汽車工廠的工程設(shè)計(jì)研究論文

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1汽車工廠沖壓車間的工程設(shè)計(jì)

1.1工藝設(shè)計(jì)的主要原則

（1）遵循工藝規(guī)程原則。汽車工廠沖壓車間的布局設(shè)計(jì)必須按照工藝的要求進(jìn)行合理配置，從而滿足汽車加工的需要。（2）最小距離移動(dòng)原則。汽車工廠沖壓車間設(shè)計(jì)要充分考慮到成本與效率因素，搬運(yùn)線上的各項(xiàng)操作程序之間要保證短距離，物流和人員的流動(dòng)也要保持經(jīng)濟(jì)距離，從而可以大大節(jié)省物流時(shí)間和成本。在汽車零部件加工過程中，通過不斷優(yōu)化加工流程，保證整個(gè)加工過程合理有序，不會(huì)發(fā)生混亂。（3）直線前進(jìn)原則。汽車工廠沖壓車間要求機(jī)器上安排操作的流程按照材料加工或裝配過程的順序進(jìn)行，避免迂回和倒流，盡量按直線型流水布置。（4）充分利用空間和場(chǎng)地原則。沖壓車間內(nèi)場(chǎng)地有限，人員、設(shè)備和物料較多，在加工過程中要盡可能物盡其用、節(jié)約用地。（5）生產(chǎn)均衡原則。維持各種設(shè)備和工位生產(chǎn)的均勻進(jìn)行，必要時(shí)設(shè)置緩沖區(qū)以協(xié)調(diào)各個(gè)工位。（6）盡量簡(jiǎn)化搬運(yùn)作業(yè)，減少搬運(yùn)環(huán)節(jié)原則。在汽車工廠沖壓車間內(nèi)，汽車加工生產(chǎn)用的物料搬運(yùn)要使用專門的設(shè)備和容器，按照科學(xué)的操作方法進(jìn)行作業(yè)，讓整個(gè)物料運(yùn)輸過程盡量簡(jiǎn)化和高效，提高系統(tǒng)的物流可靠性。

1.2主要生產(chǎn)設(shè)備的選型

在選擇車身沖壓車間設(shè)備時(shí)應(yīng)遵循以下原則：(1)在汽車工廠沖壓車間內(nèi)使用的設(shè)備要符合國家環(huán)保和節(jié)能要求，要有正規(guī)的進(jìn)貨渠道。防止劣質(zhì)設(shè)備進(jìn)入車間導(dǎo)致加工過程出現(xiàn)差錯(cuò)。(2)所選用的設(shè)備應(yīng)結(jié)構(gòu)合理，操作起來也比較方便，技術(shù)工藝上比較成熟和合理，尤其是安全性能要達(dá)標(biāo)，避免給汽車零部件或者操作人員帶來傷害。(3)在設(shè)備選型上要符合企業(yè)實(shí)際情況，并充分考慮企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展?fàn)顩r，不能過于超前選擇那些十分先進(jìn)卻并不實(shí)用的設(shè)備，也不能選用那些目前可以滿足使用，但很快就會(huì)淘汰的設(shè)備，看似節(jié)省了成本，實(shí)則給企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。目前，汽車工廠沖壓車間中主要的設(shè)備主要有：(1)開卷落料設(shè)備。開卷落料線是一種常用于汽車行業(yè)表面覆蓋件卷板的開卷、清洗涂油、校平、落料和碼垛的板材加工設(shè)備，其功能是向沖壓線提供料片，目前在發(fā)達(dá)國家的汽車制造廠中已普遍采用。（2）沖壓線設(shè)備。1）板料拆垛系統(tǒng)是完成板料自動(dòng)上線中的重要部分，一套完整的沖壓自動(dòng)化拆垛系統(tǒng)主要由兩個(gè)部分組成：一是垛料機(jī)，垛料機(jī)有兩臺(tái)，兩臺(tái)之間形成聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)，當(dāng)其中一臺(tái)沒有料時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)的切換到另一臺(tái)繼續(xù)工作，保證了工作效率。二是移載機(jī)。移載機(jī)的主要功能是物料的運(yùn)輸，垛料機(jī)作業(yè)完畢后系統(tǒng)將物料送到輸送帶上，然后穿過清洗機(jī)、涂油機(jī)送到達(dá)對(duì)中臺(tái)。2）清洗、涂油系統(tǒng)，板料運(yùn)輸至清洗機(jī)，要經(jīng)過多道清洗工序，將板料表面上的雜質(zhì)清除干凈。然后進(jìn)行涂油處理，形成表面一層油膜，油膜對(duì)于防止板料被腐蝕具有重要作用，而且也可以大大延長材料的使用壽命。3）壓力機(jī)設(shè)備。壓力器是汽車工廠沖壓車間最關(guān)鍵的設(shè)備，在節(jié)能降耗的大環(huán)境下，汽車工廠沖壓車間大多使用機(jī)械壓力機(jī)。盡管與油壓機(jī)相比，機(jī)械壓力機(jī)的制造成本要高不少，但同時(shí)其生產(chǎn)節(jié)拍也是油壓機(jī)的兩倍左右。而且從長遠(yuǎn)看，機(jī)械壓力機(jī)的生產(chǎn)能耗和后期的維修養(yǎng)護(hù)成本都比較低，因此是車身沖壓車間不錯(cuò)的選擇。

1.3土建設(shè)計(jì)

汽車沖壓車間荷載較大，因此對(duì)土建的設(shè)計(jì)要求比較高。（1）車間規(guī)模設(shè)計(jì)。汽車沖壓車間的規(guī)模根據(jù)壓機(jī)的形式來具體設(shè)計(jì)，一般而言，沖壓車間壓機(jī)有三種三模形式，分別是左右、前面以及側(cè)面上模，這三種形式比較起來，前面上模對(duì)車間面積要求最小，一些跨度在15m或以上的廠房都滿足生產(chǎn)要求。側(cè)上模比前面上模所需要的車間面積稍大，一般21m或以上的廠房也都滿足要求。左右上模所需要車間面積最大，而且這種壓機(jī)形式也是目前汽車沖壓車間最常見的形式，一般要求車間跨度在24m以上，不然鏟車運(yùn)輸起來就不方便。車間的長度也是根據(jù)壓機(jī)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般全自動(dòng)沖壓生產(chǎn)區(qū)域所需長度為60m。車間的高度設(shè)計(jì)中，除了考慮壓機(jī)的形式外，還要充分考慮行車高度。（2）壓機(jī)基礎(chǔ)。沖壓車間內(nèi)自動(dòng)化壓機(jī)線的基礎(chǔ)是一項(xiàng)非常重要的土建內(nèi)容，其形式有獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、地下室基礎(chǔ)三種形式。獨(dú)立基礎(chǔ)為壓機(jī)線上的每臺(tái)壓機(jī)均獨(dú)立設(shè)基礎(chǔ)，壓機(jī)之間不連通，因此每臺(tái)壓機(jī)的廢料都是獨(dú)自運(yùn)輸處理，盡管這種形式成本較低，但對(duì)物流帶來不利的影響，最終也會(huì)增加成本支出，因此逐漸被淘汰掉；條形基礎(chǔ)是將每臺(tái)壓機(jī)基礎(chǔ)貫通布置，并在基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)廢料輸送和收集廢料，由于這一形式使廢料物流與生產(chǎn)物流完全分開，故目前較常用；地下室基礎(chǔ)使壓機(jī)基礎(chǔ)成為一個(gè)大空間，除布置壓機(jī)設(shè)備、廢料輸送線外還可布置公配設(shè)施及部分維修區(qū)域，使車間使用面積大大增加，但由于造價(jià)過高，目前使用也不多。

2結(jié)語

總之，在進(jìn)行汽車沖壓車間設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮各方面的因素。尤其是針對(duì)汽車沖壓車間荷載較大、基礎(chǔ)較深的實(shí)際情況，從設(shè)備選型、土建設(shè)計(jì)等方面入手，在充分了解設(shè)備的性能和基礎(chǔ)尺寸的前提下，對(duì)沖壓車間在設(shè)計(jì)中所涉及的幾個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，最終不僅要滿足工藝和質(zhì)量的需要，還要節(jié)約能耗、降低成本，使經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最佳。

本文作者:李彬工作單位:中國汽車工業(yè)工程公司