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關鍵字:80C51汽車行駛信息紅外接收器
一、系統數學模型
系統使用80C51單片機作為信息控制器,將調制到40kHz載波的信息經紅外發射管發送出去;同樣80C51單片機控制紅處接收器接收數據信息。
如果以汽車甲為例,當乙車要轉彎或剎車時都會通過紅外發射器發出信息,甲收到信息后就會在本車上顯示并用聲響電路提醒,同樣當丙車要超車時也會有信息從丙傳給甲并在甲車上顯示。
二、系統基本組成結構
本系統采用80C51核心芯片,附加12MHz的晶振頻率,30PF的瓷片補償電容,最簡單的RC上電復位電路,片外存儲器選擇腳(31腳EA)接正電源,并利用采樣電路對接收的模擬信號數字化然后送80C51處理,從P3.5輸出的調制信號經T9013放大送紅外管發射。
三、信息的編碼格式及發送/接收過程
本系統采用脈沖個數編碼,分別代表左轉彎、右轉彎、剎車3種狀態,其中左轉彎為2個脈沖,右轉彎為5個脈沖,剎車為8個脈沖。為了增加接收的可靠性,第一位碼寬為3ms,其余為1ms,數據幀間隔大于10ms。
為了消除干擾,確保數據的有效傳輸,脈沖采用的編碼格式,起始位為10ms,數據位為1ms,停止位為10ms,此可保證數據的準確發送與接收。
當單片機檢測到P0.0-P0.2端口為低電平時,先設置發送標志位,然后依次發送數據幀。發送數據時,中斷將被禁止。當剎車(轉向)開關閉合時,數據幀將被重復連續地發射,直到開關松開為止。
當紅外線接收器接收數據幀脈沖時,第一位碼的低電平將啟動中斷程序,實時接收數據幀。在數據幀接收時,中斷將被關斷,并且對第一位(起始位)碼的碼寬進行驗證。若第一位低電平碼的脈寬小于2ms,將作誤幀處理。當間隔位的高電平脈寬大于3ms時,結束接收,然后根據累加器A中的脈沖個數,使相應的輸出口(P0.3-P0.6)為低電平,驅動顯示及聲響電路。
四、結論
本文是利用紅外線穿透性強、干擾小等特點,將其應用于交通工具中,彌補了紅外線很少在交通通信中應用的空白。此系統采用電能驅動、結構簡單、成本低廉、噪聲小,不妨礙司機的正常駕駛。
參考文獻
究竟是誰動了誰的奶酪暫且不論,但汽車外觀對于國人消費心理的影響也許由此可見一斑。記者在北京亞運村汽車交易市場調查時發現,很多市民往往被一些外觀新穎、顏色亮麗的汽車所吸引。“他(她)們對于汽車專業知識一般都知之甚少,在挑選時除了參考性價比和朋友的建議之外,汽車外觀是否貼合心意成為選擇要素之一。”北京中瑞辰汽車銷售公司負責人告訴記者。
記者在市場中隨機采訪了一個正在辦理購車手續的中年男士,他對汽車外觀的選擇很重視顏色,乳白色車身、造型簡潔的“東風銳達起亞”由此入了他的“法眼”。記者發現,中年人一般青睞銀灰色、白色等比較穩重中性的顏色,而造型偏酷色彩靚麗的汽車更容易搶到年輕人的眼球。
買輛汽車長個“面子”,國人的消費心理無疑也讓本土汽車企業對汽車外觀設計投入不敢小視。
中國一汽集團技術中心外觀設計科科長張長林在接受中國經濟時報記者電話采訪時表示,“好的汽車外觀能夠吸引客戶青睞這輛汽車,好的內飾能夠讓客戶決定買這輛車,好的底盤則能讓客戶想買第二輛車。好的汽車外觀自己就會說話。”由此可見,如果不能吸引住汽車買主的眼球,再好的內室、再好的底盤也可能無法讓客戶接觸認知,這也是諸多汽車公司競相重視汽車外觀設計研發的關鍵。
素有“鲇魚”之稱的吉利汽車品牌雖然“土生土長”,但在外觀設計上已經開始走出去,和國際頂級的專業設計公司合作,今年上海車展上亮相的概念車——吉利“城堡”已經博得掌聲,另一款外觀上采用歐式設計風格的量產車“自由艦”也引起了不少消費者的關注。
意大利是世界主要工業發達國家之一,世界第6大貿易國,生產總值在世界排名第7。意大利在這方面的成功,首推他們獨特的設計風格。意大利著名作家和藝術評論家烏貝托·艾科(UmbertoEco)在談到意大利設計時不無自豪的說“如果說別的國家有一種設計理論,意大利則有一套設計哲學,或許是一套設計思想體系”。
不過,這套設計思想體系的歷史并不悠久,二戰期間意大利飽嘗了戰爭之苦,戰爭結束后,意大利幾乎是在一片廢墟上重建家園。戰后初年,意大利的設計師已經顯示出他們與眾不同的才華,他們的創造性才能,極大地豐富了現代設計的內容。與其它國家相比,意大利設計既沒有較強的商業味,也沒有極重的傳統味,他們的設計是傳統工藝、現代思維、個人才能、自然材料、現代工藝、新材料等的綜合體。他們更傾向于把現代設計作為一種藝術和文化來操作,“藝術的生產”(TheProductionofArt)成為意大利設計師的新口號。于是小批量和高品位成了意大利設計的優勢,這體現在那些別具一格的家具、汽車、鞋等設計上。
從60年代開始引導世界設計新潮流到80年代,意大利設計師一直走在世界設計的前沿,他們在設計領域展現的創造力,使別國的設計師眼花繚亂,從此確立了意大利設計的世界性地位。到了今天,意大利設計幾乎成為“優良設計”的代名詞。
由于意大利設計師的杰出成就,意大利甚至形成了“設計引導型生產方式”,使意大利的設計和生產形成了良性循環。這種生產方式既肯定了設計師的才能,也提高了整個國民的生活質量。
意大利的許多設計師出身建筑師,畢業于米蘭理工學院或都靈建筑學院,這種教育機制也許更能發揮設計師的潛力,所以意大利的設計師大都多才多藝,同一個設計師既可以設計豪華典雅世界一流的法拉利跑車,也可以設計普通的意大利通心粉式樣。
在眾多杰出的設計門類里,作為意大利風格設計中重要的組成部分的汽車造型設計,更是被那些享譽世界的汽車造型設計師們演繹得爐火純青、別具一格。
作為世界第一商品的汽車,如同名牌時裝的款式一樣,無論其內在品質如何,給人的第一印象均來自于它的造型,造型是否討人喜歡是購買者很重要的選擇要素,也直接關系到這款車子甚至汽車商的命運。因此,汽車的造型設計至關重要,全球各大汽車企業在汽車造型方面傾注了大量人力財力,而汽車造型工作也都是由公司的最高層直接管轄的。
以下是一段描繪汽車造型設計的文字:汽車造型設計是根據汽車整體設計的多方面要求來塑造最理想的車身形狀,其目的是吸引和打動觀眾,使其產生擁有的欲望。汽車造型設計是外部和內部設計的總和,它不是對汽車的簡單裝飾,而是運用藝術的手法科學地表現汽車的功能、材料、工藝和結構特點。它雖然是車身設計的最初步驟,但卻是決定產品命運的關鍵。汽車的造型已成為汽車產品競爭最有力的手段之一。
汽車造型主要涉及科學和藝術兩大方面。設計師需要懂得車身結構、制造工藝要求、空氣動力學、人機工程學、工程材料學、機械制圖學、聲學和光學知識。同時,設計師更需要有高雅的藝術品味和豐富的藝術知識,如造型的視覺規律原理、繪畫、雕塑、圖案學、色彩學等等。另外,汽車作為一種商品,設計師還要考慮成本和顧客的心理需求。設計師在精通這些知識的基礎上,不斷推陳出新(這是最重要的),創作更富魅力的汽車形體。
早期的意大利汽車造型設計,受到了美國設計的影響,但到了30年代,意大利人就已經開始設計具有它們自己特色的汽車了。這些汽車因為在設計中使用了有節制的、優雅的線條而不同凡響,在這一時期確立的設計特點,到今天,仍然是意大利設計中最重要的特色。由于意大利人不僅有著與法國人相同的浪漫和時尚的嗅覺,而且比法國人更奔放和沒有禁忌。設計時排除了其它客觀條件的限制,以豪放、性感、灑脫,多以性能的表現和外形吸引顧客,此種風格充分地反映出了意大利人的熱情、浪漫、靈活和機敏的個性。
歐洲是世界汽車造型發展的中心,歐洲的汽車造型設計領先美日,而意大利則是汽車造型設計的圣地,這里薈萃了世界上大部分專業設計室,是全世界造型設計工作者所膜拜的神圣殿堂,世界上許多名車的車身設計往往來自意大利設計師的靈感之作。在歐洲十大暢銷汽車中,就有六款是由意大利人設計的。
造就一批批世界級汽車設計師的搖籃地,就是菲亞特總部所在地,意大利的都靈汽車工業園。都靈位于意大利西北部,在近一百年的工業發展史上,該地區許多行業的中小企業發展成為知名的大企業,形成意大利最發達的工業地區。今天的都靈汽車工業園區巳是世界汽車工業領域中最重要的中心之一,匯
集著大名鼎鼎的意大利設計Italdesign、平尼法里那(Pininfarina)、博通(Bertone)等著名的汽車設計公司。當地有無數具有優良技術傳統的鈑金沖壓工匠以及長期從事汽車設計的大小規模工作坊,可提供世界一流的設計、開發、原型車制作等服務。
當今世界許多車廠的車型都是在這里設計的,每年約有400輛樣車在此誕生。歐洲車廠傳統上將新車型的設計交給這里的設計公司進行,雖然到現在幾乎所有車廠都具備了獨立研發的能力,但委托設計往往是更高效的方法。美國、日本的車廠偶爾也會成為他們的客戶,但數量遠比不上歐洲車廠。近年韓國車廠在委托設計方面表現最為積極。
意大利著名汽車設計公司和設計師介紹
Italdesign(意大利設計)
在世界汽車設計領域,有兩個名字無人不知,那正是來自意大利的Italdesign和被評為“世紀設計大師”的喬治亞羅。對于這個值得驕傲的稱號,喬治亞羅是當之無愧的,不論是他設計的為數眾多、遐邇聞名的名車還是他所創立的目前全球效益最好也是規模最大的汽車設計室Italdesign來看,喬治亞羅和他的設計室已經成為汽車設計領域經典的象征。
喬治亞羅畢業于都靈美術學院,17歲進入菲亞特汽車公司工作。Italdesign由喬治亞羅和工程師曼托瓦尼創立于1968年,主要給國際汽車生產商提供汽車樣式、工藝和原型生產。許多世界著名車廠與之有著良好的合作關系,客戶群龐大而穩定。公司的名字后來發生了改動:1987年變為ItaldesignS.p.A.(意大利設計股份公司);從1999年7月(在1999年9月進入股市之前)開始叫做Italdesign-Giugiaro股份公司。
Italdesign擁有完備而先進的硬件設施,公司占地面積42,000平方米,擁有CAD/CAM工作站系統450套,數控機床16臺,不同噸位的沖壓機10臺,激光切割機器人6臺,三維坐標測量儀15臺,原型車生產線3條。其規模已接近普通小車廠。
Italdesign同時有著一支十分龐大的設計隊伍,名氣和高薪是吸引設計師的主要原因;能為這樣的設計室工作是每個汽車造型師的夢想。
不過擁有驕人成績的喬治亞羅也不是一步登天,這位設計大師也是憑借自己的努力和超人的天賦,在不斷的磨礪中取得令人矚目的成績。當初的喬治亞羅加入了有著悠久歷史的博通設計室,師從呂思奧·博通。呂思奧·博通的教誨深深影響了喬治亞羅,拓展了他的創作空間,使他的天賦得以展現,同時造就了喬治亞羅驚人的想象力。人們說,博通先后造就了兩位設計大師,其中之一就是喬治亞羅,另一位是設計出藍博基尼跑車的馬塞羅·甘迪尼MarcelloGandini。
在博通的這段時間,喬治亞羅創作了許多以實用性為主的汽車,大受歡迎,同時也確立了自己樸實、簡練、細膩、流暢的實用風格。后來由于種種原因,喬治亞羅離開了博通,來到設計風格更適合自己的GHIA設計室,但是在這兒他卻沒有多少優秀的作品問世。1968年喬治亞羅自立門戶,與著名的汽車工程師曼托瓦尼一起成立了Italdesign,并為此傾注了他全部的心血。喬治亞羅不僅是一位優秀的造型設計師,他還具有企業管理的天賦,在他的領導下,設計室規模日漸壯大、生意紅火。現在,能為這個設計室工作已成為每個汽車造型師的夢想。
20世紀六、七十年代,以美國車為代表的夸張造型達到了鼎盛時期,然而,當時世界經濟處于蕭條時期,對汽車有直接影響的便是燃油危機。在那個時候,大家更需要一種簡單、實用、有良好空氣動力性的車型,于是以喬治亞羅為代表的意大利車身設計界所倡導的樸實、簡練、細膩、流暢的實用風格在國際上得到了很高的評價。喬治亞羅也籍此奠定了大師級的地位。據稱,世界上現有2500多款他設計的汽車在行駛著,除了一些著名的法拉利、阿爾發·羅米歐和藍旗亞車型之外,在歷史上獲得卓著成功的菲亞特家庭轎車如熊貓(Panda)、烏諾(Uno)、鵬托(Punto)、派力奧等都是出自這位大師之手。
近年,喬治亞羅已退居二線,把生意和設計工作交給了飽受其熏陶的兒子法比齊奧。法比齊奧雖然也有一些比較出色的作品,然而外界評價其能力和天賦都與父親有很大差距。
盡管如此,Italdesign在老喬光環的籠罩下,憑借著規模和硬件的優勢,法比齊奧領導的Italdesign發展得亦相當不錯。當然,Italdesign欲在未來繼續保持其行業上的優勢,如果法比齊奧只負責管理企業,另行聘請更高水平和年輕有活力的設計師作為生力軍是有遠見之舉。
Pininfarina(賓尼法瑞那)
關鍵詞,淪落為國產汽車的硬傷。這種恥辱是我們不愿見到的。中國汽車發展史,前30年是引進蘇聯、東歐的技術,1979年之后是學習西方更高層次的技術和設計價值。中國汽車工業發展近20年來最大的貢獻,就是造就出一批有就好、便宜、不太壞但也絕對說不上好的小型汽車品牌。
在中東和南美許多國家,中國造的汽車隨處可見,可見我國的小型汽車品牌已進入全球市場并占有小小的一席之地。然而就像我們其它許多外銷品一樣,“MadeinChina”往往是廉價、低端、質量不穩定的象征,它滿足的通常是一群有理想沒條件、講求暫時湊合的低端汽車市場。
在工藝上,我們有五千年的優良傳統,但現在卻表現得如此蒼白無力。中國汽車何時能變成精致生活的代名詞,像中國電影一樣受到世界的贊嘆和追捧?所有的關鍵都在于我們的發展方向是撿便宜地克隆還是轉向努力積累自己的傳統。
遠離上海高貴地價的商業中心,往西南方向一路走,路邊的樓房越來越矮,人口密度逐漸遞減。在閔行技術開發區一條小路的盡頭,是雅汽車設計公司。這個設計公司最近被中國最大的汽車零組件公司敏實集團(市場份額據稱為10%)并購。敏實集團在中國香港上市,原是國內汽車外部零組件供貨商,以往專為中國各大汽車制造廠生產汽車裝飾飾條,像車頭罩、尾燈、整流罩等。敏實集團買下雅汽車設計公司之后,等于自己同時擁有生產和設計等核心生產能力。
雅汽車設計從2001年開始經營汽車設計業務,主要從事汽車外觀和內飾設計,其團隊主要由擁有十年以上海外設計經驗的華人組成。雅在和許多國內汽車廠合作多年后發現,國內汽車廠最大的問題在于汽車核心技術還跟不上,就算有最新概念的設計提交給汽車廠,汽車廠也未必有能力制造出來能完美匹配外型設計的驅動系統。
大環境太惡劣
要看清楚國內汽車業的真實情形,必須將目光提升至俯瞰整個汽車產業的發展。中國汽車業從20世紀50年代第一輛解放牌卡車誕生至今已有50年的歷史。解放牌卡車讓中國自主造車成為事實,但中國汽車業真正進入發展時期要從20世紀80年代算起,那時大眾和吉普兩家汽車公司在中國成立了合資公司。直到2005年這20年當中,中國汽車業從當時學步時期的汽車技術,到現在能掌握較新的技術,一路走來實為不易。
雅汽車設計所遇到的問題是整體大環境的問題。即使雅設計公司的幾個主要設計師都有世界主流汽車公司的設計經驗,他們在中國最常遇到的問題往往并不在設計本身。雅的汽車設計總監傅立志是一位曾在美國豐田汽車原廠擔任前衛設計師15年的美籍華裔設計師,他認為:“受整體生活水平影響,中國本地的汽車設計人材難覓。汽車設計需要熱情的年輕人,但中國的年輕人大多沒有汽車生活經驗,怎么能夠設計出好的車子?”
傅立志在回到國內尋求中國汽車設計業發展這幾年,經歷過許多令他啼笑皆非的狀況。有一次傅立志和國內“長X”汽車廠合作(因汽車廠大都不愿承認某些設計是外包的,因此傅立志不方便透露),傅立志和對方主管設計的部門接洽了很長一段時間,經過許多輪的討論和研究,最后設計藍圖終于出來了,“很無奈的是,國內公司不尊重專業部門的設計,汽車公司總裁可以一聲令下就所有專業的判斷和成果”,傅立志說。在他看來,中國汽車業的生存目前多是靠著車廠老總的經驗判斷,而不是市場調查。而他的境遇是中國各產業所遇到的整體難題之一,因為不少企業的管理模式還停留在計劃經濟時期的狀態:高度集中的決策系統、未被充分授權的績效部門、未脫離任務導向的業務推展模式等。中國汽車業界不僅面臨汽車設計能力和汽車制造技術等問題,公司內部的生產管理也還在摸索與優化當中。
克隆不是救命稻草
汽車設計(Styling)和一般美術設計不同,它是藝術和工業二者的結合。一般來說,工業的發展規律是技術先行,待市場到達一個成熟狀態時,才會在設計層面上激蕩出藝術的火花。雅汽車設計曾幫不少在國內的中外汽車廠設計與開發項目,并跟這些廠商簽有保密協議,意在維持車廠自行研發設計的形象。事實上,國內車廠的設計部門和自主研發部門的陣容、資金和能力尚不具備自主研發制造一款高性能高標準的SUV(SportUtilityVehicle),或者更高級的汽車款式,這在內行人看來十分明顯。這種模仿可以說是走了一條不太光明的捷徑,不是什么明門正派的做法。
在自主研發受挫的經驗教訓下,為維持收益,國內汽車廠便不斷模仿外國車廠的經典車型,雖然極力否認是抄襲之作,但其外觀相似度往往可以達到“一眼分不出的地步”。這種剽竊外國車款的做法,雖然暫時維系了國產車廠的生命,但長期下來卻無法在市場上建立自已健康存活的品牌,也無法真正走上可持續發展的道路,會受到品牌汽車在中低端市場的嚴重威脅。
我國紅旗轎車早年的生產制造過程值得有遠見的國內汽車廠深思。紅旗轎車在一汽制造時,結合了凱迪拉克和克萊斯勒二款老車的機械原理,但外型與內飾完全采用中國特色的設計。作為官方用車,紅旗轎車被設計成高面罩式,滿足要求體面又不要求風阻的需求。我國汽車工業若是能延續紅旗轎車的生產傳統,繼承紅旗轎車的精神遺產,才有可能走上“人間正道”。
再走一小段,我國車廠在中低端車型的制造技術上就可以達到國際水平。自主設計靠的是時間,有些人認為等不到自主研發成功的那天,很多公司就壽終正寢了。但這絕不是我們車廠抄襲的借口。如果不搞自主研發,關廠倒閉只是早晚的問題,自主研發或許會帶來更長更久的機會。當然,除非車廠只想狠賺一筆就關門走人。
外資汽車也要自主研發
不僅國內汽車該做自主研發,外資汽車廠近年以來對本地化的需求也非常迫切,比如日韓兩國的汽車挾相似的亞洲消費喜好,把德國和美國車的市場份額壓得很低。
以日本車款雅閣為例,由于相對便宜和豪華的設計,它一直都在中國中級轎車的銷量榜上名列前茅。雅閣一出現,中國人原本熱愛的桑塔納就出現了銷售下滑。德國的大眾汽車素以實用低調著稱,一直不愿更改德國風格,而抗拒本地化的結果是眼見著日本和韓國車的市場份額不斷上升。2004年,大眾汽車在中國的庫存量達到16萬輛,從20世紀獨占市場80%的份額降到13%,以大約每年10個百分點的速度下降。看到這種局勢,上海大眾汽車開始進行本地化實驗,名為“奧林匹克計劃”。
1.1主動錐齒輪兩圓錐滾子軸承間調整墊片選取此墊片為主動錐齒輪軸承的預緊墊片(圖4)。該墊片控制主動錐齒輪上兩個圓錐滾子軸承的軸向間距,確保在整車狀態下主動錐齒輪上的圓錐滾子軸承正常運行。此墊片若選擇超差,將直接導致主動錐齒輪起動力矩不滿足要求,需要反復拆解主動錐齒輪軸承座總成進行墊片選配,延長了作業節拍、降低了生產效率。
1.2主動錐齒輪起動力矩控制在整車運行狀態下,主動錐齒輪的圓錐滾子軸承正常運行充分發揮其功能,而當此參數不合格時,主動錐齒輪的圓錐滾子軸承會早期失效,導致車橋總成喪失驅動功能。主動錐齒輪的圓錐滾子軸承在一定軸向加載負荷下,轉動主動錐齒輪時,其起動力矩(圖5)必須滿足產品的參數要求。此參數之前的工藝方法為人工手動檢測,誤差較大。在此次工藝開發中消除了人為因素,使用機械自動控制該預緊力,提升了產品質量的保障能力。
1.3主從動齒輪嚙合印跡墊片選取正確選取主從動齒輪嚙合印跡墊片(圖6),是保證減速器中主動錐齒輪與從動錐齒輪正確嚙合的必要條件。只有保證主動錐齒輪與從動錐齒輪嚙合印跡正確,才能充分發揮主從動錐齒輪的傳動功能及效果,否則,將導致主從動錐齒輪早期失效(剝落、斷齒等)。此墊片之前的工藝方法為人工手動檢測后計算需要的墊片厚度值,其誤差較大。若使用機械自動檢測自動顯示需要的墊片厚度值,則可保證主從動齒輪正確的安裝位置,提升產品質量的保障能力和生產效率。
1.4深腔內多連接螺栓自動擰緊要求對深腔(深度>400mm)狹小空間內成組多連接螺栓,設計機械化快速自動擰緊的作業圖3減速器合件總成圖4主動錐齒輪及軸承座總成中調整墊片位置圖調整墊片圖5主動錐齒輪起動力矩示意圖起動力矩方案,保障螺栓預緊力、操作便捷同時滿足生產節拍。
1.5在線檢測需要在線檢測主從動錐齒輪的嚙合印跡、噪聲、速比等。2.1.6作業勞動強度需要將作業勞動強度降低,應達到人均作業負荷下降20%的目標。
2裝配線工藝方案
2.1工藝目標解決工藝設計要保證產品質量檢測數據可追追溯;提高產出率/人•h;保證物流順暢;設備操作安全可靠。
2.1.1年產目標年產目標為8.1萬臺。其中,年時基數為270天,兩班生產時間為15h,設備開動率為85%,單臺所需時間為2.5min。
2.1.2質量目標要求扭矩及起動力矩合格率均達100%,關鍵項具備自動防錯能力,系統數據集成工藝參數可追溯。相關措施:a.軸承裝配:采用靜壓工藝,帶有位移控制和壓力檢測功能。b.螺紋聯結件擰緊方式:采用電動擰緊。c.涂膠:復雜涂膠路徑采用機器人涂膠。d.主被動輪接觸印跡及齒側間隙:采用線外加載試驗方式檢測,具有圖像比對及處理功能,自動調整齒側間隙。e.主從動齒輪印跡墊片選擇:在線檢測,自動顯示。g.主動輪兩圓錐滾子軸承間調整墊片選取:采用選墊機自動選墊。h.主動錐齒輪軸承預緊力:在線自動檢測。i.螺紋件鎖鉚:采用在線機器鎖鉚。
2.1.3物流及工位器具整個生產線的零部件從上裝配線到各工序進行裝配以及減速器總成下線的全過程中,零部件不允許有反復流動現象。工位器具不僅要滿足對零部件儲運的基本要求,還要求具備取用便捷并有效地降低勞動強度、提升生產效率等功能。
2.2工藝方案
根據現有的工藝設計條件(場地面積等)以及裝配線發展趨勢,在充分利用場地空間的同時,須考慮物流順暢,對主動錐齒輪及軸承座總成裝配線、從動錐齒輪差速器總成裝配線以及減速器合件總成裝配線設計了多種工藝布局方案,從中優選了一種方案:主減速器線為“一”字形,主動錐齒輪主軸承座總成和從動錐齒按差速器總成裝配線采用雙環結構并且分別布置在主減速器線的兩側,采用空中輸送線將主動錐齒輪從動錐齒輪差速器總成裝配線輸送到主動錐齒輪及軸承座總成裝配線的作業工位,可在有限的場地空間內即可保證主被動輪的配對裝配,又可保證減速器總成的自動輸送,降低操作人員的勞動強度并提高了生產效率。該工藝方案優點:適合目前狹長的廠房特點;可保證充分利用了現有的場地條件,物流通暢;滿足了設備在線布置的需求;可保證對每個減速器總成進行在線檢測;可實現物料自動輸送,降低工人勞動強度。其缺點:投資較大;采用的新技術較多,技術風險較大。商用車重型減速器裝配線工藝方案布局情況見圖7。
3減速器關鍵技術設備
3.1減速器裝配線工藝流程安裝主動錐齒輪及軸承座總成保證主動錐齒輪起動力矩安裝從動錐齒輪差速器總成安裝減速器合件總成檢測主從動齒輪嚙合印跡、運行噪聲等減速器合件總成成品下線入庫。
3.2關鍵技術設備
3.2.1自動選墊設備自動選擇墊片的設備用于在線自動檢測主動錐齒輪兩圓錐滾子軸承之間的調整墊片。在主動錐齒輪兩圓錐滾子軸承之間放置工藝墊片,對兩圓錐滾子軸承預加軸向負荷,旋轉主動錐齒輪,同時上下移動主動錐齒輪,通過相對位移差自動檢測出主動錐齒輪軸承座總成兩圓錐滾子軸承之間所需的墊片厚度值。自動選擇墊片界面見圖8。
3.2.2壓測機壓測機功能:自動檢測主動錐齒輪的起動力矩,進一步驗證主動錐齒輪兩圓錐滾子軸承之間調整墊片的合理性,該設備自動檢測主動錐齒輪起動力矩的顯示界面見圖9。對兩軸承預加設定的軸向載荷,自動檢測主動錐齒輪的轉動力矩是否符合設定的參數值,“是”則自動判斷合格,“否”則判定不合格并進行聲光報警。對于檢測不合格的產品須更換墊片進行重新操作,以至完全合格。影響自動檢測主動錐齒輪起動力矩一次性合格率的主要因素:軸承自身制造精度、軸承座質量及墊片質量。在進行墊片自動測選(4.2.1)工序中,軸承及軸承座已經包含在被檢測零件系統中,因此墊片的質量是影響主動錐齒輪起動力矩檢測準確性的首要因素。墊片厚度及其平面度超差,都會對主動錐齒輪起動力矩檢測具有較大影響。
3.2.3嚙合印跡墊片設備要正確選取主從動齒輪的嚙合印跡墊片,墊片的安裝位置見圖10。必須對主動錐齒輪軸承座總成的安裝高度值(圖10中“選墊參數值1”)進行檢測。同時要對減速器殼的安裝高度值(圖11中“選墊參數值2”)進行檢測,根據檢測數據計算所需嚙合印跡墊片的厚度值,以此選用墊片。在此減速器裝配線工藝設計中,采用2臺設備分別對軸承座及軸承合件和減速器殼進行自動檢測,自動提取主從動齒輪嚙合印跡墊片的“選墊參數值1”和“選墊參數值2”數據,對此2臺設備數據進行聯機作業,將“選墊參數值1”的檢測數據自動傳輸到減速器殼檢測設備上與“選墊參數值2”進行邏輯運算,自動獲得了主從動齒輪嚙合印跡墊片的厚度值。嚙合印跡墊片檢測界面見圖12。
3.2.4深腔殼體內多連接螺栓連續擰緊采用以不等分變位的4軸擰緊機實現對深腔連接螺栓的擰緊作業,有效地解決了布置在400mm深腔減速器殼體內的軸承座與殼體的8個連接螺栓可靠快速地擰緊裝配,保證了螺栓扭矩,提高了作業效率。
3.2.5參數自動檢測加載運轉試驗機實現了減速器總成在線加載運行的速比、扭矩和空載扭矩等參數的自動檢測,可檢驗嚙合印跡并對嚙合印跡進行自動拍照,以保存備案(圖13)。
3.2.6減速器裝配線3條裝配線均采用自動輸送夾具托盤、作業工位自動準停、設備自動運行的方式進行自動化作業。其中主動錐齒輪及軸承座總成裝配線和從動錐齒輪差速器總成裝配線采用摩擦輪輸送夾具托盤,減速器合件總成裝配線采用精密滾子鏈輸送夾具托盤,提高了作業效率,降低了勞動強度。4.2.7裝配線管理減速器總成裝配線采用MES數據管理系統,采集各線各工位作業數據(選墊值、扭矩值、主動錐齒輪起動力矩等)保存在數據庫中,可實時進行作業數據追溯和進行遠程作業管控,提高了生產現場的管控水平。
4工位器具及物流
現有的工位器具可以儲運物料,但操作者取料困難并勞動強度大,物料磕碰嚴重。新減速器裝配線工位器具在設計之初即對零部件進行分類(大、中、小):減速器殼體、齒輪等列為大型件物料;突緣、軸承座等列為中型件物料;軸承、連接螺栓等列為小型件物料。大、中型物料采用專用料架進行轉載儲運;小型件物料采用設定的標準料盒裝載并送至生產線現場滑移式貨架上。大型件物料架周轉周期為0.5~1h;中型件物料架周轉周期為1.5~2h;小型件物料架周轉周期為4h;根據作業需求確定工位器具結構,然后再確定零部件包裝方式。通過對物料包裝方式及物料上線方式的管控,實現了定時定量的物料配送,減少34%的物流車輛運行成本,裝配現場的在制品數量降低62%。新減速器裝配線工位器具在現場使用后,操作者取料步行數均在2步以內,可直立便捷取用物料,人均作業負荷≤20N•m,相比早期設計的減速器裝配線作業負荷下降82%,降低了操作者勞動強度,提升了生產效率。
5結論