典型的专用汽车生产工艺及设备

典型的专用汽车生产工艺及设备

作者：倪元

来源：《专用汽车》 2017年第10期

专用汽车与乘用车、客车等产品相比，具有产品种类繁多、生产模式为小批量、定制化程度高等特点，其生产工艺流程和生产设备的适用性及灵活性对专用汽车的生产效率和质量影响较大。因此，各专用汽车生产企业必须根据各自企业产品结构和产品种类的特殊要求而选择性价比高的生产设备，制定出合适的工艺流程。

典型用汽车工艺流程

典型专用汽车生产设备

专用汽车的生产工艺流程与生产设备既相互制约，又相辅相成；不同的生产工艺流程，需

要配置不同的生产设备。下面将详细介绍几种典型的专用汽车生产设备，供新进入专用汽车生

产行业或拟在将来进行设备更新换代的专用汽车生产企业有所借鉴和参考。

1. 冲压设备

剪板机、折弯机、冲床、压力机、旋压机、滚压成型机、三辊滚弧机等冲压设备是专用汽

车生产中比较常见的冲压设备，即冷加工下料、成型设备，不同的生产企业需根据各自的情况

而进行选择。一般，旋压机和滚压成型机为可选设备，其余设备为必选设备。

（1）剪板机

剪板机是最常见的板材下料设备，目前常见的剪板机有机械式（如图1）和液压式（如图2）两种，两者的区别是剪切力大小不同，工作原理不同。机械式剪板机工作时噪音大，剪切力大，其优点是剪切速度快，板材剪裁后扭曲变形小。液压式剪板机相对而言剪切力小，工作时噪音小，但剪切速度慢，剪裁板材宽度较小时容易出现扭曲变形。普通剪板机可以剪切的板材长度

一般在3m以下。目前市场上比较普遍使用的是液压式剪板机，机械式剪板机只有极少数建厂时间较长或者对环保要求较低的企业使用。

（2）折弯机

折弯机是最常见的板材成型设备。目前常见的折弯机有液压式（如图3）和机械式两种，

液压式带有补偿功能，机械式没有补偿功能。液压式折弯机折弯力大，机械式折弯机折弯力小，一般折弯板材厚度在6mm以上时，必须使用液压式折弯机。折弯机的折弯能力（零件形状及尺寸）除受折弯机折弯力的限制外，还取决于折弯刀具的形状及尺寸（如图4）。通常一台折弯

机可同时配备多种折弯刀具。机械式折弯机一般只有在折弯角度较小时使用，该类折弯机目前

只是极少数建厂时间较长或者对环保要求较低的企业仍在使用。

（3）冲床/压?机

冲床（如图5）/压力机（如图6）是最为常见的冲压设备，即可以作为下料设备使用，又

可以作为成型设备使用。冲床配合相应的落料模具可以用来进行批量零件的快速下料，特别适

合复杂形状板件落料下料或者对外观质量要求不高的型材件冲裁下料，也可以用来压制部分简

单造型零件，冲床的压力范围一般在5～160t。压力机可以冲裁、压制复杂形状零件，兼有冲

床的功能，但其缺点是当作冲床使用时效率低；压力机的压力范围最高可以达到800t，甚至1000t以上。冲床为机械式，采用凸轮机构。压力机为液压式，采用油缸导柱导套结构。冲床/

压力机比较适合大批量零部件的生产。

（4）旋压机

旋压机是比较常见的回转形零件成型设备。根据结构的不同，可以分为悬臂式（如图7）

和龙门式（如图8），其优点是不需要较多的模具投入，可以根据数控程序加工不同形状和尺

寸的封头。常见的罐式车的圆形或者椭圆形封头就可以采用旋压机制作。旋压机成型工艺与压

力机模压成型工艺相比，模具投入较小，适合多品种小批量生产。此类设备一般只有产量较大

或者经济实力较强的专用汽车生产企业使用，产量较小或者经济实力较弱的专用汽车生产企业

可以采取外协加工方式制作。

（5）滚压成型机（罗拉机）

滚压成型机是最常见的等截面板材成型设备。滚压成型机可以连续生产，一般与开卷矫平

机及定尺剪切机配套使用，生产效率高，成型一致性好，但其缺点是更换模具程序复杂，调试

周期长，模具投入成本高，截面变更时需要重新设计辊轮。滚压成型机根据传动形式分为链传

动和万向节传动，根据机架形式分为悬臂式和龙门式（如图9），根据机架是否固定分为固定

式和移动式。滚压成型机与折弯机相比，生产效率较高，适合大批量生产。此类设备一般只有

产量较大或者经济实力较强的专用汽车生产企业使用，产量较小或者经济实力较弱的专用汽车

生产企业可以使用多台折弯机代替滚压成型机。

（6）三辊滚弧机

圆柱形罐体或者圆弧形零部件一般采用滚弧机滚弧制作。滚弧机（如图10）为三辊形式，

下边对称布置两个固定辊，上面与两辊连线中心重合位置并且距离下辊一定距离布置一个活动辊，通过调整上下辊的间距来控制滚弧半径。工件较大时如罐体滚弧时一般要借助行车作业。

此类设备一般只有产量较小或者经济实力较弱的专用汽车生产企业使用，产量较大或者经济实

力较强的专用汽车生产企业一般使用包罐机代替三辊滚弧机。

2. 焊割设备

较厚板材切割下料有火焰切割机、等离子切割机和激光切割机三种，三种切割工艺切口质

量和切割变形量大小有所差异。火焰切割机下料切口质量最差，变形量最大；等离子切割机下

料切口质量较好，变形量较小；激光切割机下料切口质量最好，变形量最小。三种切割设备的

功能随着设备的配置和结构而有所异同。

（1） ?焰切割机

较厚及切口断面要求不高的板材或者型材下料时可以采用火焰切割机下料，半自动火焰切

割机俗称小爬虫（如图11），全自动数控火焰切割机多为龙门式（如图12和13）。全自动数

控火焰切割机根据火焰枪头数量分为单枪、双枪和多枪，双枪和多枪主要是切割带钢使用，单

枪主要为切割异形板材零件使用。一般数控火焰切割机上会集成有数控等离子切割机。多头数

控火焰切割机可以切割的钢带长度较长，甚至可以达到10m以上。

（2）激光切割机

激光切割机一般为龙门式单头结构，主要用于外观要求较高、复杂形状零件的下料，下料

后一般不需要对切口进行打磨，可直接用来焊接或者作为外露端面。激光切割机购置成本最高，一般只有经济实力较强的专用汽车生产企业才会使用。

（3）坡?机

焊接较厚板材时，为了获得较好的熔深及焊接效果，一般对焊缝位置在焊接前进行打坡口

处理，最常见的打坡口方式是使用坡口机。坡口机根据设备是否移动分为移动式坡口机（如图14）和固定式坡口机，一般较大工件打坡口时采用移动式坡口机，较小工件打坡口时采用固定

式坡口机。需要生产车架大梁或者生产中常规焊接板材厚度在6mm以上的专用汽车生产企业均

需要配置坡口机。

（4）抛丸机

组焊件在喷漆前多需要进行除锈处理，最常见的除锈设备有抛丸机（如图15）和喷砂机。

喷砂机除锈能力弱，但喷砂后工件表面光滑，光洁度高。抛丸机除锈能力强，但抛丸后工件表

面粗糙，光洁度低。抛丸机与喷砂机相比，抛丸还可以消除部分工件焊接内应力。较小工件一