《汽车制造工艺技术》 教案 任务二 车身焊装生产线

编号：LNJD-PR08-RE08授课方案授课教师张德虎课程名称汽车制造工艺技术1单元30授课时间年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第节第节第节班班班授课章节任务二车身焊装生产线教学目标知识目标：了解车身焊装生产线；了解汽车典型焊装生产线能力目标：能概述汽车车身焊接生产线素质目标：培养学生爱动脑、善于查资料的素质重点难点重点：车身焊装生产线难点：汽车典型焊装生产线教学地点普通教室□一体化教室R多媒体教室R实训室□实验室□企业现场□其他教学方法及手段常规教学□启发式教学√现场教学□案例教学□问题教学√项目教学√多媒体教学□演示教学□其他教学过程设计一、复习二、导入三、讲授新课四、提问五、布置作业六、总结教学后记辽宁机电职业技术学院教案用纸No授课内容备注任务二车身焊装生产线【复习】了解汽车底板、侧围分总成焊接工艺流程？【导入】焊装生产线是指必须经过焊接工艺才能完成完整产品的综合生产线，它包括专用焊接设备、辅助工艺设备以及各种传输设备等。在汽车白车身生产过程中，焊接作为最主要的连接方式被广泛应用，现以汽车焊装生产线为例进行讲解。车身焊装生产线是汽车白车身全部成形工位的总称，它由车身总成线和许多分总成线组成，每一条总成线或分总成线又由许多焊装工位组成。每一个工位都由定位系统、焊接系统、搬运系统、检测系统，以及供水、供电、供气等装置组成。各生产线间、各工位间通过人工或自动搬运设备实现焊件的输送。【讲授新课】一、车身焊装生产线

车身焊装生产线一般依据车身的结构分为分拼线、侧围线、底板总成线、车身线、门盖线、调整线以及输送线等。1.分拼线分拼线是完成车身分拼焊接的生产线，焊接部件主要包括：前后纵梁、前底板、中后底板、前围板、侧围内板等，如图2-110~图2-114所示。2.侧围线侧围线是完成车身上部四周部件焊接的生产线，焊接部件主要包括：侧围外板、前隔壁侧板、车门锁内板、前侧内板加强板组件、中立柱内板肋板组件、车门门槛内板组件、后侧围后轮罩组件、前侧内板、中立柱内板、后侧围板支撑组件等，如图2-115所示。

3.底板总成线底板总成线是完成车身底板各部件焊接的生产线，焊接部件主要包括：底板、加强梁、驻车制动操纵机构加强板、横梁、纵梁等，如图2-116所示。4.车身线（主焊线）车身线（主焊线）是将底板总成、侧围总成、翼子板、顶棚等部件连接起来的焊装生产线，如图2-117~图2-119所示。

5.门盖线门盖线是完成车门部件焊接的生产线，焊接部件主要包括：内板、外板、防撞梁、铰链及螺栓等，如图2-120~图2-122所示。

6.调整线调整线主要从事汽车车门、两盖的装配调整工作，检查焊接和装配质量，如图2-123、图2-124所示。7.输送线输送线是焊接时各部件进行传输的线体，如图2-125所示。二、汽车典型焊装生产线1.贯通式焊装生产线贯通是指焊装生产线的焊装夹具与工件的传输装置呈分离状态，焊装夹具处于静态。由于工件是在静态下装夹和施焊，定位精度易于保证，最适用于多品种生产及机器人的配套使用。（1）长春一汽原CA-10B驾驶室总成装配生产线长春一汽原CA-10B驾驶室总成装配生产线是一条比较典型的贯通式焊装生产线，由固定装配台、悬挂式点焊机及间隙式双轮链式传动机构组成，如图2-127所示。图2-127

CA-10B驾驶室装配生产线全线共有六个工位，其中有四个焊装台，一个电弧焊转台及一个翻转电弧焊台。生产线上配有16台悬挂式点焊机和两台直流弧焊机。生产节奏为4min/辆，全线共18~20人。图2-128所示是一种适用于汽车车身地板、车门、行李舱盖、发动机罩等形状不太复杂、结构较完整、组成零件较小的分总成贯通式焊装线。图2-128

分总成贯通式焊装生产线贯通式焊装生产线在工作时，两侧围焊装夹具必须有侧移动作，以保证不干涉工件的传输（传输线必须有上升及前后运动的动作）。侧向移开主要有平移运动式（图2-129)、转动式和平移与转动组合运动式。传输线的升降主要有剪刀叉机构（图2-130)、四连杆机构及齿轮齿条机构等。传输线的前后运动主要靠齿轮齿条机构的往复杆运动（动力源为变频电动机直接驱动）。贯通式焊装生产线是开环的。（2）EQ1141驾驶室焊装生产线图2-131所示为东风汽车公司EQ1141驾驶室焊装生产线。该线采用抬起步伐式往复输送方式，这种焊装线输送平稳，定位精度高，占地面积小，分总成上线方便，可适用于悬点、多点、机器人以及气体保护焊的焊接，是国内外汽车厂家普遍采用的新型焊装生产线。（3）R16轿车侧围焊装生产线图2-132所示是法国雷诺汽车公司R16轿车侧围焊装生产线，由法国西雅基电焊机厂设计制造。左右侧围总成各一条焊装生产线，这两条生产线的布置及结构完全一样，焊装生产线全长20m、五个工位，操作工人7个、生产节奏1min/辆。全生产线布置有四立柱式多点焊机1台，悬挂式点焊机9台，焊点250点。工件用往复杆传送。（4）日本日产轿车车身焊装生产线图2-133所示为日本日产轿车车身焊装生产线。全生产线有7个工位，7个操作工人，生产节奏为1.2min/辆，月生产能力为16000辆。每辆焊点280点。该车身总成由底板带前端总成、左右侧围总成、顶盖及一些上下窗框、外板等组成。焊装流程是：工位1——装入底板。工位2——空位。工位3——预装。将左右侧围总成，前风窗上、下框，后围上、下外板装入并点定。工位4——多点焊，焊点166点。工位5——补点焊。工位6——装顶盖及补点焊，共补焊114点。工位7——下线，如图2-134所示。2.柔性焊装生产线（1）主要特点柔性焊接生产线属柔性制造系统（FMS)，如图2-135所示。柔性焊接生产线是由装卸小车、主控台、随行工装、焊接站和存放台等五部分组成。（2）柔性焊接生产线的组成典型的WFMS应由若干既相互独立又有一定联系的机器人工作站、运输系统及FMS控制中心组成。每个机器人工作站均可独立编程和工作，一般情况下分别独立完成对工件的焊接，特殊工艺条件下也可以按一定的工艺流程由几个机器人工作站进行流水化作业，完成对整个工件的焊接。工件运输系统应包括运输小车、轨道及存储工件的料架。利用控制中心可以对生产系统的每个环节进行实时监视和控制。3.其他形式焊装生产线（1）“门框”式焊装生产线除了贯通式焊装生产线和柔性焊装生产线以外，还有很多其他形式的焊装生产线。例如各种各样的环形焊装生产线和先进的“门框”式焊装生产线，如图2-135所示。这条焊装生产线全线共设有8个工位，手工装配，悬挂点焊机焊接。共有9台悬挂点焊机，全线定员18人，生产节拍2.6min/辆，该焊线由以下几部分组成：①随行夹具。全线设有八台相同的带有定位夹具的小车（随行夹具），包括底板定位夹具及门框定位夹具，采用快速的气动和手动夹紧装置，夹具(连同小车）重约3t。②推杆机构。推杆机构是推动随行小车前进的装置。它有一长杆，靠长杆的往复运动而带动杆上的拨块推动小车前进，推杆通过链条由电动机带动。 ③液压升降台及地下回程传送链。线的首尾设有液压升降台，当小车到达末一工位时，借助液压升降台将小车降到地下回程传送链上，快速返回第一工位，再由液压升降台送至地面。（2）EQ1090前围装配地面环形生产线图2-136所示是EQ1090前围装配地面环形生产线。这种环形生产线也带随行夹具，与前述的地下环形生产线不同，它的随行夹具不是从地下返回，而是从地面返回。（3）原BJ130车身简易装配生产线图2-137是原BJ130车身简易装配生产线，它是在半环形轨道上设置五个随行夹具小车，小车上带有底板定位夹具，其生产节奏约为10min/辆。在第一工位将底板总成装上并定好位，然后靠手动将小车连同底板推进到第二工位，即装配工位，工位上设有门洞定位夹具，在此工位上把前围总成、后围总成装上并进行弧焊点固。第三、四、五工位为补焊工位。（4）几种国外的焊装生产线①德国伏克斯瓦根VW1200型轿车前部焊装生产线图2-138所示为德国伏克斯瓦根VW1200型轿车前部焊装生产线。这种焊装生产线是转台式的。类似回转木马结构，它的驱动机构比较简单，不像地下环形生产线那样需要复杂的升降机和较大的地坑地沟建筑工程。这条转台式焊装生产线共有8个工位，由5人操作，生产量为240件/h，共焊接258个焊点。转台外侧布置有4台多点焊机，转台以顺时针方向转动，每次转45°。零件由手工装入随行夹具内并自动夹紧，随行夹具带有轮子，当转到各多点焊工位时，用液压进行自动定位、压紧。在最后一个工位上，夹具自动松开焊好的总成，提升装置把总成从随行夹具上托起，并挂到悬链上送至车身主焊装生产线。②日本三菱汽车公司轿车车身焊装生产线图2-139是日本三菱汽车公司轿车车身焊装生产线，由于生产线上安装了72台工业机器人和计算机控制系统，该生产线自动化程度很高并具有较大柔性。③英国利兰汽车公司的莫里斯-玛丽娜牌轿车车身焊装生产线图2-140所示是一种先进的“门框”式焊装线，它应用于英国利兰汽车公司的莫里斯-玛丽娜牌轿车车身焊装生产线上。实际上它是一条闭式循环的悬链，悬链下悬吊着一个个“门框”，一个“门框”就是一台悬吊式的焊装夹具。4.车身装焊生产线的输送方式在装焊生产线上，各工位之间的制件输送是靠输送装置来实现的，所以输送装置是整个装焊生产线的重要环节。为了提高生产率，改善劳动条件，应尽量提高整个装焊生产线的机械化、自动化水平。（1）顶置输送线。此类输送线一般分为两种：吊式夹具直送式输送线、可提升夹具平移式输送线。①吊式夹具直送式输送线。这种输送方式是在每个工位上方安装一套吊式夹具，利用这些吊具在架空轨道上的同步往复运动来输送制件。每当一个制件的装焊循环完成后，吊具自动抓住制件，使其脱离升降台，并将制件送到下一工位的升降台面上，然后吊具回位。如图2-141为夏利X121地板线的吊式输送线。②可提升夹具平移式输送线。这种输送方式是在每个工位上方安装一套带提升装置的夹具。每当一个制件的装焊循环完成后，提升装置下降，通过夹具将工件夹紧提升至平移高度，平移装置带动提升装置及制件平移至下一工位，提升装置再下降，夹具松开，制件落于定位夹具上，提升装置再上升至平移高度，平移装置将提升装置移送回初始位置。这种输送方式对于某些底面形状复杂、不宜用往复杆输送的大大总成，如轿车底板、中轻型载重货车的驾驶室等，比较通用。但是，因为输送装置整体安装在空中带架上，位于制料的上方，故对厂房高度上有要求。同时，从安全角度考虑，应该在空中设置安全护网，防止制件掉落伤害工作人员。（2）底置输送线。此类输送线一般分为滑滚输送、链式输送、往复杆直送式、可升降往复杆输送、滑橇输送等几种方式。①滑滚输送。这种输送方式是在各个工位之间用一些滚轮和带斜坡的滑道连接，制件在滚轮或滑道上靠自重或手推的方法被送到下一工位。这种生产线劳动强度较大，占地面积也较大，适用于产量不大的成批生产。如图2-142为华普海域506车型侧围线输送装置。②链式输送。这种输送方式是在链条上铺放板条，构成链板式输送装置；也可以将夹具固定在链条上，随链条一起循环回转，构成夹具式链条输送装置。前者常用于车身、驾驶室的补焊调整线，后者常用于车架装铆、后桥装焊等生产线。这种输送方式可以是间歇的，也可以是连续的。图2-143为传动带输送线，图2-144为轿车公司M2主焊线用链式输送线。（3）往复杆直送式。往复杆直送式靠两条并列的输送杆往复运动，实现制件的输送，这种方式多用在工作台可升降的多点焊机上。当往复杆前进到位时，多点焊机工作台升起，制件落在工作台的夹具里定位；同时，往复杆向后运动。焊接完毕，多点焊机工作台下降，将焊完的制件落在往复杆上，往复杆再次向前移动将制件输送到下一个工位。（4）可升降往复杆输送。这种输送方式靠两条并列的可升降的往复杆做往复运动，实现制件的输送，这种方式常用于固定夹具组成的装焊线。当往复杆升起时将制件托起离开夹具，然后向前运动，将制件输送到下一工位，往复杆下降，将制件落在夹具里定位，同时，往复杆后移复位，如图2-145所示。（5）滑橇输送。这种输送方式是靠滑橇（可拖带制件移动的夹具)实现制件的输送。滑橇拖带着制件在机动滚道上移动，将制件输送到下一工位，到了指定工位机动滚道下降，将滑橇落入下夹具定位。当焊接完毕后，机动滚道升起时将滑橇托着上升到位后，继续在机动滚道上移动，重复上述循