[论文]汽车制造四大工艺论文

[论文]汽车制造四大工艺论文 西南林业大学 本科毕业( 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 )论文 ,2012届, 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目 汽车制造四大工艺的研究 教学院系 机械与交通学院 专 业 车辆工程 学生姓名 贺勤政 指导教师 孟利清(教授) 评 阅 人 2012年06月03日 汽车制造四大工艺的研究 贺勤政 (西南林业大学 车辆工程专业2008级，云南 昆明，650224) 摘要:汽车被称为“改变世界的机器”。由于汽车工业具有很强的产业关联度，因而被视为一个国家经济发展水平的重要标志。本论文所研究的内容主要是汽车的四大工艺，冲压工艺作为四大工艺的重中之重，它影响着剩下的三大工艺，所以是本论文的重点。焊接、涂装、总装三大工艺也是论文的重要组成部分，还有对工艺的概述作为研究汽车四大工艺的基础，因此在论文中被放到了首位。汽车制造工艺、装备和设施是实现汽车产品设计目标和生产加工的基本方法和手段，也是实现技术创新的基础。在汽车制造行业中，冲压、焊接、涂装、总装合为四大核心技术(即四大工艺)。 总装;工艺 关键词:冲压;焊接;涂装; The four manufacture process of automobile He qin zheng (Vehicle Engineering 2008, Southwest Forestry University,Kunming, Yunnan, 650224) Abstract: The automotive was referred to as "the machine that changed the world". The automotive industry has a strong degree of industrial linkage, which is regarded as an important symbol of a country's economic development level. Mainly studied in this thesis the four process of automobile stamping process as the four most important process, it affects the rest of the three processes, it is the focus of this paper. Welding, painting, assembly of the three processes is also an important part of the paper, as well as an overview of the process as the basis for the four process of automobile, in the paper was placed in the first place. The car manufacturing process, equipment and facilities to achieve the design goals of the automotive products and production and processing methods and means of achieving the basis of technical innovation. In the automobile manufacturing industry, stamping, welding, painting, assembly together four core technologies (ie, four processes). Keywords: stamping Welding Coating Assembly process 目 录 第一章 绪论 ................................................................................................. 1 1.1 课题背景和研究意义 ..................................................................... 1 1.2 国内外汽车制造工艺现状 ............................................................. 1 1.2.1 国外汽车制造工艺概述 ....................................................... 1 1.2.2 国内汽车制造工艺概述 ....................................................... 2 1.3 课题研究的主要内容和框架 ......................................................... 2 第二章 汽车制造四大工艺概述 ................................................................. 4 2.1 汽车的生产过程及其特点 ............................................................. 4 2.2 工艺基础 ......................................................................................... 5 2.3 汽车制造的四大工艺组成及其过程 ............................................. 5 第三章 汽车车身冲压、焊接工艺 ............................................................. 7 3.1 冲压技术在汽车制造业中的地位 ................................................. 7 3.2 冲压工艺的特点及冲压工序的分类 ............................................. 7 3.2.1 冲压工艺的概念及特点 ....................................................... 8 3.2.2 冲压工序的四个基本工序 ................................................... 9 3.3 冲压车间设备与材料 ................................................................... 11 3.3.1 冲压车间设备 ..................................................................... 11 3.3.2 冲压车间材料 ..................................................................... 14 3.4 焊接的概念及其方式和焊装工艺 ............................................... 15 3.4.1 焊接的定义 ......................................................................... 16 163.4.2 焊接的常用方式 ................................................................. 3.5 汽车车身冲压和焊接应注意的问题 ........................................... 20 第四章 汽车车身涂装、总装工艺 ........................................................... 24 4.1 涂装前处理工艺 ........................................................................... 24 4.2 涂装工艺 ....................................................................................... 26 4.2.1 阴极电泳涂装 ..................................................................... 26 4.2.2 中涂和面涂喷涂工艺 ......................................................... 28 4.2.3 涂膜的固化(干燥)工艺 ................................................. 31 4.3 汽车装配概念及其特点 ............................................................... 31 4.4 装配生产组织形式 ....................................................................... 32 4.4.1 固定式装配 ......................................................................... 32 4.4.2 流水式装配 ......................................................................... 33 4.5 汽车车身涂装和总装工艺应注意的几个问题 ........................... 34 第五章 结论 ............................................................................................... 37 5.1 总结 ............................................................................................... 37 5.2 展望 ............................................................................................... 37 参考文献 ..................................................................................................... 38 指导老师简介 ............................................................................................. 39 致 谢 ........................................................................................................... 40 第一章 绪论 1.1 课题背景和研究意义 随着科学的发展和社会的进步，我国汽车工业从无到有，从小到大，发展成为一个完整的工业体系。从20世纪50年代初到20 世纪80年代中期，主要生产卡车，到20世纪80年代末才开始生产轿车，轿车工业的真正发展只有二十多年的时间，因此汽车制造技术一直是我国汽车工业中的最薄弱的环节。为提高我国汽车工业的水平和满足日益增长的人们物质生活需要，应重视汽车制造技术的研究和发展。 而汽车制造的核心就是四大工艺，所以汽车厂家想要发展，就得先把汽车制造四大工艺技术水平提高，才能在市场上有竞争力。汽车车身制造技术主要包括四大工艺:冲压、焊接、涂装、总装。冲压是汽车制造工艺中十分重要的一个环节，因为它不仅决定了车身的质量，同时焊接的质量也在很大程度上取决于冲压件的情况。冲压最重要的是保证质量和精度。需要放置材料的回弹和开裂。车身的冲压一般包括制作内覆盖件和外覆盖件。目前我国整车厂的制作内覆盖件的模具一般由自己完成。而制作外覆盖件的模具，国内不少整车厂主要外包给国外。当前，国内的自主品牌整车厂基本都使用点焊作为焊接工艺。在合资企业，点焊也占了焊接工艺约80%的工作量。涂装、总装也基本上达到了先进水平，但比起北美和西欧来说，我国的工艺水平还是需要大幅提高。 在汽车制造工艺中，有很多是通过购买国外技术来生产的，从而研究汽车制造的四大工艺，有利于提高我国的汽车制造水平，在很多依赖国外技术才能完成的工艺，尤其是模具的制作等，都有望在不断的研究中解决这些问题。 1.2 国内外汽车制造工艺现状 1.2.1 国外汽车制造工艺概述 汽车制造工艺是一类较为特殊的生产工艺，它主要针对汽车覆盖件的薄钢板进行加工。使用模具进行覆盖件的成形;使用焊接设备进行钣金件的焊接，从而获得满足碰撞法规要求的安全车身;使用涂装设备对覆盖件进行表面处理，进而获得耐用和美 观的车身;使用总装设备对构成整车的部件、零件进行装配，最后得到一辆完整的车。 目前世界各国都在不断研制各种冲压性能良好的板料，研制出高效率、高精度和高寿命的大型复杂模具，使冲压生产模具工业进入了一个崭新阶段。在先进的工业国家，冲压生产与模具工业受到了高度重视，例如美国和日本，模具工业的年产值已超过机床行业，成为重要的产业部门。在焊接方面，作为一个新兴的焊接技术，激光焊接开始逐步为整车企业所使用。因为激光焊接的焊接部分是线而不是点焊的焊点，因此激光焊接具有更高的平整度和强度。同时激光焊接具有有利于汽车的轻量化。而涂装、总装工艺，从各国发展情况来看，北美和西欧的汽车涂装、总装工艺处于世界先进水平，许多新的涂装技术和总装技术均首先应用于汽车生产中。日本的涂装技术水平已是世界先进行列了。 1.2.2 国内汽车制造工艺概述 国内汽车制造四大工艺，已逐步进入世界先进水平。 在冲压方面，液压成型逐渐开始研究。目前国内，冲压模具的设计和制作开始广泛使用CAE软件进行仿真分析。 目前国内一些合资整车企业开始采用激光焊接技术。像上海大众的帕萨特就使用到了激光焊接。由于激光焊接的成本还比较高，目前主要使用于车身B柱、关键结构件、车门门框等部分。 我国从20世纪80年代初开始在一汽、二汽和济南汽车厂引进了国外的汽车涂装技术，油漆厂也配套引进了汽车漆制造技术。进入20世纪90年代，轿车合资企业和涂料合资企业的建立，使我国汽车涂装技术及涂料技术也达到了世界先进水平。 汽车总装配是汽车全部制造工艺过程最后的一道工序，汽车总装配就是把经检验合格的各种零件、部件和总成，按规定的技术条件和质量要求连接组合成整车，并经严格的检验程序，确认其是否合格的生产工艺。而目前国内已全部应用了机器人操作，基本上实现了全自动化，几乎可以赶上其它先进国家的水平了。 1.3 课题研究的主要内容和框架 一、课题的主要内容 课题针对汽车产业模式由过去的企业内部配套转换为现在的社会化配套这一重要特点，以汽车整车制造为中心，重点介绍了汽车整车制造的冲压、焊装、 涂装和总装四大工艺。 1. 冲压工艺:冲压是一种金属加工方法，它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料施加压力，使板料产生塑性变形或分离，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件(冲压件)。 2. 焊接工艺:冲压好的车身板件局部加热或同时加热、加压而接合在一起形成车身总成。在汽车车身制造中应用最广的是点焊，焊接的好坏直接影响了车身的强度。 3. 涂装工艺:涂装有两个作用，第一、车防腐蚀，第二、增加美观。涂装工艺过程比较复杂，技术要求比较高。主要有以下工序:漆前预处理和底漆、喷漆工艺、烘干工艺等，整个过程需要大量化学试剂处理和精细的工艺参数控制，对油漆材料以及各项加工设备的要求都很高。 4. 总装:总装就是将车身发动机变速器仪表板车灯门等构成整辆车的各零件装配起来生产整车的过程。 5. 工艺:即加工产品的方法(手段、过程)。是利用生产工具对原材料、毛坯、半成品进行加工,改变其几何形状、外形尺寸、表面状态和内部组织的方法。 二、课题研究的框架 课题首先研究汽车制造四大工艺的现状、国内外发展水平、差距等，从而确定该课题的研究方向;然后对工艺进行了解、学习，以备对汽车四大工艺的深入研究和开发;其次，分别对汽车四大工艺的概念、与发展进行展开讨论、开发，其中冲压是尤为重要的一道工序，课题将会对其重点进行介绍;最后对课题的总结与展望。 第二章 汽车制造四大工艺概述 2.1 汽车的生产过程及其特点 汽车的生产是一个复杂的过程。汽车是由许多零件、部件、总成等装配而成的。将原材料制造成产品的全部过程，包括原材料的运输、保管，毛坯制造、机械加工及热处理，部件装配及调试，产品的质量检验、调试、涂装及包装、储存等。 如图2-1所示汽车生产过程。 图2-1 汽车生产过程简 汽车的生产过程虽然可通过过程简图集中表达出来，但在实际生产中，它是一个社会化的生产过程，是由若干不同的专业化生产厂(车间)合作完成的。为了经济地、高质量地、高效率地提供汽车生产所需要的零、部件，这些专业化工厂(车间)按产品的协作原则组织生产、分工合作。 如生产一台发动机，首先是铸造、锻造厂(车间)将各种特性不同的原材料加工制造成毛坯，然后经过机械加工、热处理厂(车间)制造成合格的零件，再结合利用其他专业技术的产品，如火花塞(汽油机)、燃油泵(柴油机)等各种附件，总装厂 (车间)进行部件装配和总成装配，最后经过调整试验达到要求的性能指标成为一台质量合格的发动机。一个完整的汽车生成过程，除了上述生产厂外，还应包括为生成准备和为生成服务的有关部门如原材料及半成品供应;产品品质检测;工夹具、刀具制造、管理和准备;设备维护等部门。 2.2 工艺基础 所谓工艺，即加工产品的方法(手段、过程)。是利用生产工具对原材料、毛坯、半成品进行加工,改变其几何形状、外形尺寸、表面状态和内部组织的方法。而工艺规程则是规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等地工艺规定(文件)。指导工人操作和用于生产、工艺管理的各种技术文件。是企业组织生产 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 生产和进行核算的重要技术参数，也就是工艺文件。还有为达到加工产品预期的技术指标，工艺过程中选用和控制的有关量，如电流、电极压力等，即工艺参数。 还有很多工艺内容，如工艺装备是产品制造过程中所用的各种工具的总称。包括刀具夹具模具量具检具辅具钳工工具和工位器具等。而工艺卡片(或作业指导书)，其实是按产品的零件的某一工艺阶段编制的一种工艺文件。他以工序为单元,详细说明产品(或零、部件)在某一工艺阶段的工序号、工序名称、工序内容、工艺参数、操作要求以及采用的设备和工艺装备。包括冲压工艺卡片、焊接工艺卡片、油漆工艺卡片、装配工序卡片。 其它的物料清单(BOM)，外协件明细表，材料消耗工艺定额汇总表，零部件转移卡。材料消耗工艺定额明细表填写产品每个零件在制造过程所需消耗的各种材料的名称、牌号、规格、重量等的一种工艺文件。工艺管理内容包括:产品工艺工作程序、产品结构工艺性审查的方式和程序、工艺 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计、工艺规程设计、工艺定额编制、工艺文件 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化审查、工艺文件的修改、工艺验证、生产现场工艺管理、工艺纪律管理、工艺标准化、工艺装备编号方法、工艺装备设计与验证管理程序、工装的使用与维护、工艺规程格式、管理用工艺文件格式、专用工艺装备设计图样及设计文件格式。最后的工艺设计过程分为策划(产品定义)-产品设计和开发(产品数据)-过程设计和开发-产品与过程确认-生产-(持续改进)。 2.3 汽车制造的四大工艺组成及其过程 汽车制造四大工艺是:冲压、焊接、涂装、总装。其制造过程如下: 钢板——冲压——车身——涂装——总装 汽车生产第一工艺:冲压工艺 1、开卷工序; 2、冲压工序:钢板——车门、引擎盖等各种零件; 3、检验工序:用油石打磨检验，钢板——冲压——车身——涂装——总装。 汽车生产 第二步:焊接工艺 1、地板组装; 2、总组 左侧围、右侧围、顶盖; 3、顶盖总组;4、车身总成; 5、ACS焊点检测(在线检测); 6、三坐标质量抽检:车身VIN号，相当于身份证，制造时间、生产序号、生产单位、车型。 汽车生产 第三步:涂装工艺 1、前处理 、烫洗、脱脂、表调、磷化、水洗等13道处理油污; 2、电泳区、电泳烤箱、电泳漆膜; 3、涂胶 ; 4、中涂、上涂 喷漆线 喷漆室 水溶性环保漆与溶剂性油漆 底漆、色漆、罩光漆、 电泳漆、 中涂烤箱、 面漆区、 上涂烤箱; 5、质量检查、 光泽仪、厚度仪、 PBS分组库。 汽车生产 第四步:总装工艺 1、内饰线:主线束、地板线束、发动机线束、控制线束、ABS泵、真空助力泵、刹车踏板、油门踏板、顶内饰、前震器、仪表总成、后备箱内饰; 2、底盘线; 3、最终线:座椅 ;最终内饰模块:零部件和子系统的总成、仪表板供应线; 4、OK线 :加注设备; 5、检测线:机器人、四轮定位、灯光、制动、淋雨、外观; 6、路试:一区凹凸路、二区凹凸路、S路、室内静态检查、直线行驶跑偏、ABS钢板制动 、PDI售前检测。 第三章 汽车车身冲压、焊接工艺 3.1 冲压技术在汽车制造业中的地位 汽车制造中有60,70%的金属零部件需经塑性加工成形，冲压加工是完成金属塑性成形的一种重要手段，它是最基本、最传统、最重要的金属加工方法之一。如车身上的各种覆盖件、车内支撑件、结构加强件，还有大量的汽车零部件，如发动机的排气弯管及消声器、空心凸轮轴、油底壳、发动机支架、框架结构件、横纵梁等等，都是朝冲压成形技术正向精密、多功能、高效节能、安全清洁的生产方向发展，冲压工件的制造工艺水平及质量，在较大程度上对汽车制造质量和成本有直接的影响。所谓 冲压工艺性是指冲压件对工艺品的适应性，即所设计的冲压件在尺寸大小、尺寸精度与基准、结构形状等是否符合冲压加工的工艺要求。而且现代汽车制造大量使用卷料、薄壳式整体车身结构的高强度钢板与镀锌钢板，都要求应用冲压新工艺。现代冲压成 形发展和研究的重大课题包括有: (,)模块式冲压及其控制: (,)新材料及复合材料冲压加工新工艺; (,)特种冲压成形技术; (,)计算机模拟冲压成形及虚拟试模技术; (,)模具制造技术: (,)冲压成形过程自动监控及失稳机理分析等项。 冲压加工成形技术是影响汽车车身制造水平的关键因素之一，美国专家曾在一条汽车装配线上对50多个个案进行实地分析表明，造成车身尺寸误差变动的诸多原因中，冲压件本身尺寸造成的积累误差占23%，其主要原因是传统的基于经验和原有低水平工艺基础上的模具设计与制造。 3.2 冲压工艺的特点及冲压工序的分类 冲压是一种金属加工方法，它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料施加压力，使板料产生塑性变形或分离，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件(冲压件)。冲压工序按加工性质的不同，可以分为两个大类型:分离工序和成形工序。 3.2.1 冲压工艺的概念及特点 冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件(俗称冲压或冲压件)的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程技术。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行;没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 1. 冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。 2. 冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。 3. 冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。 4. 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 因此，冲压生产是一种优质、高产、低消耗和低成本的加工方法。 但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。 材料、模具和冲压设备是冲压工艺的三大要素。为了获得质优价廉的冲压件，必须具备优质的板料、先进的模具和性能优良的冲压设备。此外，还应根据板料的成形特点和变形规律，制订合理的工艺程序并适时对模具或冲压设备进行技术改进。 3.2.2冲压工序的四个基本工序 冲压加工中为满足冲压零件的形状、尺寸、精度批量、原材料性能等不同方面的要求，所采用的工序也不同。下面介绍冲压工序分类。 (1)冲压基本工序 冲压基本工序有四种:冲裁、弯曲、拉深、局部成形工序。 冲裁工序:使板料实现分离的冲压工序。 弯曲工序:将板料沿弯曲线弯成一定的角度和形状的冲压工序。 拉深工序:将平面板料变成各种开口空心零件，或把空心件的形状、尺寸作进一步改变的冲压工序。 局部成形工序:此外用基本工序综合产生的局部变形来改变毛坯或冲压件形状的冲压工序称为局部成形工序，包括翻边、胀形、校平和整形等。 (2)分离工序和成形工序 根据材料的变形特点可将冷冲压工序分为分离工序和成形工序两类。 分离工序——是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到强度极限以后，使坯料发生断裂而产生分离。分离工序又可分为落料、冲孔和剪切等，其目的是在冲压过程中使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离，如表3.1所示。 表3.1 分离工序分类 工序 特点及常用范围 工序 特点及常用范围 名称 名称 切断 用剪刀或冲模切断板材，切断线不封切口 在坯料上沿不封闭线冲出缺口，切口部分 闭 发生弯曲，如通风板 落料 用冲模沿封闭线冲切板料，冲下来的切边 将冲件的边缘部分切掉 部分为冲件 用冲模沿封闭线冲切板料，冲下来的剖切 把工序件切开成两个或几个冲件，常用于冲孔 部分为废料 成双冲压 成形工序——是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极限，但未 达到强度极限，使坯料产生塑性变形，成为具有一定形状、尺寸与精度冲压件的加 工工序。成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、旋压、胀形、缩口等，目的是使冲压 毛坯在不被破坏的条件下发生塑性变形，并转化成所要求的冲压件形状。有关冲压 工序的详细分类与特征，见表3.2所示。 表2成形工序分类 工序名称 特点及常用范围 工序名称 特点及常用范围 把板料弯成一定的形状 拉 把平板形坯料制成空心 弯 深 冲件。壁厚基本不变 曲 弯 卷 把板料端部卷圆。如合页 拉 变 把空心冲件拉深成侧壁 圆 薄 比底部薄的工件 拉 曲 深 深 扭 把冲件扭转成一定角度 卷 把空心件的边缘卷成一 曲 边 定形状 翻 把冲件上有孔的边缘翻出 胀 使冲件的一部分凸起。呈 孔 竖立边缘 形 凸肚形 翻 把冲件的外缘翻起圆弧或 旋 把平板形坯料用小滚轮 边 曲线状的竖立边缘 压 旋压出一定形状(分变薄 与不变薄两种) 成 扩 把空心件的口部扩大。常成 整 把形状不太准确的冲件 口 用于管子 形 矫正成形，如获得小的半形 形 径r等 缩 把空心件的口部缩小 校 压平平板形冲件以提高 口 平 其平面度 起 在冲件上压出肋条、花纹 压 在冲件上压出文字或花 伏 或文字，在起伏处的整个花 纹，只在冲件厚度的一个 厚度上都有变形 平面上有变形 在实际生产中，为了提高生产效率和产品质量，往往以复合工序的形式出现。如 落料冲孔、落料拉伸、修边冲孔工序等。 (3)冲压件的两种变形类型 冲压工序件的类型虽然很多，但从板料的变形角度看，可以概括为两种基本类型。 1)压缩型 压应变的绝对值最大，板料压缩，厚度增厚。当作用在板料变形区的压应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是压缩变形，板料的成形主要是靠压缩变形和厚度实现的。压应力成分愈多，数值愈大，材料的缩短与厚度的增加越严重。压缩类变形的极限是材料在压应力作用下的失稳起皱。如拉深时凸缘起皱就属于压缩型。 2)伸长型 拉应变的绝对值最大，板料伸长，厚度减薄。工件上某点叠加拉应力分力愈多，数值愈大，材料的伸长和减薄也愈严重。这类变形称为伸长类变形，如翻孔、胀形、内凹外缘翻边。伸长类变形的极限是材料在拉应力作用下失稳破裂，如拉深时筒壁破裂。 3.3 冲压车间设备与材料 3.3.1 冲压车间设备 设备压力机属于精、大、稀设备。 一、冲压车间(奇瑞)设备简介: 现冲压车间使用的都是济南第二机床厂生产的闭式四点压力机，其中有: A线:1600T双动压力机1台;900T单动压力机6台 B线:1300T双动压力机1台;800T单动压力机4台;630T单动压力机1台 C线:1000T双动压力机1台;630T单动压力机5台。 10线:2000T双动压力机1台;1000T单动压力机4台。 20线:1300T双动压力机1台;630T单动压力机4台。 30线:1300T双动压力机1台;630T单动压力机4台。 40/50线:630T压力机4台;400T单动压力机4台。 主要设备压力机为立式上传动全钢结构。主要由机身、滑块、移动工作台、气垫、 微调系统、传动系统、润滑系统、空气管路系统、电气控制系统等部分组成。双动压力机适用于大型薄板件的压延、成形、压弯等工序，单动压力机适用于薄板件的浅拉深、成形、弯曲、校正、冲裁等各种冷冲压工艺。压力机电气控制系统采用日本欧姆龙生产的PC机，昭和公司生产的电子凸轮开关。实现双回路控制。电气安全技术采用了光电保护、设备的安全性和可靠性达到了国内先进水平。 桁车主要由大车运行机构、小车运行机构、起升机构(卷扬)等组成。带空调的驾驶室，操纵控制实现了联动控制。其中50/10T行车变速系统为变频调速(4台)，3台10T桁车，1台电磁吸盘、吊钩两用10T桁车同叉车、电动平车一起共同负担冲压车间模具及货物的起吊、运输、转移工作。 开卷校平剪切线由上料小车、开卷机、引料直头机、十七辊矫直机、活塞、定尺送料装置、剪切机(定尺剪)、皮带运输机、垛板台及其输出机构、液压站等。该线采用现代控制技术、先进的控制装置及可靠的检测系统，能对全线实现手动、自动生产，满足高速、高精度的剪切要求。 钢板清洗涂油机(1台)解决了车身覆盖件的清洗涂油问题，为车身覆盖件的质量的提高奠定了可靠的基础。 二、主要设备压力机操作步骤及注意事项: 1、查看交接班记录 2、合上总电源开关，将控制面板上的“电源控制”旋钮打到“通”位置。(接通压机电源) 3、进行压机润滑操作，开动油泵电机。注意润滑正常指示灯亮后，才能正常操作下面步骤。 4、进行“液压保护”重调，视滑块位置开动微调。(注意:根据滑块位置选择正反转)将滑块开到上死点进行补压，正常后旋钮复位。 5、检查压力机离合器-制动器性能。用“寸动”检查，听其声判断。 6、开动主电机。待主电机运行平稳后观察主电机电流是否正常。 7、检查各气路空气压力是否符合工艺参数要求，特别是平衡器气压调整规范。 8、空车运行(用“寸动”)观察压机正常运转情况，填写点检表。 三、设备使用维护保养细则: 1、日常维护保养:由操作工每天进行的例行保养。主要内容有:清洁、润滑， 检查零部件完整状况和紧固已松动零件;班前15分钟对设备各部分进行检查，规定的点检项目在检查后，记录在点检表上，确认正确后，才能使用设备;下班前15分钟，认真清扫、擦拭设备，并将设备状态记录在交接班登记簿上，办理交接班手续。 2. 设备一级保养: 设备的一级保养是须在专职检修人员指导下，机台长负责由操作工进行的设备维护工作。要求做到整齐、清洁、润滑、安全。其主要内容有: (1) 拆卸指定的零部件、箱盖及防护罩等，彻底清洗擦拭设备内外; (2) 紧固松动部位，更换个别易损件; (3) 按设备润滑要求定期给设备添加润滑油和脂。清洗设备表面油污，检查调整润滑油路，保证畅通不泄露; (4) 清扫电器箱、电动机、电气装置，做到固定整齐，安全防护装置牢靠; (5) 按《设备日常维护保养标准》进行设备保养。 3. 设备二级保养: 设备的二级保养以专职维修人员为主，设备操作操作人员协助，对设备的规定部分进行分解检查和修理。其主要内容有: (1) 根据设备使用情况，对设备进行部分解体检查和清洗; (2) 对各种油箱清洗换油，油质油量符合要求，保证正常润滑; (3) 修复、更换易损件; (4) 检修电器箱、电动机及线路; (5) 检查、调整、修复精度，校正水平。 四、设备事故管理: 设备事故:使设备失去原有的精度、性能，不能正常运行造成停工的现象。 1(设备事故按起因不同分为三类: (1) 责任事故:属人为事故，是由于操作人员违反操作规程或擅自离开岗位及超负荷运转等原因致使设备受到损坏的; (2) 质量事故:是设备先天性不足或安装过程有问题造成设备损坏的; (3) 自然事故:是人类不可抗拒的自然灾害使设备受到损坏的。 2(设备事故按损失大小分为三类: (1) 一般事故:500—10000元，精大稀设备1000—30000元; (2) 重大事故:10000—30000元，精大稀设备在30000元以上; (3) 特大事故:500000元以上。 3. 设备事故处理要做到“三不放过”即:事故原因未查清楚的不放过;事故责任人未受到处理的不放过;没有防范措施的不放过。 4. 设备事故处罚: 凡是造成责任事故的员工本人和所在部门都必须接受公司的处罚，依照公司有关规定执行。对造成重大经济损失的要追究责任人和有关人员的刑事责任。 3.3.2 冲压车间材料 一、板材的分类和名称: 板材是指各种形状的半成品，如:薄板、中板、厚板、窄带材、带材等。 按厚度分:厚板(4mm以上)、中板(3-4mm)、薄板(3mm以下) 按轧制状态分:热轧钢板、冷轧钢板 二、板料对冷冲压的影响: 1、钢板的厚度公差 钢板厚度公差超差是指钢板的实际厚度超过标准允许的偏差，它不仅影响零件冲压开裂，表面起皱，零件回弹，甚至可能造成重大的模具事故。这是影响冲压成败三要素之一。 钢板厚度公差波动的大小，实际上影响模具对零件施加压力的大小，金属流动的难易，从而影响零件冲压开裂和起皱。 2、钢板的表面缺陷 按规定，热轧钢板的表面不得有裂纹、结疤、折叠、气泡、分层和夹层等对使用有害的缺陷。但允许有深度(或高度)不超过厚度公差一半的麻点、凹陷、划痕等轻微、局部的缺陷，并保证钢板的最小厚度。 冷轧和热轧钢板的任何表面缺陷的存在，特别是超出标准允许的表面缺陷，都会成为影响零件冲压开裂、涂漆质量和车身外观质量的直接原因。 3、钢板的化学成分 (1) 碳-碳是钢中的一种最基本的元素，它提高钢板的强度，特别是抗拉强度。 (2) 硅-硅能提高冷轧钢板的强度。 (3) 锰-可防止钢过氧化和冷轧钢板边部避免产生龟裂的有利作用。 (4) 磷-具有良好的冷轧退火功能。但磷有冷脆性，对焊接性能也有不利影响。 (5) 硫-对冲压有害无益的元素。 (6) 铝-防止钢板时效、作为强脱氧剂、有利于深冲性能。 三、汽车冲压用钢板应具有以下三方面的基本质量要求: 1、良好的表面质量。 材料的表面应光洁平整，无分层和机械性质的损伤，无锈斑、氧化皮及其它附着物。 2、严格的厚度尺寸公差。 材料的厚度公差应符合国家规定标准。 3、优异的深冲性能。 材料应具有:良好的塑性、屈强比小、板厚方向性系数大、材料的屈服极限与弹性模量的 四、冷冲压用钢板: 冷冲压过程中所用的板料大多为冷轧薄板。 冷轧薄板因具有板面平整、尺寸精度高而受到冷冲压的青睐。因国家和地区而异，薄板的称谓(或牌号)大相径庭，但其组织结构及物化性能却大同小异。目前，冲压车间所用的牌号均为St系列，例如:St13、St14、St16等。相同牌号的材料也会因为冲压性能的不同，继续细分。大体可分为F级，HF级，ZF级;F，H，Z分别为汉语拼音复杂级，很复杂级，最复杂级的第一个字母，一目了然。分别用于复杂级冲压件，很复杂级冲压件及最复杂级冲压件的制件。以上的St系列板与我国的08AL系列板材性能大体是相同的，从本质上来讲都是08Al系列超低碳合金钢。 3.4 焊接的概念及其方式和焊装工艺 在汽车厂中，焊接生产线相对于涂装线和总装线来说，刚性强，多品种车型的通用性差，每更新换代一种车型，均需要更新车间大量专用设备和生产工艺。焊接工艺设计可以称得上是焊接生产线的“灵魂”，涉及的专业知识较多，如机械化、电控、非标设备、建筑、结构、水道、暖通、动力、电气、计算机、环保和通讯等，从宏观上 决定车间的工艺水平、物流、投资和预留发展，具体决定着生产线的工艺设备种类和数量、夹具形式、物流工位器具形式、机械化输送方式及控制模式等。因此，焊接工艺设计在焊接生产线的开发中占有举足轻重的地位，是产生高性价比焊接生产线的关键。 3.4.1 焊接的定义 金属等固体所以能保持固定的形状是因为其内部原子之间距(晶格)十分小，原子之间形成牢固的结合力。除非施加足够的外力破坏这些原子间结合力，否则，一块固体金属是不会变形或分离成两块的。要使两个分离的金属构件连接在一起，从物理本质上来看就是要使这两个构件的连接表面上的原子彼此接近到金属晶格距离。 在一般情况下，当我们把两个金属构件放在一起时;由于?表面的粗糙度，即使 -6是精密磨削加工的金属表面粗糙度仍然有几到几十微米(1μm=10mm);?表面存在的氧化膜和其他污染物阻碍着实际金属表面原子之间接近到晶格距离并形成结合力。目前找到的基本途径，就形成了焊接的基本分类。 3.4.2 焊接的常用方式 一、点焊 点焊概述 点焊(spot welding):焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。 悬挂式点焊机按结构来分主要分为三大部分:，第一部分是控制部分，第二部分是变压器部分，第三部分是工作部分。 悬挂式点焊机的命名方式:如图3-1所示。 图3-1 悬挂式点焊机的命名 ?、控制部分: 悬挂式点焊机的控制部分主要是一台微电脑控制箱，它具有存储、输出数据的功能。悬挂式点焊机的所有的参数都是由它来控制的。在它的侧面有一个接入口，通过 它的外接数据编程器可以对所需要的参数进行设定，以达到所需要的焊接效果。并且控制着它的休止时间、预压时间、加压时间、回程时间四个动作的时间。 ?、变压器部分: 悬挂式点焊机的变压器部分主要是一台水冷式变压器，它的功能主要是将380V的电压变为23.8V的电压。 ?、工作部分: 悬挂式点焊机的工作部分主要是通水电缆和焊钳。通水电缆它不仅通电，而且通水。焊钳是我们用来直接用于生产操作的工具，分为“X”型和“C”型两种，通过焊钳，我们将最终需要的结果—焊接点焊接起来。焊钳型号表示 如图3-2所示。 图3-2 焊钳型号 (四)设备工作原理图:如图3-3所示。 图3-3 工作原理图 (五)焊接的质量要求 要求的最小焊点熔核直径:φ?4 mm 点焊的质量要求(如表3.3所示)。 表3.3 质量要求 序工具及记录检验项目 检 验 标 准 号 方法 表格 达到上道工序目视检验的工艺内容和本工位的 1 来件质量 目测 工艺要求 焊点数目 符合本工位的作业指导书 目测 2 焊点直径6~8mm 目测 压痕深度?0.2板厚 目测 自 焊点表面无明显裂纹 目测 焊 点 检 焊点表面无过烧和烧穿 目测 3 外观质量 记 焊接无半点 目测 录 焊点表面平整 目测 表 焊点周围无较大毛刺 目测 焊点分布均匀，焊点边缘到板件边缘?3倍板厚 4 焊接位置 目测 (焊接区窄除外) 铁锤 5注 焊点强度 焊点无虚焊和开焊(φ?4 mm) 扁铲 二、凸焊 (一)凸焊的定义 凸焊是点焊的一种变型，在一个工件上有预制的凸点，凸焊时，一次可在接头处形成一个或多个熔核。对焊时，两工件端面相接触，经过电阻加热和加压后延整个接触面被焊接起来。 (二)凸焊的焊接工艺知识 在一个焊接循环内可同时焊接多个焊点，不仅生产率高，而且没有分流影响(因此可在窄小的部位上布置焊点而不受点距的限制。 由于电流密集于凸点，电流密度大，故可用较小的电流进行焊接，并能可靠地形 成较小的熔核在点焊时，对应于某一板厚，要形成小于某一尺寸的熔核是很困难的。 凸点的位置准确、尺寸一致，各点的强度比较均匀。因此对于给定的强度、凸焊焊点的尺寸可以小于点焊。 由于采用大平面电极，且凸点设置在一个工件上，所以可最大限度地减轻另一工件外露表面上的压痕。同时大平面电极的电流密度小、散热好，电极的磨损要比点焊小得多，因而大大降低了电极的保养和维修费用。 与点焊相比，工件表面的油、锈、氧化皮、镀层和其它涂层对凸焊的影响较小，但干净的表面仍能获得较稳定的质量。 凸焊的不足之处是需要冲制凸点的附加工序;电极比较复杂;由于一次要焊多个焊点，需要使用高电极压力、高机械精度的大功率焊机。 由于凸焊有上述多种优点，因而获得了极广泛的应用。 电极材料 ;凸焊电极通常采用2类电极合金制造，因为这类电极合金在电导率、强度、硬度和耐热性等方面具有最好的综合性能。3类电极合金也能满足要求。 电极设计 ;凸焊电极有三种基本类型。 1) 点焊用的圆形平头电极; 2) 大平头棒状电极; 3) 具有一组局部接触面的电极，即将电极在接触部位加工出凸起接触面，或将较硬的铜合金嵌块用钎焊或紧固方法固定于电极的接触部位。 标准点焊电极用于单点凸焊时，为了减轻工件表固压痕，电极接触面直径应不小于凸点直径的两倍。 大平头棒状电极用于局部位置的多点凸焊。例如加强垫圈的凸焊，一次可焊4,6点。这种电极的接触面必须足够大，要超过全部凸点的边界，超出量一般应相当于一个凸点的直径。这种电极一般可装在大功率点焊机上。 凸焊是点焊的一种变型，通常是在两板件之一上冲出凸点，然后进行焊接。由于电流集中，克服了点焊时熔核偏移的缺点，因此凸焊时工件的厚度比可以超过6 :1。 一般凸焊点撕裂，熔核直径1~3mm。 检验的要求:(转化后)如表3.4所示。 表3.4 检验要求 序号 检验项目 检验标准 工具及方法 记录表格 达到上道工序目视检验的工艺内容和本工位来件质量 目测 1 的工艺要求 螺母数目 符合本工位的作业指导书 目测 2 目测或相应 焊接位置 螺母的孔在板件孔的圆内。 3 规格的螺栓 用相应规格的螺栓自然拎入一个螺母的厚相应规格的焊接强度 4 度，敲击到板金变形，螺母没有出现 螺栓 螺母螺纹完好，螺纹上没有焊渣;表面件的目测或相应 外观质量 凸焊点无鼓包;焊接的凸台被压溃，螺纹没5 规格的螺栓 有过烧。 3.5 汽车车身冲压和焊接应注意的问题 一、汽车车身冲压应注意的问题 落料冲孔(修边) 缺陷:毛刺过大、变形、表面划伤、尺寸不符、少孔等。 (1)毛刺过大?凸凹模间隙过大或过小;刃口磨损;导向精度差;凸凹模位置不同心等; (2)变形?孔距太小;压料板与凹模型面配合不好;间隙过大等; (3)表面划伤?操作时有拖、拉等现象;板料在剪切过程中划伤等; (4)尺寸不符?上料不到位;定位装置损坏或松动，位置窜动等; (5)少孔?冲头折断;冲头长度不够等。 拉延 缺陷:拉裂、起皱、表面拉伤、波浪、鼓包、凹坑、麻点等。 (1)拉裂?凸凹模R角半径过小;压边力过大;材料成形性能差或材料尺寸偏大;凸凹模间隙太小;润滑不当;定位不准;凸凹模R角或拉延筋不顺、拉毛等; (2)起皱?凸凹模R角半径过大;压边力过小;材料尺寸偏小;凸凹模间隙太大;润滑过甚;定位不准;拉延筋布置不良，高度不够等; (3)表面拉伤?模具工作表面有伤痕;材料表面有缺陷;润滑油中有杂质、废屑等; (4)波浪、鼓包、凹坑、麻点?压边力小;润滑不当、模具型腔脏;材料表面脏;透气孔堵塞;模具型面不平、润滑油脏等; 翻边 缺陷:翻边不垂直、翻边高度不一致、翻边拉毛、翻边裂等。 (1)翻边不垂直?凸凹模间隙过大; (2)翻边高度不一致?凸凹模间隙不均匀;定位不准;落料件尺寸不准; (3)翻边拉毛?刃口有伤痕;零件表面有杂质;刃口硬度太低; (4)翻边裂?修边时毛刺大;凸凹模间隙太小;翻边处形状有突变。 二、焊接应注意的问题 1、焊接工具 (1)电烙铁 电烙铁是最常用的焊接工具。我们使用20W内热式电烙铁。 新烙铁使用前，应用细砂纸将烙铁头打光亮，通电烧热，蘸上松香后用烙铁头刃面接触焊锡丝，使烙铁头上均匀地镀上一层锡。这样做，可以便于焊接和防止烙铁头表面氧化。旧的烙铁头如严重氧化而发黑，可用钢挫挫去表层氧化物，使其露出金属光泽后，重新镀锡，才能使用。 电烙铁要用220V交流电源，使用时要特别注意安全。应认真做到以下几点: 电烙铁插头最好使用三极插头。要使外壳妥善接地。 使用前，应认真检查电源插头、电源线有无损坏。并检查烙铁头是否松动。 电烙铁使用中，不能用力敲击。要防止跌落。烙铁头上焊锡过多时，可用布擦掉。不可乱甩，以防烫伤他人。 焊接过程中，烙铁不能到处乱放。不焊时，应放在烙铁架上。注意电源线不可搭 在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故。 使用结束后，应及时切断电源，拔下电源插头。冷却后，再将电烙铁收回工具箱。 (2)焊锡和助焊剂 焊接时，还需要焊锡和助焊剂。 1)焊锡:焊接电子元件，一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝，熔点较低，而且内含松香助焊剂，使用极为方便。 2)助焊剂:常用的助焊剂是松香或松香水(将松香溶于酒精中)。使用助焊剂，可以帮助清除金属表面的氧化物，利于焊接，又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时，也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性，焊接后应及时清除残留物。 (3)辅助工具 为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工具。应学会正确使用这些工具。 2、焊前处理 焊接前，应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理。 (1)清除焊接部位的氧化层 可用断锯条制成小刀。刮去金属引线表面的氧化层，使引脚露出金属光泽。 印刷电路板可用细纱纸将铜箔打光后，涂上一层松香酒精溶液。 (2)元件镀锡 在刮净的引线上镀锡。可将引线蘸一下松香酒精溶液后，将带锡的热烙铁头压在引线上，并转动引线。即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡层。导线焊接前，应将绝缘外皮剥去，再经过上面两项处理，才能正式焊接。若是多股金属丝的导线，打光后应先拧在一起，然后再镀锡。刮去氧化层 均匀镀上一层锡 3、焊接技术 做好焊前处理之后，就可正式进行焊接。 (1)焊接方法。 焊接、检查、剪短 (2)焊接质量 焊接时，要保证每个焊点焊接牢固、接触良好。要保证焊接质量。锡和被焊物融合牢固。不应有虚焊和假焊。虚焊是焊点处只有少量锡焊住，造成接触不良，时通时 断。假焊是指表面上好像焊住了，但实际上并没有焊上，有时用手一拔，引线就可以从焊点中拔出。焊接电路板时，一定要控制好时间。太长，电路板将被烧焦，或造成铜箔脱落。从电路板上拆卸元件时，可将电烙铁头贴在焊点上，待焊点上的锡熔化后，将元件拔出。 第四章 汽车车身涂装、总装工艺 4.1 涂装前处理工艺 一、前处理的目的 1(增强涂料的附着力，延长涂层的使用寿命。 2(为涂层的平整、美观、光亮创造条件。 3(增强涂层和被涂物的防腐蚀能力。 二、前处理的要求 1(被处理的表面无油污、无锈、无氧化皮、无水份(唯独电泳可湿水膜入槽)。 2(无酸、碱、等附着物质的残留物。 3(表面有一定的适宜的粗糙度。 4(表面清洁度力争100%，并不允许裸手摸处理过的表面。 5(在一定的时间内(工艺规定)涂上底漆。 三、前处理工序过程 1(有机溶剂除油:用擦布浸200#溶剂、汽油等有机溶剂擦拭车身油污严重部位，特别是焊缝搭接部位。内部要多擦拭几次，尽量使焊缝内被溶剂浸润。(注:?不要使过量溶剂，以免溅到皮肤上，特别是面部。?擦布要定点存放，用后不要存放在现场。) 2(高压水或清洗剂清洗:用高压枪清洗车身内外表面(清洗介质是水或清洗剂)，高压枪的压力、流量，按其使用说明书规定调整，保证车身各部位全部冲洗到位，清洗结束后，及时关闭清洗剂输入泵，并把清洗喷枪放到指定的位置 。 高压清洗剂喷枪清洗液不能喷到人身上，非操作人员不准进入高压冲(注意:? 洗现场。?保证清洗流量充足，不能放空枪，清洗时间:1—2min;清洗液温度:室温。?操作人员劳保用品齐全，符合安全生产和工艺规定)。 (注:工序1、2根据条件可以选一选) 3(热风吹:车身进入前线入口处的热风幕，立即自动向车身吹热风(50?左右)。使温度接近前处理各槽的温度，吹热风的时间由链速决定的(以下各工序时间均由产量、链速生产节决定)。 4(热水洗:车身进入热水冲洗后，球状仿形管路自动向车身喷50?的热水，对车身进行热水洗，喷洗压力为1.2—1.5bar，时间同链速1—2min。 5(预脱脂:车身进入预脱脂区，喷淋系统向车身喷碱性脱脂液，温度在内45?--65?，喷洗压力和喷洗温度同工序4。其它工艺参数由脱脂剂技术要求决定的，如碱点数一般在8—12pt. 6(脱脂: 车身进入主脱脂槽，一般均为全浸式的槽，大小是由产量、生产节拍决定的，其它工艺参数同工序5，这里要说明的是热水槽、预、主脱脂槽均装有循环、过滤、除油装置，目的是净化槽液，增强除油效果。 7(水洗:车身经沥水区进入自来水喷洗区，喷淋压力等工艺参数同工序4，温 3度是室温。水洗槽体积是V=6—8m左右。 8(表面调整:车身经沥水段进入表调槽。表调和目的是把车身浸入含有钛盐的溶液中，钛盐能改变金属表面的结构，使磷化膜结晶细腻，致密、均匀、表调一般采用全浸式，槽液的PH值一般为8—9.5,温度为室温。 9(磷化:车身由表调出槽后经沥水段进入磷化槽，槽液为含有锌、锰、镍等金属的磷酸盐溶液，车身进入后的目的是使车身表面形成一层含有锌锰镍等磷酸盐，能较大幅度的增加漆膜的附着力和耐腐蚀性、耐潮湿性，以至增强漆膜对被涂物表面的湿润性，喷-浸或者或浸或喷等形式，磷化槽一般配有除渣、加热、喷淋等系统，目的是净化槽液，使磷化膜结晶均匀、致密，保证磷化质量。磷化的工艺参数是由是由磷化的技术标准和磷化方式决定的，可分为中温、高温和低温磷化。 10(磷化后水洗:车身出磷化槽后经沥水段后自来水洗两三次，方式可喷可浸、或喷浸结合。但最后一次冲洗须经新鲜自来水，循环水系统的喷淋系统同工序4，但温度为室温。 11(钝化:这主要是为磷化配套的工序，磷化膜在显微镜下看有针状、片状、棒状等，分子间有间缝，比较疏松，而钝化就是利用铬酸溶液对磷化膜进行处理，以提高磷化膜的致密性，以提高耐腐蚀能力。它的作用主要表现在以下两个方面:?钝化可以填充磷化膜之间的空隙，让其更均匀、致密。?钝化还可以氧化磷化膜上的疏松 3+6+部分，以让其更平整、致密。现在一般采用Cr或Cr的溶液，现在还出现了一种无铬的钝化剂，这也是钝化的发展方向。钝化采用全浸式，钝化液呈酸性，PH值=4~5，槽液也有循环过滤系统，一般在室温下进行的，钝化还有加料和循环系统。 12(钝化后水洗:车身出钝化槽后，经沥水段后进入水洗工序 ，有条件的场合自来水喷洗一次，再纯水浸洗，循环纯水、新鲜纯水各喷洗一次。工艺参数: 自来水污染度?1.5PT 循环纯水电导?30us/cm 新鲜纯水电导?10us/cm 4.2 涂装工艺 汽车涂装工艺，一般可分为两大部分:一是涂装前金属的表面处理，也叫前处理技术;二是涂装的施工工艺。表面处理主要包括清除工件表面的油污、尘土、锈蚀、以及进行修补作业时旧涂料层的清除等，以改善工件的表面状态。包括根据各种具体情况对工件表面进行机械加工和化学处理，如磷化、氧化和钝化处理。 工程机械防锈涂装工艺一般可分为涂装前表面处理工艺和防锈底漆涂装工艺。 4.2.1 阴极电泳涂装 阴极电泳涂装是油漆车间技术的核心之一。它是把前处理的车身表面泳涂上底漆，主要是由下列装置组成:如图4-1所示。 阳极 超滤液去 喷淋系统 电泳槽 袋式过滤器 循环泵 供给去离子水 超滤系统(UF) 阳极循环系统 图4-1 阴极电泳涂装 一、电泳槽 这是电泳的主要设备，根据车身体积和生产量可做容量不同的规格，年产在十万辆左右有可做成200吨左右容量电泳槽，3~6万的可做成150吨以内容量的电泳槽。其构造可分为主槽、副槽和附属保护设施。其作用主要是盛装电泳底漆和白车身在里面泳涂底漆。 二、电泳主动脉环系统和过滤系统 是由管路、阀门、泵及过滤系统等附属系统组成。其作用主要防止电泳漆沉淀、变质，保持电泳漆清洁、均匀，并除去杂质。 三、料装置 由加料泵、管路、阀门(有的场合配有加料罐、搅拌器、过滤器和附属部件)。其作用主要是向电泳槽中补加电泳漆，即颜料、基料，以保持槽液中的成份配比稳定。 四、超滤系统 超滤可以理解成是一种过滤方式，不过，这种方式有些特殊，它只能让小分子(水、溶剂、小分子量物质和杂离子物质)透过，而大分子(涂料)无法透过。过滤器采用的是半透性膜。超滤系统由循环管路、阀门、泵、压力表、流量计、超滤膜、过滤器 3等组成，还有管路联接件等控制系统。超滤量一般2.0-5.0m/h。主要作用是净化槽液、回收涂料、为后冲洗提供水。 五、电泳槽液温度自动控制系统 由于车身电泳时是放热反应，还有搅拌循环时产生热量，车身进入电泳槽时带入热量，所以电泳槽液的温度会上升，为保持工艺温度在28?1?，故需要制冷系统。制冷系统是由泵、管路循环系统、阀门、换热器、制冷机组、冷热水槽和冷却塔等组成。 六、阳极液系统 这是由阳极罩、极板、管路循环系统、阀门、泵、流量计、电导仪、电缆、阳极液贮存槽及附属部件组成，分为板式阳极和管式阳极。阳极可以与车身形成高压静电电场，使带电涂料粒子形成定向移动，把工件表面涂上漆，并使小分子杂质(游离酸等)透过阳极膜随阳极液带走，起净化槽液作用，也起调整槽液的PH值和电导的作用。 七、直流电源 该系统是由供电电源、电缆、阳极板、阳极系统、电控柜、电流表、电压表及附属部件组成。它为电泳提供电场、电流、电压，是电泳的主要设备。工件的通电方式有带电入槽和全浸后通电两种方式，电压和控制有恒电压和变电压两种方式，变电压又分为连续式和分段式，德国一般采用段式电压。 八、电泳后冲洗系统 该系统是由各类水槽、喷洗系统、泵、喷嘴、过滤器、循环管路、喷槽和浸槽等组成。喷洗方式有两种，一种是UF液，一种是去离子水。两种水洗方式都采用浸喷结合的方式。这两种方式都是由闭合回路组成的，但两液体有明显的区别，主要是在于它们的电导率上，UF的电导率在1000us/cm左右，而新鲜纯水的电导在3us/cm-10us/cm之间。电泳后冲洗系统的作用在于三个方面:?净化槽液回收涂料，提高涂料的利用充率。?清洗涂膜表面的涂料，以形成平整光滑的表面，以减少打磨量。?提高涂层表面的耐蚀性。 九、电泳底漆烘干系统 烘干系统是由烘干室主体、运输链和附属设备等组成，还有供热系统(加热器等)、热循环系统、电子控制系统、温控系统、废气处理系统。热源有电、天然气、油等。 十、前处理线、电泳线其它设备 前处理线、电泳线的设备除了前面讲过的之外，还有一些其它设备，如整线屏蔽系统，主要是由主体框架、壳体、通风装置、工位照明、人行通道、各段的人行门、梯子及返工件运输链等机械化运输设备组成，作用如下:?防止喷洗飞溅、热气 等有害气体污染车间。?有利于操作人员对各工序的生产情况进行检查，当进入设备壳体内部的通道，对各工序的生产状况尽收眼底，有利于生产正常进行。?是大工业自动化连续化流水线式生产的需要。 4.2.2 中涂和面涂喷涂工艺 一、中间涂层喷涂工序简称中涂。其作用是为面漆的装饰性创造优良的条件。工序过程如下: 1、底漆打磨 作用:?消除表面的毛刺及杂物。?消除工件表面颗粒、粗糙和不平整度。?增强层的附着力。 要求:?正确选用砂纸，为400#或600#。?局部打磨方向一致。?打磨后表面 平整，但有相应的粗糙度。 打磨设备:封闭式打磨间、地面格栅，送风设备、打磨水槽、风动打磨机或电动打磨机。打磨呈微负压状态。 2、擦净 作用:擦净车身表面的灰尘、水渍，保持车身表面清洁，力争清洁度100%。 手擦净过程:?在打磨后，用擦布擦净车身各部位的灰浆和水渍。?用压缩空气吹净车身各部位的水分和灰尘。?用干擦布擦净车身各部位的灰尘。?再用压缩空气吹净车身各部位的灰尘和纤维。?用粘性擦布擦净车身各部位的灰尘。?用离子吹净器吹车身的各部位。 (鸵鸟毛擦净机:若有鸵鸟毛净机，可不进行??的擦净。) 3、车身中涂 手工喷涂:手工喷涂四门两盖和发动舱等内表面。四门内表面要求两遍，间隔时 间约3min。这些部位要求均匀、严密、不露底、不流挂。 自动喷涂:自动机喷涂车身外表面。自动喷涂采用高压静电喷涂或高压空气喷涂。喷涂要求不露底、不流挂、厚度均匀、无针孔、无缩孔、桔皮等。 人工检查:人工对车身进行检查，如有露底，进行手工补喷，若有小颗粒等到缺陷，用1500#的砂纸打磨后，再用枪修补。 注:?正常生产时，任何人不允许进入光电信号区域，更不允许接触任何开关。?正常生产时，任何人不允许进入喷涂区域。?检修人员必须按规定穿好劳保用品才能进入喷涂区域。 4、中涂烘干 喷涂好的油漆车身经晾干间后进入面漆烘干炉，温度为140?，时间在30min。 5、中涂强冷 冷却至大约在40?。 强冷后的车身自动进入下道工序或贮存线。 二、车身面漆喷涂，就是在车身的中涂层上喷涂上优质的面漆涂层。喷面漆工序是涂装车间的关键工序 。各涂层的性能基本都在面漆层上体现。故面漆喷涂工序的操作必须严格按工艺规定和操作规程进行。 1、中涂打磨 同底漆打磨。但不同之处是在所用的砂纸型号不一样，中涂打磨用的是800#-1000#的水砂纸。因为面漆外观质量要求更高。 2、中涂擦净 完全同于底漆擦净。 3、面漆喷涂 根据面漆的种类决定的。面漆有本色漆和金属漆以及树脂漆。所以一般设有三个喷涂站。现介绍金属漆如下: 色漆手工喷涂:同中涂喷涂。 色漆自动喷涂:第一道是高压静电喷涂，用的是旋杯。第二道用的不是旋杯，采用的是非静电的空气喷涂。因为金属漆中含有金属粉，单使用静电喷涂会合使金属粉排列规则，所以油漆就无法分布均匀。采用空气喷涂可以改变金属粉的规则排列。在喷本色漆时，这个喷涂站可以不用。如自动喷涂机图4-2所示。 图4-2 自动喷涂机 检查工位:同中涂检查。 罩光漆手工喷涂:同中涂手工喷涂。 罩光漆自动喷涂:采用自动机喷涂。同中涂自动喷涂。 罩光漆手工检查:同中涂手工中涂检查。如果自动机出故障，这个工位可以进行手工喷涂生产。 喷涂树脂漆时同金属漆喷涂，而喷涂本色漆时可不需罩光。 4、面漆烘干工序 温度140?，时间在30min左右。 5、面漆强冷 冷却至大约在40?。 4.2.3 涂膜的固化(干燥)工艺 涂膜的固化(干燥)工艺的发展趋向是节能减排(低温化、快速化、“湿碰湿”工艺)，提高能源利用率(降低每台车身的涂装耗能量)。汽车车身涂膜固化过程随所采用涂料的成膜性能的演变而变化，其发展历程 为:自然干燥(油性漆)一自干或低温(100?以下)烘干(以硝基漆为代表的热塑性汽车涂料)一中温烘干(以氧化聚合固化的醇酸树脂涂料为代表的热固性汽车涂料，每道漆都需要烘干，也能自干，则干燥时间长达24,以上)一高温(120?,以上)烘干(以氨基醇酸树脂烤漆为代表的热固性合成树脂系汽车涂料，且适应较厚涂膜的烘干和“湿碰湿’馀装工艺)。在工业涂装中，涂膜固化成膜是耗能较大的工序之一。 在工业涂装中，涂膜固化成膜是耗能较大的工序之一。按传统的观点及计算方法，一般将被涂制品及输送设备的部件加热所消耗的热量都算作为烘干室的热能有效利用率，并且认为达到30%以上已是较先进的指标。可是涂膜的固化真正所需的热量是涂膜中所含溶剂的蒸发所需的热量和将涂布在车身表面的几十微米厚的涂膜加热到圊化T艺所要求的温度(含升温和保温段)所需的热量(即为了几公斤重的湿涂膜的同化，需同时将几百公斤重的车身及输送部件加热到所需的工艺温度)，相比之下，涂膜固化所需的热量很小(?1%)。由此可见，在改进所选用涂料的成膜固化性能的基础上开发新的涂膜同化方法和涂膜同化工序的节能减排的潜力很大。 4.3 汽车装配概念及其特点 汽车装配是汽车全部制造工艺过程的最终环节，是把经检验合格的数以千万计的各类零件，按规定的精度标准和技术要求组合成分总成、总成、整车，并经严格的检测程序，确认其是否合格的整个工艺过程。汽车产品要求有好的动力性、经济性和耐久性，以实现在各种复杂环境中的运载功能，现代汽车产品更要求安全可靠、造型美观、乘坐舒适并满足环保要求。这些要求，最终是通过装配工艺来保证的。若装配不当，以昂贵的代价制造出的高精度的合格零件，不一定能装出合格的汽车。因此装配是保证产品质量的重要环节。汽车装配的特点是零件种类多、数量大、作业内容复杂，装配零部件除发动机、传动系、车身、悬架、车轮、转向系、制动系、空调系等之外，还有大量内外饰件、电器、线束、软管、硬管、玻璃、各类油液加注等。汽车总装工作量约占全部制造工作量的,,-,,,。其操作内容包括过盈配合、焊接、铆接、 粘接、镶嵌、配管、配线、螺纹连接、各类油液定量加注等。综上所述，除产品设计先进、零件制造精良外，好的装配工艺是保证汽车产品水平、质量、降低生产成本和提高劳动生产率的重要因素。装配的生产组织、生产线、设备、工具、检测手段的配备以及提高装配自动化程度的问题，也是汽车制造的重要课题。上述因素，也必然要追溯到车辆结构的合理性和产品设计的工艺性。 4.4 装配生产组织形式 对于整车和可以单独组织装配的大型总成(例如发动机等)其装配生产组织、可以分为固定式装配和流水式装配两大类。 总成装配如图4-3所示。 图4-3 总成装配 4.4.1 固定式装配 装配对象的基础件安放在固定工位上，工人将零件和总成按次序逐一安装，最后形成成品的装配方式，称固定式装配。在装配过程中允许对零件进行加工、修理和选配，零件不具有(或很少具有)互换性，装配以手工操作为主，一般不采用复杂的工艺设备，对工人的技术水平要求很高，而劳动生产率较低。这种生产方式只适用于个别品位极高、需求量很少的特种用车，批量生产较少采用。 4.4.2 流水式装配 产品随输送装置在多工位生产线上按装配顺序曲一个工位向另一个工位移动，在每个工位按工艺规程完成一定的装配工序，最后完成整个产品的装配形式，称流水式装配。这种生产组织形式将整车各个零部件上线和装配动作划分为一个个工序，每个工位完成若干个工序内容，每个工人只需要熟悉某个或某几个工序即可上线操作，各工位配以必要的设备和工具，可大幅度提高劳动生产率，且保证产品质量。根据产品及 其生产批量不同的需要，产品在生产线上的移动可以是自由的，也可以是强制的。 (,)自由流水方式。产品的工序间移动没有严格的时问要求，生产的节拍不在单一产品上体现，允许工序间积存，使生产具有一定的柔性，这种方式主要用于小型部件或总成装配。适用于多品种成批生产 (,)强制流水方式。产品的工序间移动以某种形式的机械化输送装置来实现，有严格的节拍要求，工人必须在规定的节拍时间内完成规定的全部装配工序。这种方式适用于大批量生产，在目前汽车装配生产中应用最广。强制流水方式又分为间歇式移动和连续式移动两种。 1)强制间歇式流水装配。即产品在输送装置上完成周期性移动后，工人在该工位上对每个产品完成同一装配工序，而后产品按节拍要求进行下一个周期的移动。此时，生产节拍,工序操作时间，位移时间。很显然，产品的移动占用了一定的时间。造成了工时浪费。因此，这种方式对整车装配而言只适用于产量小、生产节拍较长的装配生产，如重型汽车、 大型客车等。 2) 强制连续式流水装配。即产品按严格的生产节拍在输送装置上连续缓慢移动，工人在固定的区域范围内，按节拍时间要求完成规定的装配工序。此时产品的移动时间重叠在作业时间内，而每道工序的工时安排必须等于或略少于节拍时间，生产线才能正常运行。这种方式是大批量生产的汽车总装车间常用的生产组织形式。 总装工艺流程如图4-4所示。 分 装 前段内装饰部件分装 底盘部分分类 后段内饰部件分装 涂装后 总 装 车身总成 前段车身装饰线 底盘装配线 后段车身装饰线 外观检查 整车调整 不合格 整车检测线 返修 二次检测 合格 停车场 图4-4 总装工艺流程图 4.5 汽车车身涂装和总装工艺应注意的几个问题 一、汽车涂装工艺应注意的几个问题 涂装常见的缺陷: 1. 流挂 分为下沉、流挂、流淌。 1). 下沉:涂装完毕到干燥期涂层局部垂流，产生厚度不均的半圆状、冰瘤状、波状等现象。 2). 垂流:涂料在被涂物的垂直面和边缘附近积留后，照原样固化并牢固附着的现象。 3). 流淌:被涂物垂直表面涂膜大面积的流挂现象。、 2. 颗粒 涂膜中的凸起物呈颗粒状分布整个或局部表面上的现象知名人士为颗粒。由混入涂料中的异物或涂料变质而引起的颗粒称为涂料颗粒;金属闪光涂料中铝粉在涂面造成的凸起异物称为金属颗粒;在涂装时刚涂装完的湿涂膜上附着的灰尘或异物称为尘埃。 3. 露底、盖底不良 由于漏涂而使被涂物未涂上涂料的现象称为露底(俗称缺漆),因涂得薄或涂料遮盖力差未盖住底面(底色)的现象称为盖底不良. 4. 咬起 涂面漆后底涂层被咬起脱离，产生皱纹、胀起、起泡等现象称为咬起。涂含有强溶剂涂料(如硝基漆)时，易产生这种现象。 5. 缩孔 受被涂物面的(或混入涂料中)异物(水、油等)的影响，涂料不能均匀附着，产生抽缩而露出被涂面的现象。由于产生的原因及现象有较大的差别，露底面积大的且不规则的称为抽缩(俗称发笑);呈圆形(直径多为0。1~2mm)的称为缩孔;在圆孔内有颗粒的称为“鱼眼”。这种缺陷产生在刚涂装完的湿涂膜上，有时在烘干后的干涂膜才发现。 6. 针孔 在涂上产生针状小孔或象皮革的毛孔那样的现象称为针孔，孔的直径为100um左右。 7. 气泡 在涂装过程中，涂膜表面呈泡状鼓起，或在涂膜中有产生气泡的现象。搅拌引起的气泡或由溶剂蒸发产生的气泡，在涂装过程中未消失而残留在涂膜中，统称为气泡。由底材或底涂层所吸收或含有水分、溶剂或气体，使涂层在干燥(尤其是烘干)过程中呈泡状拱起的缺陷，分别称为水气泡、溶剂气泡或空气泡。 8. 光泽不良(发糊) 有光泽涂层干燥后没有达到应有的光泽或涂装后不久涂出现光泽下降雾状朦胧的现象。 9. 桔皮 在喷涂时不能形成平滑的涂膜面，而出现类似桔皮状的皱纹表层。皱纹的凹凸度约3um左右。 10. 砂纸纹 面漆涂装和干燥后仍能清楚地见到砂纸打磨纹、且影响涂层外观(光泽、平滑度、丰满度和鲜映性的现象。 11. 色差 刚涂装完的涂膜的色相、明度、彩度与标准色板有差异，或在修补涂装时与原漆颜色有差异。 二、汽车总装工艺应注意的问题 1. 装配的完整性: 按照工艺规程，所有零、部件和总成必须全部装上，不得有漏装现象。 2. 装配的完好性按工艺规定，所装零、部件和总成不得有凹痕、弯曲、变形等机械损伤及锈蚀现象。 3. 装配的紧固性:按工艺规定，螺栓等连接件必须达到规定的转矩要求，不得有松动及过紧现象。 4. 装配的润滑性:按工艺规定，凡润滑部位必须加注定量的润滑油或润滑脂。 5. 装配的密封性:按工艺规定，气路、油路接头不允许有漏气、漏油现象，气路接头处必须涂胶密封。 6. 装配的统一性:各种变形车应按生产计划配套生产，不允许有误装、错装现象。 第五章 结论 5.1 总结 毕业论文是本科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较完整的汽车制造四大工艺的设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际制造问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。 虽然毕业设计内容繁多，过程繁琐但我的收获却更加丰富。四大工艺的流程，各种设备的选用标准，各种工序的合理安排，还有四大工艺存在的问题，我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。在设计过程中一些工艺的设计让我很头痛，原因是由于本身设计受到设备和条件的影响，而又必须考虑本专业的一些要求规范，从而形成了一些矛盾点，这些矛盾在处理上让人很难斟酌，正是基于这种考虑我意识到:要向更完美的进行一次设计，与其他专业人才的交流沟通是很有必要的，这其中也包括更好的理解四大工艺之间的共性和联系。 提高是有限的但提高也是全面的，正是这一次设计让我积累了无数实际经验，使我的头脑更好的被知识武装了起来，必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。 5.2 展望 在提升中国汽车行业整体制造水平的过程中，希望还能引起汽车制造企业和装备企业的关注。目前，我国汽车制造行业已达到一个很大的规模，在制造工艺上也在逐步和国际领先水平接轨。在制作内覆盖件的模具、激光焊接等先进技术方面，国内整车厂应该进一步提高技术的自主研发和应用能力。在国内汽车行业发展十分迅速的大背景下，我国的汽车制造业也一定会有更大的发展。通过你我的共同努力，推动中国汽车整体制造水平快步发展。 参考文献 [1] 贾亚洲. 金属切削机床概论,M,. 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