行业信息共享：汽车业 [M24] [M24]

枫叶之儒

4 转向系统


　　电控动力转向系统能有效地改善车辆的转向控制特征,减轻低速行驶时的转向操纵力和提高高速行驶时的稳定性,还可提高车辆的经济性。典型的电控动力转向系统主要由扭矩传感器、车速传感器、控制器、机电离合器和减速机构等组成。新型电控动力转向系统,能自动改变方向盘的操作手感,使手动扭力之比能视车速的变化随时调节,低速或弯道时转向变轻,加速或高速时转向变重。

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5 悬架

　　在汽车的悬架方面,已有以微机控制的车身高度自动调节和减振器阻尼力自动调节装置,即电子控制的主动悬架系统。该系统将车速、车辆振动加速度、车身距路面的高度、转向轮角速度等参数通过传感器输送给车载计算机,计算机综合处理后输出控制信号,调整悬架的刚度和阻尼系数,从而提高汽车的操纵稳定性和乘座的舒适性,使得汽车以最小的车身姿态变化。如转向时调整悬架高度以避免侧倾,大大提高舒适性。

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6 安全气囊

　　安全气囊是90年代以来汽车产品技术发展的重大成就之一。日本、美国和西欧的许多汽车厂家已逐步把安全气囊作为汽车的标准件装备。今后的技术发展是司机和前乘客正面双极起爆气囊、翻滚探测、早期预测碰撞等技术。

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7 车内温度和气流的电子控制

　　电子控制自动空气调节可对车厢内的温度预选,并可对局部温度、车内气流等控制作自动调节,从而大大提高乘员的舒适性。

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8 通讯和导航

　　电子控制的高性能导航系统(ＧＰＳ),装有电子地图,车载电话,可向驾驶员提供相关的行驶资料,快捷地达到目的地。目前汽车电子产品的应用数量正不断增多,许多工业发达的国家都已形成了独立的汽车电子产品。电子产品在整车中的价值也逐步上升。1991年,一辆汽车上电子装置的价值为825美元,1995年上升到1125美元,现已近2000美元,占整车成本的30%以上。国外各大汽车公司为进一步提高产品水平和竞争力,在汽车电子产品的研究与开发上十分重视,投入了大量资金,如日本丰田公司就高达15亿美元的投资。今后汽车电子技术的重点发展将是系统模型、电源系统、多通道信息处理系统、汽车电子软件及故障自诊断、智能化技术等。

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世界先进的汽车制造技术 [M21] [M21]

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1 先进的铸造技术：现代汽车要求铸件轻量化、薄壁化、精确化、强韧化和零缺陷。

　　1.1 超薄壁件砂型铸造

　　所谓超薄壁缸体、缸盖,就是要求铸件的主体壁厚≤3 5ｍｍ(复杂铸件的壁厚由5～8ｍｍ降至3～6ｍｍ)。要达到上述效果,就要获得"精确砂型",而目前获得"精确砂型"的途径有转移涂料法和冷芯盒组芯造型法。

　　1.2 材料与先进造型浇铸方法相结合

　　例如,排气歧管目前一是采用高强度抗氧化材料,二是将弯管的壁厚降至2ｍｍ以下。其生产工艺是将壳型和低压铸造等多种工艺融为一体,形成一种新的造型浇铸方法。再例如,铸铁件的薄壳金属型铸造,金属型内薄壁由耐热铸铁或耐热钢或铜材制成,外层用铝合金加固,其目的是加强热交换及提高内层薄壳的稳定性。浇铸时采用风冷(或水冷)强制冷却。

　　1.3 压铸技术的新发展

　　由于汽车结构轻量化的需要,对耐高应力铝合金和镁合金铸件提出了更高的要求。据推测,轿车的结构质量将由目前的1100～1300ｋｇ减至850ｋｇ左右,其中约40%是铝和镁合金材料。这为传统的压铸技术发展提供了机遇,主要体现在:压铸件的大型化、薄型化、复杂和高强韧化;压铸过程测控的高精度和高可靠性;以复合材料和镁合金为代表的新材料压铸;真空压铸、半固态形成新工艺。

　　1.4 快速铸造新技术

　　快速铸造新技术在新产品试制和单体小批量生产中有明显的优势。其新技术有:ａ 直接壳型法采用这种方法,不需要芯盒和工装模具,由零件图纸编制成计算机软件,将覆膜砂分层激光烧结成型、芯,直接铸造金属零件或金属原型。这是集计算机和激光应用于一体的高新技术。ｂ 消失模铸造该技术通过ＣＡＤ/ＣＡＭ,利用数控铣床将特殊的泡沫塑板材快速制成模样,不需要芯盒砂芯,可获得较高的铸件尺寸精度。消失模铸造多用于铝合金铸件或铸铁件。

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2 先进的塑性成形技术 [M21] [M21]


　　2.1 精密塑性成形加工工艺

　　汽车零件的精密成形正朝着产品的复杂化、精密化和质量的优化方面发展。目前有些中小型零件的精密成形可以做到不经切削加工或切削量极小。据推测,零件的精密成形和磨削相结合,将取代大部分切削加工。

　　2.1.1 精密模锻

　　ａ 无飞边模锻,即闭式模锻可分为普通闭式模锻和可分凹模模锻。其优点是可减少甚至消除飞边的金属消耗,使材料的利用率平均提高15%～20%,并提高生产率。其技术关键是分流降压原理的应用。

　　ｂ 温锻温锻是将金属加热到再结晶温度以下某个适当的温度范围进行铸造。同冷锻相比,金属的变形抗力明显降低,有利于减少设备吨位和提高模具寿命。同热锻相比,氧化和脱碳程度大大减小。

　　ｃ 多工序冷温复合形成工艺由于温锻加热引起金属体积膨胀和轻微脱碳而影响锻件尺寸精度,因此,采用温锻形成和冷精整相结合的工艺,可显著提高零件的加工精度,甚至达到无切削加工的效果。

　　2.1.2 　粉末成形

　　以粉末为原材料实行精密成形也是一种新的制造工艺,可采用热压成形或铸造成形。其特点是可获得均匀的材质分布。近年来还出现了粉末超塑成形,即以粉末制坯,利用超塑状态下材料易于变形和结合的特点,进行超塑成形。此外还有粉末注塑成形或粉末喷射和粉末喷涂成形。

　　2.1.3 复杂管件精密成形

　　现在采用原始管坯精密成形已成为一种先进的汽车制造技术,它有如下突出优点:ａ 金属的空间分布合理,在保证强度和刚度的条件下,能使零件减重30%～75%。ｂ 通过对管坯的冷成形,可使构件具有精细的金相组织、良好的金属流线分布、均匀的壁厚,机械性能好。ｃ 制件表面光滑,尺寸精度高。ｄ 可由整体成形代替多个零件拼焊后经切削加工而成,能显著提高生产率。ｅ 模具受力较均匀,无冲击载荷,使用寿命较高。最典型的例子是汽车后桥壳的生产,第一代产品是采用铸件,后又发展到用板材冲压后焊接成形,现在的先进技术则是用整体管坯经缩径冲压和扩孔胀形的方法生产。

　　2.1.4 板料精冲

　　板料精冲原用于仪器仪表类的薄板零件生产,近年来在汽车的板金类零件中得到发展。其特点是:ａ 精冲复合工艺,如精冲压印、精冲挤压、精冲浅拉深等。ｂ 由薄板向厚板方向发展,一般精冲件厚度为2～4ｍｍ,目前最厚精冲件达25ｍｍ。ｃ 由单工位向多工位方向发展,这有利于解决实现复合工艺或解决精冲模具的强度问题。

　　2.2 模具设计与制造技术

　　其发展方向为:提高预应力模具的承载能力,具有加热和冷却系统的热/温挤压模具,模具磨损监控系统的开发,小批量生产用的柔性可变换模具,模具的快速制造及表面修复技术,以及模具ＣＡＤ/ＣＡＥ/ＣＡＭ一体化、网络化、智能化。

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3 先进的激光加工技术


　　80年代以后,激光加工技术在汽车制造业中得到了迅速的发展。

　　激光拼焊坯板：该技术利用激光高焊速、无变形、焊缝小、接头性能好和易于自动化的特点,广泛应用于轿车车身制造上。将制造车身的板材,依据结构优化和经济性的设计要求,剪裁成不同形状、不同材质、不同厚度或不同表面复层的钢板,用激光拼焊成轿车各种覆盖件坯板,然后整体冲压成形。这样,不仅减少了结构重量,降低了制造成本,而且也提高了一些车身关键件的结构性能。如使轿车底板的轧制方向和冲压拉伸变形的最大方向一致;若轿车底板中间拼焊有消音阻尼板,则起到明显的降噪作用。目前,剪裁拼焊坯板已成为国外轿车车身的标准结构。在"ＰＮＧＶ"计划筛选出的65项关键技术中,剪裁拼焊技术就有12项。该技术包括了精密剪切、自动送料、自动对缝、夹紧、激光焊接及焊接过程的在线监控等过程。

　　车身的三维激光切割与焊接：三维激光加工机因具有较高的柔性,故用来完成原型车身的制作,以及小批量生产的车身部件,如公交车辆、豪华轿车和专用汽车等车身制造。三维加工的五轴激光加工机已成功用于车身的切割及焊接,所采用的激光加工机均带有焊接、切割二用头,并配有对焊接质量进行控制的实时监测系统。由于激光焊接的凸缘宽度只要5ｍｍ(而点焊需要16ｍｍ),因此,从点焊改为激光焊,每辆车可节省钢材20～40ｋｇ,且激光的焊速为点焊的10倍,大大提高了生产效率,为企业带来了巨大的经济效益。激光加工技术还在不断发展,可以预见,它在汽车制造业中的应用前景是相当广阔的。

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世界轿车工业新的发展趋势

随着世界轿车市场格局的变化，在轿车产业全球化带来好处的同时，也带来了世界轿车工业的激烈竞争，集中反映在降低轿车成本上，即以价格优势去争夺世界市场。围绕着成本的降低，未来世界轿车工业出现了如下新的发展趋势。

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1 开发周期短快化

为了刺激消费，美、日、欧等国频繁地更换车型。各大汽车公司的产品开发周期也不断缩短。从原来每7-8年更换一次车型，发展到每2-4年更换一次，而最新消息说美国福特公司还想进一步缩短到10个月。随着新技术的发展，通过计算机模拟设计、试验，开发周期会越来越短。

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2 生产管理精益化


日本丰田汽车公司开创的丰田生产方式，在国际上被称为"准时化生产方式"。美国人称其为"精益生产方式"，即生产占用的人员、场地、设备投资和现场存货都减少到最低限度，杜绝超量生产，消除无效劳动，降低成本，并能以较快的速度去开发新的产品，满足市场需求。这种生产管理方式很快使日本的经济达到今天的领先地位，轿车产量连续13年居世界第一位。1993年，中国一汽在公司上下形成了一股推行"精益生产方式"的热潮，如一汽变速器厂，由过去的"推动式"生产转变为"拉动式"生产。实施一年后，在产品质量稳步提高的情况下，产量翻一番。品种由1个基本型发展到18个，一线工人比常规减少一半，人均劳动生产率增长近一倍，单位产品的成本只相当于国内同类产品的一半。目前，生产管理精益化已成为全球发展的新动向。

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3 目标成本控制化


在轿车工业日趋激烈的竞争中，降低产品的成本已成为各大公司抢占市场的重要策略。把降低成本作为一个硬指标来控制是全球轿车工业发展的趋势。既要求在轿车上广泛采用电子、微电子技术，提高安全、排放、噪声、节能等方面的技术水平，又不能使其成本增加，甚至比老车型还要低。如德国大众公司的高尔夫A4轿车的成本，只相当于原来高尔夫A2的成本。

发达国家为了进一步降低生产成本，争夺发展中国家的市场，许多公司开始重视经济型大众化轿车的开发。目前，日本的四大汽车公司至少推出9个品种20余种型号的经济型轿车，包括家用小轿车和家用轻型汽车，每辆售价7000－8000美元。美国以生产大车而闻名于世，近几年，为了与日本争夺汽车市场，美国福特公司等大打经济牌，其生产的经济型轿车的价格也只有7000－8000美元。一向生产豪华型大车的奔驰公司，近来也先后推出"经济型速度之星"和"经济型短跑运动员"等小型轿车。