《汽車制造工藝技術(shù)》 教案 任務二 車身焊裝生產(chǎn)線

編號：LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師張德虎課程名稱汽車制造工藝技術(shù)1單元30授課時間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)任務二車身焊裝生產(chǎn)線教學目標知識目標：了解車身焊裝生產(chǎn)線；了解汽車典型焊裝生產(chǎn)線能力目標：能概述汽車車身焊接生產(chǎn)線素質(zhì)目標：培養(yǎng)學生愛動腦、善于查資料的素質(zhì)重點難點重點：車身焊裝生產(chǎn)線難點：汽車典型焊裝生產(chǎn)線教學地點普通教室□一體化教室R多媒體教室R實訓室□實驗室□企業(yè)現(xiàn)場□其他教學方法及手段常規(guī)教學□啟發(fā)式教學√現(xiàn)場教學□案例教學□問題教學√項目教學√多媒體教學□演示教學□其他教學過程設計一、復習二、導入三、講授新課四、提問五、布置作業(yè)六、總結(jié)教學后記遼寧機電職業(yè)技術(shù)學院教案用紙No授課內(nèi)容備注任務二車身焊裝生產(chǎn)線【復習】了解汽車底板、側(cè)圍分總成焊接工藝流程？【導入】焊裝生產(chǎn)線是指必須經(jīng)過焊接工藝才能完成完整產(chǎn)品的綜合生產(chǎn)線，它包括專用焊接設備、輔助工藝設備以及各種傳輸設備等。在汽車白車身生產(chǎn)過程中，焊接作為最主要的連接方式被廣泛應用，現(xiàn)以汽車焊裝生產(chǎn)線為例進行講解。車身焊裝生產(chǎn)線是汽車白車身全部成形工位的總稱，它由車身總成線和許多分總成線組成，每一條總成線或分總成線又由許多焊裝工位組成。每一個工位都由定位系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)、搬運系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)，以及供水、供電、供氣等裝置組成。各生產(chǎn)線間、各工位間通過人工或自動搬運設備實現(xiàn)焊件的輸送?！局v授新課】一、車身焊裝生產(chǎn)線

車身焊裝生產(chǎn)線一般依據(jù)車身的結(jié)構(gòu)分為分拼線、側(cè)圍線、底板總成線、車身線、門蓋線、調(diào)整線以及輸送線等。1.分拼線分拼線是完成車身分拼焊接的生產(chǎn)線，焊接部件主要包括：前后縱梁、前底板、中后底板、前圍板、側(cè)圍內(nèi)板等，如圖2-110~圖2-114所示。2.側(cè)圍線側(cè)圍線是完成車身上部四周部件焊接的生產(chǎn)線，焊接部件主要包括：側(cè)圍外板、前隔壁側(cè)板、車門鎖內(nèi)板、前側(cè)內(nèi)板加強板組件、中立柱內(nèi)板肋板組件、車門門檻內(nèi)板組件、后側(cè)圍后輪罩組件、前側(cè)內(nèi)板、中立柱內(nèi)板、后側(cè)圍板支撐組件等，如圖2-115所示。

3.底板總成線底板總成線是完成車身底板各部件焊接的生產(chǎn)線，焊接部件主要包括：底板、加強梁、駐車制動操縱機構(gòu)加強板、橫梁、縱梁等，如圖2-116所示。4.車身線（主焊線）車身線（主焊線）是將底板總成、側(cè)圍總成、翼子板、頂棚等部件連接起來的焊裝生產(chǎn)線，如圖2-117~圖2-119所示。

5.門蓋線門蓋線是完成車門部件焊接的生產(chǎn)線，焊接部件主要包括：內(nèi)板、外板、防撞梁、鉸鏈及螺栓等，如圖2-120~圖2-122所示。

6.調(diào)整線調(diào)整線主要從事汽車車門、兩蓋的裝配調(diào)整工作，檢查焊接和裝配質(zhì)量，如圖2-123、圖2-124所示。7.輸送線輸送線是焊接時各部件進行傳輸?shù)木€體，如圖2-125所示。二、汽車典型焊裝生產(chǎn)線1.貫通式焊裝生產(chǎn)線貫通是指焊裝生產(chǎn)線的焊裝夾具與工件的傳輸裝置呈分離狀態(tài)，焊裝夾具處于靜態(tài)。由于工件是在靜態(tài)下裝夾和施焊，定位精度易于保證，最適用于多品種生產(chǎn)及機器人的配套使用。（1）長春一汽原CA-10B駕駛室總成裝配生產(chǎn)線長春一汽原CA-10B駕駛室總成裝配生產(chǎn)線是一條比較典型的貫通式焊裝生產(chǎn)線，由固定裝配臺、懸掛式點焊機及間隙式雙輪鏈式傳動機構(gòu)組成，如圖2-127所示。圖2-127

CA-10B駕駛室裝配生產(chǎn)線全線共有六個工位，其中有四個焊裝臺，一個電弧焊轉(zhuǎn)臺及一個翻轉(zhuǎn)電弧焊臺。生產(chǎn)線上配有16臺懸掛式點焊機和兩臺直流弧焊機。生產(chǎn)節(jié)奏為4min/輛，全線共18~20人。圖2-128所示是一種適用于汽車車身地板、車門、行李艙蓋、發(fā)動機罩等形狀不太復雜、結(jié)構(gòu)較完整、組成零件較小的分總成貫通式焊裝線。圖2-128

分總成貫通式焊裝生產(chǎn)線貫通式焊裝生產(chǎn)線在工作時，兩側(cè)圍焊裝夾具必須有側(cè)移動作，以保證不干涉工件的傳輸（傳輸線必須有上升及前后運動的動作）。側(cè)向移開主要有平移運動式（圖2-129)、轉(zhuǎn)動式和平移與轉(zhuǎn)動組合運動式。傳輸線的升降主要有剪刀叉機構(gòu)（圖2-130)、四連桿機構(gòu)及齒輪齒條機構(gòu)等。傳輸線的前后運動主要靠齒輪齒條機構(gòu)的往復桿運動（動力源為變頻電動機直接驅(qū)動）。貫通式焊裝生產(chǎn)線是開環(huán)的。（2）EQ1141駕駛室焊裝生產(chǎn)線圖2-131所示為東風汽車公司EQ1141駕駛室焊裝生產(chǎn)線。該線采用抬起步伐式往復輸送方式，這種焊裝線輸送平穩(wěn)，定位精度高，占地面積小，分總成上線方便，可適用于懸點、多點、機器人以及氣體保護焊的焊接，是國內(nèi)外汽車廠家普遍采用的新型焊裝生產(chǎn)線。（3）R16轎車側(cè)圍焊裝生產(chǎn)線圖2-132所示是法國雷諾汽車公司R16轎車側(cè)圍焊裝生產(chǎn)線，由法國西雅基電焊機廠設計制造。左右側(cè)圍總成各一條焊裝生產(chǎn)線，這兩條生產(chǎn)線的布置及結(jié)構(gòu)完全一樣，焊裝生產(chǎn)線全長20m、五個工位，操作工人7個、生產(chǎn)節(jié)奏1min/輛。全生產(chǎn)線布置有四立柱式多點焊機1臺，懸掛式點焊機9臺，焊點250點。工件用往復桿傳送。（4）日本日產(chǎn)轎車車身焊裝生產(chǎn)線圖2-133所示為日本日產(chǎn)轎車車身焊裝生產(chǎn)線。全生產(chǎn)線有7個工位，7個操作工人，生產(chǎn)節(jié)奏為1.2min/輛，月生產(chǎn)能力為16000輛。每輛焊點280點。該車身總成由底板帶前端總成、左右側(cè)圍總成、頂蓋及一些上下窗框、外板等組成。焊裝流程是：工位1——裝入底板。工位2——空位。工位3——預裝。將左右側(cè)圍總成，前風窗上、下框，后圍上、下外板裝入并點定。工位4——多點焊，焊點166點。工位5——補點焊。工位6——裝頂蓋及補點焊，共補焊114點。工位7——下線，如圖2-134所示。2.柔性焊裝生產(chǎn)線（1）主要特點柔性焊接生產(chǎn)線屬柔性制造系統(tǒng)（FMS)，如圖2-135所示。柔性焊接生產(chǎn)線是由裝卸小車、主控臺、隨行工裝、焊接站和存放臺等五部分組成。（2）柔性焊接生產(chǎn)線的組成典型的WFMS應由若干既相互獨立又有一定聯(lián)系的機器人工作站、運輸系統(tǒng)及FMS控制中心組成。每個機器人工作站均可獨立編程和工作，一般情況下分別獨立完成對工件的焊接，特殊工藝條件下也可以按一定的工藝流程由幾個機器人工作站進行流水化作業(yè)，完成對整個工件的焊接。工件運輸系統(tǒng)應包括運輸小車、軌道及存儲工件的料架。利用控制中心可以對生產(chǎn)系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)視和控制。3.其他形式焊裝生產(chǎn)線（1）“門框”式焊裝生產(chǎn)線除了貫通式焊裝生產(chǎn)線和柔性焊裝生產(chǎn)線以外，還有很多其他形式的焊裝生產(chǎn)線。例如各種各樣的環(huán)形焊裝生產(chǎn)線和先進的“門框”式焊裝生產(chǎn)線，如圖2-135所示。這條焊裝生產(chǎn)線全線共設有8個工位，手工裝配，懸掛點焊機焊接。共有9臺懸掛點焊機，全線定員18人，生產(chǎn)節(jié)拍2.6min/輛，該焊線由以下幾部分組成：①隨行夾具。全線設有八臺相同的帶有定位夾具的小車（隨行夾具），包括底板定位夾具及門框定位夾具，采用快速的氣動和手動夾緊裝置，夾具(連同小車）重約3t。②推桿機構(gòu)。推桿機構(gòu)是推動隨行小車前進的裝置。它有一長桿，靠長桿的往復運動而帶動桿上的撥塊推動小車前進，推桿通過鏈條由電動機帶動。?③液壓升降臺及地下回程傳送鏈。線的首尾設有液壓升降臺，當小車到達末一工位時，借助液壓升降臺將小車降到地下回程傳送鏈上，快速返回第一工位，再由液壓升降臺送至地面。（2）EQ1090前圍裝配地面環(huán)形生產(chǎn)線圖2-136所示是EQ1090前圍裝配地面環(huán)形生產(chǎn)線。這種環(huán)形生產(chǎn)線也帶隨行夾具，與前述的地下環(huán)形生產(chǎn)線不同，它的隨行夾具不是從地下返回，而是從地面返回。（3）原BJ130車身簡易裝配生產(chǎn)線圖2-137是原BJ130車身簡易裝配生產(chǎn)線，它是在半環(huán)形軌道上設置五個隨行夾具小車，小車上帶有底板定位夾具，其生產(chǎn)節(jié)奏約為10min/輛。在第一工位將底板總成裝上并定好位，然后靠手動將小車連同底板推進到第二工位，即裝配工位，工位上設有門洞定位夾具，在此工位上把前圍總成、后圍總成裝上并進行弧焊點固。第三、四、五工位為補焊工位。（4）幾種國外的焊裝生產(chǎn)線①德國伏克斯瓦根VW1200型轎車前部焊裝生產(chǎn)線圖2-138所示為德國伏克斯瓦根VW1200型轎車前部焊裝生產(chǎn)線。這種焊裝生產(chǎn)線是轉(zhuǎn)臺式的。類似回轉(zhuǎn)木馬結(jié)構(gòu)，它的驅(qū)動機構(gòu)比較簡單，不像地下環(huán)形生產(chǎn)線那樣需要復雜的升降機和較大的地坑地溝建筑工程。這條轉(zhuǎn)臺式焊裝生產(chǎn)線共有8個工位，由5人操作，生產(chǎn)量為240件/h，共焊接258個焊點。轉(zhuǎn)臺外側(cè)布置有4臺多點焊機，轉(zhuǎn)臺以順時針方向轉(zhuǎn)動，每次轉(zhuǎn)45°。零件由手工裝入隨行夾具內(nèi)并自動夾緊，隨行夾具帶有輪子，當轉(zhuǎn)到各多點焊工位時，用液壓進行自動定位、壓緊。在最后一個工位上，夾具自動松開焊好的總成，提升裝置把總成從隨行夾具上托起，并掛到懸鏈上送至車身主焊裝生產(chǎn)線。②日本三菱汽車公司轎車車身焊裝生產(chǎn)線圖2-139是日本三菱汽車公司轎車車身焊裝生產(chǎn)線，由于生產(chǎn)線上安裝了72臺工業(yè)機器人和計算機控制系統(tǒng)，該生產(chǎn)線自動化程度很高并具有較大柔性。③英國利蘭汽車公司的莫里斯-瑪麗娜牌轎車車身焊裝生產(chǎn)線圖2-140所示是一種先進的“門框”式焊裝線，它應用于英國利蘭汽車公司的莫里斯-瑪麗娜牌轎車車身焊裝生產(chǎn)線上。實際上它是一條閉式循環(huán)的懸鏈，懸鏈下懸吊著一個個“門框”，一個“門框”就是一臺懸吊式的焊裝夾具。4.車身裝焊生產(chǎn)線的輸送方式在裝焊生產(chǎn)線上，各工位之間的制件輸送是靠輸送裝置來實現(xiàn)的，所以輸送裝置是整個裝焊生產(chǎn)線的重要環(huán)節(jié)。為了提高生產(chǎn)率，改善勞動條件，應盡量提高整個裝焊生產(chǎn)線的機械化、自動化水平。（1）頂置輸送線。此類輸送線一般分為兩種：吊式夾具直送式輸送線、可提升夾具平移式輸送線。①吊式夾具直送式輸送線。這種輸送方式是在每個工位上方安裝一套吊式夾具，利用這些吊具在架空軌道上的同步往復運動來輸送制件。每當一個制件的裝焊循環(huán)完成后，吊具自動抓住制件，使其脫離升降臺，并將制件送到下一工位的升降臺面上，然后吊具回位。如圖2-141為夏利X121地板線的吊式輸送線。②可提升夾具平移式輸送線。這種輸送方式是在每個工位上方安裝一套帶提升裝置的夾具。每當一個制件的裝焊循環(huán)完成后，提升裝置下降，通過夾具將工件夾緊提升至平移高度，平移裝置帶動提升裝置及制件平移至下一工位，提升裝置再下降，夾具松開，制件落于定位夾具上，提升裝置再上升至平移高度，平移裝置將提升裝置移送回初始位置。這種輸送方式對于某些底面形狀復雜、不宜用往復桿輸送的大大總成，如轎車底板、中輕型載重貨車的駕駛室等，比較通用。但是，因為輸送裝置整體安裝在空中帶架上，位于制料的上方，故對廠房高度上有要求。同時，從安全角度考慮，應該在空中設置安全護網(wǎng)，防止制件掉落傷害工作人員。（2）底置輸送線。此類輸送線一般分為滑滾輸送、鏈式輸送、往復桿直送式、可升降往復桿輸送、滑橇輸送等幾種方式。①滑滾輸送。這種輸送方式是在各個工位之間用一些滾輪和帶斜坡的滑道連接，制件在滾輪或滑道上靠自重或手推的方法被送到下一工位。這種生產(chǎn)線勞動強度較大，占地面積也較大，適用于產(chǎn)量不大的成批生產(chǎn)。如圖2-142為華普海域506車型側(cè)圍線輸送裝置。②鏈式輸送。這種輸送方式是在鏈條上鋪放板條，構(gòu)成鏈板式輸送裝置；也可以將夾具固定在鏈條上，隨鏈條一起循環(huán)回轉(zhuǎn)，構(gòu)成夾具式鏈條輸送裝置。前者常用于車身、駕駛室的補焊調(diào)整線，后者常用于車架裝鉚、后橋裝焊等生產(chǎn)線。這種輸送方式可以是間歇的，也可以是連續(xù)的。圖2-143為傳動帶輸送線，圖2-144為轎車公司M2主焊線用鏈式輸送線。（3）往復桿直送式。往復桿直送式靠兩條并列的輸送桿往復運動，實現(xiàn)制件的輸送，這種方式多用在工作臺可升降的多點焊機上。當往復桿前進到位時，多點焊機工作臺升起，制件落在工作臺的夾具里定位；同時，往復桿向后運動。焊接完畢，多點焊機工作臺下降，將焊完的制件落在往復桿上，往復桿再次向前移動將制件輸送到下一個工位。（4）可升降往復桿輸送。這種輸送方式靠兩條并列的可升降的往復桿做往復運動，實現(xiàn)制件的輸送，這種方式常用于固定夾具組成的裝焊線。當往復桿升起時將制件托起離開夾具，然后向前運動，將制件輸送到下一工位，往復桿下降，將制件落在夾具里定位，同時，往復桿后移復位，如圖2-145所示。（5）滑橇輸送。這種輸送方式是靠滑橇（可拖帶制件移動的夾具)實現(xiàn)制件的輸送。滑橇拖帶著制件在機動滾道上移動，將制件輸送到下一工位，到了指定工位機動滾道下降，將滑橇落入下夾具定位。當焊接完畢后，機動滾道升起時將滑橇托著上升到位后，繼續(xù)在機動滾道上移動，重復上述循