汽车总装配线改造工艺分析

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装配三线主要装配工艺流程: 车架上线—前悬架合件上线(包括前桥分装)——后悬架合件上线(包括后桥分装)——底盘翻转— —发动机、变速箱合件上线(包括发动机、变速箱分装)——制动系统密封性检测——润滑油(脂)加注 ——油箱、轮胎(包括油箱、轮胎分装链)——驾驶室合件上线(包括驾驶室分装)——制动液、防冻防 锈液加注——整车调整——整车下线
中国汽车工程学会 2003 学术年会
SAE-C2003M118
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汽车总装配线改造工艺分析
戴 军 林茵茵
东风汽车公司总装配厂
[摘要] 通过对总装线的构成、工艺布置、设备、工装等的全面分析,找出影响重型车生产能力的主要因素, 充分考虑新产品的结构变化方向和市场需求的趋势,利用工厂现有设施,采用最经济、合理、见效快的技术改造 方案,实现生产纲领的目标。
8 主要工艺方案
8.1 方案一:改造装配三线 8.1.1 总装配线改造
1)新建平衡悬架、中桥、后桥及 2 套前桥合件上线单轨,满足各大总成合理上线,平衡悬架合件(后 桥合件)、前桥合件上线,各分别由 2 套过跨小车输送,从装配线右侧上线,中桥、后桥从装配线左侧上 线。
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单轴式螺母拧紧机 最大输扭矩为 500N·m。
叉车+单轨 叉车+单轨 地轨过跨小车+单轨
环形链条式空中翻转
环形链条式柔性翻转器
单轨电葫芦
天车悬吊、人工对接
天车
单轨电葫芦
地轨过跨小车+单轨
四轴轮胎螺母拧紧机+ TG-B24 气动扳手(重型车用) 三轴轮胎螺母拧紧机+ TG-B24 气动扳手(重型车用)
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5 总装线生产能力的计算
生产能力(生产纲领)=(装配线工位数×年工作时间×生产班制×设备开动率 /(整车装配工时 x 工时利用率 ) 。
装配线工位数=(装配线长度/车位长度 )×工位密度。 卡车装配的工位密度, 每车位长度一般取 4~6 个。 产量计算的边界条件:年工作日 251 天 双班生产制 每班工作时间 8 小时 设备开动率 90% 工 时利用率 1.2。 因此,对于一个确定的车型,与其生产能力密切相关的因素是装配线长度和工位密度。
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3.4 主要工艺装备及主要总成装配工艺
项目名称
装配线
车架
1、2、3
1
前桥合件
2
3
1
后桥合件(单后桥)
2
3
1
平衡轴合件(双后桥)
2
3
底盘翻转
1、2、3
发动机、变速箱合件 1、2、3
轮胎装配
油箱装配 润滑油加注 零部件拧紧
驾驶室总成
3.3 装配线工艺流程 整车装配工艺,由流水线主线装配工艺和总成分装工艺组成。 装配一、二线主要装配工艺流程: 车架上线——双/单后桥平衡轴悬架(包括后桥平衡轴分装)上线——双/单后桥上线——双/单中桥上
线——前悬架合件上线(包括前桥分装)——底盘翻转——发动机、变速箱合件上线(包括发动机、变速 箱分装)——制动系统密封性检测——润滑油(脂)加注——油箱、轮胎(包括油箱、轮胎分装链)—— 驾驶室合件上线(包括驾驶室分装)——制动液、防冻防锈液加注——整车调整——整车下线
1 改造设计依据
通过对重型车需求市场的充分调研,预测重型车需求量将急剧上升。除保留现有生产结构和能力外, 重型车系列的生产能力达到 8 万辆/年(其中双后桥中型车达到 5 万辆/年)。到 2005 年作为载货车主要生 产基地的总装配厂,双后桥重型车系列的生产能力达到 8 万辆/年。
2 改造设计原则
7 三条装配线生产总重为 30t 及双后桥、双前桥重型车存在的主要问题
7.1 生产总重为 30t 重型车存在问题 总重为 30t 重型车,驱动形式有 4×2。如:EQ 1300 系列,装备 235kW 柴油发动机,9 档变速箱,变
截面车架,全新结构保险杠,引进 C800 驾驶室,结构复杂,零部件装配紧凑,专用件 300 多种,零部件 体积、重量大,装配难度大。 7.1.1 主要工艺流程
轮胎链
五轴轮胎螺母拧紧机+TG-B24 气动扳手(中型车用)
油箱链
桥链上在线加注 贮存分装小车
人工调节的定量加注机
TG-B10、TG-B14、TG-B24 气动扳手有 5 台活塞式 空压机,供气工作压力为 0.6MPa
贮存分装小车
驾驶室分装
板链流水分装线
单轨电葫芦
驾驶室分装
地拖链小车
4 双后桥、双前桥、总重为 30t 重型车的结构特征
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2)改造 6~8 柱间 3 台手拉天车,右边供双后桥重型车储气筒合件上线用,左边供单桥重型车储气筒
合件上线用。
24t 的载货车混流生产能力,但由于受装配线结构及工艺装备等的限制,双后桥重型车能力只有 4.9 万辆/
年。
三条装配线重型车生产能力状况(单一品种)
(万辆/年)
装配线 一线 二线 三线
单桥重型车(总重 14—15t) 4.5 2.5 3.5
双后桥重型车(总重 20~24t) 2.9 2 0
工位数 126 64 95
车型
驱动形式
前桥
后桥Fra Baidu bibliotek
单后桥重型车 双后桥重型车
4x2 6x4
1
1
1
1
双前桥重型车
8x4
2
1
平衡轴
1 1
中桥
1 1
底盘翻转重量 1t 1.4t 1.9t
车轮尺寸 1.12m 1m 1m
油箱尺寸 1.2x 0.7 x 0.6 1.07x 0.62x 0.5 1.07x 0.62x 0.5
此外,总重为 30 t 重型车的发动机功率达 235kW,变速箱有 8 档、9 档箱,合件体积大,装配较困难。
单后桥车型同装配三线的工艺流程,双后桥车型同装配一、二线的工艺流程。 7.1.2 存在主要问题
1)架结构特殊,前部翻转孔位销与前吊耳干涉,后部翻转孔处车架上翼面为斜面,车架宽度前宽后 窄,翻转链不能直接使用,必须增加相应的翻转辅具,弥补以上不足,保证翻转工艺的通过性。
2)油箱链护网及悬挂吊钩不能满足大油箱的通过性。现在油箱链最大只能通过的油箱外形尺寸为 1070 ×620×500。
3 工厂现状
由于这次改造的目的是提高重型车的生产能力,因此,下面只对重型车的生产现状进行分析。 3.1 装配线结构、状况平面图
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装一线
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分装区
驾驶室板链
分装区
驾驶室分装链
分装区
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装二线
板链
桥链
装三线
3.2 生产能力
总装配厂三条整车装配线均为桥式链和板式链相结合的自动流水线,具有轻、中、重型即总重为 6~
1) 重型车系列的生产能力达到 9 万辆/年,其中双后桥中型车达到 5 万辆/年。 2) 具有总重为 30 吨的重型车系列的批量生产能力。 3) 具有双前桥重型车的通过性。 4) 采用先进成熟的科技成果,经济、合理、可靠,保证产品质量,投资少收效快,长期综合效益好, 具有一定的产品变化适应能力。 5) 不影响正常的大循环生产。
3)胎链护网及悬挂吊钩不能满足大轮胎的通过性。目前轮胎链能通过的轮胎直径为 1 米。 4)由于驾驶室结构同现生产的差异较大,长度增加了 150mm,宽度增加了 115mm,重量也有增加, 驾驶室地拖链、贮存小车及合件上线吊具均不能满足正常生产。 5)体积重量大的零部件较多,上线装配时无相应的起吊设备。如:消声器、传动轴、储气筒合件等。
1 2 3 1、2、3 1、2、3 1、2、3 1 2 3
装配工艺
使用设备
上线方式
天车
滑轨天车
自行小车
前桥钢装台分装
单轴式螺母拧紧机 最大输扭矩 500N·m。
单轨电葫芦
地轨过跨小车+单轨
后桥钢装台分装
单轴式螺母拧紧机 最大输扭矩为 500N·m。
叉车+单轨 单轨电葫芦
地轨过跨小车+单轨
平衡轴钢装台分装带 压平装置
6 制约重型车生产能力的主要因素
通过对工厂现状和新车型主要结构特征分析,制约生产能力因素,主要有下列几点: 1) 装配三线不具备双后桥重型车生产能力。 2) 由于装配线的桥链长度限制了工位数的增加,从而限制了生产能力的提高。 3) 拧紧工具扭矩不能满足重型车扭矩值的需求。 4) 为达到重型车扭矩值,必须要多次反复拧紧,增加了装配工时,影响下道工序。 5) 装配线工艺设计欠合理。 6) 产品结构的装配工艺性差。 产品结构中拧紧空间有限,如平衡轴连接,现有的风动工具无法使用,只有靠手工拧紧,从而增加了 装配工时,并且无法保证拧紧扭矩。 7) 部分工艺装备的结构、柔性化生产较差,生产效率低,不能满足重型车的生产。 8) 随着重型车产量、品种、载重量的的增加,叉车能力已不能满足生产。 9) 总重为 30t 的重型车的生产条件还欠缺。 10) 不具备双前桥重型车的生产能力。
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6)现有前、后桥钢装台不适应多品种生产。 7)现有的发动机存放架、过跨小车及上线吊具均不能直接使用。 8)由于车轮结构的改变,车轮螺母拧紧机已不适 用。目前的五头拧紧机只能适用于螺柱中心距为 285.7mm 的车轮装配,而 EQ1300 系列车轮的螺柱中心距为 335mm;车轮装配吊具结构也需作相应改变。 7.2 生产双后桥、双前桥车重型车存在问题 双后桥、双前桥车重型车的主要特征:驱动形式 6×4、8×4,10t 级贯通式双后桥,2 个独立前悬架, 由 1 个转向机控制同步转向。 7.2.1 主要工艺流程 双后桥: 车架上线——平衡轴悬架上线(包括平衡轴分装)——后桥上线——中桥上线——前悬架合件上线(包 括前桥分装)——底盘翻转——发动机、变速箱合件上线(发动机、变速箱分装)——制动系统密封性检 测——润滑脂加注——油箱、轮胎装配(包括油箱、轮胎分装链)——驾驶室合件上线(包括驾驶室分装) ——制动液、防冻防锈液加注——整车调整——整车下线 双前桥: 车架上线—平衡轴悬架上线(包括平衡轴分装)——后桥上线——中桥上线——第一前悬架合件(包 括前桥分装)——第二前悬架合件上线(包括前桥分装)——底盘翻转——发动机、变速箱合件上线(包 括发动机、变速箱分装)——制动系统密封性检测——润滑脂加注——油箱、轮胎装配(包括油箱、轮胎 分装链)——驾驶室合件上线(包括驾驶室分装)——制动液、防冻防锈液加注——整车调整——整车下 线 7.2.2 存在主要问题 (1) 装配线总装工艺性 1) 装配三线无中桥、平衡悬架、第二前桥合件上线点。 2) 三条总装线桥链短,装配用工位数少。 3) 装配二线生产双后桥时,前悬架、后桥上线途径不合理。因为前悬架、后桥通过一条单轨相对上 线,距离短,限制了生产节拍。再者,平衡悬架、中桥由叉车往装配线倒运,物流状态较差。 4) 发动机变速箱对接工艺较落后。变速箱对接过程中第一轴易磕碰损坏,发动机需多次倒运,造成 人力、物力的浪费。同时,吊装对接还存在不安全隐患。 (2)工艺装备 1) 后桥分装螺母拧紧机。目前能达到最大扭矩 500N·m,而双后桥重型车平衡悬架分装扭矩为 843N·m,已不能满足生产。 2) 后桥钢装台不能满足多品种的生产,板簧压平装置操作不便, 板簧支架间距不可调节。 3) 装配三线底盘翻转器能力不足。现在翻转能力为 4t,由于双后桥、双前桥车重型车增加了平衡悬 架等三大总成共 5t,因此翻转能力必须提升到 8t。 4) 产品结构的装配工艺性差,拧紧扭矩不能达到工艺要求,如平衡轴悬架联接等,受空间限制,现 有风动工具无法使用,靠人工拧紧,扭矩没有保障,劳动强度大,装配工时大,是重型车装配的一大难点。
关键词: 装配线 改造 工艺分析 生产能力
前言
东风公司总装配厂三条整车装配自动流水线均在 20 世纪 70 年代末建成,其总装配线的结构为桥链加 板链的型式,工艺设计主要是依据中型长头车的产品结构和生产纲领。随着汽车工业的发展,汽车产品的 种类、结构在不断发展变化,为满足轻、中、重型多种载货车的生产,已对总装配线先后进行了 2~3 次 局部改造,现在已成为能生产总重在 6~24t 的轻、中、重型,长、平头全系列载货车的混流自动流水线。 由于公路建设的加快,我国交通运输将发生重大的变化。汽车运输由短途向长途发展,汽车车速将由中低 速向高速发展,汽车载货量由中、轻吨位向大吨位发展。因此,提高大吨位重型车的生产能力已成为迫在 眉睫的任务,总装配线又将面临着一次大的改造。
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