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白车身轮罩铆接线项目需要知道的事项

发布时间:

2021/09/15 00:00

传统车身的制造工艺主要分为冲压-焊装-涂装-总装四大环节。主车厂采购由全国各供应商通过冲压、压铸制造的多个结构件,将之组装连接(包括焊接、铆接、涂胶等)在一起,形成汽车的白车身总成(BIW)。

传统车身的制造工艺主要分为冲压-焊装-涂装-总装四大环节。主车厂采购由全国各供应商通过冲压、压铸制造的多个结构件,将之组装连接(包括焊接、铆接、涂胶等)在一起,形成汽车的白车身总成(BIW)。

譬如,对汽车车身结构件而言,将原本需要铆接、冲压、焊接、锻造成型的零件和复杂工艺化繁为简,在实现轻量化的同时,大大降低了制造成本,提高了生产效率和产品竞争力。

柏林工厂自动化程度很高,仅在白车身生产线上就有445台机器人。在现场的告示牌上就写道:

铝质车身虽好,但使用铝合金板材制造车身,对结构可靠性有严苛要求,铝构件的连接就是一大难题。为此,采用的自冲铆接技术,是迄今为止业内公认的、连接强度也进的航空级车身铝材连接工艺,在车辆遭受外来撞击时,使用铆接技术连接的车身能承受更长时间和更剧烈的碰撞。加之航空级的铆接胶合技术配合,不但解决了铝合金连接难题,更将车身连接强度增大至单纯铆接工艺的2至3倍,大大增强了车身结构的强度。而在打铆钉的时候,施加在每颗铆钉上的压力高达60-80KN(千牛),相当于一头成年非洲象的重量,如此强大力量的聚合,带来了30%的车身刚性提升,在轻量化的同时造就更车身。

汽车车身是指车身覆盖件焊接或铆接在车身骨架上形成的完整壳体,由车身焊接总成(白车身)及其附件组成,一个完整的白车身主要包括前围总成、侧围总成、地板总成,顶盖总成、后围总成及四门两盖组成。

车身的刚性与结构是衡量被动的一个重要标准。车身采用钢铝混合材质车身框架、H形防撞结构,并以的一体压铸技术、激光焊、电阻焊、铆接、涂胶等多种先进连接工艺提升车身强度,可有效降低车辆碰撞事故中车辆变形的风险。同时,可承受超过9万牛顿的车顶压力,近乎车身重量的6倍,相当于2只非洲象,强大的抗压能力保护车主出行。

再一方面一体压铸车身零部件尺寸大,自动化去难度高。比如后底盘总成零件产品正面、底面、两侧面均有去的区域,去部位多,加工尺寸范围大,传统的机器人去方案无法对应。同时产品设计为薄壁结构件,尺寸跨度大,变形量也大,特别是两侧轮罩区域,变形量超过5mm,是自动化去面临的另一难点。

汽车传统制造工艺主要包括冲压、焊装、涂装、总装等4个环节。在将合金板材冲压成不同的零部件单件后,通过焊接、铆接、涂胶等方式组装成白车身(车身焊接总成),再进行防腐、喷漆等涂装处理,将内外饰、动力总成、底盘总成等零部件装配至车身上完成整车总装。

再一方面一体压铸车身零部件尺寸大,自动化去难度高。比如后底盘总成零件产品正面、底面、两侧面均有去的区域,去部位多,加工尺寸范围大,传统的机器人去方案无法对应。同时产品设计为薄壁结构件,尺寸跨度大,变形量也大,特别是两侧轮罩区域,变形量超过5mm,是自动化去面临的另一难点。

1月13日,与、、分别签署集成式车身结构件项目战略合作协议,从压铸装备、模具、材料方面携手合作,在集成式车身结构件制造的赛道上结成有力的产业联盟。

工厂面积减少35%,较钢铝混合车身制造成本下降40%。相较于配套300多台机器人的白车身焊接线,一体压铸工艺的压铸岛占地面积小,例如,应用一体压铸工艺后,新厂房占地面积较此前减少35%。此外,相比于钢铝混合/全铝焊铆接工业生产的下车身,一体化压铸下车身有成本优势。

除以上两项之外,还创新应用了铝板紧固件压铆技术、铝螺柱连接技术、铝板激光熔焊技术等先进技术。同时,为了实现智能铝质车身架构的自动化生产,常熟生产基地的全铝车身车间配备344台机器人,其中自冲铆接机器人数量高达266台,实现铆接自动化率达到,智能化水平在国内首屈一指。

餐车车身:车身使用的是镜面不锈钢板或氧化铝板,耐腐蚀性好。通过加密铝铆钉铆接连接,工业范十足,造型美观大气。可以喷涂或贴纸装饰车身,满足个性定制效果。

白车身智能连接生产线:把各汽车白车身零件如左右侧围、下车体等装配、连接成稳定白车身结构的全部成型工位的总称。公司汽车白车身智能连接生产线主要由智能铆接系统、自动焊接系统、视觉智能检测系统、自动涂胶系统、高速输送设备、柔性工装夹具/抓具、工业机器人系统、集成控制系统等组成,涉及到焊接、铆接、涂胶、总拼等多个领域。

现有汽车车身结构件存在部分冲压件上安装其他部件的情况,这就需要在该部分冲压件上铆接一定规格数量的螺母。目前的工艺手段为安排专门的铆接工艺过程,如投入铆接设备,建立铆接线体,额外投入人力、物力,不仅成本投入较大,工人劳动强度大,效率低,而且还具有一定的风险。当前设计的汽车冲压件模具只用于产品的冲裁或成形,只用于平面板材最终加工出所需单件产品件,产品件与附属件如铆接螺母的连接,需要单独工艺实现。而单独铆接线体、所需设备、人员等在整个工序过程中都有集成优化的余地。

传统车身的制造工艺包括冲压-焊装-涂装-总装等多个流程。主车厂采购由全国各供应商通过冲压、压铸制造的多个结构件,将之组装连接(包括焊接、铆接、涂胶等)在一起,形成汽车的白车身总成(BIW)。一辆车由大约几百个不同形状、不同材料的零件焊接而成。任一零件的误差波动都将对最终的车身精度造成影响。

尽管相较于传统钢材的汽车制造,全铝车身车间工序更为复杂,面临多方面技术挑战,但坚持行业内质量标准,从铝板到铸铝等多种复合高强度铝材的连接应用,为整车提供了优越的车身连接强度和结构强度,能够更好地保障用户的驾乘。以自冲铆接工艺的技术难点——铆钉、铆模与铆点的匹配为例,铝质车身大大小小的铆点多达2700余个,如何从2000多种铆钉、铆模型号中选择匹配工程标准的组合,从而确保每个铆点的连接都是可靠的呢?构建了国内针对自冲铆接技术铆接可行性分析的数据库,为全铝技术的开发与应用提升效率,助力汽车行业轻量化发展。

通过在BY631项目的应用验证,节约了4副铆接夹具存放场地、减少了4个铆接工序以及8个流转工位器具。经比较,该类技术的应用使铆接夹具及流转工位器具存放场地释放3倍以上,模具采用3D结构设计,通用性强,风险低,在节约整车开发成本的同时,降低能耗和工人的劳动强度,经使用单位具体使用,现场员工给予高度评价,可以在集团公司后续项目乃至整个汽车行业内广泛推广。

经过经验比较分析得出,全铝合金车身使用焊接+铆接的连接方式,可以化地体现铝合金材料的轻量化特质,实现经济与减重效果的双重优势。例如侧围铆-焊复合连接,通过对连接位置有针对性布置不同的连接方式,打破现有单一全焊接或全铆接连接方式,主要受力部位使用铆接连接,其他部位使用焊接连接,使整个侧围部件满足结构强度要求的同时轻量化效果明显。

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