于貳珍

（沈陽華晨金杯汽車有限公司，遼寧 沈陽 110000）

0 引言

經濟的進步帶來了汽車工業(yè)的高速發(fā)展，但是汽車裝配技術還相當落后。國內許多汽車零部件與國外制造技術相當，但是組裝后汽車整體性能與國外相比還相差很大，這種現象的出現主要是由于國內裝配質量的不合格，也是造成我國汽車工業(yè)停留在1個低端水準，競爭力差的主要因素。一輛合格的汽車不僅僅要求零部件質量的合格，更要求裝配工藝的合格，沒有合格的零部件裝配就沒有合格的汽車產品質量。隨著競爭的全球化發(fā)展，汽車生產廠家開始實行生產和采購全球化，設計系統(tǒng)化和模塊化，這些轉變都標志著汽車生產和汽車裝配模式的系統(tǒng)化和模塊化。

1 汽車裝配概述

裝配是按照規(guī)定的要求將汽車所需要的零部件組裝在一起，使之成為成品或半成品的工藝過程。汽車裝配包括發(fā)動機裝配、變速器和底盤的裝配以及車身等關鍵零部件的裝配，它是汽車生產中的最后一道工序，直接影響著汽車的整車質量。汽車的裝配過程就是將數萬個零件組裝在一起，這些零件按其功能又可以分為組合件、部件和總成等不同類型的裝配單元。每個單元完成自身獨特的功能，并且各個裝配單元之間相互配合，共同實現汽車的各項功能。所以汽車的裝配過程中零件種類多、數量大，從而使得整個汽車的裝配過程變得非常復雜。因此動力性、經濟型和耐久性成為人們對汽車質量不斷追求的目標，這些性能除了要在研發(fā)階段充分考慮之外，還要通過汽車裝配過程中的工藝特性來控制。

2 汽車裝配的工藝特點

一臺完整的汽車是由數萬個零件組裝在一起得到的，那么汽車裝配的特點是零件多、數量大、操作復雜等。汽車裝配過程中不僅僅要完成汽車發(fā)動機、傳動系、車身、懸掛架、汽車轉向系和制動系統(tǒng)、空調系統(tǒng)的裝配，還要完成汽車內外飾件的裝配，以及汽車電氣系統(tǒng)的布置安裝、玻璃和油液加注部分的裝配等等。汽車裝配過程中涉及到的操作包括過盈配合、鉚接、焊接、鑲嵌、粘結以及螺紋連接、配線和各類油液定量加注等等，其工作量占全部車輛制造工作量的20%-25%[1]。為了提高汽車裝配效率，提出了模塊化裝配工藝過程來完成汽車整車的裝配。

2.1 模塊化概述

模塊是將相互獨立的一部分零部件先組裝在一起使其成為部件，然后再將這些部件組裝在一起成為一個或者幾個模塊，最后將這些模塊依次裝配到車身上完成汽車的整車裝配，并且實現預定功能的要求。這種模塊化的裝配工藝大大提高了汽車裝配質量，縮短了汽車裝配周期，降低了汽車裝配過程中的成本。但是隨著科學技術的進步和人們不斷追求個性化的要求，這種單一的裝配工藝不能滿足人們對汽車多樣化的要求。

2.2 模塊化裝配的內容

模塊化裝配工藝就是將汽車裝配分成不同的模塊，包括儀表板模塊、前端模塊、動力總成及前懸架模塊、后橋總成及后懸架模塊、車門模塊等幾大模塊[2]，這樣在精簡裝配作業(yè)內容的同時大大提高了汽車裝配的生產效率。下面以汽車幾個主要模塊為例介紹汽車模塊化設計的相關內容。

3 摸塊化裝配工藝的設計

3.1 前端模塊設計

汽車前端模塊主要由前端框架、前大燈、前保險杠防撞梁、前機蓋鎖以及散熱器、冷凝器、前端線束和進出水管等組成，并且實現與車身左右縱梁的鏈接。傳統(tǒng)的汽車前端類似一個框架式結構，組成前端的各個零件采用焊接的形式相互鏈接。采用模塊化設計之后，整個汽車前端采用開口結構，在前端模塊分裝線上裝配完成后再運送到總裝線上，以一體化的形式鏈接到車身上面。因此前端模塊框架在裝配過程中與車身采用螺紋相互聯接在一起，在滿足自身強度和剛度的前提下，還要保證散熱器、冷凝器以及大燈和前機蓋鎖有足夠的裝配空間，并且保證大燈與發(fā)動機蓋、保險杠等的平度和間隙要求以及整個框架的維修等。前端模塊化設計時還要使前保險杠防撞梁能夠固定到整個模塊上或者與前端框架集成。另外汽車大燈線束的插接以及進出水管、風扇和喇叭線束的插接都要考慮在內。

3.2 汽車底盤模塊化工藝設計

汽車底盤模塊化設計是一個龐大的系統(tǒng)工程，其設計步驟必須要按照步驟依次進行，其具體實施步驟如下所示:

1)市場調查

了解市場中底盤系統(tǒng)的需求量和需求比例關系，調查用戶對新產品性能和結構方面的新需求。

2)確定參數和基型設計

參數的確定包括汽車底盤的動力性能和主要尺寸規(guī)格參數，然后進行產品的功能分析和分解，進而建立汽車底盤模塊的功能模型。

3)裝配

根據用戶需求從模塊庫中選擇合適的模塊進行組裝和性能分析。

所以筆者對汽車裝配的模塊化設計分為了三個層次:（1）汽車底盤的方案設計和功能設計；（2）底盤模塊的劃分和模塊的建立；（3）產品設計，包括模塊的選擇、模塊的組合和方案的評價。

3.3 車門模塊的工藝設計

車門模塊化裝配可以確保駕駛室內零部件裝配的接近性，減少汽車車身漆面的劃傷，從而提高整車裝配的質量。采用模塊化設計的車門組裝工藝還可以簡化生產線上的機械結構，提高生產線寬度方向的利用率。車門等模塊主要包括門鎖、車門把手以及后視鏡、玻璃升降系統(tǒng)、限位器和揚聲器等零部件。在進行車門模塊裝配設計時要保證車門的拆裝要求，確保其后續(xù)的修理功能，還要確保車門安裝后的間隙和平度，以及線束之間的連結可靠性。

4 模塊化裝配和非模塊化裝配的比較

模塊化裝配能夠減少汽車總裝裝配線的長度，實現裝配生產的柔性化生產；降低了總裝線上零件的數量，降低了停線的風險性，并且汽車零部件模塊化的應用大大減少了在庫零件的數量，也降低了零件運輸和儲存的壓力；模塊化的生產提高了汽車通用部件的企業(yè)標準化，做到了模塊內部分零部件的通用化，降低了開發(fā)成本。而傳統(tǒng)的非模塊化設計采用單線裝配的生產模式，其裝配線長，能耗高，在多車型同時裝配時，容易造成零件的漏裝和錯裝，因此模塊化生產是汽車裝配生產主要組成部分。

5 結論

隨著汽車生產制造技術的發(fā)展，汽車裝配新工藝和新技術也在不斷的進步。模塊化是當今汽車裝配生產中具有歷史意義的改革，它將功能相同的部分零部件預先組裝在一起，形成一個功能完整的模塊，然后再將這些模塊按照一定的裝配順序安裝到汽車車身上。模塊化裝配工藝簡化了汽車裝配工藝的布置，提高了總裝的效率。

［1］李同科，簡學利．淺談汽車產品裝配工藝特性的識別與控制[J].輕型汽車技術：技術縱橫，2010(1/2)總:245-246.

［2］鄭德權,趙福全,回金楷,馬貝方,李斌.總裝工藝模塊化裝配設計[J].AT&M視界.

［3］邱國華．汽車模塊化設計的應用與發(fā)展[J]．設計研究.