你知道汽車是怎麼造出來的嗎?絕對漲姿勢!
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十幾年前,剛剛進軍汽車產業的李書福曾經說過這麼一句話,汽車不過是一個沙發加四個輪子,有什麼難的?這句話在當時引起了不小的轟動,當然也帶來了巨大的爭議,因為現代汽車的生產工藝是很複雜的,遠遠不是一個沙發加四個輪子那麼簡單。
汽車在生產之前,首先要先經過複雜的設計。汽車是一種包羅了多種機械元件、零部件、各種材料,及各種機械加工工藝的機械產品,所以其設計也是以機械設計理論為基礎的。同時由於汽車是人們常用的交通工具,其使用條件複雜多樣,且對安全有著極高的要求,所以在做設計時,就要在結構等方面去滿足這些需求。這裡面會用到很多的基礎理論、專業理論及專業知識,比如工程力學、流體力學、空氣動力學、機械原理、工程材料、車身美工與造型等等。如此複雜的汽車設計,以後有機會暮四再和各位朋友探討。今天咱們先聊聊汽車設計之後的生產環節。
汽車的生產大致分五個部分:衝壓 → 焊接 → 塗裝 → 總裝 → 售前檢查。簡單來說,就是先經過衝壓等加工工藝,將車身、零部件等生產出來,然後通過焊接等工藝把部分部件連起來,然後再做表面防鏽、防蝕的塗裝處理,最後把所有的部件組裝起來。這樣,一輛汽車就生產出來了。看起來很簡單是不?但這其實是個很複雜的過程,對技術、設備、生產工藝等都有著非常嚴格的要求。比如,曾經有不少國內車企設計不出來車,就買了國外的全套汽車圖紙,但買回來卻還是生產不出來。
汽車生產流程圖下面,我們就用昂科威做樣品,解讀下各個環節。
第一步:衝壓
衝壓是汽車製造中非常重要的步驟,那些很漂亮的汽車流線外觀,就直接取決於這一步。簡單來說,這一步就是利用沖床將鋼板壓成汽車外殼及其他部件的過程。
汽車生產車間的原材料—鋼板。
經過切割、衝壓等處理後,上面那些鋼板就變成了下面這模樣:
除了車門、葉子板、機器蓋等車輛外殼,防撞梁、保險杠等也是衝壓而成的。如下圖所示:
衝壓而成的別克昂科威鋁合金前防撞梁
昂科威前防撞梁B型閉口結構
據了解,在相同性能條件下,優質全鋁型材擠出成型的B型閉口結構比鋼質防撞梁減重50%,在低速碰撞時,前防撞梁將吸收絕大部分的能量,防止對車身結構的破壞。同時,前防撞梁採用螺栓鏈接方式與前縱梁連接,這樣的設計可以方便前防撞梁的更換,縮短維修工時。
昂科威鋁合金後防撞梁
後防撞梁鋁合金材質B型閉口結構
另據了解,在相同性能條件下,昂科威後防撞梁使用的優質全鋁型材比普通鋼質防撞梁減重50%。後防撞梁由主梁和吸能盒結構組成。中低速碰撞時,後防撞梁會用來抵禦後碰發生時的能量以保護車身其他結構,有效降低維修費用。高速追尾時後防撞梁、後端護板以及後縱梁後部會通過一定的變形來吸收碰撞能量,保護座艙內的乘客。
小結:汽車衝壓件種類繁多、生產批量大,而且這些衝壓件曲面形狀比較複雜,並要求有較高的尺寸精度和較小的表面粗糙度,這對衝壓件的磨具製造水平要求較高。以昂科威為例,其衝壓件使其從側面看上去非常厚重,且外部可見的車身部件之間的縫隙比較平滑、平整,這些都能體現出其衝壓工藝的水準。同時,通過材料的改進,其前後防撞梁在減輕重量的同時還增加了安全性,這樣一舉多得的事,對消費者而言也是極好的。
第二步:焊接
一般來說,等到完成車殼後,為了便於後續步驟中的焊接工作,通常都會先將車體倒轉。在完成初步焊接後,再將車體扶正,加裝車門及車蓋。
昂科威的激光釺焊工位控制區,現在焊接大部分都是機器自動完成的了。
大黃手臂是昂科威激光前焊工位,看起來很牛掰是不是?比挖掘機高大上多了!
昂科威激光焊接車頂
經過精細的焊接,基本的車身結構就成形了。這也是基礎的,能保證駕乘人員安全的結構。還是以昂科威為例,其8橫4縱安全車身設計,可以更好的預防來自前、後、側面的撞擊,保證車內駕乘人員的安全。
8橫4縱安全車身,是通過從前至後貫通的兩根大尺寸縱梁,加上八根橫樑,構建了整車堅實的網狀底盤;另兩根縱梁則是延伸至縱梁前端的上邊梁與車頂縱梁構建了連續的車身上部通道,上下兩部分車身通過A、B、C、D柱共八根立柱牢固連接,將成員艙全方位立體包覆,按照中美雙五星碰撞標準打造的。如下圖所示:
昂科威8橫4縱安全車身機構及超高強度鋼材分布圖
小結:焊接是很體現技術水準的工藝。以昂科威為例,其採用的電阻焊接新技術Arplas,是利用專用設備在需焊接的零件單層板上衝出一個凸起,然後利用專用焊槍在凸起處進行焊接,這種工藝不僅焊接時間短、節能,同時讓施工表面平整無痕。同時,其激光釺焊車頂也確保了高強度鋼材以最優的結構相互拼合,進一步提升了座艙的安全性。
第三步:塗裝
汽車塗裝工藝一般可分為前處理和塗裝施工兩部分。前處理又叫塗裝前的金屬表面處理,主要包括清除工件表面的油污、塵土、鏽蝕、鋼板毛邊、暗號(為了便於工作的小標記)等,以改善工件的表面狀態,方便後期進行車體的噴漆。
在經過基礎塗裝後,就要做骨架與蒙皮結合處的防震處理,車身底板的隔熱、防潮、防噪音處理了。下圖所示的昂科威生產線上的LASD液態隔音墊工位,可以很好的進行隔音減振處理。
LASD是Liquid Applied Sound Damper的縮寫,是液態車身隔音減振材料,其中包括聚丙烯酸為主樹脂,配以填料、助劑,具有環保、重量輕、隔音防震效果好等特點,昂科威也是國內首批採用LASD材料的國產車型。LASD採用全機器人施工,高成本、科技含量,所以目前國內很少有品牌能夠採用此種工藝,並且由於材質更加綠色環保,極大的改善了車內的空氣質量和健康環境。
裝完LASD液態隔音墊後的效果。看起來很簡單,但在哪兒裝、裝多少卻很講究。
昂科威靜音材料分布示意圖
除了上面說到的隔熱、防潮、防噪音、防震處理,車身外表面就要噴漆了,當然在噴漆前,要先刮膩子、打磨。噴漆完成後,還要進行油漆的質量檢查。
別克昂科威油漆質量檢查
別克昂科威車門油漆厚度測量
小結:據資料顯示,昂科威的油漆車間包含磷化前處理、無鉛無錫陰極電泳漆、車體密封、水性色漆等工藝,其揮發有機化合物排放比傳統車間降低80%。其採用的水性車漆,既環保又能減少了對操作人員的傷害,同時因為其塗兩遍底氣再上色漆,車漆的穩固性也更強。
第四步:總裝
經過塗裝處理後,車身會被送到內飾部門組裝內飾,如儀錶、玻璃、坐椅、線路等;同時,底盤部門會將發動機、變速器、驅動橋、輪胎等裝到底盤上,這些部分可以說是汽車的內臟,非常重要,尤其是發動機,更可說是汽車的心臟。
別克昂科威底盤拼裝
昂科威底盤拼裝
昂科威底盤Pin-Thru-Net精定位火箭炮
昂科威後四連桿獨立懸掛
最後,再把組裝好內飾的車身安裝在裝好的底盤上,一輛車就生產完成了。
別克昂科威駛下總裝生產線
小結:近期速騰的斷軸事件使得懸架成為大家關注的重點,這裡就重點說下懸架。還是以昂科威為例,其後四連桿獨立懸架設計,能保證車輛轉向時,兩邊車輪始終與路面保持最適宜的接觸,配備的主動減震器可以根據駕駛工況的不同,自動調節減震器的阻尼特性,配合液壓襯套,加強車輛的操控穩定性和乘坐舒適性。以下為後四連桿獨立懸掛示意圖:
第五步:售前檢查
汽車生產出來了還不算完。為了保證消費者的基本安全,還必須進行一系列的試驗。在測試完引擎、傳動系統、操縱桿、剎車、燈光等的性能後,汽車才可以出廠。
中國汽車消費網,微信號:www315che
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