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汽車制造

帶你探訪菲亞特汽車生產(chǎn)線 激光技術(shù)帶來五星安全

激光制造網(wǎng) 來源:網(wǎng)易汽車2013-08-12 我要評論(0 )   

菲翔是廣汽菲亞特在國內(nèi)推出的首款國產(chǎn)車型,它在C-NCAP測試中取得了五星的好成績,這背后有哪些故事呢?我們還是從菲翔的誕生地生產(chǎn)線說起吧,尤其是直接關(guān)系到車輛被...

       菲翔是廣汽菲亞特在國內(nèi)推出的首款國產(chǎn)車型,它在C-NCAP測試中取得了五星的好成績,這背后有哪些故事呢?我們還是從菲翔的誕生地——生產(chǎn)線說起吧,尤其是直接關(guān)系到車輛被動安全性的沖壓和焊接工序,有很多值得一看之處。


 

(一)★★★★★ 沖壓車間

鋼材來自寶鋼

全自動化生產(chǎn)確保高效率、高精度和生產(chǎn)安全

質(zhì)檢貫穿整個沖壓的過程之中

沖壓是整個制造過程的第一步,一塊塊來自寶鋼的鋼板將通過落料、沖孔、拉延、彎曲、翻邊、修正等工序,演變?yōu)橐粔K塊形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜的車身零件。


 


       沖壓車間主要負(fù)責(zé)完成“四門兩蓋”以及車身側(cè)圍、翼子板等覆蓋件的制造。底盤的一些沖壓件、加強(qiáng)件則由供應(yīng)商提供。


       眼前的一卷卷的鋼板便是汽車的原型,這些鋼材來自寶鋼,已經(jīng)按照順序排列在不同的位置。這些鋼板視沖壓件的不同,其厚度在0.7mm到2.4mm不等.

        接下來,這些鋼板將被“開卷”,并切割成一塊塊不同大小的鋼板,這一過程稱作為落料。

 


       在廣菲工廠,落料線采用的是伺服落料壓力機(jī),供應(yīng)商來自舒勒,較高的生產(chǎn)效率、較低的能耗是其特點。據(jù)廠方介紹,落料線一分鐘能沖壓75次,而普通的設(shè)備同樣時間內(nèi)沖壓次數(shù)僅有四十余次。

       經(jīng)過初步“修剪”的鋼板將經(jīng)過沖壓線,進(jìn)行3維的立體沖壓。沖壓并非一次便能完成任務(wù),依據(jù)工件的不同,沖壓件往往需要經(jīng)過多輪的沖壓、定型。

 

 眼前是生產(chǎn)線里是來自濟(jì)南二機(jī)廠的5臺壓機(jī)。這些壓機(jī)依據(jù)模具的不同,擁有不同的沖壓任務(wù)。

 


常見的幾個工藝包括:拉延、切邊、整形、翻邊、沖孔等。這幾項工藝會重復(fù)、組合出現(xiàn),具體的順序依據(jù)不同的工件會有所不同。

簡單解析一下上面的幾個專業(yè)名詞:

拉延:一般是第一套工藝,能夠?qū)⒊醮涡藜舻匿摪鍓撼苫镜牧Ⅲw造型。

切邊:與字面意思相符,就是把沖壓之后的多余鋼材去掉。

整形:與人類的整形相似,沖壓件的整形要求把沖壓件做到最標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一。

翻邊:就是把零件邊緣進(jìn)行翻邊處理。

沖孔:相信一般人看字面就能理解,只不過這里指的“孔”可大可小,“開天窗”也屬于沖孔的一種。


       在廣菲工廠沖壓車間生產(chǎn)的菲翔的沖壓件一共有19個,每個件有一套模具。這些模具平時存放在模具存放區(qū),必要時將進(jìn)行更換。


在模具存放、保養(yǎng)區(qū),還有一臺壓機(jī)供日常維修、保養(yǎng)使用。

質(zhì)檢貫穿著整個生產(chǎn)過程。在沖壓線的末端,有屬于沖壓車間的ICP檢查。工作人員以消費(fèi)者的眼光,對沖壓件的表面的劃痕、麻點進(jìn)行監(jiān)測,確保零件符合標(biāo)準(zhǔn)。


而在沖壓車間的另一個角落,有質(zhì)檢部門的監(jiān)測中心,這一部門主要利用三維坐標(biāo)儀,對零件進(jìn)行數(shù)據(jù)層面上的檢測。

 

(二)  ★★★★★ 焊裝車間

激光焊接更規(guī)整,強(qiáng)度更高

焊接機(jī)器人超過200臺,自動化焊接超過65%

內(nèi)部強(qiáng)化件最高強(qiáng)度1300MPa

一塊塊鋼板在沖壓車間已經(jīng)演變成車身各部位的零件,接下來,這些車身部件將在焊裝車間完成組裝。


 


從官方數(shù)據(jù)來看,焊裝車間一期的機(jī)器人達(dá)到了232臺,自動化焊接率達(dá)到了65%,自動化程度較高。


單純從焊接工藝來講,機(jī)器人焊接自然擁有較高的效率、質(zhì)量。不過一些細(xì)小的部件、一些較為復(fù)雜的包邊焊接,依然需要人工焊接來完成。


在菲翔身上,地板、分拼、小的分總、側(cè)圍內(nèi)板、四門包邊等等焊接任務(wù)均由人工完成。


焊接首先是分部位進(jìn)行,底盤、兩邊的側(cè)圍是不同的流水線,所有焊接好的底盤、側(cè)圍將經(jīng)過總拼工位,完成焊接。


眼前的是已經(jīng)組裝好的地板板塊,位于地板中央的,是加強(qiáng)的橫梁,這種加強(qiáng)件同樣出現(xiàn)在防火墻的位置,確保乘員艙的強(qiáng)度。


如果閱讀過之前廣汽菲亞特工廠參觀文章的網(wǎng)友一定對總評工位有很深刻的印象。這個由多18個機(jī)器人組合而成的工位將完成地板,左右側(cè)圍,和車頂橫梁定位及總成的焊接。


       彌補(bǔ)上一次參觀未能見到總評工位實際運(yùn)行的遺憾,這回參觀恰巧遇上了總拼工位的運(yùn)作。不必太多的語言描述,對此感興趣的網(wǎng)友可以直接點擊文章開頭的視頻,以最直觀的方式了解這一工位的工作情況。

       工作人員介紹,總拼工位投產(chǎn)初期能在60秒完成一臺車身的焊接,并隨著產(chǎn)能的提高不斷提速,設(shè)計極限是49秒完成一臺車身的焊接!


       在總評工位附近有一塊空白的白色區(qū)域,工作人員透露,這些空位是為未來的四款車型進(jìn)行預(yù)留。未來這一位置會擺放4副夾具,能夠進(jìn)行四種不同車型的柔性生產(chǎn)。除菲翔三廂、兩廂兩種版本以外,未來與菲翔共享平臺的Jeep新一代指南者也有望在這里投產(chǎn)。


除德系的一些廠家以外,包括PSA甚至一些自主品牌,都應(yīng)已經(jīng)使用激光焊接技術(shù)。菲翔自然也沒有例外。


       相比普通的點焊,激光焊接有焊縫的強(qiáng)度高、焊接速度快、熱影響區(qū)窄以及焊縫美觀等等特點。由于激光焊接的厚度有限,所有多數(shù)運(yùn)用在薄材焊接上。在菲翔身上,采用激光焊接的部位有頂篷、四門內(nèi)板、行李箱外板等等。


       其中車身頂篷采用的是激光釬焊工藝。這一工藝是利用聚焦的激光能量,對鏈接部位進(jìn)行加熱,使釬料融化填補(bǔ)焊縫,完成金屬板之間的鏈接。簡單地說,車身頂篷就是利用激光,把銅條融化,將車身側(cè)圍、頂篷“粘合”在一起。這一技術(shù)可使連接處車身剛度提高30%。

       車門激光熔焊是將白車身車門內(nèi)板、窗框加強(qiáng)板等,通過激光焊接成門內(nèi)板總成。區(qū)別于前面介紹的“粘合”,車門處的激光熔焊應(yīng)該理解為“用激光融化加強(qiáng)版與覆蓋件”,是兩者融合一起。


       在密封的激光房里面,其中1臺機(jī)器人在92秒內(nèi)完成前門50個激光凸點與后門45個激光凸點,而另外1臺機(jī)器人在92秒內(nèi)完成前門52條激光熔焊焊縫與后門45條激光熔焊焊縫。


      從這張圖片能夠直接看出激光焊接、機(jī)器人焊接與手工焊接的區(qū)別。激光焊接又細(xì)又長,機(jī)器人焊接間隔統(tǒng)一、焊點均勻,人工焊接顯得不那么精細(xì)。

       在視頻中,大家可以看到工人們正在進(jìn)行的點焊操作。在操作時,可以看到焊槍的2個電極向2塊鋼板加壓力,并通電流加熱使貼合點熔化,使貼合點牢固結(jié)合。

 


圖為工人利用中頻焊槍對車門部件進(jìn)行焊接。這種中頻自適應(yīng)焊接控制系統(tǒng)的焊機(jī)能減少能耗50%以上。


       既然說到車門,順帶把車門的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖片貼出。從圖中不難看出,菲翔車門采用一體成型,內(nèi)部附有兩根加強(qiáng)杠。位于上部分的偏窄的加強(qiáng)杠為300Mpa,位于下部分的顏色偏深的加強(qiáng)杠為超高強(qiáng)度,厚度超過了2mm,強(qiáng)度達(dá)到了1300Mpa,是車身最高強(qiáng)度的鋼材之一。實際用手抬一下,分量十足!


 


       與其他車間一致,焊裝完成的白車身需要經(jīng)過多重監(jiān)測功率。其中車間的ICP檢查,工作人員以消費(fèi)者的眼光,對沖壓件的表面的劃痕、麻點進(jìn)行監(jiān)測,確保零件符合標(biāo)準(zhǔn)。圖中的白車身便是經(jīng)過打磨處理后的白車身。


 


 


       除ICP檢查以外,質(zhì)檢中心還會對車身進(jìn)行抽查,進(jìn)行三維坐標(biāo)儀數(shù)據(jù)上更精確的監(jiān)測。據(jù)工作人員透露,目前試生產(chǎn)階段,每5個車身便會抽查一個,確保生產(chǎn)的質(zhì)量。

 

 (三)★★★★★ 總裝車間

保險杠、護(hù)板設(shè)計合理,用料扎實

菲亞特集團(tuán)的零部件體系,與國際接軌

完善的檢測工序,確保整車出廠的穩(wěn)定性

       有了車身,下一步需要在車身上裝入懸架、發(fā)動機(jī)、內(nèi)飾等等部件,這也是最有看頭最容易看懂的地方。首先是網(wǎng)友所關(guān)心的保險杠部分。從拍攝的圖片來看,菲翔車前提供了兩根防撞梁。上面較寬的是主保險杠,其厚度在2mm左右,采用常見的潰縮吸能盒+螺栓的鏈接方式。從之前拍攝的圖來看,尾部保險杠厚度同樣在2mm左右。


 


       除上方的主保險杠,菲翔前端下沿還有一個較細(xì)的防撞梁,與這根小防撞梁相連接的,是高強(qiáng)度的鋁合金材質(zhì)的縱梁。對于這根小的防撞梁有幾種說法,其一為保護(hù)行人;其二為保護(hù)水箱;其三為主防撞梁的補(bǔ)充。無論哪種說法,都可以看出菲翔在安全方面的用心所在。


 


 


       除發(fā)動機(jī)外,首批量產(chǎn)車型身上還有不少的“進(jìn)口件”。從懸掛擺臂、剎車片等地方,還可以看到阿爾法羅密歐、藍(lán)旗亞的標(biāo)志。不過這些信息并不意外,菲翔所用的CUSW平臺,未來還將延伸出上述品牌的多款車型,零部件的共用十分正常。


       發(fā)動機(jī)、懸掛等分部件安裝妥當(dāng)之后,將在合體工位與車身進(jìn)行結(jié)合。眼前的紅色車身正準(zhǔn)備與底盤相結(jié)合,據(jù)悉,車間內(nèi)采用了最新底盤與車身合裝工藝,能實現(xiàn)高節(jié)拍下螺栓自動擰緊。車身與底盤結(jié)合之后,將進(jìn)行下一步的總裝。各種隔音材料、座椅、大燈等部件將在下一個環(huán)節(jié)進(jìn)行,包括對于安全性至關(guān)重要的氣囊等部件。


發(fā)動機(jī)艙下面帶有厚實的發(fā)動機(jī)護(hù)板,免去了后期加裝的麻煩與費(fèi)用。


        經(jīng)歷以上幾個環(huán)節(jié)的總裝之后,菲翔的樣子終于出來了。但是程序尚未結(jié)束,接下來的是一系列的檢測環(huán)節(jié)。
眼前的菲翔正在進(jìn)行四輪定位檢驗。在這個工位中,操作員觀察車地坑顯示器實時顯示的車輛四輪參數(shù),通過調(diào)整轉(zhuǎn)向橫拉桿上的調(diào)節(jié)螺桿,來使車輛的前束值滿足每款車的設(shè)計要求。準(zhǔn)確的四輪定位對于車輛的動態(tài)性能和行駛安全也非常重要。


       接下來,菲翔還得駛上轉(zhuǎn)鼓試驗臺進(jìn)行測試,后面還有尾氣分析、淋雨間的密封性測試以及道路試驗等等。在檢測方面,廣汽菲亞特是國內(nèi)首家引進(jìn)全套電器診斷設(shè)備和采用懸架震動實驗臺的廠家,前者確保各零部件總成在裝車前的功能正常,后者消除車輛在下線時底盤懸架的各種應(yīng)力,確保了底盤品質(zhì)優(yōu)良。


       小結(jié):經(jīng)過上面的生產(chǎn)工序,并最終進(jìn)行一系列的檢測之后,菲翔才算是正式誕生。在菲翔的誕生過程中,各種質(zhì)量檢測、監(jiān)控一直圍繞左右,可以看出廣汽菲亞特對質(zhì)量和車輛安全性的重視。

 

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