第8章 汽车装配
概述
汽车装配概念及其特点
汽车前保险杠装配的种类
装配生产组织形式
汽车装配技术的最新发展
整车装配工艺与设备
轿车、载货汽车 客车
第8章 汽车装配
8.1 概述
8.1.1 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，是把经过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20％～25％，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。图8-1为各类装配作业所占比例。
图8-1 装配作业的分配比
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。装配的生产组织哦、生产线、设备、工具、检验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，也必然要追述到车辆结构的合理性和产品设计的工艺性。
8.1.2 装配的种类
汽车产品结构比较复杂，通常生产批量较大，为保证装配质量，提高劳动生产率，根据产品的结构特点，从装配工艺角度将其分解成为可单独组织装配的单元，以便合理地安排人员、设备和工作地点，组织平行、流水作业。故装配可以分为部装（分装）合总装（含内、外饰）
，其成品分别为分总成、总成合整车。为保证最终产品的质量，对每一级装配成品都要设有试验、检测工序即总成试验与整车试验。 图8-2为装配单元示意图。
图8-2 装配单元示意图
8.1.3 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。
一、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，称为固定式装配。这是原始的最简单的生产方式，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，而劳动生产率很低。这种生产方式只适用于个别品味极高、需求量很少的特种用车，批量生产较少采用。
二、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由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，每个工位外城若干个工序内容，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。
1、自由流水方式
产品的工序间移动没有严格的时间要求，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。
2、强制流水方式
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，造成了工时的浪费。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叠加在作业时间内，而每道工序的工时安排必须等于或略小于节拍时间，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。
由于各总装厂的厂址条件，产品与产量以及各种内、外部条件的差异，装配的生产方式也各不相同。表8-1是装配生产方式的某些对比。
手册P738
8.1.4 汽车装配技术的最新发展
近年来，随着汽车消费市场需求的个性化和多样化，汽车装配作业也从传统的单一品种、大批量生产向多品种、中小批量转化，装配生产的批量性特点趋于复杂，安装零件的品种、数量进一步增多，对零部件的接收、保管、供给、装配作业指导等都提出了新的要求。市场的变化，必将使装配生产方式产生新的变革。尤其是进入90年代以后，由于电子技术、计算机技术和机器人的迅速发展，使汽车装配技术进入一个新的发展极端。
1、机器人在汽车装配中被广泛应用
随着机器人的功能和控制技术的提到，机器人已经逐步进入到装配领域，并在国外各大汽车
公司装配生产中被广泛采用，从而使汽车装配自动化水平大大提高。目前，国外大量生产的轿车装配自动化程度有的已达50%~65%。另一方面，机器人的使用减轻了工人的劳动强度，使装配人员大为减少，减少了故障与事故的发生并大大提高了劳动生产率。在汽车整车装配中机器人不仅用于挡风玻璃的密封剂涂敷、安装，车轮、仪表板、后悬架、车门、蓄电池等部件的安装，也用于发动机动力总成等大件的安装。电子计算机的发展和应用范围的扩大，时装配自动化发展和提高的主要因素。
2、电子计算机技术在生产管理系中得到广泛应用
电子计算机技术在装配厂的另一重要功用是进行大量多品种混流生产的管理，这也是汽车装配技术发展的一个重要标志。采用计算机进行生产管理是靠设在中央控制室的主机和各分控制点终端机组成计算机控制生产管理系统，来指挥全部生产工艺和储、取信息。使得制定计划、准时制供给、监控库存量、向协作厂订货、待装件输送等全部内容均有计算机控制，从而根据用户需求及时生产，及时供货，并且具有很高的精度和效率。
汽车生产采用计算机进行自动化控制和生产管理的目的，不只在于节省人力，提高产品质量，更重要的是它能满足和适用生产工艺和产品品种迅速变化的要求。计算机控制有效地保
证了总装线上混流装配的正常进行。因此，目前新建的大型汽车装配厂都采用计算机控制系统进行生产管理。
3、采用柔性装配线
随着汽车市场竞争的不断加剧，促使汽车生产厂依靠多品种来满足不同层次和越来越具个性化的用户需求，因此，汽车产品的生命周期逐渐缩短。如果每次更换产品，设备与工装必须全部更新的话，新产品就有可能因投入生产时间过程而失去市场。因此，企业要利用一次改造在相当长的时期内满足日益变化的多种车型混线生产的要求，同时又具有高的生产率，唯一的途径就是采用可以满足大量生产要求的柔性装配生产线。
所谓柔性装配生产线就是指能够同时满足一个或多个系列汽车产品生产要求，可以灵活改变夹具及运行方式，以适应无法预知的产品更新变化后的同类汽车产品装配需要的生产线，它具有以下特点：
①具有灵活多变的运行速度以适应不同生产节拍的生产要求；
②具有积放功能，使装配工时具有弹性；
③被运输的产品能在任意位置停止，以满足不同产品、不同装配内容的不同操作要求；
④具有可编程序控制系统；
⑤随行夹具的装夹和支承形式能够灵活改变以适应多品种的装配要求。
在汽车装配生产中柔性装配输送线的主要形式有：积放式悬挂输送机；自行葫芦输送机；滑橇式输送系统；RAMRUN输送系统，又称电动单轨输送机系统，按形式可分为悬挂式电动单轨输送机（OH型）和地面式电动单轨输送机（FL型），这种输送系统，在日本汽车装配生产线上被广泛应用。
4、采用模块化装配
所谓模块买就是零部件和子系统的组合。为了提高装配的自动化水平，人们越来越意识到必须加强产品开发设计、生产工艺、生产管理和产品制造的密切合作。从产品设计开始就应尽可能考虑简化总装配工序，使尽可能多的分总成在总装线外先进行预装配，构成整体后再上总装线安装到车体上，也就是采用模块化装配。这样不仅可大大减少总装线上的装配时间、降低成本、提高产品的可靠性，而且便于实现自动化装配。国外很早就开始采用模块化装配
技术，德尔福是模块化供应的倡导者，德尔福公司首先提出了模块化供应的新概念，并率先向奔驰工时在美国生产的M级车供应前座舱模块。模块化装配结构一般包括：