重型汽車導流罩流水線裝配工藝設計

張云飛，楊洋，韓濤，史智理，劉翠巧

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

重型汽車導流罩流水線裝配工藝設計

張云飛，楊洋，韓濤，史智理，劉翠巧

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

根據(jù)重型汽車駕駛室和導流罩的外形結(jié)構(gòu)尺寸，系統(tǒng)研究導流罩在線裝配方案。采用工藝分析方法，注重優(yōu)化方案與現(xiàn)有工藝、設備和生產(chǎn)的契合度，進行導流罩搭裝平臺建設和現(xiàn)有設施改造，實現(xiàn)導流罩在線裝配的目的，縮短整車裝調(diào)時間。

重型汽車；導流罩；平臺建設

CLC NO.: U466 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)11-67-03

前言

近年來國家經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，物流行業(yè)發(fā)展欣欣向榮，由此也催生了重型汽車從傳統(tǒng)工程車領域向公路車領域的不斷轉(zhuǎn)變。在公路車領域牽引車銷量增長顯著，以國內(nèi)某重型汽車廠為例，2015年和2016年其牽引車的銷量均占總銷量的65%左右。

于用戶而言，油耗是重點關注點之一，研究表明對于行駛在高速公路上的重型汽車，風阻系數(shù)每降低30%，油耗降低近10%，因此降低整車風阻對于降低油耗非常重要。從設計角度而言，整車裝配導流罩是降低風阻方案之一，以某車型為例，不帶導流罩時，風阻系數(shù)Cd值為0.758，裝配導流罩后風阻系數(shù)Cd值降為0.654[1]。由于裝配導流罩的可觀經(jīng)濟效益，目前大部分牽引車型均裝配導流罩。

裝配導流罩的整車數(shù)量愈加龐大，原有線下裝配方式已無法滿足生產(chǎn)需求，并且線下裝配存在其它諸多問題，主要有：整車導流罩位置較高，導流罩總成普遍較重，線下裝配勞動強度較大且存在安全隱患；線下裝配導流罩耗時較長，單臺耗時約30分鐘。

1 導流罩結(jié)構(gòu)

整車導流罩為車輛駕駛室頂部及后圍兩側(cè)的流線型外罩，主要由頂導流罩、側(cè)導流罩和導流罩安裝支架組成，頂、側(cè)導流罩本體材料為玻璃鋼，導流罩安裝支架材料為Q235，頂導流罩總成總重約為25KG。隨著輕量化車輛的需求增大，導流罩及其安裝支架材料也將向更為輕質(zhì)的硬質(zhì)塑料材料發(fā)展。

2 導流罩裝配工藝優(yōu)化設計

導流罩的裝配分為頂導流罩裝配和側(cè)導流罩裝配，由于側(cè)導流罩裝配較為簡單，本文不再贅述。本文主要通過工藝優(yōu)化，探討重型汽車頂導流罩在線裝配的方法。

頂導流罩在線裝配工藝設計從“人、機、料、法、環(huán)”等原則入手，主要包括員工操作的安全與簡便、潛在失效性的識別、優(yōu)化方案與現(xiàn)有工藝、生產(chǎn)和設備的契合度、資金占用等方面。頂導流罩裝配工藝方案通過采用在頂導流罩裝配工位附近建設裝配平臺實現(xiàn)。

裝配平臺主要由平臺部分、物料起吊設施和安全防護設施三部分組成。平臺根據(jù)其安裝型式的不同分為單側(cè)地面支撐單側(cè)懸掛平臺、兩側(cè)地面支撐平臺和整體懸掛平臺。單側(cè)地面支撐單側(cè)懸掛平臺是指平臺下方采用單排均布支撐柱與地面連接，平臺的上方通過單排均布拉筋連接于上方的網(wǎng)架等現(xiàn)有設施，如圖1所示；兩側(cè)地面支撐平臺采用地面安裝，通過雙排均布支撐柱與地面連接，其平臺上方不設拉筋；整體懸掛平臺是將平臺上方整體通過拉筋連接于上方的網(wǎng)架等現(xiàn)有設施，在平臺下方不設立柱。

圖1 單側(cè)地面支撐單側(cè)懸掛平臺示意圖

三種平臺型式各有利弊，兩側(cè)地面支撐平臺建設容易，占地面積較大；整體懸掛平臺占地面積小，連接可靠性要求較高；單側(cè)地面支撐單側(cè)懸掛平臺介于二者之間。綜合考慮使用性能、空間占用等因素，頂導流罩在線裝配選擇單側(cè)地面支撐單側(cè)懸掛平臺，以下對單側(cè)地面支撐單側(cè)懸掛平臺各組成部分進行主要介紹：

1）高頂駕駛室在線基本參數(shù)：駕駛室寬度和離地高度均為2.5米左右。駕駛室頂部為平緩的曲面，在保證安全的前提下，可以滿足人的基本行為動作。

2）平臺部分

平臺組成：爬梯（包括斜梯和直梯）、工字鋼立柱、工字鋼框架、踢腳板、扁豆型花紋板和護欄等，如圖2所示。

平臺建設要求：平臺建設位置在頂導流罩搭裝工位開始，平臺建設長度綜合考慮線體、生產(chǎn)節(jié)拍和操作空間等因素。平臺通過地腳螺栓（M20×250）連接于地面，平臺各部件焊接連接。平臺建設必須用料規(guī)范、焊接可靠（焊縫要求均勻、平整、無掛渣、漏焊等現(xiàn)象），角鋼、方剛、圓鋼等均按照國標要求選料。平臺建成后采用涂漆防銹處理，漆色選用底漆和冰灰色面漆。

圖2 平臺參考示意圖（上-平臺正視圖，下-平臺俯視圖）

平臺建設基本參數(shù)：離地高度（不包括護欄尺寸）2.5m，平臺長×寬：12m×1.6m，平臺內(nèi)側(cè)（靠近駕駛室側(cè)）距離線體滑板中心線1.5m。為降低員工勞動強度，登平臺選用斜梯（60o），下平臺選用直梯。平臺內(nèi)側(cè)均勻布置三根拉筋（當選用整體懸掛方式時，平臺內(nèi)側(cè)、外側(cè)均勻布置五根拉筋），拉筋頂端焊接于上方網(wǎng)架，拉筋下端焊接于工字鋼框架（如圖1、圖2所示）。

平臺安全護欄：平臺周圍設計標準擋腳板，平臺四周安全護欄（包括爬梯）按照國標（高1.2m）進行建設。

內(nèi)側(cè)護欄距斜梯頂部1m處位置設計雙開推拉門（圖3中1600位置），推拉門用于員工登上駕駛室頂部。推拉門要求向平臺內(nèi)側(cè)開啟，到位后可插銷定位。平臺內(nèi)側(cè)護欄設有4m區(qū)域缺口用于員工從駕駛室頂部返回平臺。平臺內(nèi)側(cè)防護欄如圖3。

圖3 平臺內(nèi)側(cè)防護欄

2）物料起吊設施

頂導流罩物料用專用料架擺放在線體左側(cè)，為便于導流罩的移動與裝配，在安裝平臺正上方區(qū)域配備1臺KBK輕型懸臂吊車進行導流罩吊裝作業(yè)，員工從平臺到達駕駛室頂部，完成頂導流罩裝配后回到平臺。

KBK輕型懸臂吊車安裝技術(shù)要求：起吊高度6m，跨度5m，行程12m，承重250KG，KBK右側(cè)導軌向右偏離滑板中心線0.4m。吊掛鋼與網(wǎng)架底座、型懸臂吊車軌道與吊掛鋼通過壓板螺栓連接，關鍵部位選用10.9級高強度螺栓。軌道的安裝符合《橋式和門式起重機制造及軌道安裝公差》GB/T10182-2005其中相關標準要求。導流罩的吊裝采用加寬型雙眼扁平吊帶，吊帶的選擇根據(jù)導流罩總成的尺寸和重量等參數(shù)而定。

3）安全防護設施

員工進行裝配作業(yè)時配備安全衣且系安全繩。安全繩上方固定在 KBK右側(cè)導軌上，采用滑動式，可隨線體移動。安全繩承重在200KG以上，安全帶采用高強度雙背安全帶。

在平臺北側(cè)1m處設計急停按鈕，用于在12m區(qū)域員工未完成頂導裝配時可停止滑板運行，安全返回平臺。

圖4 平臺整體示意圖

4）導流罩裝配流程

駕駛室到達工位→員工A將頂導流罩裝夾到位、員工B從右側(cè)平臺到達駕駛室頂部→員工A起吊導流罩總成→員工A與B 配合將頂導流罩放置到位→員工A將吊具回位→員工B擰緊頂導流罩安裝螺栓→裝配完成→員工B返回操作平臺。

經(jīng)現(xiàn)場裝配測算，導流罩搭裝作業(yè)時間為3分鐘左右，完全滿足生產(chǎn)節(jié)拍需求。

5）安裝平臺區(qū)域網(wǎng)架改造及照明

（1）為保證導流罩吊裝時所有相關部件（包括配套設施）不與周邊網(wǎng)架產(chǎn)生干涉，將頂導流罩吊裝區(qū)域上方的網(wǎng)架橫梁需適當提高。

（2）為滿足裝配現(xiàn)場的照明需求，在操作平臺上方和下方各布置一排燈具。

6）駕駛室下線區(qū)域網(wǎng)架和底盤駕駛室相關區(qū)域網(wǎng)架改造

駕駛室總成在裝配完成導流罩之后，高度約提高 30～50cm，寬度提高30cm左右。為保證高頂帶導流罩駕駛室總成的正常下線以及總裝線駕駛室總成的搭裝和翻轉(zhuǎn)作業(yè)，對于現(xiàn)有計算出干涉網(wǎng)架部分進行抬高改造。

3 結(jié)論

本文探討了重型汽車頂導流罩在線裝配的工藝方案，且重點介紹了單側(cè)地面支撐裝配平臺的各部件組成和基本參數(shù)。通過建設導流罩裝配平臺，降低了頂導流罩裝配勞動強度，縮短了整車交付時間，實現(xiàn)了各車型頂導流罩全部在線裝配。裝配工藝趨于合理，同時也提升了整車的產(chǎn)品質(zhì)量。

[1] 張輝.重卡導流罩結(jié)構(gòu)設計方法研究.[J]汽車實用技術(shù),2015.

Study On Design Techonlogy Of Heavy Duty Automobile Wind Defelctor Online Assembling

Zhang Yunfei, Yang Yang, Han Tao, Shi Zhili, Liu Cuiqiao
( Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200 )

According to the external structure size of heavy duty vehicle cab and deflector, this paper study an assembly method for the deflector online. Using the crast method and focusing on the consistency of the optimization program with the existing processes, equipment and production, which builds the platform of the deflector assembly and retrofits existing facilities.

heavy duty automobile; wind defelctor; platform construction

U466

A

：1671-7988 (2017)11-67-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.11.024

張云飛，就職于陜西重型汽車有限公司。