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汽车冲压技术__以世嘉为例.doc

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汽车 冲压 技术 __
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世 嘉 是 如 何炼 成 的( 一) 从 钢 板 到 车身 零 件 [ 汽车之 家 技术] 在我看 来 ,对于一 款车的 了 解不光是 要 知道它采 用了什 么 动力系统 、 配置 , 或者是有 优秀的 性 能参数, 更要 了解的是 这款车 从 制造的那 一刻起 究 竟在制造 上有什 么 特别的地 方, 而这也是 我们去 参 观一家汽 车生产 工 厂最重要 目的。 就在 东风 雪 铁龙 准备 庆祝 C4 ( 国内称 : 世嘉 ) 全 球第 100 万 辆车在中 国 武汉 工 厂下线活 动举办 的 前 夕, 我 们 汽车 之家 独家探访 了 世嘉 的出 生地, 位 于 湖北省武汉 市的 神 龙 武汉一 厂。 而通 过 这次探访 , 我们也对 世嘉这 款 车从一块 钢板是 如 何锤炼成 一辆让 使 用者满意 的 轿车这一 流程有 了 更深一步 的了解 。 话不多少 ,直接 切 入正题。 我们武汉 一厂的探秘文章 已经全部结束, 如果您看过 本文, 可点击下 面的文 章看第二和第三篇 ★ 武汉一厂介绍 在正 式介绍 世嘉的生 产过程 之 前,我们 先了解 一 下神龙 武汉 一厂的相 关情况 。 准确的说 武汉 这 个 工厂并不 是 东风 雪 铁龙 一家 独 有, 而是 和 东风 标致 合并在 一起, 它 的官方名 称则是 : 神龙公司 武汉 一厂,此 外在湖 北 襄 樊还有 为 武汉 工 厂提供发 动机的 神 龙发动机 工 厂。 目前 神龙武汉 工厂有 一厂和 二 厂两个工 厂,一 厂 目前主要 生 产: 新 爱丽 舍 、 毕 加索 、C2 、 世嘉 、 东风 标致207 、 东风标致 307 和 东风 标致408 ; 二厂 目前只生产C5 , 这 两个工厂 的位置 相 邻。 其中 一 厂中生产 车辆的 四 大工艺 (冲 压、 焊 装、 涂装和 总装) 均有, 二厂 目 前除没有 冲压工 艺 车间外, 其 他三大 工艺均有 车间。 而 今天我们 为您 介绍的就 是 世嘉 车 型的诞生 地 —— 神 龙公司第 一工厂。ok ! 下面 我们 就正式开 始带您 揭 开 世嘉诞 生过程 的 秘密, 首 先我们 一起 看看将钢 板 变成车身 零件的 冲 压分厂。 首先 我们先 来个热身 运动, 既 然是参观 工厂, 那 肯定少不 了 与相关车 型在工 厂 内部的专 有代号 打 交道, 为 了方便 大家 在文章中 能 方便的识 别车辆 , 下面请大 家先猜 猜 下图中几 个代号 各 是什么车 型 吧! 揭晓 答案,T73 指的是标致408 、BX3 指的是世嘉、T63 指的 是标致307 、B53 指 的是凯旋 ,除了 以 上几个代 号外例 如 工厂内X7 代表 雪 铁龙C5 ,而 之前曾经 报道的 标致 508 在 工厂内 部 也有了标 号 为W23 , 看来又 一款 新车马上 要上市 了 。 ★ 正式冲压前的 准备 冲压 工艺车 间共有 7 条生产 线 ,负责生 产 东风 雪 铁龙 所有 车 型的车身 冲压件 。 而所有的 冲压机 床 全部是 进口 品牌 , 如科勒、 舒勒 等知名品 牌。 看到 这里您可 能会问, 国内有些 汽车厂 家 也会用 进口 冲 压设备, 但 比例不 会太多, 为 什么武汉 一工厂 就一定 要 全部采用 进口 冲压机? 这样岂 不 是很耗资 金吗? 『百度了 半天我 也 查不到这 些冲压 机 械品牌的 中文名 』 『不同的 冲压模 具 按照车型 进行存 放 』 这里需 要和您 说一下楚 武汉工 厂 在建造上 的标准 问 题。工厂 内 的负责人 员介绍, 由于工厂 是全部 按 照法国 PSA 集团 ( 标致 雪铁 龙 集 团) 的标准 建造的, 从厂区规 划以及 车 间工位的 设置都 是 与欧洲的 工 厂一样。 此外, 在生 产机械上, 也 需要使 用通过 PSA 技术 认 证的机械 , 而PSA 集 团目前 还 没有与国 内的机 床 厂进行认 证, 因 此 国产 采用的 机 床全部是 进口的 品 牌。 『叉车的 噪音很 小 ,因此避 让叉车 成 为车间内 最重要 的 事情!』 除了 科勒外 , 还有罗 维塔等 一些 我不知道 中文名 的 冲压机床 , 希望知道 中文名 的 网友在留 言中告 诉 我, 这样 以后再 次见 到后不至 于 眼生。 或许 通过刚 才的描述 ,您可 能 会疑问那 其他厂 家 在冲压设 备 上用 的是 那些品 牌 呢?以下 两张我 们 以为 东风 日产和 长城 工厂冲 压 分厂的图 片为例 仅 说明, 可 以看到 冲压 机床有 进口 品牌 的 也有用国产 品牌的。 相比来 说 , 武汉一 厂的冲 压 分厂全部 是 进口 的 冲压机床 , 虽 然不一定 是 “外来 的和尚会 念经” 但 看上去还 是给人 感 觉是工厂 挺讲 究的! 『其他厂 用的设 备 品牌: 济南二 机厂、 齐齐哈尔 机床厂、 米 勒万家顿 、 石川磨机 床等』 说完 冲压机 床,我们 继续来 解 读冲压分 厂的其 他 地方。对 于 一款车来 说, 车身 用钢板的 质量是 否 达到要求 是很重 要 的。 目前 武汉 一工厂冲 压分厂 采 用的车身 用钢板 主 要来自 国 内的鞍 钢、 宝钢或者 韩 国 进口的 浦项制 铁 生产的双 面镀锌 车 用钢板, 而钢板 厚度 根据车身 不 同位置需 求从0.7mm 到2.4mm 不等, 而 世嘉上的 钢板最 厚 、 结构最结 实的部位 就是车 顶 。 看完上面 的介绍 相 信很多朋 友会有 疑 问 武汉也有钢铁 厂为什么 工厂 不采用 本地钢厂的材料? 就这 个问题 我也咨询 了工厂 的 工作人员 。 厂家 的人员 介绍说, 相比本 地 采购,从 外地采 购 以及 进口 钢 材不仅花 费时间 还 要花费更 多的费 用, 但因为 武汉 钢铁 厂 刚开始生 产车用钢板 不久, 还 没经过 雪 铁龙 的 认 证, 因此为 了保证 生产质量 采用 从外地采 购以及 进口 的方式 购买 符 合 生产要求 的车用 钢 板。 另外 ,由于 各个钢铁 厂的产 能 有限因此 不可能 一 个工厂内 所 有车辆用 钢材都 用 一家钢铁 厂的产 品 。 此外, 从不同 钢铁 厂购进钢 材 也有一个 优点那 就 是可降低 生产采 购 成本。 『每卷钢 材重 14 吨 ,基本是10 辆 世嘉 落起来的 总重量 』 ★ 冲压到底是怎 么一回事 ? 原材 料、机 床都有了 下面就 可 以正式开 工冲压 了 。第一步 首 先需要做 的就是 开 卷工艺, 所谓开 卷就 是将送到 工厂中 的 钢板卷还 原 成钢板, 同时对 钢 材进行表 面的清 洗 并进行初 步的粗 裁 剪。 『开卷机 来自日 本 富士重工 』 由于 开卷工 艺是全封 闭操作 的 ,因此我 们只拍 到 了这个流 程 的中开卷 机的一 个 整体, 而 上面所 说的 清洗和还 原以及 粗 裁都是在 开 卷机内部 进行的。 至于在影 响下面 生 产的钢材 清洗这 块 , 厂家人员 介 绍, 清洗剂 是采用 的一种专 用的无 腐 蚀性的溶 剂, 这样 不会损伤 到钢 板。 钢材为 什么要清洗? 在钢 板出厂 前,往往 会涂有 防 锈油,同 时运输 期 间外界的 污 染物物也 会附着 在 钢板上, 这些杂 质的 存在会导 致车辆 在 喷涂和焊 接 上导致喷 漆不均 和 焊点不牢 ,因此 在 冲压钢板 之前需 要 清洗掉它 们。 同时清洗 钢板必 须 使用专用 的洗涤 溶 剂,不可 用酸性 或 者碱性溶 剂, 因为酸性 或碱性 会 给车用钢 板造成 损 伤, 影响 车身的 质量 造成钢板 腐 蚀。 粗剪 后的钢 板就像上 图一样 将 按照生产 计划投 放 到各条生 产 线上。目 前 武汉 一 工厂的冲 压分厂 开 卷工艺的 生产频 率 可达 60 片/ 分钟,而 粗剪的 精 度也可达到0.1mm , 与一根头 发丝的 粗 细相当。 开卷 工艺完 成后,下 一个步 骤 就是正式 进入冲 压 流水线了 , 而冲压流 水线所 要 经历的就 是比较 重 要的五个 工艺: 拉 延、 修边 、 冲 孔、整形 和翻边 。 拉 延: 将粗 剪后的钢 板压成 需 要的基本 形状 修 边: 去除 零件周围 的余料 和 溢料 冲 孔: 按照 生产需求 对零件 进 行打孔 整 形: 将冲 压后零件 进行修 正 翻 边: 按照 需求将部 分零件 周 边材料形 成一 定 角 度的直壁 或 凸缘 虽说 是五个 工艺,不 过以上 这 些工艺步 骤在每 个 零件生产 的 时候并不 都会用 上 , 且也不是 按照单 一的顺序 进行操 作 。 也就是说 在 流程上, 可 能是先 拉 延再冲孔 后整形, 也 可能是先 拉延再 整 形后冲孔 , 具体的工 艺顺序 要 根据零件 需求而 决 定。 如果 您认为 上面大段 的文字 太 枯燥,还 不能让 您 明白,那 么 下面我们 通过图 片 为您介绍 一下冲 压 工艺中最 重要的 三 个流程: 修 边、冲孔 和整形 这 三块。 『修边工 艺』 『冲孔工 艺』 『整形工 艺』 『废物再 利用工 作 一定要做 好!』 细心 的朋友 一定会发现 ,每 个 冲压机在 完成一 到 工艺后都 会 剪裁下不 少的边 角 废料, 而 这些边 角料 究竟怎么 处理呢 ? 目前 武汉 一 厂冲压分 厂产生 的 废料钢材 将会通 过 统一的回 收方式 进 行处理, 这些 废料最终 会重返 钢 铁厂进行 炼钢, 达 到废物再 利用的 目 的。 厂目 前厂内 的七条冲 压生产 线 上全部是 机器人 进 行操作, 而 机器人采 用的品 牌 也都是经过PSA 认 证过的瑞典ABB 集 团的产品 , 同 时由于需 要冲 压 不 同车型的 零件, 车 间内还分 布很多 机 械手。 由于 之 前有过参 观其他 工 厂的经验, 与别的 厂家相比, 我认为 至少在冲 压这 道工艺上 雪铁龙 武汉 工厂自 动化程 度 在国内厂 家中还 是 比较高的 , 目 前每条生 产线的 效 率最高可 到每分 钟 冲压 10 片。 『拖拉机 的出现 很 有复古的 感觉』 在冲 压分厂 走了很久 ,我发现 里面的工 人并不 多 ,厂内的 工 作人员告 诉我们 , 这 是由于采 用了自 动 很程度高 化的冲 压 机床和机 器 人操作 , 而人在 这 个车间仅 是配角 , 只负责操 控机器 运 转、 运输 原材 料和检查 冲压好 的 零件, 因 此人很 少 。 简单的 说, 只 要 设置到电 脑程序零件就 会一片 接 着一片生 产出来 , 到 时候将生 产出来 的 零件送到 一 下工序就 可以了 。 『一体式 冲压车 型 虽不是 雪 铁龙 独 有, 但这样生 产的车 门 强度还是 较 高的』 快走 到冲压 分厂尽头 的时候 , 工厂的陪 同人员 叫 住我们, 让 我们看一 批已经 生 产好的车 门, 并 告诉 我们车门 的生产 也 是工厂的 一 大特点。 经 工厂人 员的 “指点 ” 我发现 了秘密 所在, 原 来 东风 雪 铁龙 的车门是 采用一 体 式冲压成 型的工 艺, 并非通过 两个或 多 个零件焊 接 而来的。 一体成 型车 门的最大 好处就 是 车辆在发 生侧面 碰 撞的时候 不 会发生解 体,这 样 也从某一 方面保 证 了车内乘 客的安 全 。 ★ 零件检测也分 等 经过 上面几 个流程, 一个车 身 用冲压件 就完成 了 ,当然冲 压 完成后并 不是马 上 就可以投 入到下 一 个生产流 程中, 还需 要进行检 查 合格后才 可以进 入 下一环节 。目前 厂 内冲压分 厂分为 两 类检查 级别 , 一种是仪 器检查 另 一种就是 人工检 查 ,仪器检 查主要 是 抽查方式 进 行, 而人工 检查则 是 对每个 生产出 来 的零件进 行眼看、 手触等感 官上 的检查。 对于 这种人 为检查零 件的方 式, 我觉得有 些落后 且 不准确的 , 但通过对 比国内 其 他厂家后 , 我们 发现 这种人为 检查零 件 的方式似 乎 是一种行 业标准 。 另外,我 们参观 过 国外汽车 生产厂 的 同事告诉 我, 国外汽车 厂的冲 压 分厂都是 没有这 种 人工检查 流程的 , 基 本上是机 器 抽检。 难 道是国 内冲 压模具的 精度没 有 国外工厂 磨具精 度 高的问题 ? 不过国内 这种人 工 初检的方 式也 从 一 方面证明 工厂希 望 每个零件 都 是符合要 求的, 至少 从这方面 看我还 是 认同厂家 这种 “古老 ” 做法的 。 『冲压件 生产出 来 一般只会 经过人 工 初检,仪 器检查 只 是抽检。 』 在人 工检查 上面,工 厂对不 同 零件的检 查 级别 也 不一样, 例 如车身外 观件 (车 顶、 车门等 ) 就需 要很仔细 的检查, 发现 有如 小划 痕或者如 沙粒似 的 凹槽等问 题就需 要 马上返工 ,同时 需 要调整生 产 线。 而如一 些内饰 件 (备胎槽 等) 对 检测要求 不太高 的 零件, 检测 级 别 就低一 些,只 要 不出现裂 缝或残 缺 就可以。 说到 人工检 查和维修 ,这里 需 要说明的 是,并 不 是所有 发现 有问题的 零件都 需 要人为返 工维修 , 需 要返工的 是那些 如 零件表面 出 现的小划 痕或者 如 沙粒似的 凹槽等 问 题, 而如 果发生 零件 开裂等重 大 问题就不 用返工 直 接作废了 。 『4% 的返 修率与 国 内其他厂 家相比 算 是比较低 的』 有时 候因为 模具磨损 严重或 者 安放位置 不正确 会 导致整批 已 经冲压好 的零件 作 废, 这时候 虽然感 觉有些可 惜, 但杜 绝了低质 量零 件流入下 一工艺 , 保证了车 辆在制 造 和日后使 用上的 安 全。 『屋子里 面是什 么 ?我们走 进去看 看 !』 而在 仪器检 测上,由 于 武汉 一 厂的冲压 分厂负 责 生产 东风 雪 铁龙 和东风 标致 所 有的车身 冲压件, 因此会时 常更换 冲 压磨具, 而 为 了使更换 模具后 生 产的产品 精度符 合 要求, 车 间在每 次更 换模具后 都 将生产的 第一个 零 件送到车 间内的 “ 三坐标激 光检测” 室进行精 度检 测, 发现 精度误 差太 大后马上 需要停 工 调整生产 线或检 修 模具是否 有 损坏。 『这套设 备多少 钱 我无法得 知, 但 我可 以肯定买 个十几 辆 顶配 世嘉 没 啥问题。 』 由于 并不是 每个零件 都要通 过 三坐标检 测仪进 行 检测,如 果 是这样的 话就太 费 时间了, 因此就 需要 找到一个 简单的 方 法来进行 快 速精度检 测。 最好 的办法就 是制定 一 个标准夹 具, 这样 把生产出 来的 零件往标 准模具 上 一对就可 以得知 是 否符合标 准。 对于 这个标 准夹具, 工厂会 在 不同零件 上找几 个 到十几个 不 同的标准 检测点 进 行标准设 定并做 成 夹具。之 后每条 生 产线生产30 个零件就 会抽一 个 零件放到 已经设 定 好标准点 的专用 夹 具上进行 检 测。 『每个零 件都有 自 己专属的 检测夹 具 』 只要 被测零 件与标准 点的相 符 程度达到 一定要 求 就是合格 产 品,反之 亦然。 但 这个标准 测量点 的 符合程度 要求到 底 是如何判 断 的?厂家 人员并 没 有透露, 我估计 是依 靠夹具标 准点与 被 测零件相 对 应点之间 的缝隙 大 小来判断 的, 希 望读 到这里有 对这项 技 术精通的 网 友同样在 留言中 告 诉我们。 整个 冲压分 厂除了冲 压模具 外 ,用来测 量不同 零 件精度的 夹 具也占了 厂房内 的 不少空间 ,看 了 厂 家对零件 的精度 还 是非常重 视 的。 说到 这里我 们对于工 厂冲压 分 厂的参观 就结束 了 ,与我之 前 参观的工 厂 的冲 压 分厂相比 , 雪铁 龙武汉 一厂的 冲压分 厂 在技术标 准 上的把控 是相当 严 格的, 同 时在生 产工 艺上也按 照车辆 的 舒适以及 安 全要求进 行制造 , 且自动化 程度也 较 高。 在参观 冲压车 间后来我 总结了 这 个车间的 几个关 键 点: 1 、全 部车身 冲压件 都在工厂 内部完 成 ,避免了 外包零 件 造成的质 量 标准差异 。 2 、车 门采用 一体式 冲压完成 ,增强 了 安全性。 3 、车 间内噪音 较大 ,降噪处 理还有 待 加强。 4 、检 测制度 很严格 好了 ,我们 汽车之家 独家探 秘 东风雪铁 龙 武汉 一 厂的第一 篇 文章就先 写到这 里, 下一篇我 们将为 您 带来: 能让一 堆冲压 件 “站立” 起来的地 方- 焊接车 间的揭秘 文章, 敬 请期待。 (
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