Как ремонтировать автомобиль
Организация сборки автомобилей
Организация сборки автомобилей. Общую сборку автомобилей производят либо на универсальных рабочих местах при небольшом объеме производства и многономенклатурной производственной программе, либо на потоке в случае специализированных предприятий со значительным объемом производства. Общая сборка на ремонтном предприятии должна производиться в той же последовательности и с той же тщательностью, как и сборка нового автомобиля.
Сборка на универсальных рабочих местах характеризуется неподвижностью собираемого автомобиля, к которому подаются все составные части. Такая организация сборки требует продолжительного времени и сборщиков высокой квалификации.
Поточная сборка осуществляется при принудительном передвижении собираемого автомобиля. Автомобиль перемещается конвейером, на котором производится процесс сборки. Движение конвейера (непрерывное или периодическое) принимается в зависимости от размера производственной программы, такта выпуска, сложности сборочных операций и других технологических факторов. Отрезок времени между выходом со сборки двух готовых автомобилей называется тактом сборки.
Характерными для поточной сборки автомобиля являются следующие признаки:
за рабочим местом закреплена определенная сборочная операция;
собранный на предыдущем рабочем месте автомобиль передается на следующую операцию немедленно по окончании предыдущей;
на всех рабочих местах сборочной линии работа синхронизирована и производится по выбранному такту;
Процесс сборки автомобиля начинается, как правило, с установки рамы автомобиля на подставки при сборке на универсальных рабочих местах или на подвижные тележки при поточной сборке. Затем на базовую сборочную единицу (раму) устанавливают в строгой технологической последовательности все основные узлы и агрегаты: передний и задний мосты, карданную передачу, рулевое управление, двигатель в сборе с коробкой передач, радиатор, кабину, колеса и остальные узлы, механизмы и детали. В процессе сборки выполняются необходимые регулировочные работы.
При сборке необходимо обращать внимание на строгое центрирование агрегатов относительно друг друга, так как несоблюдение этого условия приводит к чрезмерному износу отдельных агрегатов и их преждевременному выходу из строя в процессе эксплуатации.
Общая сборка и сварка кузовов легковых автомобилей
На этом заключительном этапе изготовления «черного» кузова окончательно определяют все его геометрические размеры и подготовляют поверхность для дальнейших операций. Разрабатывая технологию, особенно важно правильно расчленить кузов на основные узлы, из которых окончательно собирают кузов, с учетом следующих условий: сборка кузова из минимального числа крупных узлов; возможность применения точечной сварки для прихватки в приспособлении; возможность применения механизированных способов точечной сварки; возможность окончательной сварки кузова в свободном состоянии без нарушения его геометрии.
Например, окончательно кузов легкового автомобиля без навесных деталей ГАЗ-20 «Победа» собирался из 11 узлов, кузов ГАЗ-21 «Волга» — из 7 крупных узлов, а кузов автомобиля ГАЗ-24 «Волга» всего из 6 узлов (рис. 36). Кузов автомобиля ВАЗ-2101 «Жигули» также состоит из 6 крупных узлов.
Рис. 36. Основные узлы кузова легкового автомобиля ГАЗ-24 «Волга»: 1 — основание кузова (пол); 2, 3 — правая и левая боковины; 4— узел переднего окна; 5 — узел заднего окна; 6 — крыша
При комплектовании отдельных узлов важно обеспечить образование жестких проемов кузова в узлах. Примером этого может быть применение цельноштампованных боковин в кузовах различных по классу и размеру моделей автомобилей.
Необходимо стремиться к более широкому применению наиболее производительных способов точечной, шовно-точечной и рельефной сварки, вызывающих минимальное коробление. Лучшее качество можно получить, если удается сварить узлы обычными нахлесточными или фланцевыми соединениями. Детали кузова изготовляют из сталей различных толщин. Если отношение толщин превышает допустимые пределы для одного режима, то в условиях поточного производства применяют разные машины или машины, работающие на двух или трех режимах.
В конструкциях кузовов встречаются закрытые сечения, где точечная сварка возможна только с косвенным токоподводом. Это места соединения элементов кузова с полом и некоторыми соединениями по проему ветрового окна и проему дверей, которые молено осуществлять и на обычных подвесных точечных машинах, распорными пистолетами или на многоэлектродных машинах.
Применение однополюсных сварочных пистолетов даже при небольшом выпуске изделий нецелесообразно. Сравнительно небольшие усилия сжатия, которые может создать сварщик, приводят к неустойчивому качеству сварки и быстрому утомлению рабочего. Наиболее неудобна точечная сварка в нижней части кузова, для выполнения которой чаще всего применяют многоэлектродные машины. Такую операцию можно выполнять клещами с пневмоприводом, смонтировав их на стационарной подвесной тележке.
В некоторых конструкциях кузовов и кабин автомобилей сточный желобок представляет собой отдельную деталь. Его сварку с крышей в большинстве случаев выполняют при сборке и окончательной сварке кузова (рис. 37). В некоторых конструкциях (рис. 37, а, б, в, е) желобок приваривают к фланцам крыши и усилителям проема ветрового окна. Поскольку в месте сварки образуется три толщины металла, это соединение получают в два этапа: шовно-точечной сваркой соединяют только крышку с деталями проема, а желобок приваривают точечной сваркой к отбортовке крыши. Желобок не является силовым узлом и его изготовляют из низкоуглеродистой стали толщиной 0,5—0,6 мм.
Рис. 37. Соединение сточного желобка с деталями кузова
Некоторые кузова не имеют отдельного сточного желобка. Его роль выполняют детали, образующие дверной проем (рис. 37, г, д). В этом случае детали изготовляют из металла толщиной 0,8— 0,9 мм, так как деталь несет большие силовые нагрузки. При такой конструкции узла отсутствует источник интенсивной коррозии в местах сопряжения желобка с крышей. Иногда это место дополнительно защищают от коррозии путем нанесения пластмассы (рис. 37, а, б). Операция выполняется после фосфатирования и грунтовки кузова.
Кромка крыши большинства современных автомобилей отфланцована наружу. Это создает благоприятные условия для сварки желобка с крышей. В зависимости от конструкции боковины и общей технологии это соединение выполняют при изготовлении крыши или чаще при общей сварке кузова шовно-точечной сваркой на подвесных шовных машинах (вместо точечных).
Такой способ позволяет в большей степени автоматизировать процесс сварки, увеличить производительность, в результате чего не расходуется время на сжатие и обратный ход электродов после сварки каждой точки. Сварка и передвижение электродов происходят при постоянном усилии сжатия на электродах. Ролики машины плотно прижимают металл в течение всего процесса сварки. Деформация листов уменьшается (рис. 37, з). Шаг между точками выдерживается постоянным, точки располагаются на одной линии. Все это позволяет значительно улучшить декоративный вид соединения и даже сваривать лицевые поверхности без специальной обработки.
При шовно-точечной сварке шаг между точками различный. Если кузов после сварки грунтуется окунанием, а еще лучше с применением электроосаждения грунта (электрофорез), то вполне достаточен шаг 15 мм. Для сопряжения крыши с желобком (рис. 37, ж) возможна лишь точечная сварка. На подвесных точечных машинах при их ручном управлении не удается обеспечить равномерного шага между точками и нормального расположения электродов к поверхности деталей, поэтому внешний вид соединения ухудшается, что недопустимо для лицевых поверхностей, особенно легковых автомобилей. Лучшие результаты можно получить, если для передвижения клещей использовать роботы. Шаг между точками составляет 15—25 мм. Для шовно-точечной сварки применяют специальные клещи, питаемые от обычных подвесных точечных машин.
Сборку и сварку кузова осуществляют в сложных приспособлениях, называемых на автомобильных заводах главными кондукторами. От конструкции приспособления зависит точность размеров кузова и производительность. Для обеспечения более высокой точности узла целесообразна сборка в одном кондукторе. В зависимости от условий производства применяют стационарные или передвижные приспособления. Более высокая точность кузова достигается в стационарных приспособлениях, конструкция которых может быть выполнена более жесткой. В такие припособления можно вмонтировать машины для точечной сварки распорными пистолетами, а при значительном объеме сварки многоэлектродные машины. Это особенно важно при сборке и сварке кузовов несущей конструкции, так как в нижней его части сосредоточен большой объем сварочных работ. При такой технологии на окончательную сварку в свободном состоянии остается меньший объем, и кузов получается более стабильным по геометрическим размерам.
За последнее время в целях обеспечения более высокой производительности главные кондуктора изготовляют с одной или двумя выносными загрузочными позициями.
На некоторых предприятиях кузова собирают без жестких кондукторов на специальном шаговом конвейере со значительно меньшим количеством фиксаторов, прижимов и зажимов. Это позволяет распределить фронт работ и увеличить производительность труда, однако точность размеров кузова при такой технологии ухудшается. На кондукторах обычно работает бригада из четырех-шести человек, которые собирают и сваривают кузов в приспособлении в нескольких сотнях точек с производительностью до 20 кузовов в час.
Общая организация линии сборки и сварки зависит от масштабов производства и конструкции кузова, выбранной технологии, конструкции сборочно-сварочных приспособлений и применяемого оборудования. При мелкосерийном производстве кузова собирают и сваривают в стационарных приспособлениях. Окончательную сборку осуществляют в свободном положении также на стационарных рабочих местах. В массовом производстве для расширения фронта работ увеличивают число рабочих мест.
Сборку и сварку легкового автомобиля ГАЗ-24 «Волга» (рис. 38) выполняют на шести стационарных сварочных кондукторах. На сборку поступает шесть крупных предварительно собранных узлов (рис. 36). Главный кондуктор (рис. 39) имеет большие размеры и более сложную конструкцию. Он отличается от обычных принятых конструкций тем, что снабжен тележкой 1, на которой закреплены узлы фиксации 2 основания кузова 3. Тележка выдвигается из кондуктора для удобства установки пола, затем перемещается в горизонтальной плоскости и поднимается до сопряжения пола с другими узлами кузова, первоначально зафиксированными в приспособлении (авт. свид. № 239466). Это позволяет расширить фронт работ, улучшить условия закладки отдельных узлов в кондуктор, когда еще отсутствует основание кузова, а также устранить влияние этого основания на общую геометрию кузова, особенно на размеры его дверных проемов.
Рис. 38. Конструкция кузова легкового автомобиля ГАЗ-24 «Волга»
Рис. 39. Схема главного кондуктора для сборки и сварки кузова автомобиля ГАЗ-24 « Волга»
Основанием приспособления служит литая из серого чугуна плита 8 с ребрами жесткости. В центре этой плиты имеется вырез, в котором размещается тележка 1 с полом кузова 3. Тележка длиной 4,2 м передвигается по рельсовому пути на 12 м посредством электропривода через редуктор и цепную передачу. Положение тележки точно определяется четырьмя выдвинутыми фиксаторами с пневмоприводом 4. В рабочем положении тележка вместе с зафиксированным полом кузова поднимается на 200 мм винтовым механизмом также с приводом от электродвигателя.
На общей плите с двух сторон кондуктора установлены салазки 6, на которых смонтированы стойки, несущие узлы фиксации и крепления левой и правой боковин кузова. Вся эта система передвигается по направляющим 5 гидроцилиндром 7 на длину 0,6 м. Аналогичное устройство 9 смонтировано на плите в задней части приспособления, в котором фиксируется узел проема заднего окна кузова. Этот узел передвигается в рабочее положение тем же гидроцилиндром. Узел переднего ветрового окна дополнительно фиксируется съемным приспособлением и подается на сборку подвесным устройством. Для фиксации и крепления узлов кузова в приспособлении широко используются пневматические прижимы.
На кондукторе кузова собирают в такой последовательности. Вначале фиксируют проем заднего окна, затем боковины и проем переднего окна. Подавая узлы с фиксирующими устройствами в рабочее положение, собирают и сваривают с крышей всю оболочку кузова. До подачи пола с тележкой сварщику представляется возможность удобно работать внутри оболочки кузова. Затем подается пол с передней частью и подмоторной рамой, образующей с оболочкой кузов в сборе без навесных узлов. Дальнейшую работу выполняют снаружи кузова, где сваривают в основном удобные фланцевые соединения.
Всего приспособление имеет 95 опорных точек фиксации и 60 прижимов преимущественно с пневмоприводом. Общая масса кондуктора 12 т. Конструкция этого кондуктора позволяет выполнять в приспособлении большой объем сварки (до 500 точек), для чего имеется шесть подвесных машин. Этому способствует максимальное удобство работы на этом оборудовании, так как фиксирующие устройства имеют небольшие размеры и рационально расположены. Бригада из трех сборщиков и сварщиков может собрать и сварить три-четыре кузова в час.
Главный сборочный кондуктор ВАЗа имеет сложную конструкцию, но и более высокую производительность. Кондуктор проходного типа с челночной загрузкой. Для увеличения производительности в приспособление встроена многоэлектродная машина.
Система толкающих конвейеров 6 (рис. 40) подает подвеску с комплектом узлов кузова к передвигаемой тележке 1 приспособления на позиции загрузки. Подготовленные к сборке узлы вручную передвигают с подвески на тележку и фиксируют прижимами. Цепным приводом тележка передвигается на позицию для сварки. Здесь узлы окончательно зажимаются зажимными устройствами и свариваются точечной сваркой на многоэлектродной машине в 96 точках. Остальные 182 точки свариваются на подвесных машинах, удобно размещенных около главного кондуктора.
Рис. 40. Схема главного кондуктора для сборки и сварки кузова легкового автомобиля BA3-2101 «Жигули»:
1 — кондукторная тележка на позиции загрузки-разгрузки; 2 — опускная секция подвесного толкающего конвейера; 3 — подвесные сварочные машины; 4 — кондукторная тележка на позиции «сварка»; 5 — сборочный кондуктор с многоэлектродной сварочной машиной; 6 — подвесной толкающий конвейер
После окончания цикла тележка кондуктора перемещается на первоначальную позицию, где кузов автоматически устанавливается на подвеску толкающего конвейера, подвешенную на опускной секции 2, и подается на линию окончательной сварки. В то время как одна секция находится на позиции сварки, другая занимает позицию разгрузки, где происходят съем готового изделия и разгрузка очередного комплекта узлов. Это позволяет сократить вспомогательное время сборки, так как эти операции выполняются в течение основного времени сварки.
Бригада из шести сборщиков и сварщиков, работая на главном кондукторе, собирает и сваривает до 100 кузовов в смену.
В отличие от традиционной технологии сборки и сварки кузовов легковых автомобилей в стационарных или передвижных кондукторах на АЗЛК каркас кузова автомобиля «Москвич-412» собирается и сваривается на механизированной поточной линии. Все операции расчленены на 13 позиций. На пяти позициях поточной линии установлены фиксирующие приспособления с быстродействующими откидными каретками. Вдоль линии смонтированы подвесные точечные машины для прихватки и сварки собираемых узлов. Все рабочие места соединены единой транспортной системой.
Подача комплектующих узлов механизирована с помощью конвейеров электроталей, обеспечивающих автоматическое адресование узлов на сборочно-сварочные позиции. В конце линии установлена многоэлектродная машина для сварки кузова в 144 точках. Производительность линии 52 кузова в час. Линию обслуживают 27 операторов.
При высоком темпе производства целесообразна автоматизация сборки и сварки кузова.
Линия, построенная для производства кузовов автомобилей «Фольксваген-1200» (рис. 41, а), имеет 16 позиций, на которых многоэлектродные машины сваривают кузов, после чего он следует на линии дальнейшей сборки. Кузов этой модели автомобиля имеет облегченную конструкцию пола, так как он в дальнейшем крепится к раме болтами. На первых трех позициях линии поступающие заднюю и переднюю части кузова соединяют в приспособлении, транспортируют на многоэлектродную машину и сваривают точечной сваркой в специальных приспособлениях, фиксирующих размеры проемов дверей. На этой операции кузов получает дополнительную жесткость.
Рис. 41. Автоматическая линия сборки и сварки кузовов легкового автомобиля «Фольксваген-1200»
На следующей позиции (рис. 41, б) крышка, подаваемая на сборку подвесным конвейером, захватывается специальным приспособлением и укладывается на поворотное устройство, с которого снимается специальными захватами, расположенными на консоли. Затем приспособление разворачивается на 180°, и крыша предварительно устанавливается на кузов. На последующих семи позициях кузов сваривается на многоэлектродных машинах, и после контрольных операций в конце линии переносится для дальнейшей сборки с навесными деталями на параллельную линию.
Для этой линии характерно поперечное движение кузовов, что значительно уменьшает ее протяженность.
