浅析汽车制造技术-正文解读

第一章概述

1.1 本课题的研究内容介绍

本课题是针对国外汽车制造技术的发展现状及趋势，主要根据汽车随时间的不断推进在制造技术上更新的论述为主。论述的主要内容包括对汽车的现代制造技术、汽车主要零部件的现代制造技术及汽车制造技术发展的新趋势概述。主要包括汽车的车身制造、车身涂装、整车装配及主要零部件的制造以及加工方法。主题是随时代的更新对国外汽车制造技术的发展的概述。

1.2 课题研究的意义

随着科学技术的飞速发展，汽车市场发生了巨大的变化。在国际汽车市场上，每个生产厂家都面临巨大的市场竞争的压力。制造厂厂家为了提高对制造行业的适应性，满足快速多变的市场需求，汽车行业的各研发部门在不断的研究和创新，在探索中寻找新的发明。各销售商也根据汽车市场的不断变化对营销策略也不断的更新和变换，为了吸引更多的顾客来买自己的产品。目前用户对汽车的要求越来越高，如对汽车的质量、性能、美观、舒适度和安全都提出了高标准的要求,但同时还要求货真价实，适合普通再普通的消费者也能买的起，这样汽车制造商将面临更大的压力来满足用户的所提的要求。

经济全球化和国际合作与分工进程的推进，合作、合资生产汽车的步伐日益加快，从而加速了汽车技术特别是汽车电子控制技术的移植与推广轿车的车型与新技术应用水平逐步与国际接轨，汽车高新技术特别是电子控制技术不胜枚举。汽车营销与维修服务也紧随国际潮流，各大品牌的“4S”企业应运而生。新的汽车产业政策、汽车贷款、汽车召回制度、道路交通安全法等制度法规定是汽车发展的助燃剂。

1.3 目前市场汽车制造技术的现况

众所周知，汽车已经成为集机械、电子、信息与控制技术与一体的机电一体化产品，同时又是具有智能信息管理系统的机器人。随着IT业的进一步发展，汽车的智能化与网络化程度将越来越高。

这实际上就是要求设计的汽车恰如其分地适合于不同的用途和不同的环境，如商务车、私家车、山村环境以及城市环境多发面的要求，并以有竞争性的成本和速度制造出来。只有这样，一个汽车制造厂才能在激烈的竞争中获得好的成绩和立足之地。所以，当对汽车制造的成本问题给予应有的考虑同时，也应该不断的探索新的变革和采用现代化高科技制造技术的可能性以便使新生产出的各种型号的汽车都能达到质量标准、生产率和多品种的目标。同时，也应满足缩短试制周期的需要。这就要求能在更短的时间内，完成全部的更为复杂的制造工艺过程。

因此，汽车发展的重点是实现制造和生产过程的智能计算机辅助工艺计划、规划、控制和完善的管理制度，并且采用全自动化的生产系统体制，以便使新的产品质量达

到高度的一致性。

自动化的生产控制和质量管理系统可提供有关制造状况的最新数据，并能直接指出制造过程中所出故障的原因，以便及时的更新和完善。

第二章汽车的现代制造流程

汽车制造过程中要用到钢铁、玻璃、橡胶、塑料等各种材料和电、化学等众多领域的技术。汽车产业可以说是集合了各个领域，形成一座产业山脉。它有利地推动了经济发展，同时，又为生活带来了便利。

汽车产业的发展会推动其他很多的发展。为什么呢？因为汽车中要用到各种各样的材料和零部件，从钢铁到纸张一应俱全。如果细数汽车零部件的话，其数量能达到2万至3万个。其中包括很多国外制造的零部件，而且国外零部件的数量每年都在增加。

那么汽车制造的流程是怎样的呢？

2.1调查、策划、设计

这是制造汽车的第一步。

1.从各个方面调查人们需要什么样的汽车。

2.在调查的基础上，制定计划，看做成什么样的汽车为好。

3.通过这一步，让头脑中描绘的汽车具有实际形状。画出草图，制作模型，确定设计，并利用计算机对结构、零部件进行设计。汽车从制定计划到实际生产，大约需要2至4年时间。

2.2试制、测试

根据设计，试制样车。样车也叫做测试车，样车要接受多达数百项的测试。通过反复的试制和测试，对样车进行改进，做成更为完美的成品。通过全部测试之后，就可以在工厂生产了。

图2-1在测试跑道上进行"高速行驶测试" 图2-2检查车身强度的"碰撞测试" 2.3工厂生产

汽车的车身和发动机等主要零部件在汽车工厂进行生产，其它零部件在关联工厂进行生产，当然有些发动机也是在专业的发动机制造厂制造后运到汽车制造厂的。将所有零部件集中到汽车工厂后，进行组装制造整车。

第三章汽车制造四大工艺

在汽车制造业中，冲压、焊装、涂装、总装合为四大核心技术(即四大工艺)。

注：工艺即加工产品的方法(手段、过程)。是利用生产工具对原材料、毛坯、半成品进行加工改变其几何形状、外形尺寸、表面状态和内部组织的方法。

从结构上看，轿车属于无骨架车身，它的生产工艺流程大致为：

3.1 冲压工艺

冲压是汽车车身制造所有工序的第一步。先是把钢板在切割机上切割出合适的大小，这个时候一般只进行冲孔、切边之类的动作，然后进入真正的冲压成形工序。每一个工件都有一个模具，只要把各种各样的模具装到冲压机床上就可以冲出各种各样的工件，模具的作用是非常大的，模具的质量直接决定着工件的质量。

汽车制造中有60%～70%的金属零部件需经塑性加工成形，冲压加工是完成金属塑性成形的一种重要手段，它是最基本、最传统、最重要的金属加工方法之一。汽车冲压工艺技术如车身上的各种覆盖件、车内支撑件、结构加强件，还有大量的汽车零部件，如发动机的排气弯管及消声器、空心凸轮轴、油底壳、发动机支架、框架结构件、横纵梁等等，都是经冲压成形，冲压工件的制造工艺水平及质量，在较大程度上对汽车制造质量和成本有直接的影响。

冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料，模具和设备是冲压加工的三要素。冲压加工是一种金属冷变形加工方法。所以，被称之为冷冲压或板料冲压，简称冲压。它是金属塑性加工（或压力加工）的主要方法之一，也隶属于材料成型工程技术。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下：

1. 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。

2. 冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。

3. 冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到

汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。

4. 冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。

制作冲压件的板料中，有97%是条料形式提供的。一般要分几步才能使为成品冲压件。它们是在冲压线中各床上完成的。通过机械式送料机构或机器人，把工件从一台冲床送到另一床。为使平整的仪表面板成形，常使级进模冲床。利用模具的住复进给机构，将移动，从而使循环时间缩短50%，这备占地面积小，投资少。

冲模及冲压件的质量，主要取所采用的技术手段及其使用经验。CAD/CAM技术的目的不仅是为了质量，而且也为了减少开发工作所需时间。它的内容从记录汽车车身模型的几何数据开始，经过做样件、样板和模板，确定生产工艺过程和制作加工图，直到数控加工冲压工具。

小轿车的车身，车架及车圈等零部件都是冲压加工出来的。下图是某一汽车冲压生产车间。

图3-1汽车冲压生产车间

3.2焊装工艺：

汽车车身壳体是一个复杂的结构件，它是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢，所以焊接装焊是车身成形的关键，是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。

冲压好的车身板件局部加热或同时加热、加压而接合在一起形成车身总成。在汽车车身制造中应用最广的是点焊，焊接的好坏直接影响了车身的强度。汽车车身是由薄板构成的结构件，冲压成形后的板料通过装配和焊接形成车身壳体 (白车身)。

车身的制造技术离不开焊接技术的辅助，而焊接的特点是被焊接工件变形的极小，零件的装配间隙很小，对零件和工装的精度要求较高。过去，在多点焊接工厂内，按车型焊接车身被看作是最经济的制造方法。但是，现在出现了采用柔性系统的方式，

利用工业机器人进行点焊。该工艺主要用于车顶焊，其应用可以减噪和适应新的车身结构设计。如今，德国大众公司也已在AudiA6、Passat等车顶采用了此项技术；欧洲各大汽车厂的激光器绝大多数用于车顶焊接。另外，车身(架)激光焊可以提高车身强度、动态刚度。奔驰公司首先在C级车后立柱上采用了激光填丝焊接；事实证明，把按车型号进行定位焊接和柔性焊接结合起来的方法是非常有效的。在这种设备上焊接的车身，尺寸精度高于全部采用工业机器人的车身焊接线。这种技术的优点是：

1.生产各种车型的柔性大。在同一条线上，可以同时焊接几种不同车型系列。整个产品系列都可达到最大生产率，从而避免了生产个别车型系列时生产能力的过剩。

2.生产未来车型的柔性大。当生产新车型时，大部分设备仍可继续使用。只有传送系统和焊接工位需要改动。

3.改变产量的柔性大。通过增加工业机器人，可使循环时间进一步缩短，所花的时间和资金都很少。

4.投资少。与普通技术相比，对一种车型而言，采用柔性车身生产设备所需费用约少20%。在车身生产的各种工步之后，由中央测量站实施质量控制。两个专门用于测量的工业机器人按照规定的检查程序，扫描检测整个车壳。测出超差的分析结果直接转换成焊接设备的修正参数。此外，设备的工作能力还反映消除次品所需的时间。采用电子诊断系统有助于分析次品产生的原因，把有关次品的信息用一般维修人员都懂的语言显示在屏幕上。

图3-2汽车焊接生产线

3.3涂装工艺

涂装有两个重要作用，第一车防腐蚀，第二增加美观。涂装工艺过程比较复杂，技术要求比较高。主要有以下工序：漆前预处理和底漆、喷漆工艺、烘干工艺等，整个过程需要大量的化学试剂处理和精细的工艺参数控制，对油漆材料以及各项加工设备的要求都很高，因此涂装工艺一般都是各公司的技术秘密。

图3-3 汽车涂装生产线

涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理是汽车涂装的四大要素，相互之间相辅相成，促进了涂装工艺和技术的进步与发展。21世纪被称为面向环境的新世纪，环境保护倍受全球关注，并已成为人类最迫切研究的课题。汽车车身及其零部件的涂装是汽车制造过程中能耗最高且产生三废最多的环节之一。因此，减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。

近十多年来，涂装工艺及设备的进步主要体现在环保型涂装材料的应用，减少废水、废渣的排放，降低成本，优化汽车生产过程等几个方面。由于涂装材料的进步，车身涂层体系的设计也有了革命性的进展，几种典型的新涂装体系及新技术已经或即将用于工业生产。我国目前的涂装工艺及设备总体相当于欧美10年前的水平，有些企业在新涂装线上采用了一些当今国际先进水平的新设备。车身的喷涂利用的是静电高速回转喷雾装置，涂敷厚层腻子和表面涂漆，这种装置的利用率达到80%。通过跟踪系统和沿着车身移动的工业机器人，对发动机盖、行李箱盖、门槽和车轮拱圈喷漆。采用这种技术，可使喷漆间的穿堂风大为减少。因此，原来用于干燥室处理废气的空气净化设备，在这里也能应用。工业机器人也可用于汽车下底盘的聚氯乙烯保护涂层和发动机隔板的聚氯乙烯封焊。

今天，塑料在汽车外皮上的应用已越来越多。研制出的一些材料和工艺已能用在一般的车身喷漆工艺过程中。在这些塑料上静电喷漆时，必须提供导电的底漆。

为了优化生产过程，现在用计算机来仿真喷漆车间的复杂过程。在这种系统的帮助下，就可决定中间存储区的容量，也可分析缺陷和评价新过程的组成。仿真系统是改造制造部门的得力手段。

如图3-4是一款福特车车身涂装的的效果图，从表面上看给人一种很舒适的感觉。

3.4汽车总装

汽车是一种复杂的机械产品，主要由发动机、底盘、车身和电器四大部分总成。

底盘部分又由传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统、操纵系统、燃油供给系统等组成。按组成汽车的大总分分为发动机总成、车架、后桥总成等。拿一辆中型卡车来说总装配的零部件、总成500多种、6000多件。总装配是整个汽车制造过程的最后阶段，是一项相当复杂的工作。汽车整车的质量最终是由总装配来保证的。为如果装配不当，即使所有零件的加工质量都合格也难以获得符合质量要求的产品；反之，若零件加工的质量不够高，却可以通过制定合理的装配方法，使产品质量合格。由于汽车总装配所花费的劳动量很大、占用时间多、占用场地大，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、市场营销等均有直接影响。因此，必须高度重视汽车整车的总装配工作。

图3-4 福特车涂装效果图

图2-5汽车总装生产线

大多数被装配的零件刚度都不大，所以装配时就要求完成复杂而多样的运动。由于用户的要求极不相同，加之对采购要求很高，所以，迄今总装配的自动化发展很慢。

不过，在不同的车型设计和生产工艺的条件下，实现约30%的自动化还是可行的。如果想提高机械自动化程度，就必须改进汽车设计。例如主要零件和部件特定的性能，规定的连接方向必须始终如一，装配时必须容易接近汽车。

将来的总装配应包括配有连续传动的手动工作站。这些传送线与在规定的时间内移动的自动装配线相结合，汽车就能基本上由预装配零部件装成。预装配站的布置要能保证物流畅通而有效。

今后的发展方向是对传感器控制的工业机器人系统的研制。该系统能完成复杂的任务，包括发现很小的偏差，同时还能准确地测量出力的大小。利用传感器可使控制功能实现自动化。因而，不仅可迅速而可靠地进行全面的肉眼检查，还可在例行检验中获得正确的结果，而在过去这取决于检验人员的主观判断。随着科技的发展，目前汽车的实物的静态评审：

1．检查整车的外观是否合格, 如表面划痕、油漆脱落、锈蚀等。

2．检查各零部件的装配是否规范和符合设计要求。

3．各相互运动件间的间隙是否合理或各件之间是否有干涉现象整车的装配是否符合设计要求。

4．前轮定位(或四轮定位)是否符合设计要求。

5．螺栓的拧紧力矩检查,是否符合要求。

6．灯光的检验。

7. 外形尺寸的检测。

8．驾驶淋雨的密封性。

以下为雷诺商用汽车公司整车装配制造工艺情况。

整车装配线是地拖链和板式链相结合，空中为一排活动自如的吊挂轨道小车，构成了一个较大的X、Y、Z三维活动空间，可适应较大范围的空间操作。线两边基本看不到立于地面的平衡吊。扭紧工具主要用气动定扭扳手，气管埋于地下或走在空中，装配线两边显得空旷无障碍物，工人操作和取件很方便。

分装用的设备自动化程度较高。发动机与变速器的对接有专用的工作台，每台发动机分装完后都有一台专用小车拉到装配线旁吊装上线，发动机吊装采用双电动葫芦布置为一前一后，具有很好的柔性，适用于各类发动机。储气筒分装有一条自动运转的分装线。车架翻转也采用的是链条空中翻转，链条不是闭环，开口部分使用的是尼龙编织带连接，翻转时，柔性尼龙带挂着车架，翻转是通过尼龙带带动钢弹簧实现的，比较顺畅，没有冲击。车身驾驶室是在地面上线，驾驶室座在雪橇上，送到指定位置，由一台液压吊具将驾驶室吊起，放在装配线的底盘上。后桥分装用的装配平台是柔性的，装配台的开档距离可以调整，每一台车的车架开档不一样，根据车架装配传过来的数据，对开挡尺寸调整，使分装好的前、后桥总成与车架一一对应，保证了装配顺利。

轮胎和油箱的上线都不是链条式悬挂。油箱是用装油箱的工位器具送到装配线上。油箱的种类较多，除大、小不同外，材质也不一样，每辆车都是根据订单要求装配不同的油箱。轮胎则是用叉车放到装配线上，轮胎存放地在装配线两边占了较大的一块面积。

各类油和介质的加注全部采用抽真空自动定量加注。发动机废气排放检测是在整车下线处的单独房间里进行，房间里只能容下一辆车，检测时前后自动门关上，将采集废气管套在消声器排气口上抽废气检测。

零部件都是原包装直接送至装配线上，有些尼龙软管就在装配线旁生产，软管、线束也进行分装包扎好，复杂的还要套上一根塑料管才往车上装，各类线束显得很整齐。

第四章主要零部件的现代制造技术

汽车内部的零部件有发动机、离合器、变速器、万向传动装置、轮毂等。就以发动机为例，事先通过铸造使发动机的缸体成型，通过专门的热处理、切割加工和联接（如焊接）等工艺，把毛坯加工成零件以备装配。

在毛坯成型工艺的发展中，一贯追求的目标是提高毛坯的尺寸精度，力求达到与最终零件的尺寸相差无几的程度。

尽管如此，在制造过程中，切削加工仍占主导地位，70%以上是金属切削机床。在主要零件的装配工作中，首先要把加工好的零件组装成部件，然后再组装成完整的产品，这时主要是采用螺钉连接。

为了满足用户的特殊订货要求，汽车生产厂家必须生产数十种甚至上百种的不同产品。要有完善的质量保证体系，以确保产品的高质量。从检验外购件和工件加工过程中严格的工艺管理，直到主要部件完工后的性能试验，都要纳入质量保证体系。4.1 锻造和锻压成型

汽车轮毂、活塞等都是锻造件。当今采用的锻造、锻压工序已基本上实现了自动化。由于对品种的多样化、高质量和缩短试制周期的复杂要求，只有大量采用计算机辅助绘图才能得到满足。利用成品零件的设计数据，通过计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM），可以根据毛坯的几何形状信息选择有关的制造工序，设计有关的工具和在数控设备上制造模具及工具。

锻造、锻压和冲压车间所使用的现代化设备可以生产出误差很小的非切削加工零件，它们非常接近最终的工件尺寸，从而大大减少了后续的切削加工工作量，取消了大部分精加工工序，并节约了能源和材料的消耗。

在锻造温度下从棒料上切下毛坯，由于材料体积的一致性，使之可以在封闭锻后，利用锻造余热，在同一车间内对工件进行热处理。上例与传统工艺相比，可节约材料20%，节约能源30%，提高生产率300%。

4.2 切削加工

汽车上大多少的零部件都需要进行切削加工，切削是汽车制造业的主要的生产工艺，随着汽车行业的发展，对尺寸精度和表面光洁度提出了更高的要求，所以对精加工工序的要求也就提高了，同时工件粗加工劳动量大大减少。

采用新的刀具材料，如多晶金刚石、立方碳化硼和大功率、高刚度的机床，可以降低生产成本。

在大批量生产中，组合机床自动线仍然是最经济的设备。在组合机床自动线中，采用数控装置已经能以较小的代价获得一定程度的柔性。例如，在各种发动机系列中，可以在同一条线内加工不同缸数的汽缸曲轴箱。

零件自动识别装置和可编程控制机构可以使一组不同的零件按任何给定的顺序

进行加工。根据检验站测量的结果进行控制，可以确保达到规定的质量标准。各个加工工位之间的缓冲存贮区在降低停工工时方面有重要作用。具有故障点识别能力的机器诊断系统和自动换刀装置，可以减少车间的停工时间。

随着品种的增加和每个品种批量的相应减少，要求有更大的柔性。例如，把加工中心、传送装置和控制系统结合为一体的柔性制造系统，一般都是经济的制造方案。统一协调的计算机系统，可以完成控制功能和编程功能。在这类系统中，还具有工件和工具的供应和质量保证功能。

在样品试制和改进零件的生产中，这种系统最为有效。采用可交换的托板系统，将使这类系统的工作更加合理。因为利用托板后可在机外装夹几个工件，从而减少了生产准备时间。

柔性制造系统也用于后轴支座的焊接。对于这类事关安全的零部件，要求保证焊缝的高质量和绝对的一致性。采用机器人操作焊枪和焊接过程中的电流大小从而实现了全自动生产和高精度、低飞溅的焊接。

要求低传热和小变形的焊接时，可以采用自动激光焊接设备。例如焊接柴油发动机的挺杆座就采用激光焊接工艺。为了生产这种零件，把两个深拉伸的零件沿其周边焊在一起，这种工艺在大批生产的条件下，其变形量在30μm以下。

4.3 主要零部件的装配

汽车装配是汽车的最后一个阶段，汽车的质量最终由装配来保证。因此，装配质量对汽车的使用性能和使用寿命影响很大，如果装配不当，即使所有的零件都合格，也很难获得符合质量标准的产品；反之，如果零件的加工质量不是很好，往往可以通过采用适当的装配方法使产品合格。

由于装配所花费的劳动量很大，占用的时间很多，对整个汽车生产任务的完成、劳动生产率的提高、产品的成本和资金周转都有影响。特别是近年来，在毛坯和机械加工方面实现了高度的机械化和自动化，产品成本不断的降低，使装配工作在整个汽车制造过程中所占劳动量的比重和成本的比重越来越大，影响就更加突出。因此，只有不断提高装配工作的技术水平和劳动生产率，才能适应整个汽车工业的发展。

在主要零部件的装配方面，由于尺寸精度高和工件刚性大，越来越多地使用相互联接的组装设备。在一些特殊作业中, 如插入、螺钉连接和压装作业中，都已实现了自动化。测量控制系统根据预先确定的目标值进行监视，还可把调整工作纳入这种系统。例如后桥轴组装时，在模拟承受全车重量的条件下，自动调节车轮内倾和外倾，可达到3分的角度精度。

为了有效地应用自动装配设施，在开发之初就应考虑一些特殊要求。装配的零件应设计恰当，坚持把规定的联接方向作为一个准则。

4.4 表面光整技术

光整加工技术在制造业中的重要作用和地位,分析了光整加工技术的特点和目前

的研究进展,认为未来光整加工技术的发展趋势应该是复合光整加工技术及其加工系统。其目标不仅要改善表面质量和提高生产效率,而且在实现精度稳定甚至提高精度等级的同时,还应实现加工过程的机械化、自动化、柔性化、智能化和高效率许多工业部门,尤其是国防工业部门对产品的要求逐渐向高精度、高速度、高温、高压、大功率、小型化等方面发展,所使用的材料越来越难以加工,零件的形状也越来越复杂;但精度要求却越来越高,并希望获得更低的表面粗糙度。因此,如果继续沿用原来的机械加工方法,仅靠单纯提高机床性能和刀具材料性能的途径则会导致加工成本显著增加,有时甚至由于工件材料和结构的难加工性而使得加工根本无法进行。于是,人们开始探索机械能以外的电能、化学能、声能、光能、磁能等能量形式在加工中的应用,从而诞生了众多的崭新的加工方法。

近几年来，在减轻重量方面，以成形的钣金工件取代实心工件的目标已经实现，在行走系统方面也是这样。正因为如此，对零件表面光整技术有非常严格的要求，以防生锈。例如，在前轴的自动喷漆中采用了工业机器人。它位于喷漆间的前部，可辨识出各种车轴，由过程控制计算机调用相应的喷漆程序。

与普通手工喷漆相比，自动喷漆车在防锈和漆雾扩散方面都有很大改进。此时，喷枪能够更准确地指向工件轮廓，从而使油漆的消耗量减少了30%。

在自动生产设备中，装设了计算机辅助的机器监视系统。以前的人工控制相比，减少了不少认为因素和个人判断失误因素。目前使用的系统可连续监视多条组合机床自动线中的各台机器的运行。它能分析和显示最新信息, 例如，出现故障的部位也可汇总生产统计数字。这样就能及时发现薄弱环节，并有效地预以消除。

对于在最大负载下工作的设备，采用这些监视系统是非常重要的。它能保证以最高的质量标准生产出规定数量的产品。

随着中国汽车市场的成熟和发展，对于高科技应用最密集的汽车工业而言，先进的技术和装备是诸多竞争要素中的关键。国内汽车制造业稳步发展，对先进技术与装备需求旺盛。

测量和检查数据由计算机辅助质量相联系。这样，在各个零件制造的早期阶段，就有了直接查找原因的质量管理的保证。从主要零件的装配阶段，直到整机的性能试验，所有与质量相关的数据，都由一台内部联接的计算机系统记录下来。

大部分工件都在纳入生产过程的自动测量站进行检验。在主要成品件的性能试验中，其存储、传送、校验和评价都由计算机系统菜单控制和管理。测量结果被处理成可直接评价的数据，如果发现有缺陷，就自动与可能出现问题的环节联系从而可及时有效地消除。

第五章汽车制造技术发展的新趋势

目前，在汽车制造的许多领域都实现了柔性自动化技术。主要零件制造、车架制造和喷涂工艺都已取得了较大进展。进一步的发展趋势将主要集中在零件装配和车身制造的柔性自动化上。在这两大领域，日本走在世界的前列；欧美汽车厂家正力求在柔性自动化技术上加大开发力度，以缩小与日本汽车工业的差距。

5.1 制造技术的发展趋势

就目前而言，针对从各种具体的制造技术来看，其发展趋势表现如下：

1.锻造技术。如中重型卡车后桥中的行星齿轮、半轴齿轮，过去用格利森圆拉机制造，近年开始全部改为精密锻造。近年开发应用的精锻工艺、模具，降低了生产成本，提高了产品精度。

2.焊接技术。目前大量使用焊接机器人，焊接车间几乎没有操作工人，实现了质量稳定的多品种、大批量车身焊接生产。

3.切削技术。目前已朝着数字化、高效、低成本、过程控制、环保等方向发展。数字化方面，3D设计、分析、工艺、加工在汽车制造中普遍应用，而且在发动机、变速箱、桥等壳体类零件加工中已普遍应用柔性加工。高效方面，目前已实现高速车削、高速铣削、高速磨削、高速滚齿；国外铝合金车、铣切削的速度已达到3000m/min 以上的水平；另外铸铁桥壳已实现强力车削，转向节、凸轮轴也实现了强力磨削；而中小批量结构复杂件的多品种生产逐渐趋向采用车铣中心、铣车中心、车磨中心等复合加工方式。低成本方面，淬硬钢以车代磨，齿套、齿轮等淬火件变热后以车代磨；工艺技术变革也使得精锻、冷挤取代切削加工工艺，如齿轮精锻、花键冷挤等。过程控制方面，重视工艺稳定性，Cpk>1.33，由目标变为起点。环保方面，使用无公害切削液，并推广水剂无公害切削液以及干切削，机床和刀具的技术进步使很多传统的湿式切削变为干式切削，在车、铣方式大量应用的同时，齿轮加工干切削也已成为现实。

4.激光技术。激光加工已成为现代汽车制造不可或缺的技术，在国外汽车工业的应用较广，以通用汽车公司为例，其在线使用激光器达200台以上。国外激光器应用以每年20%的速度增长。目前具体应用比例为，激光焊接和激光切割达60%，激光打孔和激光打防伪标记达19%，激光表面处理和研发达15%。德国大众公司在Aud A6、Golf A4、Passat等品牌的车顶均采用激光焊接；宝马、通用公司在车架的顶部也采用激光焊接；通用、丰田、福特、宝马、菲亚特、奔驰、大众公司均采用激光拼焊板技术；美国三大汽车公司、德国奔驰公司则采用激光焊接传动部件；大众公司、通用公司、奔驰公司、日产公司应用了激光切割技术；菲亚特和丰田公司用激光涂覆发动机排气阀；大众公司发动机凸轮轴实现激光表面硬化处理。

5.2 汽车制造业发展总趋势

汽车能源环保引领汽车制造业发展的总趋势。近年来，国际原油价格剧烈波动，

专家们也开始以石油峰值理论预警石油危机及汽车二氧化碳排放加剧了全球变暖趋势等，这一趋势让全球汽车生产巨头们不得不静下心来，重新考虑自己未来的发展。当然，停止生产汽车并非解决问题的办法，因为汽车已经成为人类生活的重要组成部分。他们坚信，只要开发战略得当，汽车工业仍有无限商机。

美国是一个严重依赖石油进口的国家，从国家安全角度考虑，让能源走向独立的呼声越来越高。专家们认为，实现该目标主要有两条途径：一是提高能源效率，二是发展可再生能源。汽车工业一直是美国的能源消耗大户，响应政府号召，发展节能和新能源汽车是汽车厂家义不容辞的职责。虽然在提高汽车能源效率方面，目前日本汽车厂家走在这一潮流的前面，但是令美国政府感到欣慰的是，美国汽车厂家不仅在奋起直追，而且在汽车利用清洁和可再生能源方面正不断取得突破性进展，同时，还在准备迎接氢能源经济社会的到来。记者发现，1月24日至28日在美国首都举办的华盛顿汽车展，正折射出了美国汽车制造业如此的发展趋势。高效节能的混合燃料汽车成为抢手货，如日本丰田汽车制造厂生产的PRIUS混合动力（电能加汽油发动机）汽车，是高效节能汽车中的佼佼者。它同时安装有1.5升4缸汽油发动机的驱动系统和电力动力驱动系统，低速行驶时依靠电动系统，高速则依靠汽油发动机系统，两系统间的切换在计算机控制下十分平稳。丰田公司的资料显示，PRIUS混合动力汽车在城市驾驶时，平均每加仑汽油行驶60英里（相当于每百公里耗油4升），而在高速公路上奔跑时这一数字为51英里。这同美国目前普通汽车在城市每加仑汽油行驶24英里的数字相比，具有巨大的节油优势。

现在，标准配置零售建议价格约为2.3万美元的PRIUS混合动力汽车，在美国已成为供不应求的抢手货。虽然目前日本厂商的混合动力汽车占据了这类产品销售的主流地位，但是美国公司已开始发起挑战。展会上，通用公司所属土星公司展示的混合动力SUV车以及福特公司的Escape混合动力越野车就是其中的代表。预计随着更多公司加入竞争行列，未来市场上会有更多的混合动力汽车供人们选择，将会有越来越多的混合动力汽车上路。替代能源的柴油车更具生命力替代能源是美国近几年来重点发展的方向，人们用动物脂肪和植物油生产生物柴油，并用粮食甚至作物秸秆生产乙醇。与之呼应的是，美国汽车厂商已成功开发出能燃烧生物柴油和普通柴油混合物的柴油车，还有以乙醇为主的混合燃料汽车。福特公司在车展上表示，从今年春季开始，将在美国6个州的展示由20辆乙醇混合动力汽车组成的车队。目前在公司制造的Escape混合动力越野汽车发动机燃烧的混合燃料中，乙醇的含量高达85％，汽油仅占少许比例。由于乙醇来自玉米和其他植物，因此从很大程度上讲，Escape 属于可再生能源汽车。即使生物柴油不能100％取代普通柴油，超低硫柴油的上市、先进柴油发动机的问世以及新型排放控制系统的采用，已使得柴油车更具生命力。美国柴油技术论坛的资料显示，2007年上市的柴油卡车同2006年的相比，在尾气排放方面清洁程度提高了90％。无怪乎戴姆勒-克莱斯勒的总裁塞特斯博士23日对前来

采访的媒体表示，要“重新思考柴油”。他认为，拥有百年历史的柴油发动机并没有过时，现代柴油机技术为降低油耗和石油能源独立提供了良好机会。清洁环保的电动车任你行无论是燃烧汽油的高效节能车，还是使用柴油和乙醇等替代能源车，它们仍存在着有害物排放的问题，前者排放导致全球变暖的二氧化碳气体，后者产生有害人类健康的微颗粒和氮氧化物，只是污染程度比它们各自的“前辈”要低得多。然而，福特公司设计的全电动汽车让人们看到了无污染物排放汽车的前景。在展区两个离地约50厘米的展台上，福特公司展出了电动汽车“犀利”（EDGE）的原型车和“气流”概念车。这两款车也是混合动力车，但为它们提供动力的是锂离子电池和氢燃料电池的组合。锂离子电池充足电后可行驶25英里，满足美国大多数人日常出行的需求，因此燃料电池通常处于备用状态。在远途行驶时，整罐的氢气可让汽车行驶200英里，如果公路边设立了加氢站（如同现在的加油站），人们就可以驾驶电动汽车自由旅行。除能满足正常出行需求外，福特新设计的电动汽车实现了无污染排放，由于它的副产品只有水，因此，可称得上是真正的清洁环保汽车，也代表了汽车未来发展的趋势。汽车从发明到现在，经历了100多年的历史。在发展过程中，石油供应的波动让注重节能的日本汽车厂商在最近20年中迅速崛起，成为当今的汽车大国。随着石油经济衰退以及可再生能源和氢能源经济的逐步推广，汽车行业面临巨大的挑战，开发新能源为动力的汽车的成与败关系着各大厂商在未来市场竞争中的命运，也关系着消费者的切身利益。

参考文献

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【2】李建坤主编.现代汽车制造技术的发展现状与展望.世界汽车.2002.1.28-98 【3】吴建军主编.现代汽车制造技术与工具技术进步.汽车工业与材料.2007.235. 2.18-97

【4】王建萍主编.国外汽车制造技术发展综述.汽车工业研究.2007.189.2.36-182

读书的好处

1、行万里路，读万卷书。

2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。

3、读书破万卷，下笔如有神。

4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文

5、少壮不努力，老大徒悲伤。

6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿

7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。

8、读书要三到：心到、眼到、口到

9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。

10、一日无书，百事荒废。——陈寿

11、书是人类进步的阶梯。

12、一日不读口生，一日不写手生。

13、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。——高尔基

14、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游

15、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈——歌德

16、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿

17、学习永远不晚。——高尔基

18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。——刘向

19、学而不思则惘，思而不学则殆。——孔子

20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才干。——培根