汽車制造工藝

1、第一章第一章 概論概論 盡管我國汽車產(chǎn)業(yè)的誕生時(shí)間與西方相比晚了半個(gè)多世紀(jì)， 但近幾十年來，國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)與國際性跨國汽車公司的全面合 資、合作及汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)的大規(guī)模引進(jìn)，已對我國汽車產(chǎn)業(yè)帶 來了十分深遠(yuǎn)的影響，使得我國汽車產(chǎn)業(yè)近乎與西方發(fā)達(dá)國家 同步完成了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。過去汽車整車生產(chǎn)企業(yè)直屬的汽 車總成部件專業(yè)生產(chǎn)廠紛紛與主機(jī)廠脫離從屬關(guān)系，走上了自 主研發(fā)、為全行業(yè)各大汽車公司提供配套和技術(shù)服務(wù)的獨(dú)立公 司道路。這種轉(zhuǎn)變使得汽車制造公司與汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)的 分工和職能發(fā)生了根本性改變，于是汽車制造工藝亦跟著發(fā)生 了很大的變化。對于汽車整車制造企業(yè)，汽車制造工藝只剩下 沖壓成型、焊裝、涂

2、裝和總裝四大部分；對于汽車總成部件的 生產(chǎn)通常根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行歸類加工。 第一節(jié)第一節(jié) 汽車制造業(yè)的特點(diǎn)汽車制造業(yè)的特點(diǎn) 汽車制造業(yè)的特點(diǎn)：大批大量生產(chǎn)于1908年率先在美國 福特汽車公司實(shí)現(xiàn)，而且迅速在全球得到了廣泛推廣。 大批大量生產(chǎn)方式大大節(jié)省了制造汽車的工作時(shí)間，大 幅降低了汽車的生產(chǎn)成本，極大地刺激了汽車消費(fèi)市場，帶 來了汽車產(chǎn)業(yè)的高度繁榮。但大批大量生產(chǎn)也給汽車產(chǎn)業(yè)的 管理帶來了極大的挑戰(zhàn)，如：工藝流程的合理規(guī)劃、工位工 作量的均衡配置、生產(chǎn)工藝過程的有序進(jìn)行、物流供應(yīng)的及 時(shí)配送、配套件庫存的有效控制、流動(dòng)資金的快速回籠等。 解決問題的方法： 改造生產(chǎn)模式改造生產(chǎn)模式 精益

3、生產(chǎn)精益生產(chǎn) 為了解決好因“大批大量生產(chǎn)方式”所帶來的上述諸多 問題，上個(gè)世紀(jì)50年代中期，日本汽車產(chǎn)業(yè)在政府的嚴(yán)格保 護(hù)和支持下，以豐田汽車公司為代表，在對美國汽車產(chǎn)業(yè)管 理和生產(chǎn)模式進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，于1961年成功地創(chuàng)立 了旨在“以最少的投入，產(chǎn)出盡可能多的和最好的產(chǎn)品”的 獨(dú)特管理模式精益生產(chǎn)方式，并于上個(gè)世紀(jì)80年代掀起 了世界汽車工業(yè)的第三個(gè)高潮。1980年，日本以1104萬輛的 年產(chǎn)量將一直占據(jù)世界汽車工業(yè)霸主地位的美國拉下了臺(tái)。 現(xiàn)代生產(chǎn)現(xiàn)代生產(chǎn) 美國為了重拾世界汽車霸主地位，積極吸取豐田精益生 產(chǎn)方式的精華，結(jié)合自身的特點(diǎn)，更多地引入計(jì)算機(jī)服務(wù)于 汽車產(chǎn)業(yè)的管理，演繹出“

4、拉式流”的生產(chǎn)管理模式，創(chuàng)立 了稱之為“現(xiàn)代生產(chǎn)方式”的MRPII(Manufacturing Resources Planning)“制造資源計(jì)劃”的和ERP（Enterprise Resource Plan）“企業(yè)資源計(jì)劃”的管理模式。即一種將計(jì)算 機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代制造技術(shù)有機(jī)融于一體的計(jì)算機(jī)輔助企業(yè)管理 系統(tǒng)，在合理利用資源與優(yōu)化內(nèi)部管理、有效控制庫存與流 動(dòng)資金占用、縮短生產(chǎn)周期和降低成本、靈活快速地響應(yīng)市 場變化、顯著提高企業(yè)競爭力與獲得最大利潤等方面表現(xiàn)出 卓越的效果。 我國的汽車生產(chǎn)模式我國的汽車生產(chǎn)模式 目前，我國汽車產(chǎn)業(yè)處在“大量生產(chǎn)、精益生產(chǎn)、現(xiàn)代 生產(chǎn)”三種生產(chǎn)方式共存的特殊

5、時(shí)代。對于單純的民族汽車 產(chǎn)業(yè)，尚停留在“大量生產(chǎn)方式”階段；多數(shù)合資汽車制造 業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了“精益生產(chǎn)方式”；部分合資或獨(dú)資的汽車整 車與零部件生產(chǎn)企業(yè)已引入了“現(xiàn)代生產(chǎn)方式”。 無論是“大量生產(chǎn)階段”、“精益生產(chǎn)階段”還是“現(xiàn)代 生產(chǎn)階段”，汽車產(chǎn)業(yè)“流水線”、“大批大量生產(chǎn)”的模 式始終沒有變，而且隨著產(chǎn)業(yè)的升級(jí)，自動(dòng)流水生產(chǎn)線的比 例日益增加。 一、汽車整車生產(chǎn)一、汽車整車生產(chǎn) 對于現(xiàn)代化的汽車整車生產(chǎn)企業(yè)，通常只建有四大工 廠，分別對應(yīng)四大典型生產(chǎn)工藝，即： 沖壓沖壓 焊裝焊裝 涂裝涂裝 總裝?？傃b。 1 1、沖壓工藝、沖壓工藝 沖壓工藝是汽車車身制造的第一個(gè)工藝環(huán)節(jié)，它建立在 金屬塑

6、性變形的基礎(chǔ)上，在常溫條件下利用磨具和沖壓設(shè)備 對板料施壓加工，使其產(chǎn)生塑性變形，以獲得形狀、尺寸和 性能均符合設(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu)件或覆蓋件。 沖壓工藝的生產(chǎn)設(shè)備主要有開卷剪切自動(dòng)線、沖壓生產(chǎn) 線、垛料翻轉(zhuǎn)機(jī)、模具研配機(jī)及適當(dāng)?shù)钠渌弈ＴO(shè)備，可以 完成卷料存放、開卷、校平、剪切，落料、堆垛，沖壓件的 拉延、成形、整形、修邊、沖孔、翻邊等工藝，以及沖壓件 的存放及發(fā)送的整套工藝過程。 開卷平整開卷平整 沖壓生產(chǎn)線沖壓生產(chǎn)線 2 2、焊裝工藝、焊裝工藝 焊裝工藝是汽車制造中應(yīng)用范圍最廣的工藝之一，但談到 汽車制造四大工藝中的焊接工藝，則通常是特指在汽車車身制 造過程中將經(jīng)沖壓成型的汽車車身結(jié)構(gòu)件和覆蓋

7、件，用焊接加 工的方式將其組合成不可拆卸的具有完整功能的結(jié)構(gòu)件或汽車 白車身的加工工藝過程。 在當(dāng)今汽車制造公司的焊裝車間，焊裝生產(chǎn)線大多為柔性 設(shè)計(jì)，且機(jī)械化、自動(dòng)化程度通常都很高。 焊焊 裝裝 生生 產(chǎn)產(chǎn) 線線 3 3、涂裝工藝、涂裝工藝 對于轎車生產(chǎn)企業(yè)來說，涂裝車間通常是自動(dòng)化程度最 高、生產(chǎn)環(huán)境要求最嚴(yán)格的場所。涂裝生產(chǎn)設(shè)備多采用輕鋼 結(jié)構(gòu)、全面封閉、強(qiáng)制性通風(fēng)換氣、自然光照及局部人工照 明的采光方式。 涂裝工藝主要由前處理、電泳線、密封底涂線、中涂線、 面涂線、精修線及其烘干系統(tǒng)等組成。全線工件輸送系統(tǒng)多 采用空中懸掛和地面滑橇相結(jié)合的機(jī)械化輸送方式。 電泳電泳 輸送輸送 噴防震隔

8、熱膠噴防震隔熱膠 噴面漆噴面漆 4 4、總裝工藝、總裝工藝 總裝是汽車制造過程中最后的一個(gè)工藝環(huán)節(jié)，對于當(dāng)今 的轎車生產(chǎn)廠家，總裝線的采用柔性生產(chǎn)方式，以 適應(yīng)多車型、多品種的混流生產(chǎn)。汽車總裝工藝包括物流、 輸送、裝配、下線檢測等多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。 機(jī)械件裝配機(jī)械件裝配 內(nèi)飾件裝配內(nèi)飾件裝配 總裝輸送總裝輸送 下線檢測下線檢測 二、總成部件生產(chǎn)二、總成部件生產(chǎn) 汽車總成部件的生產(chǎn)所涉及的工藝內(nèi)容多而復(fù)雜，為了便 于閱讀理解，常按照工藝特點(diǎn)將其分為毛坯制造、機(jī)械切削加 工、少無切削加工、表面強(qiáng)化處理、復(fù)合材料加工等。 復(fù)合材料加工 注塑成型 表面強(qiáng)化處理 機(jī)械切削加工 金屬加工 焊接 鍛造 鑄造

9、毛坯制造 總成部件制造工藝 1 1、毛坯制造、毛坯制造 毛坯制造中的鑄、鍛、焊三大工藝在機(jī)械制造行業(yè)常 將其統(tǒng)稱為金屬材料的熱加工，其工藝特點(diǎn)是通過加熱的 工藝手段將各種不同的金屬材料轉(zhuǎn)換成形狀、尺寸符合后 繼工藝過程要求的零件毛坯。 鍛造鍛造 鑄造鑄造 焊接焊接 2 2、機(jī)械切削加工、機(jī)械切削加工 汽車中有大量高精度的功能件和運(yùn)動(dòng)部件，其中絕大 多數(shù)需要通過機(jī)械切削加工的方法達(dá)到形狀和尺寸的精度 要求。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器零部件的加工是機(jī)械切削加工 中最典型的代表。 發(fā)發(fā) 動(dòng)動(dòng) 機(jī)機(jī) 生生 產(chǎn)產(chǎn) 線線 變速器生產(chǎn)線變速器生產(chǎn)線 3 3、少無切削加工、少無切削加工 少無切削加工：機(jī)械制造過程中用

10、精確成形方法制造零件 的工藝。傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝最終大多采用切削加工方法制造 有尺寸、形狀與位置精度要求的零件，生產(chǎn)過程中坯料質(zhì)量的 30左右變成了切屑。這不僅浪費(fèi)大量的材料和能源，而且 占用大量的機(jī)床和人力。采用精密成形工藝，工件不需要或只 需要少量切削加工即可成為高精度的汽車零件，可大大節(jié)約材 料、設(shè)備和人力。少無切削加工工藝包括精密鍛造、沖壓、精 密鑄造、粉末冶金、工程塑料的壓塑和注塑等，其中注塑成型 在汽車零部件制造中占有十分重要的地位。為了減輕汽車的重 量、減低汽車整車成本，汽車上用到了大量的塑料件，如儀表 臺(tái)、車身內(nèi)飾、汽車保險(xiǎn)杠等。事實(shí)上，汽車上還有相當(dāng)數(shù)量 的總成部件（如儲(chǔ)油罐

11、、汽車空調(diào)系統(tǒng)等）主要由塑料制成。 注塑生產(chǎn)線注塑生產(chǎn)線 4、表面強(qiáng)化處理 表面強(qiáng)化處理有表面機(jī)械強(qiáng)化和熱處理強(qiáng)化二種不同 的類型，為了提高汽車零部件的使用壽命、實(shí)現(xiàn)汽車的輕 量化，幾乎所有的汽車零部件都需進(jìn)行表面強(qiáng)化處理。 噴噴 丸丸 與與 噴噴 砂砂 處處 理理 熱熱 處處 理理 5 5、復(fù)合材料加工、復(fù)合材料加工 為保證汽車有良好的乘坐舒適性，車內(nèi)用到了大量的消音隔熱件，如 排氣管隔熱板、車頂隔熱層、發(fā)動(dòng)機(jī)隔音隔熱層等。汽車上幾乎所有的隔 熱隔音件都是用的復(fù)合材料，圖1-15是某汽車隔熱隔音件的壓制生產(chǎn)線。 圖1-15 車用復(fù)合材料部件的生產(chǎn)線 第二節(jié)第二節(jié) 汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的演變與發(fā)展汽車

12、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的演變與發(fā)展 汽車產(chǎn)業(yè)在100多年的發(fā)展歷程中，已經(jīng)歷了手工生產(chǎn)、 大量生產(chǎn)、精益生產(chǎn)和現(xiàn)代生產(chǎn)等四個(gè)階段。每一次生產(chǎn)階 段的更替，不僅帶來了生產(chǎn)方式及生產(chǎn)工藝的大變革，而且 還帶來了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的大調(diào)整。下面簡要介紹汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的 演變過程。 一、手工生產(chǎn)階段的汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)一、手工生產(chǎn)階段的汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 在早期的手工生產(chǎn)階段，由于汽車產(chǎn)品自身的不完善， 且人們?nèi)鄙僦圃炱嚨某墒旒夹g(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，汽車的產(chǎn)量低、 價(jià)格十分昂貴。因此那時(shí)的汽車只是富足家庭享用的奢侈品， 普通老百姓無力問津。這便決定了汽車整車的制造只能是利 用一些簡陋的設(shè)備和工具，由少數(shù)具有機(jī)械加工技能的技術(shù) 工人來完成全部零部

13、件的加工和整車的裝配。如1903年，在 亨利福特創(chuàng)立的福特汽車公司里只有十余種簡單的車床和鉆 床，公司的全部員工不足20人。 盡管當(dāng)時(shí)能夠買得起汽車的家庭很少，而且汽車的各項(xiàng) 性能都遠(yuǎn)不如現(xiàn)代的汽車好（噪聲大、速度低、舒適性、安 全性、操控性均較差），但人們普遍渴求擁有比傳統(tǒng)交通工 具的性能更優(yōu)的汽車產(chǎn)品。這是促使汽車產(chǎn)業(yè)向大量生產(chǎn)方 式轉(zhuǎn)變的原動(dòng)力。 二、大量生產(chǎn)階段的汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)二、大量生產(chǎn)階段的汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 二十世紀(jì)初，福特在伊利惠特尼發(fā)明汽車“標(biāo)準(zhǔn)化部件”的基礎(chǔ)上發(fā) 明的“汽車流水生產(chǎn)線”的建成，宣告汽車大批量生產(chǎn)階段的開始。 大量生產(chǎn)方式最重要的特點(diǎn)是單一車型的產(chǎn)量非常之大，福特的“

14、T型 車”、大眾的“甲殼蟲” ，其累計(jì)產(chǎn)銷量遠(yuǎn)超過了1000萬輛。在汽車大 量生產(chǎn)時(shí)代，國際性大型汽車制造公司（通常將其稱為主機(jī)廠或整車廠） 都下設(shè)若干多個(gè)汽車總成部件的專業(yè)配套廠。汽車整車及所有總成部件的 設(shè)計(jì)開發(fā)、專業(yè)配套廠的生產(chǎn)裝備及工藝設(shè)計(jì)統(tǒng)一掌握在汽車制造公司手 里。汽車整車廠和各專業(yè)配套廠的生產(chǎn)線都是“剛性”的，一條生產(chǎn)線生 產(chǎn)一種車型，每當(dāng)要對汽車產(chǎn)品進(jìn)行更新?lián)Q代，都需要停產(chǎn)相當(dāng)長的時(shí)間 以對生產(chǎn)線進(jìn)行改造。 大量生產(chǎn)方式的突出優(yōu)點(diǎn)是：在一個(gè)相對封閉的汽車生產(chǎn)環(huán)境下，各 生產(chǎn)單元在一個(gè)相對較長的時(shí)期內(nèi)只生產(chǎn)同一種或少數(shù)幾種車型及與之配 套的總成、部件。由于生產(chǎn)高度專業(yè)化，因此生產(chǎn)

15、工藝在一定的時(shí)期內(nèi)相 對固定，生產(chǎn)組織比較簡單，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定且易于控制。汽車制造公司的 主流生產(chǎn)設(shè)備是各種不同類型的組合機(jī)床。這種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)模式在美 國的汽車公司持續(xù)了近60年。 三、精益生產(chǎn)階段的汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)三、精益生產(chǎn)階段的汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 精益生產(chǎn)方式是日本豐田汽車公司于上個(gè)世紀(jì)50年代開 始研究并逐步創(chuàng)立，于1961年在該公司全面推行。但“精益 生產(chǎn)方式”的稱謂卻是美國學(xué)者D魯斯在1990年發(fā)表的改 變世界的機(jī)器一書中首次提出。 精益生產(chǎn)方的支柱是準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)（Just in Time，簡稱 “JIT”）和自動(dòng)化（Jidoka）?！岸沤^一切形式的浪費(fèi)”是 精益生產(chǎn)方是的核心。 1 1、準(zhǔn)

16、時(shí)化生產(chǎn)、準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn) 準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)是指僅在需要的時(shí)候，才為所需的地方按所 需的數(shù)量和質(zhì)量生產(chǎn)所需的產(chǎn)品。準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)大大縮短了生 產(chǎn)周期，避免了各種浪費(fèi)，消除了大量的庫存，從而降低了 財(cái)務(wù)和倉儲(chǔ)費(fèi)用。同時(shí)還避免了因需求變化所帶來的大量舊 型號(hào)產(chǎn)品的積壓和貶值。 準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)將銷售商、制造商、供應(yīng)商看成一個(gè)有機(jī)整 體，采用看板管理方式作為聯(lián)結(jié)三者的紐帶。 2 2、自動(dòng)化、自動(dòng)化 精益生產(chǎn)方式中的自動(dòng)化是指一種自動(dòng)異常檢測控制系 統(tǒng)，即：生產(chǎn)系統(tǒng)能夠自動(dòng)檢測出不良品，一旦出現(xiàn)不良品 便立即停止工作，從而阻止不良品的盲目生產(chǎn)。 3 3、杜絕一切浪費(fèi)、杜絕一切浪費(fèi) 杜絕一切浪費(fèi)是提高生產(chǎn)率最簡單、最迅速，且

17、不花錢 的方法。精益生產(chǎn)方式告訴我們，過去在汽車制造公司的那 些“正常的、必要的、不可避免的、甚至是看不出來”的浪 費(fèi)，其實(shí)是最可怕的和最大的浪費(fèi)。在生產(chǎn)過程中，將前述 所有的浪費(fèi)都找出來，并逐步采取措施堅(jiān)決地予以消除。 精益生產(chǎn)方式的突出特點(diǎn)： 柔性生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、 多品種、多批次、高效率、高效益的生產(chǎn)；建立市場調(diào)查、 產(chǎn)品開發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、質(zhì)量管理、生產(chǎn)協(xié)作、銷售服務(wù)、人 才培養(yǎng)等整套生產(chǎn)管理體系；充分利用精益生產(chǎn)方式“反 應(yīng)靈、變化快”的優(yōu)勢，鼓勵(lì)全員參與技術(shù)革新和發(fā)明創(chuàng)造， 及時(shí)將新技術(shù)的成果用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝的改造。 精益生產(chǎn)階段，汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的突出特點(diǎn)是逐步推行柔性 生產(chǎn)線，以

18、滿足消費(fèi)者個(gè)性化的要求。 四、現(xiàn)代生產(chǎn)方式四、現(xiàn)代生產(chǎn)方式 自上個(gè)世紀(jì)80年代，追求“個(gè)性化”的消費(fèi)者越來越多， 汽車產(chǎn)業(yè)靠“單一產(chǎn)品打天下”的時(shí)代已成為歷史。單一汽 車產(chǎn)品的累計(jì)產(chǎn)銷量能夠達(dá)到100萬輛者已是一種奇跡。汽車 消費(fèi)市場的這一重要變化使得“大量生產(chǎn)方式”所特有的 “大而全”式的公司內(nèi)部高度專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)的眾多優(yōu)點(diǎn)逐 漸變成劣勢。為了分散風(fēng)險(xiǎn)，激發(fā)汽車配件生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品 研發(fā)方面的積極性和主動(dòng)性，在“單一汽車產(chǎn)品”的產(chǎn)銷量 因大幅下降所帶來的同一規(guī)格的汽車總成部件產(chǎn)量無法達(dá)到 經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)規(guī)模的情況下，仍能實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)鏈上所有生產(chǎn)環(huán) 節(jié)的大規(guī)模生產(chǎn)。國際性跨國汽車公司開始全面采用能適應(yīng)

19、 多車型的柔性生產(chǎn)線，同時(shí)開始剝離附屬于汽車公司的總成 部件專業(yè)配套生產(chǎn)廠家，這種變化使得稱之為“現(xiàn)代生產(chǎn)方 式”的一種新的汽車生產(chǎn)與管理模式應(yīng)運(yùn)而生，其特點(diǎn)是： 1 1、按需準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)、按需準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn) 在需要的時(shí)間，把所需的物品，按規(guī)定的數(shù)量，完好 無損地送到規(guī)定的地點(diǎn)。 2 2、計(jì)劃主導(dǎo)型的管理模式、計(jì)劃主導(dǎo)型的管理模式 將以往多級(jí)分散的計(jì)劃統(tǒng)一成“一個(gè)滾動(dòng)計(jì)劃”。計(jì)劃 集中編制，分解執(zhí)行，計(jì)劃分解后便一貫到底。保證計(jì)劃的 一貫性和嚴(yán)肅性是現(xiàn)代生產(chǎn)方式的重要原則，杜絕個(gè)人意志 與隨意發(fā)號(hào)施令。按零件組織生產(chǎn)而不是按產(chǎn)品臺(tái)套組織生 產(chǎn)，從根本上打破了原有按產(chǎn)品各自分工管理的界限，改變 了計(jì)劃員和

20、有關(guān)部門的工作范圍、內(nèi)容、考慮問題的角度與 相互關(guān)系。 3 3、對資源進(jìn)行全方位整合、對資源進(jìn)行全方位整合 將客戶需求和企業(yè)內(nèi)部的制造活動(dòng)、以及供應(yīng)商的制造資 源整合在一起，形成一個(gè)完整的供應(yīng)鏈（Supply Chain），對 供應(yīng)鏈上的所有環(huán)節(jié)進(jìn)行有效管理。這些環(huán)節(jié)包括訂單、采 購、庫存、計(jì)劃、生產(chǎn)制造、質(zhì)量控制、運(yùn)輸、分銷、服務(wù) 與維護(hù)、財(cái)務(wù)管理、人事管理、實(shí)驗(yàn)室管理、項(xiàng)目管理、配 方管理等。 4 4、支持混合方式的制造環(huán)境、支持混合方式的制造環(huán)境 支持混合方式的制造環(huán)境包括既可支持離散又可支持流 程的制造環(huán)境；按照面向?qū)ο蟮臉I(yè)務(wù)模型組合業(yè)務(wù)過程的能 力和國際范圍內(nèi)的應(yīng)用。 5 5、體現(xiàn)精

21、益生產(chǎn)、同步工程、體現(xiàn)精益生產(chǎn)、同步工程 和敏捷制造的思想和敏捷制造的思想 支持對混合型生產(chǎn)方式的管理，其管理思想表現(xiàn)在兩個(gè) 方面：精益生產(chǎn)LP（Lean Production），企業(yè)按大批量生 產(chǎn)方式組織生產(chǎn)時(shí)，把客戶、銷售代理商、供應(yīng)商、協(xié)作單 位納入生產(chǎn)體系，企業(yè)同其銷售代理、客戶和供應(yīng)商的關(guān)系， 已不再簡單地是業(yè)務(wù)往來關(guān)系，而是利益共享的合作伙伴， 這種合作伙伴關(guān)系組成了一個(gè)企業(yè)的供應(yīng)鏈。敏捷制造 （Agile Manufacturing），當(dāng)市場發(fā)生變化，企業(yè)遇有特定的 市場和產(chǎn)品需求時(shí)，企業(yè)的基本合作伙伴不一定能滿足新產(chǎn) 品開發(fā)生產(chǎn)的要求，這時(shí)，企業(yè)會(huì)組織一個(gè)由特定的供應(yīng)商 和銷售

22、渠道組成的短期或一次性供應(yīng)鏈，形成“虛擬工廠”， 把供應(yīng)和協(xié)作單位看成是企業(yè)的一個(gè)組成部分，運(yùn)用“同步 工程（SE）”組織生產(chǎn)。用最短的時(shí)間將新產(chǎn)品打入市場， 時(shí)刻保持產(chǎn)品的高質(zhì)量、多樣化和靈活性。 第三節(jié)第三節(jié) 汽車制造的新技術(shù)新工藝汽車制造的新技術(shù)新工藝 近二十年來，是汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)期，汽車制 造技術(shù)和制造工藝已有了顯著的進(jìn)步。在此不可能涉及汽車 制造新技術(shù)新工藝的全部，只舉幾個(gè)典型的示例。 一、高速干式切削加工工藝一、高速干式切削加工工藝 高速干式切削加工是在無冷卻、無潤滑油劑的作用下， 采用很高的切削速度進(jìn)行切削加工。采用壓縮空氣或其他類 似的方法移去切屑，以控制工作區(qū)域的溫

23、度。實(shí)踐證明，當(dāng) 切削參數(shù)設(shè)置正確時(shí)，切削所產(chǎn)生熱量的80%可被切屑帶走。 高速干式切削加工已成為各類齒輪制造工藝發(fā)展的新趨 勢。只要工藝參數(shù)選擇合理，并采用新型的硬質(zhì)合金刀具高 速切削，可使加工時(shí)間大大縮短，刀具壽命更長。 日本三菱公司推出了世界上第一套干式滾切系統(tǒng)。其切 削速度是傳統(tǒng)滾切速度的若干倍，達(dá)200m/min。干式滾切對 滾刀有特殊的要求，三菱公司設(shè)計(jì)的專用干式滾刀，采用 MACH7高速鋼，表面涂有專用涂層，有助于散熱并減少刀具 損耗，其壽命可延長到一般濕切方式的5倍，生產(chǎn)成本至少降 低40%。 一、高速干式切削加工工藝一、高速干式切削加工工藝( (續(xù)續(xù)) ) 美國格里森公司用硬

24、質(zhì)合金滾刀在Phoenix機(jī)床上用干式 切削法加工錐齒輪，與傳統(tǒng)的高速鋼刀具濕式切削法相比， 降低切削時(shí)間50%，而且齒輪的表面粗糙度顯著降低，幾何 精度大大提高。床身內(nèi)部循環(huán)冷卻，以利于維持熱平衡。此 外，機(jī)床還配有一套真空除屑除塵系統(tǒng)。這一系列滾齒機(jī)， 滾切轉(zhuǎn)速可達(dá)3000r/min。 高速干式切削法有如下優(yōu)點(diǎn)：首 先，由于它省去了油屑分離過程，無冷卻潤滑油箱和油屑分 離裝置以及相應(yīng)的電氣設(shè)備，因此，機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊。其次， 這種方法極大地改善了加工環(huán)境；加工費(fèi)用大大降低。為進(jìn) 一步延長刀具壽命、提高工件質(zhì)量，可在齒輪干式切削過程 中，每小時(shí)使用101000ml潤滑油進(jìn)行微量潤滑。這種方法 產(chǎn)

25、生的切屑可以認(rèn)為是干切屑，工件的精度、表面質(zhì)量和內(nèi) 應(yīng)力不受微量潤滑油的負(fù)面影響。 一、高速干式切削加工工藝一、高速干式切削加工工藝( (續(xù)續(xù)) ) 美國費(fèi)特公司(LMT-Fette)用硬質(zhì)合金刀具干式滾切齒輪， 使齒輪單件加工時(shí)間和成本明顯降低。日本堅(jiān)藤鐵工所開發(fā) 的KC250H型干式滾齒機(jī)，采用硬質(zhì)合金滾刀、冷風(fēng)冷卻、微 量潤滑，進(jìn)行高速滾齒，由于供給的是溫度穩(wěn)定的冷風(fēng)，工 件的熱變形極小。 干式切削與濕式切削相比，不但極大地提高了機(jī)床生產(chǎn) 效率，降低了工件加工成本，而且有利于保護(hù)環(huán)境，節(jié)約自 然資源。在國外，干式切削的研究和應(yīng)用已比較廣泛，據(jù)有 關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，目前在西歐已有近一半企業(yè)采用干

26、式切削加工。 國內(nèi)雖有部分機(jī)構(gòu)在從事這方面的研究，但在齒輪加工領(lǐng)域 的應(yīng)用還是空白。 二、無切削加工工藝二、無切削加工工藝 無切削加工在汽車業(yè)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用范圍呈現(xiàn)出逐漸擴(kuò)大的趨勢。典型的 案例是擺動(dòng)輾壓成型工藝加工汽車齒輪、離合器盤轂、軸承、萬向節(jié)等。 擺動(dòng)輾壓又稱旋轉(zhuǎn)鍛造（Rotaryforging）、軌道成形（Orbitalforging）、 搖動(dòng)鍛造等，是世界上迅速發(fā)展起來的一種新型高精度、高效率、無切削 金屬成型工藝。美國、瑞士、德國、日本等國家已廣泛將其應(yīng)用于汽車、 摩托車、電器等相關(guān)產(chǎn)業(yè)。我國在90年代開始引進(jìn)國際先進(jìn)水平的擺輾設(shè) 備，如瑞士SCHMID公司的T200、T400、T6

27、30冷成形擺輾機(jī)等。 擺動(dòng)輾壓加工采用連續(xù)局部加載成形的方法生產(chǎn)鍛件，其優(yōu)點(diǎn)是： 鍛件成形的變形力僅為常規(guī)鍛造方法變形力的15120；鍛件可在 冷態(tài)、溫態(tài)或熱態(tài)下成形，毛坯變形均勻，金屬纖維流向更趨合理；可 單機(jī)也可組線生產(chǎn)，易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的機(jī)械化和自動(dòng)化；特別適合于薄 而形狀復(fù)雜的盤餅或半軸法蘭類鍛件的生產(chǎn)；加工過程的振動(dòng)和噪聲小， 工作條件良好；設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、操作簡便、使用可靠、 價(jià)格便宜、一次性投資少；可采用鑲塊模，模座模套可通用，生產(chǎn)不同 產(chǎn)品時(shí)，只需更換模芯（鑲塊；生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益好。 三、激光焊接工藝三、激光焊接工藝 激光焊接是將高強(qiáng)度的激光束輻射至金

28、屬表面，通過激 光與金屬的相互作用，金屬吸收激光轉(zhuǎn)化為熱能使金屬熔化 后冷卻結(jié)晶實(shí)現(xiàn)焊接。激光焊接的機(jī)理有兩種： 熱傳導(dǎo)焊接熱傳導(dǎo)焊接 激光深熔焊激光深熔焊 1 1、熱傳導(dǎo)焊接、熱傳導(dǎo)焊接 當(dāng)激光照射在材料表面時(shí)，一部分激光被反射，一部分 被材料吸收，將光能轉(zhuǎn)化為熱能而加熱熔化，材料表面層的 熱以熱傳導(dǎo)的方式繼續(xù)向材料深處傳遞，最后將兩焊件熔接 在一起。 2 2、激光深熔焊、激光深熔焊 當(dāng)功率密度比較大的激光束照射到材料表面時(shí)，材料吸 收光能轉(zhuǎn)化為熱能，材料被加熱熔化至汽化，產(chǎn)生大量的金 屬蒸汽，在蒸汽退出表面時(shí)產(chǎn)生的反作用力的作用下，使熔 化的金屬液體向四周排擠，形成凹坑，隨著激光的繼續(xù)照射， 凹坑穿入更深，當(dāng)激光停止照射后，凹坑周邊的熔液回流， 冷卻凝固后將兩焊件焊接在起。 激光焊接的優(yōu)點(diǎn)激光焊接的優(yōu)點(diǎn) 速度快、深度大、變形?。荒茉谑覝鼗蛱厥鈼l件下進(jìn) 行焊接，激光通過電磁場時(shí)，光束不會(huì)偏移，焊接設(shè)備簡單； 激光在真空、空氣及某種氣體環(huán)境中均能施焊，并能通過玻 璃或?qū)馐该鞯牟牧线M(jìn)行焊接；可焊接難熔材料如鈦、石 英等，并能對異性材料施