《汽車制造工藝技術(shù)》 教案 任務(wù)二 車身焊裝生產(chǎn)線

編號(hào)：LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師張德虎課程名稱汽車制造工藝技術(shù)1單元30授課時(shí)間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)任務(wù)二車身焊裝生產(chǎn)線教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：了解車身焊裝生產(chǎn)線；了解汽車典型焊裝生產(chǎn)線能力目標(biāo)：能概述汽車車身焊接生產(chǎn)線素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生愛動(dòng)腦、善于查資料的素質(zhì)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：車身焊裝生產(chǎn)線難點(diǎn)：汽車典型焊裝生產(chǎn)線教學(xué)地點(diǎn)普通教室□一體化教室R多媒體教室R實(shí)訓(xùn)室□實(shí)驗(yàn)室□企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)□其他教學(xué)方法及手段常規(guī)教學(xué)□啟發(fā)式教學(xué)√現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)□案例教學(xué)□問題教學(xué)√項(xiàng)目教學(xué)√多媒體教學(xué)□演示教學(xué)□其他教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、復(fù)習(xí)二、導(dǎo)入三、講授新課四、提問五、布置作業(yè)六、總結(jié)教學(xué)后記遼寧機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案用紙No授課內(nèi)容備注任務(wù)二車身焊裝生產(chǎn)線【復(fù)習(xí)】了解汽車底板、側(cè)圍分總成焊接工藝流程？【導(dǎo)入】焊裝生產(chǎn)線是指必須經(jīng)過焊接工藝才能完成完整產(chǎn)品的綜合生產(chǎn)線，它包括專用焊接設(shè)備、輔助工藝設(shè)備以及各種傳輸設(shè)備等。在汽車白車身生產(chǎn)過程中，焊接作為最主要的連接方式被廣泛應(yīng)用，現(xiàn)以汽車焊裝生產(chǎn)線為例進(jìn)行講解。車身焊裝生產(chǎn)線是汽車白車身全部成形工位的總稱，它由車身總成線和許多分總成線組成，每一條總成線或分總成線又由許多焊裝工位組成。每一個(gè)工位都由定位系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)、搬運(yùn)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)，以及供水、供電、供氣等裝置組成。各生產(chǎn)線間、各工位間通過人工或自動(dòng)搬運(yùn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)焊件的輸送。【講授新課】一、車身焊裝生產(chǎn)線

車身焊裝生產(chǎn)線一般依據(jù)車身的結(jié)構(gòu)分為分拼線、側(cè)圍線、底板總成線、車身線、門蓋線、調(diào)整線以及輸送線等。1.分拼線分拼線是完成車身分拼焊接的生產(chǎn)線，焊接部件主要包括：前后縱梁、前底板、中后底板、前圍板、側(cè)圍內(nèi)板等，如圖2-110~圖2-114所示。2.側(cè)圍線側(cè)圍線是完成車身上部四周部件焊接的生產(chǎn)線，焊接部件主要包括：側(cè)圍外板、前隔壁側(cè)板、車門鎖內(nèi)板、前側(cè)內(nèi)板加強(qiáng)板組件、中立柱內(nèi)板肋板組件、車門門檻內(nèi)板組件、后側(cè)圍后輪罩組件、前側(cè)內(nèi)板、中立柱內(nèi)板、后側(cè)圍板支撐組件等，如圖2-115所示。

3.底板總成線底板總成線是完成車身底板各部件焊接的生產(chǎn)線，焊接部件主要包括：底板、加強(qiáng)梁、駐車制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)加強(qiáng)板、橫梁、縱梁等，如圖2-116所示。4.車身線（主焊線）車身線（主焊線）是將底板總成、側(cè)圍總成、翼子板、頂棚等部件連接起來的焊裝生產(chǎn)線，如圖2-117~圖2-119所示。

5.門蓋線門蓋線是完成車門部件焊接的生產(chǎn)線，焊接部件主要包括：內(nèi)板、外板、防撞梁、鉸鏈及螺栓等，如圖2-120~圖2-122所示。

6.調(diào)整線調(diào)整線主要從事汽車車門、兩蓋的裝配調(diào)整工作，檢查焊接和裝配質(zhì)量，如圖2-123、圖2-124所示。7.輸送線輸送線是焊接時(shí)各部件進(jìn)行傳輸?shù)木€體，如圖2-125所示。二、汽車典型焊裝生產(chǎn)線1.貫通式焊裝生產(chǎn)線貫通是指焊裝生產(chǎn)線的焊裝夾具與工件的傳輸裝置呈分離狀態(tài)，焊裝夾具處于靜態(tài)。由于工件是在靜態(tài)下裝夾和施焊，定位精度易于保證，最適用于多品種生產(chǎn)及機(jī)器人的配套使用。（1）長春一汽原CA-10B駕駛室總成裝配生產(chǎn)線長春一汽原CA-10B駕駛室總成裝配生產(chǎn)線是一條比較典型的貫通式焊裝生產(chǎn)線，由固定裝配臺(tái)、懸掛式點(diǎn)焊機(jī)及間隙式雙輪鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)機(jī)構(gòu)組成，如圖2-127所示。圖2-127

CA-10B駕駛室裝配生產(chǎn)線全線共有六個(gè)工位，其中有四個(gè)焊裝臺(tái)，一個(gè)電弧焊轉(zhuǎn)臺(tái)及一個(gè)翻轉(zhuǎn)電弧焊臺(tái)。生產(chǎn)線上配有16臺(tái)懸掛式點(diǎn)焊機(jī)和兩臺(tái)直流弧焊機(jī)。生產(chǎn)節(jié)奏為4min/輛，全線共18~20人。圖2-128所示是一種適用于汽車車身地板、車門、行李艙蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)罩等形狀不太復(fù)雜、結(jié)構(gòu)較完整、組成零件較小的分總成貫通式焊裝線。圖2-128

分總成貫通式焊裝生產(chǎn)線貫通式焊裝生產(chǎn)線在工作時(shí)，兩側(cè)圍焊裝夾具必須有側(cè)移動(dòng)作，以保證不干涉工件的傳輸（傳輸線必須有上升及前后運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作）。側(cè)向移開主要有平移運(yùn)動(dòng)式（圖2-129)、轉(zhuǎn)動(dòng)式和平移與轉(zhuǎn)動(dòng)組合運(yùn)動(dòng)式。傳輸線的升降主要有剪刀叉機(jī)構(gòu)（圖2-130)、四連桿機(jī)構(gòu)及齒輪齒條機(jī)構(gòu)等。傳輸線的前后運(yùn)動(dòng)主要靠齒輪齒條機(jī)構(gòu)的往復(fù)桿運(yùn)動(dòng)（動(dòng)力源為變頻電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)）。貫通式焊裝生產(chǎn)線是開環(huán)的。（2）EQ1141駕駛室焊裝生產(chǎn)線圖2-131所示為東風(fēng)汽車公司EQ1141駕駛室焊裝生產(chǎn)線。該線采用抬起步伐式往復(fù)輸送方式，這種焊裝線輸送平穩(wěn)，定位精度高，占地面積小，分總成上線方便，可適用于懸點(diǎn)、多點(diǎn)、機(jī)器人以及氣體保護(hù)焊的焊接，是國內(nèi)外汽車廠家普遍采用的新型焊裝生產(chǎn)線。（3）R16轎車側(cè)圍焊裝生產(chǎn)線圖2-132所示是法國雷諾汽車公司R16轎車側(cè)圍焊裝生產(chǎn)線，由法國西雅基電焊機(jī)廠設(shè)計(jì)制造。左右側(cè)圍總成各一條焊裝生產(chǎn)線，這兩條生產(chǎn)線的布置及結(jié)構(gòu)完全一樣，焊裝生產(chǎn)線全長20m、五個(gè)工位，操作工人7個(gè)、生產(chǎn)節(jié)奏1min/輛。全生產(chǎn)線布置有四立柱式多點(diǎn)焊機(jī)1臺(tái)，懸掛式點(diǎn)焊機(jī)9臺(tái)，焊點(diǎn)250點(diǎn)。工件用往復(fù)桿傳送。（4）日本日產(chǎn)轎車車身焊裝生產(chǎn)線圖2-133所示為日本日產(chǎn)轎車車身焊裝生產(chǎn)線。全生產(chǎn)線有7個(gè)工位，7個(gè)操作工人，生產(chǎn)節(jié)奏為1.2min/輛，月生產(chǎn)能力為16000輛。每輛焊點(diǎn)280點(diǎn)。該車身總成由底板帶前端總成、左右側(cè)圍總成、頂蓋及一些上下窗框、外板等組成。焊裝流程是：工位1——裝入底板。工位2——空位。工位3——預(yù)裝。將左右側(cè)圍總成，前風(fēng)窗上、下框，后圍上、下外板裝入并點(diǎn)定。工位4——多點(diǎn)焊，焊點(diǎn)166點(diǎn)。工位5——補(bǔ)點(diǎn)焊。工位6——裝頂蓋及補(bǔ)點(diǎn)焊，共補(bǔ)焊114點(diǎn)。工位7——下線，如圖2-134所示。2.柔性焊裝生產(chǎn)線（1）主要特點(diǎn)柔性焊接生產(chǎn)線屬柔性制造系統(tǒng)（FMS)，如圖2-135所示。柔性焊接生產(chǎn)線是由裝卸小車、主控臺(tái)、隨行工裝、焊接站和存放臺(tái)等五部分組成。（2）柔性焊接生產(chǎn)線的組成典型的WFMS應(yīng)由若干既相互獨(dú)立又有一定聯(lián)系的機(jī)器人工作站、運(yùn)輸系統(tǒng)及FMS控制中心組成。每個(gè)機(jī)器人工作站均可獨(dú)立編程和工作，一般情況下分別獨(dú)立完成對(duì)工件的焊接，特殊工藝條件下也可以按一定的工藝流程由幾個(gè)機(jī)器人工作站進(jìn)行流水化作業(yè)，完成對(duì)整個(gè)工件的焊接。工件運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)包括運(yùn)輸小車、軌道及存儲(chǔ)工件的料架。利用控制中心可以對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制。3.其他形式焊裝生產(chǎn)線（1）“門框”式焊裝生產(chǎn)線除了貫通式焊裝生產(chǎn)線和柔性焊裝生產(chǎn)線以外，還有很多其他形式的焊裝生產(chǎn)線。例如各種各樣的環(huán)形焊裝生產(chǎn)線和先進(jìn)的“門框”式焊裝生產(chǎn)線，如圖2-135所示。這條焊裝生產(chǎn)線全線共設(shè)有8個(gè)工位，手工裝配，懸掛點(diǎn)焊機(jī)焊接。共有9臺(tái)懸掛點(diǎn)焊機(jī)，全線定員18人，生產(chǎn)節(jié)拍2.6min/輛，該焊線由以下幾部分組成：①隨行夾具。全線設(shè)有八臺(tái)相同的帶有定位夾具的小車（隨行夾具），包括底板定位夾具及門框定位夾具，采用快速的氣動(dòng)和手動(dòng)夾緊裝置，夾具(連同小車）重約3t。②推桿機(jī)構(gòu)。推桿機(jī)構(gòu)是推動(dòng)隨行小車前進(jìn)的裝置。它有一長桿，靠長桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)桿上的撥塊推動(dòng)小車前進(jìn)，推桿通過鏈條由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。?③液壓升降臺(tái)及地下回程傳送鏈。線的首尾設(shè)有液壓升降臺(tái)，當(dāng)小車到達(dá)末一工位時(shí)，借助液壓升降臺(tái)將小車降到地下回程傳送鏈上，快速返回第一工位，再由液壓升降臺(tái)送至地面。（2）EQ1090前圍裝配地面環(huán)形生產(chǎn)線圖2-136所示是EQ1090前圍裝配地面環(huán)形生產(chǎn)線。這種環(huán)形生產(chǎn)線也帶隨行夾具，與前述的地下環(huán)形生產(chǎn)線不同，它的隨行夾具不是從地下返回，而是從地面返回。（3）原BJ130車身簡(jiǎn)易裝配生產(chǎn)線圖2-137是原BJ130車身簡(jiǎn)易裝配生產(chǎn)線，它是在半環(huán)形軌道上設(shè)置五個(gè)隨行夾具小車，小車上帶有底板定位夾具，其生產(chǎn)節(jié)奏約為10min/輛。在第一工位將底板總成裝上并定好位，然后靠手動(dòng)將小車連同底板推進(jìn)到第二工位，即裝配工位，工位上設(shè)有門洞定位夾具，在此工位上把前圍總成、后圍總成裝上并進(jìn)行弧焊點(diǎn)固。第三、四、五工位為補(bǔ)焊工位。（4）幾種國外的焊裝生產(chǎn)線①德國伏克斯瓦根VW1200型轎車前部焊裝生產(chǎn)線圖2-138所示為德國伏克斯瓦根VW1200型轎車前部焊裝生產(chǎn)線。這種焊裝生產(chǎn)線是轉(zhuǎn)臺(tái)式的。類似回轉(zhuǎn)木馬結(jié)構(gòu)，它的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，不像地下環(huán)形生產(chǎn)線那樣需要復(fù)雜的升降機(jī)和較大的地坑地溝建筑工程。這條轉(zhuǎn)臺(tái)式焊裝生產(chǎn)線共有8個(gè)工位，由5人操作，生產(chǎn)量為240件/h，共焊接258個(gè)焊點(diǎn)。轉(zhuǎn)臺(tái)外側(cè)布置有4臺(tái)多點(diǎn)焊機(jī)，轉(zhuǎn)臺(tái)以順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，每次轉(zhuǎn)45°。零件由手工裝入隨行夾具內(nèi)并自動(dòng)夾緊，隨行夾具帶有輪子，當(dāng)轉(zhuǎn)到各多點(diǎn)焊工位時(shí)，用液壓進(jìn)行自動(dòng)定位、壓緊。在最后一個(gè)工位上，夾具自動(dòng)松開焊好的總成，提升裝置把總成從隨行夾具上托起，并掛到懸鏈上送至車身主焊裝生產(chǎn)線。②日本三菱汽車公司轎車車身焊裝生產(chǎn)線圖2-139是日本三菱汽車公司轎車車身焊裝生產(chǎn)線，由于生產(chǎn)線上安裝了72臺(tái)工業(yè)機(jī)器人和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，該生產(chǎn)線自動(dòng)化程度很高并具有較大柔性。③英國利蘭汽車公司的莫里斯-瑪麗娜牌轎車車身焊裝生產(chǎn)線圖2-140所示是一種先進(jìn)的“門框”式焊裝線，它應(yīng)用于英國利蘭汽車公司的莫里斯-瑪麗娜牌轎車車身焊裝生產(chǎn)線上。實(shí)際上它是一條閉式循環(huán)的懸鏈，懸鏈下懸吊著一個(gè)個(gè)“門框”，一個(gè)“門框”就是一臺(tái)懸吊式的焊裝夾具。4.車身裝焊生產(chǎn)線的輸送方式在裝焊生產(chǎn)線上，各工位之間的制件輸送是靠輸送裝置來實(shí)現(xiàn)的，所以輸送裝置是整個(gè)裝焊生產(chǎn)線的重要環(huán)節(jié)。為了提高生產(chǎn)率，改善勞動(dòng)條件，應(yīng)盡量提高整個(gè)裝焊生產(chǎn)線的機(jī)械化、自動(dòng)化水平。（1）頂置輸送線。此類輸送線一般分為兩種：吊式夾具直送式輸送線、可提升夾具平移式輸送線。①吊式夾具直送式輸送線。這種輸送方式是在每個(gè)工位上方安裝一套吊式夾具，利用這些吊具在架空軌道上的同步往復(fù)運(yùn)動(dòng)來輸送制件。每當(dāng)一個(gè)制件的裝焊循環(huán)完成后，吊具自動(dòng)抓住制件，使其脫離升降臺(tái)，并將制件送到下一工位的升降臺(tái)面上，然后吊具回位。如圖2-141為夏利X121地板線的吊式輸送線。②可提升夾具平移式輸送線。這種輸送方式是在每個(gè)工位上方安裝一套帶提升裝置的夾具。每當(dāng)一個(gè)制件的裝焊循環(huán)完成后，提升裝置下降，通過夾具將工件夾緊提升至平移高度，平移裝置帶動(dòng)提升裝置及制件平移至下一工位，提升裝置再下降，夾具松開，制件落于定位夾具上，提升裝置再上升至平移高度，平移裝置將提升裝置移送回初始位置。這種輸送方式對(duì)于某些底面形狀復(fù)雜、不宜用往復(fù)桿輸送的大大總成，如轎車底板、中輕型載重貨車的駕駛室等，比較通用。但是，因?yàn)檩斔脱b置整體安裝在空中帶架上，位于制料的上方，故對(duì)廠房高度上有要求。同時(shí)，從安全角度考慮，應(yīng)該在空中設(shè)置安全護(hù)網(wǎng)，防止制件掉落傷害工作人員。（2）底置輸送線。此類輸送線一般分為滑滾輸送、鏈?zhǔn)捷斔汀⑼鶑?fù)桿直送式、可升降往復(fù)桿輸送、滑橇輸送等幾種方式。①滑滾輸送。這種輸送方式是在各個(gè)工位之間用一些滾輪和帶斜坡的滑道連接，制件在滾輪或滑道上靠自重或手推的方法被送到下一工位。這種生產(chǎn)線勞動(dòng)強(qiáng)度較大，占地面積也較大，適用于產(chǎn)量不大的成批生產(chǎn)。如圖2-142為華普海域506車型側(cè)圍線輸送裝置。②鏈?zhǔn)捷斔汀＿@種輸送方式是在鏈條上鋪放板條，構(gòu)成鏈板式輸送裝置；也可以將夾具固定在鏈條上，隨鏈條一起循環(huán)回轉(zhuǎn)，構(gòu)成夾具式鏈條輸送裝置。前者常用于車身、駕駛室的補(bǔ)焊調(diào)整線，后者常用于車架裝鉚、后橋裝焊等生產(chǎn)線。這種輸送方式可以是間歇的，也可以是連續(xù)的。圖2-143為傳動(dòng)帶輸送線，圖2-144為轎車公司M2主焊線用鏈?zhǔn)捷斔途€。（3）往復(fù)桿直送式。往復(fù)桿直送式靠?jī)蓷l并列的輸送桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)制件的輸送，這種方式多用在工作臺(tái)可升降的多點(diǎn)焊機(jī)上。當(dāng)往復(fù)桿前進(jìn)到位時(shí)，多點(diǎn)焊機(jī)工作臺(tái)升起，制件落在工作臺(tái)的夾具里定位；同時(shí)，往復(fù)桿向后運(yùn)動(dòng)。焊接完畢，多點(diǎn)焊機(jī)工作臺(tái)下降，將焊完的制件落在往復(fù)桿上，往復(fù)桿再次向前移動(dòng)將制件輸送到下一個(gè)工位。（4）可升降往復(fù)桿輸送。這種輸送方式靠?jī)蓷l并列的可升降的往復(fù)桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)制件的輸送，這種方式常用于固定夾具組成的裝焊線。當(dāng)往復(fù)桿升起時(shí)將制件托起離開夾具，然后向前運(yùn)動(dòng)，將制件輸送到下一工位，往復(fù)桿下降，將制件落在夾具里定位，同時(shí)，往復(fù)桿后移復(fù)位，如圖2-145所示。（5）滑橇輸送。這種輸送方式是靠滑橇（可拖帶制件移動(dòng)的夾具)實(shí)現(xiàn)制件的輸送?；镣蠋е萍跈C(jī)動(dòng)滾道上移動(dòng)，將制件輸送到下一工位，到了指定工位機(jī)動(dòng)滾道下降，將滑橇落入下夾具定位。當(dāng)焊接完畢后，機(jī)動(dòng)滾道升起時(shí)將滑橇托著上升到位后，繼續(xù)在機(jī)動(dòng)滾道上移動(dòng)，重復(fù)上述循