很大。不同的车型模具也不相同,如果有需要换模的工艺会非常浪费时间。


我们看一下视频了解下压机是怎么工作的吧。


钢板被自动送入压机,冲压完成后会有搬运机器人搬走,最后码垛,大概如下面这个样子,图中所示即为上文说到的侧围件。



最终冲压车间会冲出组成车体框架的各个部分,这些零散的车体会被运往焊装车间,经过焊接,拼接成一个完整的白车身。


汽车制造工艺--焊接


最终冲压车间会冲出组成车体框架的各个部分,这些零散的车体会被运往焊装车间,经过焊接,拼接成一个完整的白车身。


焊装车间也是自动化程度最高的车间,几百台机器人同时工作,场景很壮观。焊装车间都干些什么。下图是焊装产线一角。



从冲压车间出来的是 车门、左右侧围、机舱盖、前后地板、顶盖、后背门及各种冲压小件。那么焊装车间就是负责把这戏东西焊接在一起,组成车体。除此之外还有涂胶、车门包边等步骤就不细说了。


从冲压出来的冲压件是不能直接用来焊接的,要先经过焊接车间的处理,某些细节部分需要人工焊来完成。所以焊装车间线体也分为侧围、机舱前地板、后地板、主焊线、补焊线、车装线。


如下,是车门焊接区。



从冲压车间出来的车体部件进入焊装车间后分别在各自的线体加工完成后,全部运送到主焊线进行合拼。说到运送,一般是通过车间二层的EMS输送小车来运送。在各个分线体加工完成后通过升降机把部件放到二层小车,小车载着部件到达主焊线。


如下,是整体工艺图。



主焊线的景象就非常壮观了,先是机舱前地板、后地板合拼出地板总成。之后是左右侧围、再之后是顶盖。看一下视频了解一下。


主焊线出来之后到补焊线、车调线,安上车门,机舱盖等一些部件后,焊装的流程就结束了,接下来焊接良好的白车身将被送往涂装车间进行喷漆处理。


汽车制造工艺--涂装


当冲压车间的车体冲压件在焊装车间焊接合拼后,白车身就要进入涂装车间了。


① 涂装的作用


保护车身

生活中,我们所使用的各种钢铁制品都会在表面喷漆,防止氧化。而汽车作为户外使用且使用年限较长的商品更需要可靠的保护。


美观作用

我相信大多数人买车就跟娶媳妇一样,肯定要选个好看的不是,车漆就相当于媳妇的皮肤了,那么颜色就显得十分重要了。我们常见的有黑、白、红、银色等。这些都是通过在涂装车间喷漆实现


② 涂装工艺


前处理

前处理是车身喷漆之前的一道预处理工序,主要是对车身表面做清理,使后续的喷漆能和钢材更好的结合。主要有水洗、脱脂、磷化等步骤,在车身表面形成一层薄薄的磷化层。可以更好的与下一道工序的电泳层结合。


电泳层

电泳,一个大池子,车身从中游过去。泳池边缘加正电,车身加负电压。涂料本身带负电,就会向车身移动,贴附在车身上形成电泳漆。由于是第一层也叫做底漆。电泳层与车身直接接触,所以这一层对车身的防锈和车漆脱落关系非常大,是非常重要的一道工艺。


中涂层

中涂层是靠机器人喷涂的,主要作用是为了防紫外线,此外也对电泳层起保护作用。作为下一道工艺的底层,为面漆提供更饱满的色彩。


色漆层

色漆就是我们直观看到的颜色,比如黑、灰、银色、星空蓝等。关于色漆的构成就不详细说了,我们主要说工艺步骤。


清漆

车身最外侧的一层,透明层。保护车身被划伤,提升车身的色泽,抵抗腐蚀。


我们来看一个超级详细的视频吧,包含了以上所有步骤。


最后,喷涂完成的车身就要送到总装车间进行各个零部件的装配了。


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