汽车制造四大工艺的研究论文.docx

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汽车制造四大工艺的研究论文

本科毕业设计论文

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

指导教师教授

评阅人

2012年06月03日

汽车制造四大工艺的研究摘要汽车被称为“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。

关键词冲压焊接涂装总装工艺

.ThefourmanufactureprocessofautomobileHeqinzheng

（VehicleEngineering2008,SouthwestForestryUniversity,Kunming,Yunnan,650224）

AbstractTheautomotivewasreferredtoas"themachinethatchangedtheworld".The

automotiveindustryhasastrongdegreeofindustriallinkage,whichisregardedasan

importantsymbolofacountry'seconomicdevelopmentlevel.Mainlystudiedinthisthesis

thefourprocessofautomobilestampingprocessasthefourmostimportantprocess,it

affectstherestofthethreeprocesses,itisthefocusofthispaper.Welding,painting,

assemblyofthethreeprocessesisalsoanimportantpartofthepaper,aswellasan

overviewoftheprocessasthebasisforthefourprocessofautomobile,inthepaperwas

placedinthefirstplace.Thecarmanufacturingprocess,equipmentandfacilitiestoachieve

thedesigngoalsoftheautomotiveproductsandproductionandprocessingmethodsand

meansofachievingthebasisoftechnicalinnovation.Intheautomobilemanufacturing

industry,stamping,welding,painting,assemblytogetherfourcoretechnologies（ie,four

processes）.

Keywords:

stampingWeldingCoatingAssemblyprocess

.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

3.4.2焊接的常用方式......................................................................................16

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.................................................................................23

4.1涂装前处理工艺................................................................................................23

4.2涂装工艺...........................................................................................................25

4.2.1阴极电泳涂装..........................................................................................25

4.2.2中涂和面涂喷涂工艺...............................................................................27

.4.2.3涂膜的固化干燥工艺.......................................................................30

4.3汽车装配概念及其特点....................................................................................30

4.4装配生产组织形式............................................................................................31

4.4.1固定式装配..............................................................................................31

4.4.2流水式装配..............................................................................................32

4.5汽车车身涂装和总装工艺应注意的几个问题..................................................33

第五章结论...................................................................................................................36

5.1总结...................................................................................................................36

5.2展望...................................................................................................................36

参考文献.........................................................................................................................37

指导老师简介.................................................................................................................38

致谢...............................................................................................................................39

.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、工艺方案设计、工艺规程设计、工艺定额编制、

工艺文件标准化审查、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