国家将在这些领域助力汽车装备

2017-08-03 12:32:49· 来源：汽车工艺师

　　汽车强国首先是装备强国，然而，国产汽车装备并不给力，尤其是汽车五大关键件的生产以及整车四大工艺当中，很难看到国产装备的影子，即使有国产装备，也多用在粗加工当中。　　政府对国产汽车装备的支持大部分以专项的形式。从有关部门了解到，明后两年我国政府将对以下汽车装备领域进行大力支持。您看准了，跟紧形式，

　　汽车强国首先是装备强国，然而，国产汽车装备并不给力，尤其是汽车五大关键件的生产以及整车四大工艺当中，很难看到国产装备的影子，即使有国产装备，也多用在粗加工当中。

　　政府对国产汽车装备的支持大部分以专项的形式。从有关部门了解到，明后两年我国政府将对以下汽车装备领域进行大力支持。您看准了，跟紧形式，就是跟紧市场。

高档轿车覆盖件大型伺服冲压生产线智能技术

国际领先提升及应用工程

1.研究目标

　　针对我国自主品牌高档轿车新结构、轻量化、高安全、高柔性制造对多材质车身大型覆盖件高速冲压生产的迫切要求，结合国产大型伺服压力机、铝合金车身成形工艺与装备等成果，开展全伺服智能化冲压技术提升，建立汽车多材质覆盖件工艺数据库，整体达到国外同类产品的世界领先水平。

2.部分考核指标

　　（1）建成高档轿车覆盖件大型伺服全自动冲压生产线1条，伺服冲压线工序数≥4，滑块行程≥1000mm，公称力≥60000kN，装模高度1000～1400mm，移动工作台模具面积≥4500×2500mm，带件最高生产节拍18 次/分，滑块运行垂直度≤0.02mm，噪音不超过80dB，整线SPH 不低于 700 件（每小时冲压件生产数量），满足4～6 种车型混线生产，3 种以上不同材质板材混线冲压生产。

　　（2）生产线具有以下智能化功能：具有远程运维服务功能（可实现全自动生产线远程无人操控、运行状态监测、故障诊断与修复，可对全自动生产线提供健康状况监测、设备维护方案制定与执行等）；具有自主开发的精确设备控制系统（完善的系统结构和全面的控制网络、整线运行轨迹根据工艺需求自适应生成）；具有全面的、可集成的生产数据管理系统和实用的、具备优化功能的生产调度仿真系统。

　　（3）开展铝合金汽车覆盖件成形工艺优化、回弹控制技术研究，建设汽车用铝合金板材性能数据库。

　　（4）开展大型伺服冲压生产线整线数字样机仿真技术研究，建立整线装备数字化模型库（模型数量不少于300 个），实现生产线关键物理量采集与虚拟现实仿真系统的虚实融合，数据融合与延迟小于0.5s。

乘用车多材质车身高效柔性涂装生产线

1 .研究目标

　　针对乘用车多材质车身涂装节能、环保、智能、柔性需求，集成高效静电旋杯、输送机核心装备等，结合最新材料表面处理技术、干式喷漆循环回用风技术、喷漆烘干VOC 处理和余热回收、智能化及能源管理等技术，建设能够适应不同材质和多车型车身、短工艺的节能环保高效智能柔性涂装生产线。

2.部分考核指标

　　（1）建设乘用车多材质车身柔性涂装生产线1 条，满足钢、铝、镀锌板等多材质的前处理、电泳涂装和喷涂要求，年产不低于10 万辆。

　　（2）研制高效静电旋杯至少1 套，涡轮马达转速8000~70000rpm；涂装距离（带高压）150~300mm，涂装速度≥1.2m/s；涂料液滴直径可雾化50~100μm；喷涂范围10~500mm；最大使用电压10kV。

　　（3）研制多材质车身旋浸前处理电泳底漆线1 条，较传统摆杆输送系统生产线长度减少30~35%，槽体容积30~35%，返修率低于15%。

　　（4）采用自主研发的干式喷房+循环风+机器人自动喷涂生产线比传统涂装线节约安装空间20%，节约送、排风量≥85%，减少污染物排放≥65%，节约电能和天然气≥55%，水和化学药品100%。

　　（5）采用自主研发的输送和烘炉一体化集成技术，相对常规结构烘干炉，减少热量消耗及废气量排放28%以上。废气焚烧炉及供热系统装置能够净化有机废气15000m3/h 以上；节能环保喷漆室和烘干室节能25%以上；烘干炉挥发性有机化合物（VOC）的处理效率98%以上。

　　（6）涂装设备实现控制高柔性、高效率、高可靠性，满足MES 系统要求，开动率不低于95%。

重型商用车柴油机柔性自动化装试技术与装备

1.研究目标

　　针对重型商用车柴油机装配、检测、试验技术与装备与国外的差距，开展研究智能化装配及测量技术、生产过程控制和信息管理技术、柴油机冷试技术研究，形成工艺智能匹配和制造一致性的生产线整体解决方案。研制柴油机冷试设备，构建柴油机冷试测试数据库及技术规范和标准。形成满足国Ⅴ、国Ⅵ排放标准的重型商用车柴油机柔性自动化装试生产线，可靠性达到国外同类设备先进水平。

2.部分考核指标

　　（1）建设符合国Ⅴ、国Ⅵ排放标准柴油机柔性自动化装试生产线不少于1条。年产量不低于10 万台，生产节拍≤2.7min/台，输送速度6~10m/min，设备负荷率85%以上。

　　（2）开发柴油机冷试设备1 台套。驱动电机功率30kW，电机驱动转速0~1000rpm，扭矩测量范围0~200 N·m，温度测量范围0~100℃，扭矩测量精度±1%FS，真空压力测量精度±1%FS，压力测量精度±1%FS，温度测量精度±1℃，采样速率1kHz，测试节拍220S。

　　（3）集成应用国产“活塞连杆组件自动分装线”、“活塞连杆组件自动装入缸体设备”、“柴油机气门锁片自动上料压装机及自动检测机”、“缸套自动压装机”、“多轴可变位自动拧紧机”、“自动上下料设备”、“工件姿态自动变换设备”等自动装配设备10 台套以上。

乘用车轻量化金属板材热冲压技术与装备示范工程

采用项目制申报和管理，下设2 个方向课题。

1.研究目标

　　针对我国汽车轻量化对高强钢等热冲压零部件及生产装备的迫切需求，基于国产压力机、保护气氛加热炉、热冲压成形工艺、成形淬火一体化模具等成果，开展不同热冲压成形生产线的对比验证，形成成熟、可批量化的热冲压技术与装备生产能力，解决目前依赖成套引进国外设备的现状。同时加强钢铝混线生产技术、智能化控制系统、整线可靠性与稳定性等技术研究，所研制的典型零部件实方向1 基于国产压机及多层箱式加热炉的热冲压成形示范生产线

　　（1）建成基于国产压机及多层箱式加热炉的热冲压成形示范生产线不少于1 条。采用国产压力机不少于1 台、国产保护气氛多层箱式加热炉不少于2 台（最高温度≤980℃，炉温均匀性±10℃，出料节拍<20 sec），采用国产高精度高速机械手，实现热冲压生产线智能化柔性化总体流程控制，生产节拍达到3 冲次/分钟，单条生产线年产能达到100 万冲次。

　　（2）开发出不等强度的热冲压件的热冲压模具，零件强度满足用户要求，模具寿命不低于30 万冲次。

　　（3）实现批量稳定生产10 种以上的汽车高强钢热冲压成形结构件，其力学性能满足屈服强度≥1000MPa，抗拉强度≥1450MPa，延伸率≥6%，冷弯角≥60°，形状尺寸精度≤±0.5mm，并在汽车上批量应用。

　　（4）开发出可用于批量生产的高强铝合金热冲压工艺、模具，实现小批量生产1~2 种汽车结构件，6000 系铝合金热冲压零件力学性能满足屈服强度≥260MPa，抗拉强度≥320MPa，延伸率≥17%。7000 系铝合金热冲压零件力学性能满足屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥550MPa，延伸率≥6.5%。所试制零件在乘用车上进行装车验证。

乘用车变速器轴齿类零部件精密成形与加工装备集成示范工程

1.研究目标

　　针对国际主流品牌轿车、合资及国产汽车变速器轴齿类零部件制造需求，采用冷热一体化的高效、节材制造工艺路线，通过集成高速五轴联动加工中心、数控车磨复合加工中心、精密数控车床、大型精密冲压成形压力机等专项前期设备，建设乘用车变速器轴齿类零部件精密成形与加工装备集成示范工程线，实现多品种柔性生产需求，解决以精密数控车（机）床、冷温热压力机两大类装备在乘用车变速器轴齿类零部件制造中批量应用的问题。

2.部分考核指标

　　（1）建立乘用车变速器轴齿件高效数控加工示范生产线至少1 条，示范应用国产数控车磨复合加工中心、精密数控车床等20 台以上，同一种类型机床示范应用不超过20 台。主要参数：数控车磨复合加工中心（磨削速度50m/s 以上、6 级精度要求、圆度0.002mm、表面粗糙度Rz≤1μm）；精密数控车床（6 级精度要求、定位精度0.005mm、双向重复定位精度0.003mm）。

　　（2）建成模具精密制造生产线至少1 条，示范应用国产高速五轴联动加工中心（主轴转速≥36000rpm，X、Y、Z 轴行程≥400mm，重复定位精度/定位精度：0.003/0.005mm，加速度≥1g）、高速数控精密内、外圆磨床（速度≥50m/min，0.001mm，粗糙度Ra 0.1μm）等3 台以上。年产模具不少于2000 套，冷锻模具寿命>5 万件，温热锻齿形模具寿命>0.5 万件。

　　（3）建立乘用车变速器轴齿件冷温热精密成形示范生产线至少1 条，示范应用国产多工位冷挤压力机、自动化热模锻机械压力机、温锻压力机、真空高温低压渗碳炉5 台套以上，组成自动锻造中心，生产线工作节拍≥11 件/分钟。

　　（4）验证产品制造精度达到自动变速器齿轮精度要求，其中：差速器锥齿轮精锻件：GB/T11365—1989 7—8 级；变速器结合齿轮精锻件：GB/T10095—20087—8 级；倒挡齿轮精锻件：GB/T10095—2008 7—8 级；同步器接合齿环精锻件：GB/T10095—2008 7—8 级。

　　（5）开展不少于5 项关键共性技术研究与示范应用，包括多轴联动加工技术、高效精密磨削技术、毛坯精密制造技术、尺寸公差设计技术、质量检验与控制技术、整机质量提升系统工程技术、渗碳变形控制技术。

　　（6）国产数控系统应用比例不低于80%，功能部件应用专项前期成果比例19不低于80%。

　　（7）数控机床平均无故障时间（MTBF）达到2000 小时以上，关键工序能力指标Cpk≥1.67。

汽车变速器总成高效加工与装配生产线示范工程

1.研究目标

　　针对汽车变速器总成箱体、齿轮等关键零部件高效精密加工、检测与智能化装配的新需求，在专项前期成果基础上，开展精密立式/卧式加工中心、高精度齿轮加工机床、高精度数控磨床等集中示范应用，有效评价国产数控机床在汽车变速器总成批量化制造的适用性和可靠性。

2.部分考核指标

　　（1）建成汽车变速器总成关键零部件柔性加工示范线不少于2 条。配置国产数控机床包括立式/卧式加工中心、高精度滚齿机、高精度磨齿机、精密数控磨床、精密数控车床等，同一种类型机床示范应用不超过20 台，国产设备占比75%以上。生产能力≥10 万套/年，关键工序能力指数Cpk≥1.67。

　　（2）主要参数：精密立式加工中心：台面宽度≥630~800mm，定位精度≤0.01mm，重复定位精度≤0.005mm；卧式加工中心：台面宽度≥500mm，定位精度≤0.008mm，重复定位精度≤0.004mm；高精度滚齿机：齿轮模数1—6mm，滚刀主轴最高转速≥700rpm ，工件直径φ 30 —400mm ，加工精度达到GB/T10095.1—2008 中7 级；高精度磨齿机：加工精度GB/T10095.1—2008 中5级以上，齿面粗糙度Ra≤0.8μm；精密数控磨床：精度0.0025mm，粗糙度Ra0.1μm。精密数控车床（最大加工直径≥400mm、定位精度0.005mm、双向重复定位精度0.003mm）。

汽车复合材料车身模压成形技术与装备

1.研究目标

　　针对汽车轻量化对复合材料车身批量化、低成本制造的需求，研究碳纤维增强热固性、热塑性树脂基复合材料模压成形工艺与装备及连接、表面涂装等关键技术，开发专用成形设备、工装卡具、模具等，建立验证生产线，实现典型汽车复合材料车身件开发与装车验证。

2.部分考核指标

　　（1）建立碳纤维增强热固性树脂基复合材料模压成形验证线1 条，实现强度300MPa~800 MPa 级高强度吸能结构、车身骨架等成形制造，节拍不低于5分钟/件。示范应用国产数控液压机1 台，研制数控多维度混合输送—喷淋浸渍一体化设备1 台，输送及喷淋速率1.5~5 m/min，计量误差≤±0.5%，喷淋头轴≥6 个；研制多功能模具不少于3 套（转移速度≤100mm/s、温控范围0~250℃，温控精度±2℃）。

　　（2）建立碳纤维增强热塑性树脂基复合材料模压成形验证线1 条，实现强度100MPa~300 MPa 级地板、顶盖、电池盒盖等成形制造，成形节拍30~60 秒/件。示范应用国产数控液压机1 台，研制数控热塑性预浸料片材机1 台，幅宽≥1400mm，温度范围0~250℃，控制精度±3℃，运行速度1~10m/min；数控长纤维复合材料在线快速模压柔性成形设备1 台，纤维长度15~60mm 可控可调，纤维分布误差＜±1%；专用模具2 套。

　　（3）开展汽车车身连接技术研究，并进行应用验证。固化定型时间＜10min，其拉伸模量≥800MPa，静态剪切强度≥35 MPa，动态疲劳剪切1500000 次未破坏。

　　（4）开展复合材料车身表面处理与涂装技术研究，并进行应用验证。涂层固化温度≤80℃，固化时间≤30min，遮盖力≤20μm，色差ΔE≤2.0。

　　（5）完成车身吸能结构、地板、顶盖、车身骨架等5~8 种关键零部件试制，完成装车应用验证。

乘用车双离合变速器换挡毂高精度复合加工生产线示范工程

1.研究目标

　　结合乘用车双离合变速器换挡毂批量化制造需求，开展国产五轴高精度车铣复合加工中心、国产卧式数控车床的集中示范应用，重点提升国产五轴高精度卧式车铣加工中心性能和可靠性，减少与国外同类产品的差距，形成乘用车双离合变速器换挡毂加工整体解决方案，为乘用车双离合变速器核心装备的升级换代提

供国产设备保障能力。

2.考核指标

　　（1）建设乘用车双离合变速器换挡毂高精度复合加工示范生产线至少1 条。示范应用国产五轴高精度卧式车铣/加工中心、检测设备（重复测量精度<0.03mm，50 秒/件）不少于1 台、整线智能物流系统等，同一种类型机床示范应用不超过20 台。

　　（2）五轴高精度卧式车铣/加工中心：X、Y、Z 轴行程≥400mm；X、Y、Z 轴重复定位精度/定位精度：0.003/0.005mm；加速度≥1g。B、C 轴重复定位精度/定位精度：4″/8″，铣削主轴转速≥15000rpm，车削主轴转速≥2000 rpm。

　　（3）生产能力≥100 万件/年，关键工序能力指数Cpk≥1.67。

　　（4）国产数控系统应用比例不低于40%，功能部件应用专项前期成果比例不低于40%。

　　（5）数控机床平均无故障时间（MTBF）达到2000 小时以上。

高端重型载货车变速器轴齿高效加工生产线与成套刀具的应用验证与示范

1.研究目标

　　针对高端重型载货车变速器轴齿、壳体类零件高精度、高质量和高效率的加工需求，集成专项数控磨齿机、数控车齿机、数控外圆磨、数控深孔钻床、功能部件等，建立高端重型载货车变速器高效加工与装配关键设备及成套生产线，解决国产数控机床精度保持性、整线可靠性难题，提高我国高档数控机床与国外同类设备的竞争力。研究国产汽车复杂粉末冶金刀具制造与性能评价技术，形成面向重型载货车变速器加工制造完整的刀具配套解决方案，并进行生产验证，降低制造成本。

2.考核指标

　　（1）建设高端重型载货车变速器零件加工生产线、总成装配测试平台，实现应用国产数控机床及装配、测试装备，同一种类型机床示范应用不超过20 台，关键工序能力指数Cpk≥1.67，形成年产6 万台的制造能力。

　　（2）建立高端重型载货车变速器轴齿数控加工生产示范线不少于2 条。配置数控车床：主轴转速≥3000rpm，重复定位精度±0.003mm，最大加工直径380mm；数控磨齿机：磨削精度GB/T10095—2008 5 级，砂轮线速度≤80m/s，砂轮主轴转速最高7500 rpm，加工工件模数1~6mm，工件齿数12~560，最大齿宽100mm，工件螺旋角范围±45°；数控车齿机：加工精度GB/T10095—2008 6级，粗糙度Ra1.6μm，加工最大模数4mm，加工最大齿宽100mm，工件回转直径Φ300mm；数控外圆磨床：表面粗糙度Ra≤0.32μm，圆度0.0015mm，直径一致性0.005mm，最大磨削长度1000mm，最大加工直径320mm；数控深孔钻床：孔径公差H8，孔粗糙度Ra3.2；数控转台：最高转速2000 rpm，回转精度0.001mm。

汽车发动机缸体缸盖高精度高柔性加工生产线示范工程

1.研究目标

　　针对自主品牌乘用车、商用车发动机加工装备长期依赖进口的现状，采用“用户产品—成套工艺—国产装备”的产学研用深度融合模式，建立由国产装备组成的汽车发动机缸体、缸盖加工工艺与装备生产线，提升国产装备工艺适应性、精度保持性、可靠性综合验证与工艺大数据管理能力。生产线实现全面信息化设备管理、质量管理、刀具管理，实现全自动物流技术，示范设备自动化率达到100%。

2.考核指标

　　（1）建设乘用车发动机缸体、缸盖柔性生产线至少各1 条，年产缸体缸盖不少于15 万台，配置国产数控机床20 台以上，生产线上使用国产设备占比80%以上，关键工序能力指数Cpk≥1.67。

　　（2）用于缸体缸盖加工的高速精密卧式加工中心主要技术参数:

工作台≥500×500mm；行程X/Y/Z≥500/650/650 mm；快进速度X/Y/Z≥60/60/60 m/min；刀库容量≥40 把；X/Y/Z 轴定位精度0.008mm；X/Y/Z 轴重复定位精度0.004mm。

　　（3）国产数控系统应用比例不低于40%，功能部件应用专项前期成果比例不低于40%。

　　（4）数控机床平均无故障时间（MTBF）达到2000 小时以上。

汽车发动机生产线用精密卧式加工中心应用验证