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第7章 汽车装配工艺基本知识,汽车装配、装配精度及其与零件精度的关系制订装配工艺规程的内容和步骤产品装配的结构工艺性汽车装配的方法及适用范围汽车总装配工艺过程总装配的主要工作内容汽车装配的流程,【主要内容】,【学习目标】了解装配、装配精度的概念 掌握汽车装配精度与零件精度的关系 了解产品装配的结构工艺性 掌握汽车装配的方法及适用范围 掌握汽车总装的工作内容 了解汽车装配的流程,汽车装配是汽车制造的最后阶段，汽车质量最 终是由装配来保证的；装配质量对汽车使用性能和使用寿命影响很大；如少数零件加工质量不是很好，往往可通过适当 的配方法使产品合格；不断提高装配技术水平，是提高劳动生产率，降 低产品成本，保证用户对汽车产品的质量要求，适应汽车工业的发展。,7.1 装配的基本知识,装配：指按产品规定的精度和技术要求，将机器的若干零件、组件、部件（总成）进行配合与连接，使之成为半成品或成品的工艺过程。内容：包括：部件、总成、整机的组装、调试、检测、试验、涂装、包装等。部件装配：将零件、组件装配成部件（总成）的过程。总装配：将零件、组件、部件（总成）装配成最终产品的过程。,7.1.1 装配的基本概念,一、装配的概念,是决定产品质量的关键环节，也是对产品设计 制造过程的验证过程；能发现设计、制造环节中存在的问题和未来使 用阶段存在的隐患；是选择合适的装配方法，制定合理的装配工艺 规程，保证汽车装配质量的手段，也是提高生 产效率与降低制造成本的有力措施。,研究装配工艺的意义：,装配精度：是指产品装配后的实际几何参数、工作性能与理想几何参数和工作性能的符合程度。意义：正确规定机器和部件的装配精度是产品设计的重 要环节之一，它不仅关系到产品质量，也影响到 产品制造经济性；装配精度是制定装配工艺规程的主要依据；是选择合理的装配方法及确定零件的尺寸公差和 技术条件的主要依据。,二、装配精度及其意义和内容,装配精度包括的内容：零部件间的相互位置精度相对运动精度相互配合精度,1相互位置精度 指产品中相关零部件间的位置尺寸精度和位置精度。1）零部件间的位置尺寸精度 指相关零部件间的距离尺寸精度。如车床主轴和尾座两顶尖轴线的等高度；汽车发动机缸体各气缸中心距尺寸精度等。2）零部件间的位置精度 指相关零件之间的同轴、平行、垂直及各种跳动等精度要求，如钻模中钻套轴线对夹具底面的垂直度；汽车发动机缸体各气缸轴线与曲轴主轴承座孔轴线的垂直度等。,2相对运动精度 指相对运动的零部件间在运动方向和运动速度上的精度。1）运动方向上的精度 指零部件间相对运动的直线度、平行度和垂直度等。如牛头刨床滑枕往复直线运动对工作台面的运动平行度；发动机活塞与曲轴连杆轴颈的运动垂直度等。2）运动速度上的精度 指内传动链的传动精度，即内传动链首末两端件的实际运动速度关系与理论值的符合程度。,3相互配合精度 指零部件间的相互配合精度。包括：配合表面的配合精度和接触精度。1）零部件间的配合精度 指配合面间达到规定间隙或过盈要求的程度。它关系到配合性质和配合质量。由国家标准公差和配合确定。例如轴和孔的配合间隙或配合过盈的变化范围。2）零部件间的接触精度 指两相互接触、相互配合的表面接触点数和接触点分布情况与规定值的符号程度。它影响到接触刚度和配合质量。例如：导轨接触面、曲轴轴瓦与轴颈的接触面、锥体配合面、齿轮啮合等。,包括4个方面：1）零件精度是保证装配精度的基础，但装配精度不仅取决于零件的加工精度，还取决于装配方法实际达到的精度。2）装配方法不同，对各零件的精度要求也不同。即使零件的加工精度很高，采用的装配方法不当，也无法保证装配后的产品满足高品质的要求。3）装配精度是由相关零件的加工精度和合理的装配 方法共同保证的。,三、装配精度与零件精度间的关系,4）装配精度如完全靠装配链中各组成零件自身加工精度直接保证，那么对零件的加工精度要求就会很高而导致零件加工困难或甚至无法加工。因此，将以经济精度加工的相关零部件，通过采取一系列的装配工艺措施（如选择、修配和调整等），形成不同的装配方法来保证装配精度。,7.1.2 装配工艺规程 装配工艺规程：是指规定产品的装配工艺过程和装配方法的工艺文件。意义：是指导装配工作的技术文件，也是制订装配生产计划和技术准备的依据。装配工艺规程对保证装配质量、装配生产效率、缩短装配周期、减轻工人劳动强度、装配生产线的布置和缩小装配占地面积、降低成本、新建或改扩建厂房等有着重要影响。,一、装配工艺规程及其意义,1保证和提高产品装配质量，以延长产品的使用寿命；2合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工手工装配劳动量，缩短装配周期，提高装配效率；3尽量减少装配占地面积，提高单位面积的生产率和利用率；4尽量减少装配工作所占的成本。,二、制订装配工艺规程的基本原则,1.制定产品装配工艺过程，包括：装配工艺系统图、装配方法和工艺规程卡片；2.拟定装配顺序，划分装配工序；3.确定装配组织形式；4.确定装配设备和工装夹具；5.计算装配时间定额；6.确定各工序的装配技术条件、质量检查方法和检测工量具；7.确定装配零部件的运送方法和运输工具。,三、装配工艺规程的内容,1产品装配图及重要件的零件图和验收技术标准 2产品的生产纲领 它决定了产品的生产类型、生产组织形式、工艺方法、工艺过程的划分、工艺装备的多少等。汽车属大批量生产，应尽量选择专用装配设备和工具，采用流水线装配或采用机器人，组成自动装配线。3现有生产条件 当在现有条件下制订装配工艺规程时，应了解本厂现有的装配工艺装备、工人技术水平、装配车间面积等。如新建厂，则应适当选择先进的装备和工艺方法。,四、制订装配工艺规程的依据及所需的原始资料,1研究分析产品装配图 了解产品技术要求及验收内容和方；审核产品图样的完整性、正确性，分析审查产品的结构工艺性。2确定装配方法与装配组织形式 主要取决于产品结构特点(如质量大小、尺寸及复杂程度)、生产纲领和现有生产条件。装配的组织形式主要分固定式和移动式两种。3划分装配单元，确定装配顺序 4装配工序的划分与设计 5编制装配工艺文件,五、制订装配工艺规程的步骤和内容,6制订产品检验与试验规范 内容主要包括:1）检测和试验的项目及检验质量指标；2）检测和试验的方法、条件与环境要求；3）检测和试验所需工艺装备的选择和设计；4）质量问题分析方法和处理措施。,产品设计结构的正确性是保证产品质量的先决条件，零件的加工质量是产品质量的基础，装配工艺是产品质量的最终保证。装配过程不是将合格零件简单地连接，而是根据各级部装和总装的技术要求，通过校正、调整、平衡、配作以及反复检验来保证的复杂过程。若装配不当，即使零件的制造质量都合格，也不一定装配出合格的产品；反之，当少数零件质量不十分良好，只要在装配中采取合适的工艺措施，也能使产品达到或基本达到规定的要求。,7.1.3 产品结构的装配工艺性,根据汽车装配工艺的需要，对产品结构的装配工艺性有以下基本要求。一、产品应能分成若干个独立的装配单元二、要有正确的装配基准三、应便于装配和拆卸四、正确选择装配方法五、应尽量减少装配时的修配和机械加工,1装配单元 是指装配中能进行独立装配的部件。产品装配单元一般可划分为5级：如图所示。,一、产品应能分成若干个独立的装配单元,5级装配单元的概念：零件：组成机器的最小单元，一般预先装成套件、组件、部件后才安装到机器上。套件：亦称结合件，在一个基准零件上装上一个或若干个零件，就构成一个套件。组件：在一个基准零件上装上若干个套件及零件，就构成一个组件。部件：在一个基准零件上装上若干个组件、套件及零件，就构成一个部件。产品：由零部件、总成组装成的整机。如汽车。,常用产品装配单元系统图，如图所示。它反映了装配单元的划分、装配顺序的安排和装配工艺方法。,产品装配单元系统图,无论哪一级装配单元，都要选定一个装配基准。如发动机的装配，气缸体是装配基准件，各装 配单元在其上都有装配基准。零件在装配单元上的正确位置，是靠零件装配 基准（基面）间的配合和接触来实现的。要使零件正确定位，就应有正确的装配基准，且装配时的零件定位应符合六点定位原则。,二、要有正确的装配基准,图示为某运输车车桥主动锥齿轮轴承座组件的装配图。,正确装配基准的选择方案,装配过程中如发现问题或进行调整时，常需要进行中间拆装。具有正确的装配基准是便于拆装的前提条件。注意：组件的几个表面不应该同时装入基准零件（如箱体）的配合孔中，而应先后依次进入装配。下面以便于拆装和调整的实例加以说明。,三、应便于装配和拆卸,便于拆装和调整的实例,便于拆装和调整的实例,装配精度是靠正确选择装配方法和零件制造精度来保证的。装配方法对装配生产率和经济性有很大影响。设计结构时，应使结构简单，尽可能采用完全互换装 配法装配，以提高生产率。在装配精度要求不高，零件的尺寸公差在采用经济性 加工方法保证时，都应采用完全互换法装配。只有当 装配精度要求较高，才考虑采用其他装配方法。如在采用补偿法（调整装配法和修配装配法）装配 时，应合理地选择补偿环。补偿环的位置应尽可能便 于调节，或便于拆卸。,四、正确选择装配方法,减少不必要的配合面。可减少修配工作量；减少机械加工工步。可缩短装配周期，避免产生 切屑残留在装配总成中而增加机件的磨损或产生 严重事故；修改设计。对某些需要装配时进行机械加工的结 构，设计者可以考虑修改设计，以避免装配时的 机械加工。,五、应尽量减少装配时的修配和机械加工,尽量减少装配时的修配和机械加工的实例,合理选择装配方法是装配工艺的核心问题。装配方法的选择，一般应遵循以下原则：1优先选择完全互换法。2当封闭环的精度要求较高，而组成环的环数较少时，可考虑选择装配法。3在采用上述装配方法而使零件加工困难或不经济时，特别是在单件小批生产中，宜选用修配法或调整装配法。,7.2 保证装配精度的装配方法,7.2.1 互换装配法 互换装配法：指在装配过程中，零件互换后仍能达到装配精度要求的装配方法。产品采用互换装配法时，装配精度主要取决于零件的加工精度。特点：装配时不经任何调整和修配，就可达到精度。如汽车在使用中某零件磨损，再买一对新的同类零件更换上去即可正常使用。其实质是控制零件的加工误差来保证产品的装配精度。按其互换程度不同，又分为完全互换法和不完全互换法。,指一批零件或部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配，直接按装配关系联接就可以达到装配精度要求的装配方法。,一、完全互换装配法,1）装配质量可靠稳定；2）装配工作简单，生产率高；3）易于实现装配机械化和自动化；4）易于组织装配流水线和零部件的协作和专业化生产；5）有利于产品的维护和零部件的更换；6）当零件的技术要求高时，零件尺寸公差要求较严格，加工相对较困难，使零件制造成本增加。主要适用于组成环较少，或组成环较多但装配精度要求较低的各种生产类型。,完全互换装配法特点及应用：,指一批零件装配时，绝大部分零件不需挑选或修配，装配后即能达到装配精度要求的装配方法。正常情况下，零件加工尺寸成为极限尺寸的可能性较小；而在装配时，各零、部件的误差遇到同时为最大或最小或极限上偏差的轴与极限下偏差的孔碰对的可能性更小。采用不完全互换装配法有利于零件的经济加工，使绝大多数产品能保证装配精度。特点及应用 和完全互换装配法的特点相似，只是互换程度要偏低一些。,二、不完全互换装配法（大数互换装配法）,7.2.2 选择装配法 指将零件的制造公差适当放宽到经济可行的程度，然后挑选其中尺寸合适的零件进行装配，以保证装配精度的装配方法。应用于装配精度要求高而组成环数又较少的成批或大批量生产中。选择装配法分为3种：直接选择装配法 分组互换装配法 复合选择装配法,指在装配时，由装配工人凭经验直接从待装配的零件中，挑选合适的零件进行装配，然后检测是否达到装配精度要求的装配方法。这种方法需要技术较熟练的工人，装配精度在很大程度上取决于工人的技术水平，同时装配时间较长且不稳定。适用于封闭环公差要求不严、产品产量不大或生产节拍要求不严格的小批生产。,一、直接选配法,指装配时，选择相同公差组别的零件进行装配，保证同组零件具有互换性的一种装配方法。这种装配方法在发动机装配中应用较多，如活塞销与活塞销孔；活塞销与连杆小头衬套孔；柴油机精密偶件中的喷油嘴偶件、柱塞副偶件等。,二、分组互换装配法,分组互换装配法实例 如某汽车发动机活塞销与活塞销孔的装配（如图所示）,发动机活塞销与活塞销孔的配合,按技术要求，活塞销直径d与活塞销孔直径D的基本尺寸为28mm，在冷态装配时应保证Y=0.00250.0075mm的过盈量，可将其分为4组。（如表7-1所列）,1）对零件制造精度要求不高，但可获得高装配精度；2）零件尺寸公差可放大，但配合表面形状公差和表面 粗糙度不能放大，仍需按分组公差确定；3）同组别零件分组公差应相等，否则会改变配合性质；4）装配时，要求各组别的零件数量相等，否则导致不 配套而造成浪费；5）零件加工完成后，需使用精密量具或仪器进行测量 分组，并分组存放，增加了部分制造成本。适用于大批量生产中，装配组成环少而装配精度要求高的装配结构。,分组互换装配法特点及应用,指直接选配法和分组选配法的复合，即零件加工后先检测分组，装配时，在各对应组内经工人进行适当的选配。复合选配法特点：配合件公差可以不等，装配速度较快，质量高，能满足一定生产节拍的要求。如汽车发动机气缸与活塞的装配多采用此种装配方法。分组选配法的优点：降低了零件的加工精度要求，但仍能获得很高的装配精度。同组内的零件具有完全互换的优点。缺点是：增加了零件的测量、分组工作，增加了零件存储量，并使零件的存储、运输工作复杂化。分组选配法应用在精密偶件的装配、精密机床中精密件的装配和滚动轴承的装配。,三、复合选配法,7.2.3 修配装配法 指将影响装配精度的各个零件按经济加工精度制造，装配时，各零件产生较大累积误差，通过去除指定零件上预留的修配量来达到装配精度的方法。修配装配法和调整装配法原则相似，都是通过调整件来补偿累积误差，只是具体方法不同。一般适用于产量小的场合，如单件小批生产或产品试制。,1）要便于装拆，易于修配。通常选形状较简单，修配面较小的零件。2）尽量不选公共组成环。因为公共环难于同时满足几个装配要求。,选择修配件应满足如下要求：,1单件修配法 指选定某一固定的零件作为修配件，在装配过程中用去除金属层的方法改变其尺寸，以满足装配精度要求的方法。,如图所示为高压油泵喷油嘴体与轴针偶件装配图及装配尺寸链。选定轴针为修配件，装配时通过修磨轴针轴肩H 面改变其尺寸，以保证间隙要求。,高压油泵喷油嘴体与轴针偶件及其装配尺寸链,二、修配法的种类,2合并加工修配法 指将两个或多个零件合装在一起进行加工修配，以减少累积误差，减少修配量的方法；但合并加工的零件不再具有互换性。必须做好标记以免错用。如汽车发动机气缸体与离合器壳体总成，装配时要求离合器壳体后端面与气缸体曲轴轴承座孔轴线垂直，生产中一般将它们合装在一起，精加工离合器壳体后端面，从而可以放宽气缸体端面与轴承座孔轴线垂直度和离合器壳体两端面平行度要求。,3偶件加工修配法 如柴油机精密偶件，柱塞与套筒、针阀与阀体互研。偶件不允许互换。4自身加工修配法 指总装时，用自己加工自己的方式来保证装配精度的方法。主要用于机床制造，能保证较高的位置精度。如卧轴矩台平面磨床工作台面与进给方向不平行时，可用平面磨床本身的砂轮磨削工作台。,如汽车、拖拉机中主减速器的主、从动锥齿轮 有较高的啮合要求，在用调整装配法保证轴向 位置精度之前，应先把主、从动锥齿轮进行直 接选配研磨，打上标记，然后成对装配。柴油机高压油泵中的精密偶件，如喷油泵的栓 塞副和喷油器偶件等，是用分组选配再研磨的 方法保证装配精度的。选配后的研磨，也是修配装配法。,三、修配装配法在汽车制造中的应用,7.2.4 调整装配法 指用改变调整零件的相对位置或选用合适的调整件来达到装配精度的方法。适用于组成件数比较多，而装配精度要求又高的场合。根据调整方法的不同，调整装配法可分为：可动调整装配法 固定调整装配法,指用来改变预先选定的可调整零件（一般为螺钉、螺母等）在产品中的相对位置来达到装配精度的要求。,内燃机气门装配间隙可动调整装配实例,可动调整装配法,汽车中轮毂轴承间隙的可动调整装配实例,用波形套调整汽车主动锥齿轮的轴承预紧力,7.3 汽车总装配工艺过程 总装配质量必须要有先进合理的装配工艺保证，否则难以获得符合质量要求的汽车产品。汽车总装配所花费的劳动量很大、占用时间多、占用场地大，故其对整车生产任务的完成、企业劳动生产率以及生产成本与资金周转、市场营销等都有直接影响。,7.3.1 总装配的主要工作内容（有以下4个方面）一、物流系统的准备 1.组织好外协件（协作厂或配套厂生产的零件）、外购件；2.必要的物资储备（合理的安全库存量）。二、生产计划进度的制定 1.按滚动法制定生产计划；2.进度跟踪和统计反馈。,三、装配工艺规程的制定1.划分装配单元；2.制定装配工艺流程；3.制定调整、检测标准；4.设计装配中的夹具及工位器具；5.通过调试确定保证精度的装配方法。四、装配的基本工作内容1清洗2联接3校正、调整与配作4平衡处理（加重法，减重法，调节法）5.验收试验,7.3.2 汽车总装配工艺过程 是指将各种汽车零、部件按规定的技术要求，选择合理的装配方法进行组合、调试、最终形成可以正常行驶的汽车产品的过程。汽车总装配的工艺过程大致可分为：装配、调整、路试、装箱、重修、验收入库等环节。,1装配 指按一定技术要求，将各种汽车零、部件进行组合形成整车；同时，对需要润滑的部位加注润滑剂，对冷却系统加注冷却液，达到装配后的汽车可以行驶的过程。2调整 指通过调整来消除装配中暴露的质量问题,使整机、整车处于最佳工作状态的过程。,一、装配工艺过程,3路试 指调整合格的汽车需经过3-5km的路面行车试验，进行实际运行情况下的各种试验并发现所暴露的质量问题，以便及时消除的过程。4装箱 经过路试合格的汽车装配车箱后，完成汽车的最终装配。,5重修 若调整和路试中暴露出质量问题，又不能在其各自的节奏时间内消除，就需要进行重修。重修并不是采用特殊技术措施对有质量问题的零、部件进行修复，而通常都是更换新的零件或部件予以解决。6.验收入库 经以上各环节并经最终验收合格的汽车，方能入库待发。,（包括6个方面）1装配的完整性 按照工艺规程，所有零、部件和总成必须全部装上，不得有漏装现象。2装配的完好性 按工艺规定，所装零、部件和总成不得有凹痕、弯曲、变形等机械损伤及锈蚀现象。3装配的牢固性 按工艺规定，螺栓等连接件必须达到规定的转矩要求，不得有松动及过紧现象。,二、汽车总装配的一般技术要求,4装配的润滑性 按工艺规定，凡润滑部位必须加注定量的润滑油或润滑脂。5装配的密封性 按工艺规定，气路、油路接头不允许有漏气、漏油现象，气路接头处必须涂胶密封。6装配的统一性 各种变型车应按生产计划配套生产，不允许有误装、错装现象。,随着世界汽车工业和零部件工业的发展，我国汽车装配技术水平也有了很大的提高；国内对直接影响汽车产品质量及使用寿命和汽车产品生产最后环节的装配及出厂试验日趋重视，促进了我国汽车产品装配、试验工艺及装备技术水平的提高。,三、汽车总装配的工艺路线,1总装配生产线的构成 汽车装配生产线：一般是指由输送设备(空中悬挂输送设备和地面输送设备)和专用设备(如举升、翻转、润滑油加注、助力机械手、检测、螺栓螺母的紧固设备等)构成的有机整体流水线。包括：1）强制流水线装配 2）悬链式输送系统 3）地面输送链式输送系统 4）在线检测系统,1）强制流水线装配 采用先将车架反放在装配线上，先装上前桥、后桥及传动轴等总成，然后翻转车架再装配其他总成与零件的方案。后图所示为常用的底盘翻转器。2）悬链式输送系统 总装配中，主要总成均由悬置在空中的输送链运输至装配地点、工位，如前桥输送链、后桥输送链、发动机输送链、驾驶室输送链、车轮输送链等。,为常用的底盘翻转器,3）地面输送链式输送系统 由高出地面的桥式链或与地面齐平的板式链等组成；装配中，主要总成（部件）均由地面输送链运输至装配地点、工位；输送链由调速电机驱动，速度由减速器控制。4）在线检测系统 总装配车间设置汽车在线检测系统，整车通过在线检查，基本能完成要求的路试项目，达到有效监测产品质量的目的。,2.主要装配设备与工艺装备 先进的装配工艺需要先进的装配设备和工艺装备以及工艺装备设计制造水平，是汽车装配技术水平的标志。汽车装配工艺设备和装备主要分为六大类：输送设备、加注设备、螺栓紧固设备、专用装配设备和助力机械手、检测设备、质量控制设备等。以轿车（承载式车身）工艺装备为例说明。,3汽车总装配工艺流程 图所示为某载货汽车从装配主体-车架总成上装配线开始，各分总成的装配顺序。,4汽车总装生产线 如后图所示为某汽车总装生产线平面示意图。,某汽车总装生产线平面示意图,4汽车总装生产线（如图示）,Thank You!,