浅谈某车架第二横梁上板开裂问题的解决论文
车架所起的作用是支撑连接汽车的各零部件、承受汽车自身零部件的重量,承受行驶时所受的冲击、扭曲、惯性力等,车架是整车极为关键的核心零部件。尤其是车架的第二横梁,在保证车架强度与刚度的.基础上,需要为前桥与转向器提供安装点。某车型开裂问题出现的部位为转向器安装点倒角处,为解决此问题,我部进行了如下调查分析。
1 问题来源
某车型车架第二横梁上板在CAE 成型性分析中局部产生开裂,将严重影响零部件质量及整车品质和安全性能。
2 原因分析
通过对标各车型的相关结构,同时对第二横梁上板设计结构进行评审分析,得出产生局部开裂原因如下:(1)第二横梁上板开裂处的结构为竖直的翻边,为保证与下板的焊接配合,翻边高度达,高度值较大,极易对钢板产生拉延减薄现象;(2)开裂部位附近的翻边型面较复杂,相邻侧为安装转向机支撑管的外凸结构,延伸到开裂部位为内凹的圆弧结构,翻边的型面起伏大,成型困难;(3)第二横梁上板选用的为较高强度的钢板,其材料为SAPH440,板材厚度为3mm,因此成型性能有限,在复杂型面处容易出现成型开裂或是减薄隐裂现象。
综上所述,第二横梁上板开裂的原因主要为:选定牌号、板厚的钢板其成型性能有限,并且零件的翻边高度值较大,同时翻边的型面起伏变化剧烈,从而导致出现了成型时的局部开裂现象。
3 方案制定及验证
方案制定
通过分析的真因,寻找最佳解决方案,为了保证第二横梁上板满足车架刚度、强度要求,材料不允许更改,因此需对型面的结构进行优化,共制定两套方案,方案如下:方案一:将开裂部位近侧的外凸型面进行回收,将外凸弧面R 角内移8mm,经CAE 成型分析,开裂问题得到解决,但是此外凸面为安装转向机支撑管的型面,弧面内移后转向机支撑管的焊接面减小,安装精度不能保证,此方案不可行。方案二:将开裂部位的内凹弧面拉直为平面,使翻边的型面起伏平缓,外凸的型面与平直边相接,经CAE 成型分析,开裂问题也得到解决,同时变更后对安装零件区域无影响,方案可行。
验证
通过CAE 成型性分析,开裂区域消失,问题得到解决,原开裂部位无应力集中现象。
4 结束语
此问题反映出设计零件的结构要结合其材料性能,为保证其性能就需采用机械性能较高的材料,但提高机械性能的同时其成型性将会下降,这就需要避免设计过于复杂的型面结构,同时在设计过程中要结合工艺成型性分析,将问题消除在设计阶段,将此解决办法进行标准化,为后期相似结构提供了借鉴意义。
车架的主要原料及分别: \x0d\x0a无论是摇篮式车架或双翼梁车架或是两者混合的新型车架,在用料上都可分成两大类:铝合金及钢管。\x0d\x0a\x0d\x0a 人人都爱的铝合金车架\x0d\x0a\x0d\x0a铝材本身是比较软,韧度及强度亦较低,不适合作工程用金属。但铝材比较轻身,及高度抗氧化的防锈特性。因此,为改善铝材较差的强度,必须混入其他金属制成合金才能够作车架之材料,一般被称为飞机铝(飞机机身同样使用铝合金为材)。\x0d\x0a\x0d\x0a铝合金之优点在于轻巧,高抗氧化能力,可塑性高,能于冷工(ColdWork)下塑型及加工,轻微变形车架容易拉回原状。但铝合金同样有其缺点。铝合金会有一种大部分金属的问题,便是金属疲劳。除此之外,因硬度较低,抗磨性不佳,部件较易磨损,不适合用于经常活动之部份。\x0d\x0a\x0d\x0a 因为铝合金硬度不足问题及金属疲劳特性,在铝合金车架某些部份上必须在表面加工(铝合金车架不平滑如磨沙般既表面便是其加工结果),令表面有WorkHarden之情况,因此提高表面之硬度及产生表面横向压力以防止车架出现裂痕。\x0d\x0a\x0d\x0a 铝合金车架多数以注模(DieCast)制造,存在模具成本。由于有工序上及模具之需要,因此,一般铝合金车架造价较高,所以需然铝合金车架比较轻,但一般不会应用在平价或低性能的车种中使用,以免提高售价或造成浪费。以前铝合金车架只会跑车身上出现,但近年在高性能的街车、专业的爬山车甚至乎是高性能绵羊都有采用铝合金车架。\x0d\x0a\x0d\x0aYamaha摩托车在制造第三代Delta-Box车架时,采用了一种名为ControledFillingAllyDie-castingTechnology铝合金计算机印模锻造技术制造。\x0d\x0a\x0d\x0a该技术能制造更复杂的外型,并同时准确地控制车架的厚度,让受力支点厚一点。最重要是能有效减少气泡形成,利用计算机感应器控制模件内不同部份的吸力,让铝合金更准确和更快速地被注入模具内,令注模时间可以缩短了五倍之多。\x0d\x0a\x0d\x0a 所以温度控制更佳,令制成品的密度和刚性都得到改善,令新车架的横向刚性增强但重量却减轻。此外车架的焊接点也可以大幅减少。 \x0d\x0a\x0d\x0a普遍被人轻视的钢管车架\x0d\x0a\x0d\x0a钢材同样是合金,主要由铁(Iron)做成,加入炭Carbon,铬Chromium,镍Nickel,钒Vanadium,磷Phosphorus,镁Manganese等等其他元素制成。\x0d\x0a\x0d\x0a由于钢材由小型炭原子及大型铁原子所合成,所以钢材有一种名为Cottrelllocking的效果,使钢材没有一般金属存在的金属疲劳现象。\x0d\x0a\x0d\x0a 但有利必有弊,Cottrelllocking会导致金属难以冷工加工,所以钢材塑型多数会加热后才加工(Hotwork)。钢材Hotwork还有其他好处,如红热钢材快速冷却(Quenching)会使钢材有纤维性结构,令纲材更加坚韧。\x0d\x0a\x0d\x0a 钢材的抗氧化力亦算高,但不及铝合金,因此,此类车架一般都会有漆油保护,防止氧化。因硬度较高,抗磨性佳,除车身外,引擎及波子盘等经常转动的地方都会用上钢材。\x0d\x0a\x0d\x0a钢管车架在外观上不及铝合金车架粗壮,也较为普遍,所以予人一种过时老土的感觉。其实钢管车架无论在硬度,韧度及强度都比较铝合金优异。\x0d\x0a\x0d\x0a意大利摩托车之皇Ducati的作品,包括登上世界竞赛颁奖台的超级跑车和最新的型号,都是一直使用捆杆式圆管车架。\x0d\x0a\x0d\x0a 钢材缺点是材料本身十分之重,材料本身价钱比铝合金贵,不过因为刚性高,可减少用料,及车架工序简单,车架成本因此反比铝合金更便宜。 \x0d\x0a\x0d\x0a摩托车的钢管车架,一般都是使用已成形的钢管,经加热后再拉出所需形状,然后再利用烧焊方法制成最后的车架。相比起注模式的铝合金车架,制造钢管车架所需的工序比较简单,所需要的注模规模比较小型,不像生产铝合金车架需要有大型注模的昂贵模具。所以钢管车架,在平价及低性能车种中被普遍采用。
铝制车架强度高、质量轻,掉漆也不会生锈钢制车架强度高、质量重,掉漆后会生锈,需要注意防护
按等级从低到高:高碳钢<铝合金<钛合金<碳素纤维1.钢:(什么高碳钢等都一个玩意儿)优点:强度高,韧性好.缺点:易生锈,腐烂,重量很大.2.铝合金:优点:强度一般,重量较轻,不生锈,不腐烂.缺点:韧性不好比较脆.3.钛合金:优点:强度极其高,重量很轻,不生锈,不腐烂.缺点:非常难提炼和加工.很脆,价格很贵.4.碳素纤维:优点:强度很高,韧性非常好,重量非常轻.缺点:加工成本高,易老化,损坏后维修难度非常高.
本科生毕业论文题 目:我国汽车自主品牌建设研究探讨 学生姓名: 刘 爽 专 业: 汽车车身设计 班 级: 2007级 指导教师: 张天时 2011年1月 摘 要近些年来,搭乘中国车市这艘万吨巨轮,自主品牌获得了令人欣喜的成果。不少车企甚至乘胜追击,推出了面向高端的全新品牌。中国汽车人越来越清晰地认识到,汽车绝不是“四个轮子加四个沙发”那么简单,更不是“论斤卖”那么幼稚,汽车是有品牌溢价的。同样的工序,同样的技术配置,挂上不同的标志,售价有天壤之别。目前我国汽车工业正处于品牌的重新洗牌和崛起阶段,国外汽车品牌不断冲击中国汽车市场,使本来就处于弱势的汽车自主品牌在各方面都受到了极大的冲击。树立自主品牌,发展和提升自主品牌已迫在眉睫。本文从品牌文化建设的角度,以期为我国汽车工业的长期发展和打造有竞争力的中国汽车品牌提出可供借鉴的策略。关键词:自主品牌 汽车产业 品牌建设目 录摘 要 1第一章 国内汽车品牌建设发展现状 国内汽车品牌建设现状 新车型推出加快 品牌并购开始 外来品牌与国内品牌的冲突 随意降价、损害品牌 广告设计问题 4第二章我国汽车自主品牌建设的问题和重要性 中国汽车自主品牌建设的重要性 5第三章我国汽车自主品牌建设的问题及对策研究 现阶段自主品牌建设中存在的问题 政府层面 10结 束 语 16参考文献 17致 谢 18绪 论本文首先围绕着品牌战略的内涵、目标和特征进行了理论性分析,并进一步提出了品牌战略的理论研究模型品牌战略的阶段模型。从我国汽车经销企业历史发展阶段、汽车经销企业品牌战略实践中的主要问题两个方面讲述了我国汽车经销企业的品牌战略实践,并指出了我国汽车经销企业的未来发展趋势,以及实施品牌战略对汽车经销企业发展的长远意义。充分运用品牌战略阶段模型,对汽车经销企业在品牌定位、品牌塑造、品牌评价以及品牌发展四个阶段的实施策略进行了分析和研究,并且还在每一个阶段都建立了相应的策略模型。第一章 国内汽车品牌建设发展现状国内汽车品牌建设现状 经过多年的发展,我国汽车营销模式取得了长足的进步。营销模式正在向多样化方向发展,这符合当前汽车市场发展阶段的特点和汽车消费群体的不同需求,适应市场差异化、消费个性化的要求。经营、销售和服务都比较规范的特许经营专卖店,是目前汽车厂家积极推行的主要营销模式,这类规模合理、服务齐全的3S或4S店得到广泛推广。从客观上讲,我国汽车营销总体上处于产品不断更新、价格不断下降、宣传手段不断创新、渠道服务不断拓展提升的阶段。新车型推出加快1月8日,在法国巴黎的标志品牌标识发布会上,其全球总裁让,马克-盖乐,发布了全新品牌战略,并宣布2010年-2012年标致,将在全国投放14款新车型,而知其中的第一款新车---标致408将于本月25日在中国进行首发。截至2009年12月31日,东风标致旗下各个车型全年累计销售突破11万辆,同比增长44%。2010年,除了即将上市的408,还将有一款全新的SUV引入国内,这款新车极有可能就是在欧洲家喻户晓的3008。到2010年末,东风标致希望将现有经销店的数量从280家增加到340家,以实现东风标致全面飞跃的战略目标。品牌并购开始 面对激烈竞争的中国市场,外资品牌增大了在中国进行品牌整合的力度,一个以合资外方主导的品牌重组与整合全面展开。长安福特、江铃汽车的整体品牌整合,是年底报出的汽车产业重大新闻事件;而东风日产重组了郑州日产,上海通用对金杯通用的重组都已经接近尾声,上汽集团未来可能对江西五十铃和重庆重汽重组,大众也积极在中国加强领导力量,试图将南北大众整合在一起,这些都说明汽车产业己经开始进入了战略重组阶段。有专家预言,未来5年,中国汽车企业的总数量,将下降到10家左右。除了上述外资重组外,中方在整合资源基础上主导重组,和中方为了优势互补而进行的强强联合,也开始在酝酿之中。 外来品牌与国内品牌的冲突 我国大部分合资汽车企业在品牌方面奉行的都是“拿来主义”,引进车型的同时也引进品牌,汽车营销基本上都是“为他人作嫁衣”。即便如此,一些外资品牌进入中国市场之后,也开始出现水土不服的现象,如何针对中国消费者的心理和个性需求来实现品牌的本土化,是所有企业都面临的一个课题。另一方面,自主品牌由于外资品牌和自身营销不力的原因,发展缓慢。如一汽红旗轿车正逐渐被市场边缘化,只有靠马自达来延长红旗品牌的生命,而吉利、奇瑞,经历了两年的高速增长后,价格低廉的优势不再出现,丰田、通用对其知识产权的诉讼也折射出民族汽车工业在产品研发方面的劣势。 随意降价、损害品牌 近几年来,新车上市时加价销售似乎己成为一种普遍现象,尤其以广州本田生产的新雅阁(ACCORD)、飞度(FIT)和上海通用的别克凯越(EXCELLE)为甚,其他车型上市初期也是短暂炒一阵子,只是持续时间不如上述三款车长。由于炒车现象的存在,购车者多付了钱,欲购车者却多付出了等待的时间,对他们都是不公平的,长久下去,企业和经销商就会给外界一个非诚信形象。与加价相对应,一些企业也出于“赚快钱”的心理,定价策略也出现随意性的倾向,新车上市时定价偏高,一旦市场反应不佳,便马上宣布降价。如江淮瑞风(Refine)上市仅三个月,最高降价幅度达6万元,本来企业降价是想制造热点,但频频降价反过来会助长消费者持币待购的心理,对销售无益。更重要的是,每一次降价都是对己购车主的一种伤害,而准备购车的消费者也会怀疑企业的利润率到底有多少,这都会令企业的品牌形象大打折扣。广告设计问题 翻开报纸、杂志,打开电视,汽车广告扑面而来,但很少有广告给人留下深刻的印象。在广告的媒体投放策略方面,一些汽车企业的随意性更加明显。他们选择媒体的依据,不是媒体的有效发行量和媒体影响力、媒体目标受众与产品目标受众是否重叠,而是与媒体广告部门负责人(业务员)的个人关系。第二章我国汽车自主品牌建设的问题和重要性 中国汽车自主品牌建设的重要性 发展自主品牌的重要性目前从世界汽车工业发展史中国汽车工业现状来看,中国汽车工业的发展壮大离不开自主品牌,努力培育自主品牌是中国汽车工业发展壮大的必由之路,中国汽车市场正进入蓬勃发展的活跃期,同时我国为汽车工业征得的五年保护期已过近半,自主品牌的发展面临空前的机遇和挑战,中国汽车必须冲破传统的观念和束缚,以与时俱进的精神,打破种种束缚,是中国汽车走向健康发展的轨道,坚守和发展自主品牌,在开放中走自主发展之路,是中国汽车工业发展的必然选择。建立自主品牌是提升我国汽车产品自主开发能力的必然条件我国汽车产业20年来的合资政策无论在增加劳动就业,培养技术人员、输送管理经验、传播营销理念等各方面都做出了极大贡献。然而,在大量的合资中,我们不仅没有掌握国外先进技术,明显的提高我国汽车产业自主开发能力,反而丢失了原有的品牌和研发能力,中国汽车企业自主品牌汽车企业十分重视产品的价值和作用,大多数厂商仍然以广告促销、渠道建设、产品推广为主导,对于品牌的建设还未能引起足够的重视,而且广告诉求也大同小异,并不能明确的传播品牌的个性,随着国内汽车市场竞争的加剧,停留在产品层面上的价格竞争和单纯的促销手段最终导致的结果不仅是市场份额的减少和利润的下降,更为严重的是自主品牌价值的流失。自主品牌的载体,与其说是汽车产品,倒不如说是汽车的自主品牌,自主品牌解决是技术的生存权的问题,所以,自主品牌对提高自主开发能力来说是必不可少的前提,建立自主品牌是提高我国汽车自主开发能力的必要条件。据联合国工业计划署最新统计,世界名牌占全球品牌不到3%,而其产品却占了全球市场的40%以上,销售额更占据了全球50%左右,个别行业(如计算机软件)则超过了90%,这说明现代经济的竞争已经从产品竞争的时代转入了品牌竞争的时代。在国际市场上,因为产品越来越同质化了,产品之间的物理属性已经相差无几,不能很好的满足消费者的情感和精神的寄托。所以品牌不仅带来产销量的不同,更是产生巨大的经济效应。可见,在现代竞争激烈的市场中,品牌已经跨国公司作为控制资源的配置资源,抢占和控制市场的利器,简而言之,中国汽车自主品牌的发展道路,就是其于国际汽车巨头品牌的博弈过程,未来10-20年,中国能否诞生世界级的跨国汽车工业集团,能否培养出自己的全球品牌将是中国汽车工业成败的一个重要标志 第三章我国汽车自主品牌建设的问题及对策研究自主品牌汽车市场表现自主品牌面临的形势可谓严峻。从近三年的市场表现看,自主品牌一直处于领先地位的A0和A00市场的份额逐年下降,其中特别是A00级市场,自主品牌的市场份额从2008年的降到2009年的,今年上半年降至。 “国家鼓励小排量车只是一个口号,所以自主品牌现在日子相当难熬。 ”在第七届中国汽车营销首脑风暴上,全国乘用车联席会秘书长饶达的一番话让自主品牌汽车的经营者感受到了一丝寒意。饶达表示,汽车下乡政策取消以后,明年自主品牌可能是最困难的一年。目前,我国汽车企业已经开始重视品牌,许多大型汽车厂商开始进行“品牌专营”和“品牌专卖”。但是,对于品牌的真正内涵,我国大多数企业还没有真正理解,经常把品牌与企业、品牌与产品甚至品牌与市场销量简单地混为一谈。从中外企业品牌经营状况的对比可以看出,目前,我国汽车品牌经营依然存在有待解决的问题,主要表现在以下方面:自主品牌建设遇到的问题及对策分析亟待提升自主研发能力 自主品牌由名称、标识、知识产权、资本规模等几大要素组成,其中最为重要的知识产权的核心内容就是自主研发技术。自主开发是自主品牌的核心与关键,缺少核心技术和自主研发能力的自主品牌是没有生命力的。然而,我国汽车产业通过20多年来“以市场换技术”的合资发展模式并没有如愿以偿地换来核心技术与自主研发能力。据专家统计,从产品的技术性能来看,我国整体轿车水平几乎落后于发达国家10年,生产工艺水平落后20年,开发设计水平则落后30年。跨国公司在汽车整车以及发动机、变速箱等关键总成的设计开发领域,一直不愿在合资企业开展实质性的研发工作;在技术转让费、关键设备及零部件供货价格等方面,也提出了苛刻条件。虽然合资企业大部分已建立了研发中心,但这些研发机构很少开展实质性的研发活动。近年虽然开始有少部分合资企业开始了一些开发尝试,但主要是产品的局部改进,离整车开发还相当遥远。 同时,我国在研发人才的数量方面也严重不足,和发展自主品牌的需求之间存在着明显的落差,同汽车工业强国相比差距甚大,这已是各方面公认的事实。例如,在欧美发达国家,汽车行业从业人员中技术人才约占30%,我国则不足8%。据有关资料显示,我国发展自主品牌的技术人才约需10万人,目前仅2万余人,缺口达80%。这么大的缺口仅靠高校汽车专业的毕业生来填补在近期是不可能的,需要一个较长的时期才能完成研发人才的基本积累。提高品牌经营意识 我国汽车企业大多数缺乏品牌经营意识,忽视品牌的资产价值对企业持续发展的巨大作用,没有从战略的高度来打造知名汽车品牌,谋求长远发展,而是急功近利,仅仅关心汽车的产量和销量。至1997年,我国汽车企业利用外资已达14亿美元,“桑塔纳”等一些品牌的国产化率已达70%以上,但是,这些产品的品牌仍不在中方,人们看到的只是越来越多的“洋品牌”占据国内汽车市场。 同时,我国汽车企业普遍缺乏创造品牌、保护品牌、发展壮大品牌的品牌经营意识,甚至引起争端。发生在汽车界的两条“金龙”(厦门金龙和南京金龙)各持半块“金龙”商标的诉讼案例,就是品牌保护和品牌经营意识淡薄的典型例证。明确品牌定位 品牌定位是国外汽车品牌普遍具有的重要特征。它可以帮助品牌树立形象,有助于品牌传播,也体现品牌的个性。如“本田”、“丰田”的轻巧和节能:“凯迪拉克”的豪华和气派:“奔驰”的高质量和卓越的性能,以及“法拉利”的速度和个性。这些品牌的定位迎合了消费者心理需求,并形成共鸣,从而有效地增强了消费者对品牌的忠诚度。 而我国汽车业往往忽视对品牌个性化特征的塑造。品牌缺乏内涵和鲜明的特征,没有构成对某一特定消费群体产生吸引力的要素。对同一款车常常有多个不同的诉求点:想追求卓越品质,还要标榜经济实惠;想诉求豪华舒适,还要实现大众化,以至品牌形象模糊,定位混乱,让消费者难以选择。 国内的汽车制造商现在纷纷推出针对不同目标客户的子品牌和车型,细分市场这个词成了制造商最喜欢用的词汇。从表面上看,针对不同的消费者采取不同的产品策略和定位似乎符合市场规律。但事实上,在当前的市场条件下,匆匆推出众多子品牌的结果,就是在每一个细分市场上都没有达成最强势。而那些定位很接近的子品牌或者子车型更是混淆了客户的视线,使客户不能清晰地识别品牌。 比如南京菲亚特在菲亚特这个品牌下先后推出的派力奥、西耶那和周末风,这三个子品牌的定位接近,像派力奥、西耶那和周末风就是在一个平台上派生出的三款车型,目标客户的差别细微,确切地说更像是三个车型。很多客户喜欢菲亚特这个散发着意大利气息的品牌,可是当他面对派力奥、西耶那和周末风三款细分车型的时候,不知道该选择哪一款,不知道自己是属于哪个细分市场的客户群。重视品牌内涵 国内很多汽车企业在如何塑造品牌的问题上陷入误区,把品牌推广的重点放在了广告和和促销等品牌传播方式上,妄图通过媒体炒作来提高品牌的知名度,忽视了对品牌内涵的有效性传播,对维持品牌的基本元素缺乏深入研究,针对目标消费群体进行的有效营销和渠道建设工作也不完全到位,造成了品牌知名度与美誉度、忠诚度相背离的尴尬局面。 从目前的情况看,吉利汽车的品牌有一定的知名度,但美誉度偏低,品牌联想较差,品牌形象低端,几乎没有品牌忠诚度,品牌表现始终差强人意。同时,吉利在品牌传播和管理中存在不可忽视的误区:以“另类”的方式为品牌贴上低端的标签,品牌定位模糊,品牌系统紊乱,品牌DNA缺乏连续性和一致性,几乎没有品牌文化内涵等。通过政府主导扶持自主品牌 政府采购对汽车品牌的正面影响以及对私人购车的导向作用十分明显。作为政府公务用车,在很大程度上提高了品牌的知名度和企业信誉,政府公务用车的形象成为不花钱的广告,牢牢印在消费者的心里。现在,许多汽车厂商把进军政府采购市场作为提升品牌价值、扩大私车市场的战略措施,这是明智的。政府汽车采购的大幅增长,为汽车生产制造企业提升品牌价值、扩大市场份额、增大经营业绩提供了有利的时机。 政府采购本身是国家宏观经济调控的重要手段之一。在美国、英国等西方国家,政府采购会偏重于本国工业企业和自主品牌产品,并要照顾小企业和以解决妇女等弱势群体就业为主的企业。“在国外,政府公务用车开进口车,那是最没有面子的事情。因为汽车工业水平是代表国家是否强势的一个因素,只有国家强势了才是政府最大的面子。” 北京大学政府管理学院一位专家如是说。 据了解,美国是最早采用政府采购政策的国家之一,也是世界上采用政府采购对技术创新进行扶持和推动最成功的国家之一。在美国《联邦采购法》中,有专门针对技术创新成果采购方面的内容。如美国在1933年制定了《购买美国产品法》,对处于技术领域工业发展早期的产品进入市场,政府采购有效地降低其进入市场的风险。加拿大、欧盟、日本、美国的政府采购基本是由国内供应商提供的。 对于高技术产业自主知识产权的发展,不仅需要市场需求的拉动,还需要市场培育。政府采购应为培育高新技术产业发展自主知识产权发挥不可替代的作用。在这方面,我们要借鉴国外经验,使政府采购成为政府实现科技、经济与社会目标的一种公共财政支出手段。有关专家指出,在我国风险投资体系不完善、创业投资未成气候、知识产权保护较弱的现状下,为高技术企业自主知识产权发展提供产品需求市场成为解渴之源。希望政府能把相关配套资金作为采购资金,以表明政府支持的态度。政府采购可以有效起到引导作用,引导企业加大自主知识产权的研发。在自主知识产权买方市场形成后,技术需求将在一定程度上对自主创新起决定作用。 加大品牌文化培育力度 自主品牌在近些年的发展中进步明显,这在很大程度上受益于国家政策的支持。但如果没有企业自身的努力,自主品牌发展最终将被合资车企打败。目前,合资自主与独立自主两大阵营的竞争,一个俯身向下剿杀、一个奋力向上突围,已经进入了短兵相接对峙阶段。值得注意的是,虽然价格战仍旧是双方竞争的撒手锏,但品牌与技术的影响因素,正在迅速崛起。 10月初,在新华信发布的一份调查报告中显示,消费者在购车选店时首要考虑的因素中,品牌可靠位居第一,价格优惠其次,服务专业排第三。其中,产品品牌与经销商品牌的可靠性在购车过程中起至关重要的作用。 目前,在自主品牌中已宣布实现盈利的上海汽车,今年也遭遇了相当大的困难,今年1-9月份累计销量超过12万辆,较年初提出的18万辆目标相差甚远。同样来自国企背景的东风乘用车今年1-9月份累计销售2万多辆。 与更为消费者熟知的长安、奇瑞、吉利相比,上海汽车与东风乘用车都还得加大品牌传播力度。汽车作为消费产品,只能千方百计建立起自己与消费者之间的信任关系,或是重建品牌形象。如上周末在北京,长安汽车发布了全新的品牌战略,包括企业品牌标识、主流乘用车品牌标识、商用车品牌标识、以及公益品牌标识在内的四大品牌新标识。长安汽车董事长徐留平表示,全新品牌战略也是长安面向未来的企业战略蓝图确定的标志。 而建立品牌形象,除了让品牌为公众熟知,更重要的是提升服务环节的质量。今年以来,吉利汽车、长安汽车和力帆汽车都加大了网络重组和拓展的力度,市场终端的表现不错。 参考文献[1] 王刚,发展中国汽车工业自主品牌的几点思考 人民出版社[2] 张扬,中国汽车市场,浙江大学出版社.[3] 欧阳镇明,汽车专利,北京人民出版社,[4] 庄守鑫 文献来自:信息网络 2004年 第06期[5] 朱慕菊.汽车营销市场.北京:北京师范大学出版社,2002年4月[6] 钟启泉.国内外品牌建设.华东师范大学出版社,2001年8月[7] 郭竹亭 汽车车身设计 吉林科学技术出版社 1994[8] 黄天泽 黄金陵 汽车车身结构与设计 北京 机械工艺出版社 2005[9] 李春明 汽车品牌市场 北京理工大学出版社 2003[10] 陈家瑞 汽车构造 北京机械工业出版社 .[11] 郑树清.论汽车工业的特征和一般发展规律——兼谈中国汽车工业,上海经济研究[J], 2005[12] 王长征著,《消费者行为学》,武汉大学出版社,2004年 第一版[13] 徐志强:中国轿车市场营销体系的现状分析及其对策研究[J].北京汽车,结束语这次毕业设计是对大学四年来所学的各门知识的一个综合检测,同时也是已即将毕业走上工作岗位的我们的业务能力的很好锻炼。毕业设计虽然很辛苦,但也很充实。更重要的是通过毕业设计,学到了不少的东西。我的动手能力以及独立思考的能力有了很大的提高,专业知识和以前所学的其它课程也得到了进一步的巩固。在毕业设计中,我掌握了很多专业词汇,这对我将来的学习和工作都有很大的帮助。虽然经历了三个月的辛苦,但在整个毕业论文中我尽心尽力,力求完美。但我知道我的能力有限,所掌握的知识有限,在论文中肯定还存在一些问题和不足,所以请各位老师和同学指出。收获之余略感本次论文创新不足略感遗 。 致 谢 弹指一挥,四年的大学生活即将结束,回收期间的一幕幕,依然鲜活,浮现在眼前,为感谢所有长期以来培养,帮助,支持和影响我的人.首先感谢我的指导老师张天时老师,本文再开题前,以及之后的写作过程中,得到了张天时导师的悉心指导,导师的教学和以科研工作十分繁忙,但仍能在百忙之中对本人关怀备至,对本文的选题构架,审稿和定稿工作,给与悉心的指导和帮助,堪称治学和为人的楷模.. 其次感谢我的朋友和同学,感谢他们一直以来的有力支持和鼓励. 再次感谢本论文中参阅的有关资料的作者,没有他们的研究成果,本文也是无法完成. 特别感谢我的姐姐,她做为我的坚强后盾,在背后默默地关心和支持,使我能够顺利完成学业和本论文 最后,我要感谢我的父母和家人,亲情是我不断努力和进取的动力. 祝所有关心和帮助过我的人喜乐安康.
不断增加的城市空气污染 经过20年的改革开放,中国私人汽车数量迅速增加,汽车开始进入普通人的家庭生活。汽车需求的迅猛增长是推动2002年中国经济增长的重要力量。去年汽车制造商制造并销售了325万辆,比2001年增长了37%。此外,去年载客汽车的销售首次突破了100万大关,猛增56%,达到了万辆。 2001年后加入世界贸易组织(WTO),中国已经将汽车的进口关税从70-90%降低到44-51%,到2005年将进一步降低到25%。随着汽车价格的下降以及中国人较低的汽车拥有量,中国的汽车市场将会进一步繁荣。 随着轿车进入家庭,主要城市及近郊的交通拥挤状况会进一步加剧,从而使汽车废气排放问题更加严重。中国有2000万辆汽车和1亿辆摩托车,而其中大多数都在城市。在城市环境污染物中,汽车所排放的氮氧化物占到了45至60%,而一氧化碳则占到了85%。因此,中国城市居民所吸入的劣质空气主要是由汽车所排放的废气造成的。 除非政府愿意牺牲这方面的经济支柱产业,限制上路汽车数量。因此,要控制汽车废气排放问题,利用电子技术来减少汽车的废气排放是解决方案之一。 排放标准 2001年底,中国政府宣布对中国三大汽车制造商降低30%的汽车消费税,前提是他们所制造的汽车得满足欧II标准。六个月后,在第三届中国亚洲清洁燃料国际会议上,政府的另一项声明进一步表明了控制汽车排放的决心。声明称,北京将从2003年1月开始对在北京销售的机动车辆实行欧II标准,并计划于2005年实施欧III标准。 要控制废气排放所面临的挑战并不仅仅是要设计一个具有清洁燃烧能力的完美发动机,还要利用合适的半导体电子器件对发动机的燃烧过程进行合理的控制。英飞凌为今天的发动机管理平台提供了所需要的单片机、传感器和功率半导体器件。 用于动力总成系统的半导体器件 为控制废气排放量,可利用半导体传感器来精确测量吸入空气的成份。利用单片机快速计算出所使用的燃料数量,然后再起动燃料喷射器。由于有正确的空气-燃料比,因此可以达到近乎完美的燃烧状态,从而使废气的排放达到最少。 汽车动力总成应用中需要多个传感器来将"真实"环境与电子部分连接起来。基于半导体的传感器专用于测量速度、位置、温度和压力。对于动力总成应用来说,最大的变化趋势是利用集成了传感器单元和信号处理部分的有源传感器来代替过去的被动式传感器。由于需要更精确地测量发动机的状态,因此这一趋势发展很快。 在通过传感器测量到发动机的状态以后,单片机就可以处理这些数据并提供合适的控制信号来控制致动器的动作。单片机是利用逻辑技术制造的,而集成度的提高使得可以将功能强大的处理器与外设集成在一起。目前的趋势是将DSP功能集成进来,从而允许实现更为复杂和精确的信号处理软件算法。这样就可用软件实现以前采用硬件实现的功能。 一旦单片机"知道"下一步该做什么,单片机就发送合适的信号到致动器。通常,致动器需要高电压或者大电流才能动作。因此,需要利用功率半导体器件来驱动致动器,如燃料喷射器或火花塞。过去几年里,功率半导体技术的发展主要集中于优化现有系统的成本和部分集成。这产生了能够集成功率输出级(DMOS或双极)、模拟电路和数字逻辑的混合集成技术(BCD)。高集成度功率器件的优势是可以支持诊断,从而可使系统具有更好的可靠性(动力总成是汽车中的关键应用)。同时,这还可使最终产品所需要的外部器件数量大大降低。 系统解决方案 目前的动力总成电子控制单元(ECU)中,电子器件部分主要是半导体器件。 半导体传感器 传感器位于动力总成系统的前端。传感器用来测量物理参数,如水温、空气压力以及发动机曲轴的转动速度。这些数据非常关键,它们为闭环控制系统提供了关键信息。除了温度传感、压力传感和霍尔传感器以外,微机械技术还带来了崭新的加速和偏向角速度传感器,同时还允许利用标准晶圆制造工艺集成信号处理电路和数字化电路。 1.温度传感器 根据扩展电阻原理,线性和稳定的半导体传感器可低成本地替代镍或铂金属膜传感器,同时还可提供比PTC热电阻技术上更优越的器件。 2.位置和速度传感器 动态差分霍尔IC可以测量曲轴或凸轮轴速度、传动速度和车轮速度。通过使用位于单个芯片上的两个霍尔单元,一个差分放大器和处理电路,可以测量到磁场差。这意味着可以将温度漂移、制造容差和外部电磁环境等破坏性环境影响降到最小。同样的信号水平,与单片机的接口要比采用旧式的有感线圈简单得多、便宜得多。 英飞凌新开发的TLE4925C特别适合曲轴应用。其集成电路(基于霍尔效应)提供了频率与转速成正比的数字信号输出。额外的自校正模块提供最优的精度。利用新的模块型封装所集成的滤波器电容器可以减少干扰。 3.进气管绝对压力/大气绝对压力传感器 在新一代传感器中,复杂的处理电路完全集成在传感器芯片上。随着表面微机械技术得以在标准BiCMOS工艺进行微机械加工,利用其技术制造的传感器称为MEMS(微电子机械系统)。利用微机械技术,可以制作出厚度仅有400 m的多晶硅薄膜。这些薄膜构成在芯片上的多个电容器和两个参考电容器。信号则源于压感区域和参考区域的差别。 由于需要利用模拟的绝对压力传感器来测量进气管绝对压力和大气绝对压力,因此标准BiCMOS技术就特别重要。这是因为需要复杂的电路来提供模拟输出信号,进行线性化和偏差补偿。一个MAP传感器测量进气管中空气的绝对压力,并为发动机管理系统提供一个重要的参数(空气体积)。另一方面,一个BAP传感器则测量环境空气压力(是汽车高度的函数),这也是发动机管理系统所需要的同样重要的一个参数(空气密度)。有了这两个参数,就可算出空气的质量,并利用算出的空气质量来决定喷入多少燃料以实现最佳的燃烧。英飞凌的BAP传感器KP120适用于柴油和汽油发动机的管理。 单片机 单片机是动力总成系统的大脑。实时运行的高度复杂的算法用来在各种情况下管理发动机及传送动作。由于系统位于发动机罩下的恶劣环境中,因此除了合适的CPU以外,单片机的整个系统架构对于系统性能来说非常重要。目前在动力总成应用中使用的CPU架构有8位、16位和32位。 8位架构主要用于非常低端的汽车产品,但在摩托车ECU中的应用前景看起来很好。英飞凌提供低成本的增强8位C500核心,以及适合在成本敏感的摩托车市场中应用的高性能外设。由于相应的软件和工具集与业界标准的80C51单片机完全兼容,因此可加快软件开发周期。 32位单片机的市场份额正越来越大。但是,大批量生产的16位产品仍然在目前的汽车中有很大的市场。英飞凌的16位C167系列旨在满足实时嵌入式控制应用的高性能要求。该系列单片机的架构针对大指令吞吐量和对外部刺激(中断)的快速响应而优化。集成的智能外设子系统可将所需要的CPU干预降低到最低的程度。这还减少了对通过外部总线接口进行通信的需要。C167系列的成功源于其CPU,以及对于动力总成应用的要求来说非常理想的外设组合。 称为C166v2内核的新一代C166内核采用了单时钟周期执行技术,因此性能提升了一倍。内置的高级乘法和累加指令(MAC)执行单元极大地提高了DSP性能。 目前功能最强大的单片机采用了32位CPU。此类CPU中的一些源于单片机架构。而象英飞凌TriCore这样的CPU则是针对实时环境中的嵌入式控制应用而设计的,因此非常适用于象动力总成这样的应用。 功率半导体器件 在动力总成应用中,需要开关驱动喷射器、氧气传感器加热器、放气阀、冷却风扇以及一些继电器等负载。在单片IC中集成多个开关可以缩小电路板尺寸,从而降低成本。目前可提供2至18通道的多通道开关器件。根据特定的应用,可驱动从50mA直到30A的电流。负载可以是欧姆负载、容性负载或感性负载。 越来越多的数字逻辑可以在功率输出级一起实现。随着BCD技术的发展,可以在器件中集成许多此前必须由专用ASIC或单片机完成的新功能。 除了这一控制功能外,目前的开关器件还集成了保护和检测功能,如短路、过载、超温、过压、负载开路、静电放电(ESD)和反向电流保护等。此外,还可通过实现在过载时断路以及限流模式等故障保护模式来进一步提高系统可靠性。多通道开关器件通常可利用标准通信接口(SPI)进行控制。诊断信息通过SPI传输回单片机。英飞凌公司还提供了一种高速点到点通信接口,可为未来时间关键的应用(如PWM电流调整)提供更大的数据带宽,并降低微控制器和功率开关器件(如超过 8通道的器件)的I/O端口数量。
樱桃结冰?8级2008-11-17[目录]一、金属材料二、塑料材料三、陶瓷材料参考文献[原文]汽车材料的发展是汽车技术发展的重要方面。材料是汽车质量保障的基础,在研制更经济、更安全和更轻便的汽车中,是关键的一环。汽车材料与汽车制造成本和耐用程度密切相关,现代汽车的技术进步,很大程度就是材料技术的进步。所以说新材料新工艺对于汽车工业的发展是至关重要的。下面就分几个方面介绍一下最新汽车材料的应用:一、金属材料1、铝合金由于铝的比重只有铁的三分之一强,质量轻,而且铝材几乎可以全部回收,重新加工使用,对环境保护有好处。有些铝合金材的物理性能已与车用钢材相似,具有相当的强度和刚度,成本也日趋降低。因此,按照目前的技术来减少轿车的重量,最有效的途径就是采用铝材等优质材料来代替钢材。铝材中添加强化元素后,铝材的强度大大加强,并仍然具有质轻、散热性好等特性,这可以满足发动机活塞及汽缸盖等较剧烈工作环境的要求。铝合金进一步拓展其应用范围,随之而来的是进一步降低了整车重量,提高了整车的经济性。[参考资料][1]朱张校,工程材料,清华大学出版社[2]姚贵升,汽车金属材料应用手册(上). 北京:北京理工大学出版社[3]东涛,孟繁茂,王祖滨,傅俊岩,神奇的Nb-铌在钢铁中的应用. [4]崔健,宝钢微合金、低合金钢的发展. 2000年全国低合金钢学术年会论文集[5]林滋泉,张晓刚,敖列哥,郝森,鞍钢二十一世纪低合金钢展望.[6]张继魁,张爱军,吴振凡,气门弹簧松弛性能的研究.[7]李丰功,陈洪星,汽车用易切削钢的开发. 汽车材料第十二届年会论文[8]朱铮,汽车用高强度钢板的开发应用和发展. ...[ 相关资料搜索 ]
汽车涂装技术及工艺【摘 要】当今社会汽车工业高速发展,汽车涂装作为汽车生产与维修工艺中重要的一个环节,也在各方面快速发展。但在重视可持续发展的今天,节能环保成为涂装工艺中一项重要指标。本文介绍了当前汽车涂装的操作工艺和一些新技术,以及涂装作用和汽车涂装的材料进行了分析。在汽车产业高速发展的21世纪里.,汽车维修行业更是备受关注。近年来,我国汽车维修企业在轿车钣金修复和整形过程中运用的技术、工艺、材料和设备都较以前有了很大进步,但在基础涂装工艺方面却还显得有些滞后。特别是在防锈措施上方法不是很多,许多只依赖于刷涂防锈漆。这样往往导致在焊接处及修复结合面等部位过早锈蚀,从而降低汽车局部车身的使用寿命,甚至还会影响到整车的安全性。作为一名从事与汽车涂装相关的人来说,他对汽车涂装有着自己独特的见解。从以前的纯人工作业,到现在的半机械化操作以及行业今后的发展趋势,都应有一个全面的认识。不论是从涂装的材料方面还是技术、操作工艺、以及涂装的作用等来讲,其目的均是为了使汽车的车身外表更具有艺术性、提高它的商品价值和使用时间。下面就以我个人的观点来说说汽车涂装的作用、和操作工艺以及汽车涂装的材料发展状况。21世纪被称为面向环境的新世纪,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。本文阐述了有关汽车涂装技术的常识,探讨了汽车油漆标准工艺流程,并提出了汽车涂装过程中注意事项。一、汽车涂装作用(1保护作用——由于汽车特殊的使用环境:风吹日晒、雨淋石击,要求汽车有一定的防腐性能和使用寿命。(2)装饰作用——由于汽车不停地穿梭在公路、在城乡,人们希望它能给生活带来色彩斑澜,希望汽车美观舒适、色泽诱人。为此汽车涂装就要进行现代化大规模集约化生产,就需要投入大量人力物力建造并管理好现代化大规模涂装生产线(3)特殊标识——通过给车身喷涂不同的油漆颜色,人们便可轻松的辨认出不同颜色的汽车各代表着什么用途。比如:医用车是以白色为主色,加上一个红色的“十 ”字符号,而消防车则是采用全红色涂料涂装而成。(4)特殊作用——由于汽车的具体用途不同,所以在涂装时要考虑这辆车是做什么用。比如:用于运输粮油或是牛奶的必须是要无毒的;运输酸碱物时,一定要防腐蚀。二、汽车涂装工艺汽车涂装工艺,一般可分为两大部分:一是涂装前金属的表面处理,也叫喷涂前处理技术;二是涂装的施工工艺。表面处理主要包括清除车辆表面的油污、尘土、锈蚀、以及进行修补作业时旧涂料层的清除等,以改善工件的表面状态,为下一步作业打下基础。其前处理具体包括,根据各种不同车辆受损情况对车身板件表面进行机械加工和化学处理。如磷化、氧化和钝化处理。1、表面处理工艺 表面处理是防锈涂装的重要工序之一。防锈涂装质量的好坏与表面处理的方式和质量有着很大的联系。据相关资料介绍说, 涂层的使用寿命受 3个方面因素影响:(a) 表面处理 , 占 60%; (b) 涂装施工 , 占 25%; (c) 涂料本身质量 , 占 15% 。薄板冲压件的表面处理称一般用化学表面处理,工艺流程为 : 预脱脂→脱脂→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面调整→磷化→冷水洗→热水洗→纯水洗→干燥。上述的薄板件前处理工艺过程也可根据薄板冲压件的油、锈情况作适当调整 , 或不用酸洗工序 , 或不用预脱脂工序。而脱脂和磷化是化学处理工艺中的关键工序 , 这两道工序直接影响工件化学处理的质量和防锈涂层的质量。在表面处理作业中,打磨这一项对最后的质量影响十分大。特别是早期的传统作业---人工水磨,水磨后残留在板件的水分可导致多项油漆缺陷,所以现在行业里取而代之的便是干磨作业。干磨在现在的行业中已经占据了很大的位置,因为他和传统的水磨相比有着明显的优势。比如:工作效率可以提高40%--60%左右;因为干磨不会产生废水,所以对环境的污染很明显要比水磨的轻;员工的劳动强度也减轻了许多;车辆的返修率以及涂膜的质量等均要好于水磨。比如干磨不会由于有残留在板件中的水分而导致漆膜起泡、长痱子、鱼眼、底材生锈等缺陷。干磨工艺在现有的4S店已经得到普遍的推广,所以干磨技术的推广是行业发展的必然趋势。有关工艺参数和相关辅助设备也是影响表面处理质量的不可忽视的因素。2、面漆喷涂工艺(1)整车修补涂装:整车修补涂装是汽车美容修补施工中最有代表性、最为全面的涂装工艺。它的关键是要保持有湿边,同时应尽量减少水平表面上飞漆,以防止漆雾沉积到已干的部位而造成砂状表面。在整车涂装程序中,首先喷涂车顶,然后是发动机前盖和侧面等,这样在尽量减少水平表面上飞漆的同时总能保持“湿边”,可以防止飞漆落到已干区域而产生砂状表面。如果有可能,选用下吸式喷漆室较好。这时由于有气流从车顶流向车底,雾形有所不同。(A) 车顶的喷涂。在车顶与风挡玻璃、后窗交界处采用带状涂装法进行涂装。首先从靠近漆工的车边缘的地方开始喷涂。尽可能保持枪与车顶表面在15~20cm左右等距,从左到右,再从右到左进行喷涂,喷成中等湿度(每层走枪都是从车顶的边缘开始)。由于修补施工时多采用重力式或虹吸式喷枪,受喷枪杯的影响,喷枪的俯角受到一定限制(要尽可能保持垂直,不要把喷枪拿歪)。每层扇幅重叠覆盖面为50%或65%的方法从边缘向中心喷涂,一直喷涂到可以看见明显柔和的光泽时为止。(B) 发动机前盖的喷涂。首先用粘尘抹布把表面擦拭干净(注意:不得采用气枪来消除表面,以免前盖上灰尘吹到刚刚喷过涂料的车顶上)。采用带状喷涂法喷涂风挡玻璃与前盖交界处(在前盖边缘最好不要采用带状喷涂法),扇幅重叠覆盖50%或65%。每层都从边缘到中心进行喷涂,随后中另外一边,从中心开始往边缘移动进行喷涂,每层扇幅的覆盖约10cm。(C) 后盖的喷涂。用粘尘抹布擦干净表面,要准备足够的涂料,避免喷涂中途涂料用完而造成色差。采用带状喷涂法,沿后窗玻璃的底边喷涂一遍,两层扇幅之间覆盖约。随后换到另一边,从中心开始向边缘移动进行喷涂。在整个喷涂过程中,50%或65%涂层要湿,走枪速度要快。每层扇幅的覆盖约10cm。(D)侧面的喷涂。和粘尘抹布擦拭表面,备足涂料,由于汽车侧面较长,需要采用分段喷涂法。在适合于漆工走枪的距离处采用带状喷涂法垂直向直喷涂一层,以此分隔成段。在这一段内从底部或顶部开始走两道枪,先从左到右,再从右到左,采用一道喷涂法继续喷涂下去。每一道枪之间扇幅覆盖50%,直到这一段表面全部被喷涂覆盖完毕。接着转移到下一段,也是先采用带状喷涂法垂直向下喷一枪,划出第二段。重复上述操作,喷涂第二段,如此重复直到该侧面全部喷涂完毕。(2)整板修补涂装:汽车车身的某一部分,如前盖、车门、后盖等整板大面积的涂层遭到破坏时,就要进行整板修补涂装。一般可能出现两种情况:其一是在板面上没有大的变形或裂痕,只需要对整块板面进行面漆涂装;其二就是板面被破坏,需要整修后面再安装到车身上。前者可以在车身清洗后,涂抹封闭隔离漆,再直接喷涂面漆;后者必须在车身清洗后进行除锈、防腐涂底漆、刮腻子填补凹凸不平之处,喷涂中间漆、封闭隔离漆后,才能喷面漆。整板修补与整车修补不同。整车修补时,面漆的颜色不作重点考虑,因为只要保持整车颜色的一致性,与客户指定的颜色色号相符即可。而整板修补必须考虑到这块的颜色与车身上其他部位原厂漆的色差问题,所以,在进行整板修补之前,必须将修补漆的样板与车身上其他原厂漆的部位进行严格比色,待正确无误才能正式开始涂装。三、汽车涂装材料汽车车身面漆是车辆最外层的涂层,它是车辆外观装饰及防腐的直接反映,一般都希望汽车涂层具有极好的光泽度。光泽的优劣除与汽车车身外形设计、车身加工的外表精度以外(如一般感觉圆弧面或凸出面的光泽较平面要好),还与选用的涂料与表面涂层的配套工艺有关。必须进行精心的涂装设计和具备良好的涂装环境条件,才能使表面涂层有优良的装饰性。同时,因为汽车涂装属于高级保护性涂装,所以面漆涂膜必须具有优良的耐腐蚀性、耐候性和耐崩裂性。要想得到色泽鲜艳、光亮度好、防锈能力强的油漆表面,涂料的质量是不可轻视的。在20世纪20~30年代,汽车漆料是比较单一的品种——硝基纤维素涂料。到了20世纪50年代中期,开始使用醇酸树脂涂料。20世纪60年代中期,热塑性两烯酸树脂涂料在国外开始大量进入市场,取代硝基纤维素涂料而成为汽车修补涂料的主导产品。20世纪70年代中期,一系列双组份涂料开始进入市场,如硝基纤维素丙烯酸异氰酸酯、丙烯酸异氰酸酯等。目前丙烯酸聚氨酯树脂涂料、聚酯聚氨酯涂料已在国内外作为汽车修补的主导产品。由于行业的不断发展,当今的涂料品种已是满目琳琅,今后涂料还会有什么样的发展趋势呢?近年来,水性漆的出现使的汽车涂装这个行业又有了一个新的发展方向。首先来说说什么是水性漆,它有何特点呢?水性漆是以水为分散介质,以特殊水性树脂为基料,配以高科技合成的特种助剂,采用新工艺精制而成。水性漆是涂料工业的革命性换代产品。与传统的油性漆相比,水性漆无毒、无味、不燃烧,不用稀料稀释,无需额外的劳保费用,是国际上公认的绿色环保产品。 作为涂装行业里的新型产品,那么它与油性漆比它的好处也就很明显了:1. 环保:水性漆为无公害产品,在生产过程中无废渣、废气、废水排放,不存在环境污染。在使用中无毒无味,无苯系物,重金属含量大大低于国家环保限量标准,对人体无危害,是保护生态环境的新一代绿色产品。2. 经济:水性漆涂刷面积是一般油漆的两倍以上;水性漆防锈漆可直接在锈层上涂刷(需去浮漆和油污)。3. 安全:阻燃、防爆,水性漆可在常温、常压下进行生产、运输、储存和使用。4. 快捷:水性漆漆膜干燥速度快,在常温下是普通油漆的1/5。5. 方便:水性漆直接用自来水稀释即可,施工方便、安全,施工后的工具、设备极易清洗。综上所述,未来的汽车涂装在不断地提高涂膜耐蚀性、抗石击性及装饰性同时,也一定朝着环保、节能的方向发展。因为干磨工艺的突出性能,我相信今后行业所用的干磨将会越来越普遍,利用干磨的优势带给行业的最大利益。随着汽车市场竞争的不断加剧和汽车制造、修理技术的日益更新,基础涂装工艺已经引起了汽车制造商和维修服务人员的高度重视。种类繁多、规格齐全和功能良好的涂装材料,无疑会进一步促进维修质量的提高,促进汽车使用寿命的延长
首先,我告诉你金属铝在焊接之前有可能有两种焊前处理:
告诉你一下注意点吧:铝合金焊接不能用CO2焊接;用其他焊接也要用小电流。因为铝极易氧化,极易被烧穿。可以用TIG焊(无极氩弧焊)。
主要考虑3个方面:首先,确定焊接方法,一般采用惰性气体保护焊,如钨极氩弧焊(TIG)或熔化极氩弧焊(MIG)。其次确定焊接材料,焊丝一般采用与母材成分相同的焊丝。最后,还要确定是否采用预热等工艺措施,铝合金焊接时当壁厚大于25mm时,要预热,一般预热温度在250℃以上。
摘 要:电阻点焊的组织决定焊接接头熔核的性能,熔核的性能决定焊接的质量。通过模拟 点焊接头的组织,可预测在不同点焊参数下接头的组织形态和力学性能等,从而实现通过寻 求最佳焊接工艺来改善焊件性能的目的。研究铝合金点焊相变组织的分布规律,对优化点焊 设计和工艺参数有重要的指导作用,本文通过应用有限元模拟软件进行数值模拟,对6082 铝合金电阻点焊过程中的组织转变进行模拟与研究,并通过实验进行验证,从而得出电阻点 焊对6082铝合金的组织转变的影响。试验验证表明,数值模拟与试验结果吻合良好,为铝合 金点焊基础理论研究提供了一种有效的分析手段。 关键词:数值模拟;金相组织 ;铝合金;电阻点焊 Abstract Te microstructure of resistance spot welding decide performance of nuclear fusion in welded joint, the performance of nuclear fusion decide welding quality. By simulation, we can predict microstructure and mechanical properties of spot welding in different parameters, so as to achieve the best welding performance by seeking to improve the welding processes. Research on the distribution of microstructure in aluminum spot welding, have an important role in on the design and optimization of process parameters of spot welding. The paper through the application of finite element simulation software to simulate and research the resistance spot welding of aluminum alloy of 6082, and verify it through experiments, so as to know affection resistance spot welding to aluminum alloy of 6082. Experiments show that numerical simulation and experimental results are consistent, providing an effective analysis for spot welding on aluminum alloy. Key words: Numerical simulation; Microstructure; Aluminum alloy; Resistance spot welding 1、铝合金在航空航天、船舶制造、机车和汽车制造业等领域获得了广泛的应用。轿车采用 铝合金制造车身较采用钢板制造车身可减轻车体重量6O%左右,能显著降低燃料消耗和减少 环境污染。但是,铝合金点焊所存在的问题限制了点焊在铝合金汽车生产中的应用,铝合金 点焊的熔核形状不规则,尺寸大小不一,熔核在凝固时极易形成缩孔、缩松和气孔,由于冷 却速度较快,熔核的结晶组织主要是从熔合线向内生长的柱状晶。在这方面,吉林工业大学 的赵熹华等人通过采用熔核的孕育处理技术做了详细的研究,将柱状晶组织变为等轴晶组 织,取得了良好的效果[1]。但是,该技术如何工程化的问题还正在研究之中。如果能对点焊 的相变组织进行有限元模拟计算,得到铝合金点焊过程温度场和相变组织的分布规律,从微 观上改变焊接质量,对提高和稳定点焊质量具有重要意义。 铝合金点焊是一个高度非线性的力、热、电相耦合的复杂过程,随着焊接研究的深入, 温度,相变和热应力之间的耦合效应越来越受到人们的重视。 等人曾提出温度,相 变,热应力之间的耦合关系式, 等人利用该耦合模型对焊接接头进行了有限元计算。 Ronda 等[2]用统一的方法推导了相变规律和相变塑性,建立了相容的 TMM 模型,并形成了系 统理论。Yang 等[3]在热冶金耦合方面也作了深入的研究。他们在模拟温度场、速度场、热循 环以及熔池形状时,采用瞬时、3 维、湍流条件下的热传输和流体流动模型。 本文基于有限元专业焊接模拟软件动态模拟焊接的全过程,进行数值模拟时,考虑了材 料热物理性能与温度的非线性关系,以及相变潜热对温度场的影响,实现温度场和应力应变 场的耦合计算,揭示了铝合金点焊过程温度场和相变组织的分布规律,其结果有助于更好地 了解焊接过程中熔体的运动状态、凝固组织细化和产生缺陷的原因,为正确选择点焊工艺参 数等提供理论指导。 2 点焊相变原理熔核、塑性环及其周围母材金属的一部分构成了点焊接头。在良好的点焊焊接循环条件 下,接头的形成过程是预压、通电加热和冷却结晶三个连续阶段所组成。 (1)预压阶段:在电极压力的作用下清除一部分接触表面的不平和氧化膜,形成物理触点,为焊接电 流的顺利通过及表面原子的键合作准备。(2)通电加热阶段:在热与机械力作用下形成塑性环、熔核,并 随着通电加热的进行而长大,直到获得需要的熔核尺寸。通电刚开始,由于边缘效应,使焊件接触面边缘 处温度首先升高,接着由于金属加热膨胀,接触面和电流场均扩展并伴有绕流现象,而靠近电极的焊接区 金属散热较有利,从而在焊接区内形成了回转双曲面的加热区,其周围产生了较大的塑性变形。随着通电 加热的持续,电极与工件接触表面增加,表面金属的冷却增强,而焊接区中心部位由于散热困难温度继续 升高,形成被塑性环包围的回转四方形液态熔核。继续延长通电时间,塑性环和熔核不断长大。当焊接温 度场进入准稳态时,最终获得椭圆形液态熔核,周围是将熔核紧紧包围的塑性环。(3)冷却结晶阶段:使 液态熔核在压力作用下冷却结晶。由于材质和焊接规范特征不同,熔核的凝固组织可有三种:柱状组织、 等轴组织、“柱状+等轴”组织。 由于点焊加热集中、温度分布陡、加热与冷却速度极快,若焊接参数选用不当,在结晶过程中会出现 裂纹、胡须、缩孔、结合线伸入等缺陷,可通过减慢冷却速度和段压力等措施来防止缺陷产生。 3 点焊熔核有限元仿真点焊是一个多因素及多重非线性的复杂问题。在进行数值模拟时,考虑其可作为轴对称问题,对等厚 板的焊接取l/4平面进行分析。为简化计算,本文假定电极压力恒定。 本文采用简化的轴对称2D模型建立6082铝板点焊的简化模型。出于简化模型的目的,假设上下两块铝 板在与电极端面直径对应的中心部分以及电极端面是粘连的,假设电极-工件间及工件间的接触行为属于无 滑动接触。焊接电流为恒流,材料的热物理性能随温度变化,忽略电流的趋表效应、接触面的热电效应和 接触热阻[4,5]。模型的网格采取自由划分,共含1996个固体单元,2120个节点。被连接材料为6082铝合金, 板厚 mm,采用Cu~Cr合金电极,端部直径6 mm,端部曲面半径40 mm。 材料属性 材料的热物理性能参数是温度的函数,在模拟中,材料的热物理性能除了密度和潜热外,其他如比热、 导热系数、电阻率等均随温度变化。材料在相变和熔化时存在潜热,模拟中将潜热在相变温度区间均匀折 算为比热容,以模拟其产热效果。 6082铝合金是Al-Mg-Si系铝合金,该合金的组织比较简单,主要合金元素为Mg、Si ,另外还有少量的Fe 、Zn 、Cu 、Mn,主要组织组成物为Mg2Si,Mg/Si比为,大部分合金不是含过量镁就是含过量的硅。当镁过量时,合金的抗蚀性好,但强度与成形性能低;当硅过量时,合金的强度高,但成形性能及焊 接性能较低,抗晶间腐蚀倾向稍好。 工艺参数 采用直流焊接电源,焊接电流为14 KA,电极压力为 KN,焊接时间为15个周波(相应频率50 Hz)。 具体方案见表1: 焊接温度场的模拟 焊接温度场的准确计算是焊接冶金分析、残余应力与变形计算以及焊接质量控制的前提,焊件在快速 加热和冷却过程中温度场的正确描述是进行组织转变和焊后接头力学性能分析的前提条件。焊接温度场的 准确计算必须建立起准确的热传递数学模型和符合焊接生产实际的物理模型,并应用有限元 软件的校正工 具,根据具体的焊接工艺和条件对热源进行校正;考虑了材料热物理性能参数与温度的非线性关系,建立 了焊接过程的数学模型和物理模型[6,7]。 在焊接过程中,由热源传给焊件的热量,主要是以辐射和对流为主,而母材和焊接材料获得热能后, 热的传播则是以热传导为主。焊接传热过程中所研究的内容主要是焊件上的温度分布及其随时间的温度变 化问题[8]。因此研究焊接温度场,是以热传导为主,适当地考虑辐射和对流作用。 焊件上某点瞬时的温度分布称为温度场,可以表示为: T T ( X , Y , Z , t ) 式中 T 为焊件上某点的瞬时温度,(x , y , z)是某点的坐标,t是时间。 因此非线性瞬态热传导问题的控制方程可以表示为: 式中 c、ρ为材料的比热容、密度,T为温度场的分布函数,t为时间,kx , ky , kz分别为x , y , z方向 上的导热系数; Q是内热源。 温度场计算时, 将模型的对称面定义为绝热边 界条件, 即 其他周围表面定义为换热边界条件, 即 式中 是材料的热导率,n是边界表面外法线方向,α是表面换热系数,Ta是周围介质温度,Ts是物体表面 温度。 点焊相变组织的模拟 相变潜热 焊接过程中伴随着相的转变,在有限元计算中其产生的相变潜热以焓的形式表示[9],即 式中 (T )c(T ) 分别为材料的密度和比热,均为温度的函数。 在某一温度增量区间,所产生的总的相变潜热表示为各相值的叠加,即 式中:Aj为第j 相的相变潜热,V j 为第j 相的转变体积比,且 å V j = 1 ;n是材料中相的个数。相的转变体积比,且 ;n是材料中相的个数。 相变模拟原理 对于铝合金的相变模拟,主要通过铝合金的回复与再结晶原理,如图1。如果材料有经过温度循环,当 最高温度高于重结晶温度时,重结晶开始发生并产生影响。材料重结晶的比例不仅取决于最高温度,也取 决于热循环过程。可以用如下公式来计算: 等温反应动力学: 非等温反应动力学附加规律: 模拟计算结果 温度场的模拟结果 如图 2 为焊接时间 250ms 时 l/4 平面所成的温度分布,再通过 sysweld 有限元软件,分别在熔核区 中心,熔合线,热影响区,母材组织上取四个固体单元,形成如图 3 所示的温度曲线。由图 2,3 可以看出 在焊接过程中,熔核中心的最高温度可达 720℃,且长时间温度维持在 700℃左右;熔合线附近可达 600℃, 也长时间维持在这个温度;热影响区最高温度可达 500℃左右;而母材最高温度只达到 300℃左右。 相变组织的模拟结果 通过有限元模拟可得到如图4所示结果,6082铝合金点焊结果会出现明显不同的三相分布分别为:母 材、热影响区和熔核区组织。 4 结果分析和讨论由模拟分析结果可以看出, 6082 铝合金点焊会出现比较明显的三种组织的分布,再根据模拟所用的 焊接参数进行试验验证,然后进行金相组织观察(试样用凯勒试剂浸蚀)。可以得到图 5-图 9 的微观组织 图。 由图 5 可见,6082 铝合金点焊组织有着明显的三个组织相分布,中间的小圆为熔核部分,外圆为热影 响区,外边即为母材,与模拟的相变结果(图 4 所示)完全相同。 铝合金的主要热处理方式是固溶处理和时效处理,通过第二相的沉淀硬化来提高强度、硬度等性能。 6082 铝合金为 T4 状态(固溶处理+自然时效)是经固溶、时效后的合金,其主要强化相是 Mg2Si。在焊 接热循环的影响下,铝合金基体中的这些沉淀相粒子将发生再次固溶、析出和长大过程,对焊接前的基体 产生或多或少的破坏。它们的熔点为 595℃,焊接加热温度超过这一熔点时,部分强化相就会熔解[10]。 图 6 为母材组织,其铝合金基体上分布着粗大且呈长条形的析出相;图 7 为熔核中心组织,其内组织 主要为细小的等轴晶粒;图 8 为处于塑性环熔合线周围的组织,靠近熔合线的熔核区主要是柱状晶粒和部 分等轴晶粒,靠近熔合线的热影响区为粗大的晶粒;图 9 为热影响区中心组织,其铝合金基体上的析出相 细小且呈圆粒状。 从图 4 可以得知,在塑性环内的熔核区中心最高温度远远高于 595℃,可达 720℃左右,且比较长时间 的维持在 700℃,这个温度使熔核区中心的晶粒完全的熔化,在铝合金基体上的第二相重新熔化和固溶, 化合物因固溶而进一步减少。在铝合金基体上分布着弥散的,细小的第二相对晶界移动起着重要的阻碍作 用,第二相质点越细小,数量越多,则阻碍晶粒长大的能力越强,所形成的晶粒也就越细小,且在熔核区 内合金元素溶入的比较多,在很大程度上阻碍了晶界的移动,焊接为快速加热,金属内存在的晶格畸变现 象来不及回复,自扩散系数增加,使合金再结晶晶核增多,造成晶粒细小,所以在熔核中心冷却后形成的 组织为细小的等轴晶粒;由于点焊冷却速度较快,靠近熔合线的熔核区的结晶组织主要是从熔合线向内生 长的柱状晶。运用图 1 描述的铝合金重结晶现象可以发现,靠近塑性环的热影响区的晶粒处于长大阶段, 晶粒生长方向与热流方向一致,有着明显的粗大晶粒且在晶界上分布一些析出相,应为晶粒长大区;6082 合金母材组织为板材组织,其析出相方向与板材成形方向一致,也有少量析出相呈三角形,在晶界上析出, 由于其含有 Cu,Mg,Al,Si,Mn 等合金元素,析出相比较复杂,主要为 Mg2Si。图 6 中的母材组织为退 火组织,所以其部分析出相变的相对细小和一定的圆形状。对于热影响区,其析出相明显比母材组织细小, 且没有方向性,但已经开始出现圆粒状,分布也比母材组织均匀,但还是有一部分为粗大的析出相,且呈 长条形,没有完成再结晶,由图 1 铝合金重结晶原理可知其组织应为回复区和回复再结晶区,晶界基5 结 论1、本文采用数值仿真手段预测熔核的组织,运用sysweld的相变模拟原理,完成对6082铝合金点焊组织的 模拟和预测。 2、采用本文提出的有限元点焊模型,运用相变模拟软件,可以模拟出与实际焊接结果十分吻台的结果,因 此可作为选择和优化点焊参数的一个有效工具。 3、6082铝合金熔核区晶粒细小,组织分布均匀而且弥散,热影响区有着比较明显的回复区,回复与再结晶 区和晶粒长大区,母材组织为板材组织,晶粒方向为轧制方向,且铝基体上分布大量粗大的第二相质点。 4、点焊接头相变组织的模拟是一项新技术,它尚处于起步阶段,在理论上还存在着尚未澄清问题,另外在 计算方法上也有改进余地,其应用更接近空白,因此,有必要从理论和计算方法上进行系统而有深入的 探索,以使新兴方法尽快用于工程实践。 参考文献:赵熹华,姜以宏,薄件点焊熔核凝固组织分析,焊接学报,1994(2):89~93. 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焊接大专毕业论文提纲 以铝合金点焊为例: 第一部分:文献综述。 主要介绍焊接国内外发展现状,并能从中发现问题,提出问题,在哪些领域仍有技术问题,然后说明你做的研究主要就是用以解决这方面的问题的。 铝合金表面有硬度高熔点高的氧化物,点焊存在一定难度,质量难以保证。因而铝合金的焊接质量在线监测十分重要。 第二部分:论文正文。 质量监测主要有以下几种方式:焊接电压、电流,电极位移,电极压力,焊接声音,焊接热循环等等。 如何采集以上参数呢?首先需要传感器。以上各参数需要不同的传感器。数据采集使用单片机或者数据采集卡(你设计一个单片机采集程序或者数据采集卡的接口电路就足够一个毕业论文了)。 下一步对采集的数据进行分析整理。从采集来的数据中提取点焊缺陷信息,例如喷溅,未熔合等。 第三部分:结论。 对你的工作给出总结,对问题的解决情况加以说明。最后,致谢。 对于专科毕业设计,整个过程中提取一小部分,就足够一个学生的工作量。
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提要 在焊接过程中,热源沿焊件移动时,焊件上某点温度随时间变化的过程称为焊接热循环,它是描述焊接过程中热源对母材金属的热作用。焊缝及近缝区金属组织的变化和应力的产生取决于母材金属的化学成分和焊接过程中的热循环特点。 表明焊接热循环的参数主要有加热速度、加热峰值温度、相变温度以上停留时间及冷却速度,这些因素都会影响焊后组织和性能。因此,焊接热循环的测试与分析计算具有重要的实际意义,是分析焊接接头组织性能变化及焊接缺陷生成机理的有效途径,并可通过改进焊接工艺,改善热循环过程,以达到提高焊接质量的目的。 如果焊接热循环能够实现计算机模拟仿真,我们就可以通过计算机系统来确定焊接各种结构和材料时的最佳设计、最佳工艺方法和焊接参数。本文从这一点出发,在总结前人的工作基础上,通过具体的试验并结合数值计算的方法,在对焊接过程产生的温度场进行了二维和三维模拟仿真研究的基础上,提出了基于ANSYS软件的焊接温度场、焊接热循环的模拟仿真分析方法,并针对Q235平板堆焊问题和16MnR钢焊接进行了实例计算,计算结果与试验值基本吻合。最后在模拟仿真基础上,结合焊接CCT图进行了组织预测分析。 关键词:焊接热循环 温度场 有限元 ANSYS 仿真 目录 提要I Abstract II 目录III 第一章 序 言 1 课题意义 1 本课题的国内外动态 3 数值模拟仿真技术在焊接中的应用 3 焊接热分析的研究进展 6 存在的一些问题 7 目前研究的焦点和方向 8 本论文的主要工作 10 第二章 有限元法与有限元软件 11 2. 1 有限元法 11 有限元法的发展历史 12 有限元方法介绍 12 典型分析步骤 13 通用有限元分析软件 15 有限元软件ANSYS介绍 18 ANSYS的功能 19 ANSYS的特点 19 软件的结构 20 第三章 焊接过程有限元理论 23 焊接过程有限元分析的特点 23 焊接有限元模型的简化 24 焊接温度场的分析理论 26 焊接传热的基本形式 26 转自:毕业论文网
由于铝及铝合金所具有独特的物理化学性能,在焊接过程中会产生一系列的困难和特点,具体表现有以下几点:(1) 强的氧化能力:铝与氧的亲和力很大,在空气中极易与氧结合生成致密结实的A1203薄膜,厚度约。Al203的熔点高达2 050T,远远超过铝合金的熔点,而且密度大,约为铝的倍。在焊接过程中,氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合。因此,为保证焊接质量,焊接前必须严格清理焊件表面的氧化物,并防止在焊接过程中再氧化。对熔化金属和处于高温下的金属进行有效的保护,这是铝及铝合金焊接的一个重要特点。(2) 热导系数和比热容等都很大(约比钢大1倍多),在焊接过程中大量的热量能被迅速传导到基本金属内部,因此焊接铝及铝合金比钢要消耗更多的热量。为获得高质量的焊接接头,必须采用能量集中、功率大的热源,有时需采用预热等工艺措施。(3) 热裂纹倾向性大:铝及铝合金的线膨胀系数约为钢的两倍,凝固时的体积收缩率达6. 5%左右。因此焊接某些铝合金时,往往由于过大的内应力而在脆性温度区间内产生热裂纹,这是铝合金尤其是高强铝合金焊接时最常见的严重缺陷之一。生产中常采用调整焊丝成分的方法防止裂纹的产生,如焊丝SAlSi5。采用合理的焊接工艺对于防止热裂纹的产生也是有利的和必要的。(4) 容易形成气孔:焊接接头中的气孔是铝及合金焊接时易产生的另一个常见的缺陷,氢是熔焊时产生气孔的主要原因。铝及铝合金时的液体熔池很容易吸收气体,高温下溶入的大量气体,在焊后冷却凝固过程中来不及析出,而聚集在焊缝中形成气孔。弧柱气氛中的水分,焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分都是焊缝气体中氢的主要来源,因此焊接前必须严格清理,并合理选择焊接工艺防止气孔的产生。(5) 焊接热对基体金属有影响:焊接可热处理强化的铝合金时,由于焊接热的影响,会使基体金属近缝区某些部位的力学性能变坏,对于冷作硬化的合金也是如此,使接头性能弱化,并且焊接热输入越大,性能降低的程度也愈严重。(6) 无色泽变化:铝及铝合金从固态变成液态时,无明显的色泽变化。因此在焊接过程中给操作者带来不少困难。
不断增加的城市空气污染 经过20年的改革开放,中国私人汽车数量迅速增加,汽车开始进入普通人的家庭生活。汽车需求的迅猛增长是推动2002年中国经济增长的重要力量。去年汽车制造商制造并销售了325万辆,比2001年增长了37%。此外,去年载客汽车的销售首次突破了100万大关,猛增56%,达到了万辆。 2001年后加入世界贸易组织(WTO),中国已经将汽车的进口关税从70-90%降低到44-51%,到2005年将进一步降低到25%。随着汽车价格的下降以及中国人较低的汽车拥有量,中国的汽车市场将会进一步繁荣。 随着轿车进入家庭,主要城市及近郊的交通拥挤状况会进一步加剧,从而使汽车废气排放问题更加严重。中国有2000万辆汽车和1亿辆摩托车,而其中大多数都在城市。在城市环境污染物中,汽车所排放的氮氧化物占到了45至60%,而一氧化碳则占到了85%。因此,中国城市居民所吸入的劣质空气主要是由汽车所排放的废气造成的。 除非政府愿意牺牲这方面的经济支柱产业,限制上路汽车数量。因此,要控制汽车废气排放问题,利用电子技术来减少汽车的废气排放是解决方案之一。 排放标准 2001年底,中国政府宣布对中国三大汽车制造商降低30%的汽车消费税,前提是他们所制造的汽车得满足欧II标准。六个月后,在第三届中国亚洲清洁燃料国际会议上,政府的另一项声明进一步表明了控制汽车排放的决心。声明称,北京将从2003年1月开始对在北京销售的机动车辆实行欧II标准,并计划于2005年实施欧III标准。 要控制废气排放所面临的挑战并不仅仅是要设计一个具有清洁燃烧能力的完美发动机,还要利用合适的半导体电子器件对发动机的燃烧过程进行合理的控制。英飞凌为今天的发动机管理平台提供了所需要的单片机、传感器和功率半导体器件。 用于动力总成系统的半导体器件 为控制废气排放量,可利用半导体传感器来精确测量吸入空气的成份。利用单片机快速计算出所使用的燃料数量,然后再起动燃料喷射器。由于有正确的空气-燃料比,因此可以达到近乎完美的燃烧状态,从而使废气的排放达到最少。 汽车动力总成应用中需要多个传感器来将"真实"环境与电子部分连接起来。基于半导体的传感器专用于测量速度、位置、温度和压力。对于动力总成应用来说,最大的变化趋势是利用集成了传感器单元和信号处理部分的有源传感器来代替过去的被动式传感器。由于需要更精确地测量发动机的状态,因此这一趋势发展很快。 在通过传感器测量到发动机的状态以后,单片机就可以处理这些数据并提供合适的控制信号来控制致动器的动作。单片机是利用逻辑技术制造的,而集成度的提高使得可以将功能强大的处理器与外设集成在一起。目前的趋势是将DSP功能集成进来,从而允许实现更为复杂和精确的信号处理软件算法。这样就可用软件实现以前采用硬件实现的功能。 一旦单片机"知道"下一步该做什么,单片机就发送合适的信号到致动器。通常,致动器需要高电压或者大电流才能动作。因此,需要利用功率半导体器件来驱动致动器,如燃料喷射器或火花塞。过去几年里,功率半导体技术的发展主要集中于优化现有系统的成本和部分集成。这产生了能够集成功率输出级(DMOS或双极)、模拟电路和数字逻辑的混合集成技术(BCD)。高集成度功率器件的优势是可以支持诊断,从而可使系统具有更好的可靠性(动力总成是汽车中的关键应用)。同时,这还可使最终产品所需要的外部器件数量大大降低。 系统解决方案 目前的动力总成电子控制单元(ECU)中,电子器件部分主要是半导体器件。 半导体传感器 传感器位于动力总成系统的前端。传感器用来测量物理参数,如水温、空气压力以及发动机曲轴的转动速度。这些数据非常关键,它们为闭环控制系统提供了关键信息。除了温度传感、压力传感和霍尔传感器以外,微机械技术还带来了崭新的加速和偏向角速度传感器,同时还允许利用标准晶圆制造工艺集成信号处理电路和数字化电路。 1.温度传感器 根据扩展电阻原理,线性和稳定的半导体传感器可低成本地替代镍或铂金属膜传感器,同时还可提供比PTC热电阻技术上更优越的器件。 2.位置和速度传感器 动态差分霍尔IC可以测量曲轴或凸轮轴速度、传动速度和车轮速度。通过使用位于单个芯片上的两个霍尔单元,一个差分放大器和处理电路,可以测量到磁场差。这意味着可以将温度漂移、制造容差和外部电磁环境等破坏性环境影响降到最小。同样的信号水平,与单片机的接口要比采用旧式的有感线圈简单得多、便宜得多。 英飞凌新开发的TLE4925C特别适合曲轴应用。其集成电路(基于霍尔效应)提供了频率与转速成正比的数字信号输出。额外的自校正模块提供最优的精度。利用新的模块型封装所集成的滤波器电容器可以减少干扰。 3.进气管绝对压力/大气绝对压力传感器 在新一代传感器中,复杂的处理电路完全集成在传感器芯片上。随着表面微机械技术得以在标准BiCMOS工艺进行微机械加工,利用其技术制造的传感器称为MEMS(微电子机械系统)。利用微机械技术,可以制作出厚度仅有400 m的多晶硅薄膜。这些薄膜构成在芯片上的多个电容器和两个参考电容器。信号则源于压感区域和参考区域的差别。 由于需要利用模拟的绝对压力传感器来测量进气管绝对压力和大气绝对压力,因此标准BiCMOS技术就特别重要。这是因为需要复杂的电路来提供模拟输出信号,进行线性化和偏差补偿。一个MAP传感器测量进气管中空气的绝对压力,并为发动机管理系统提供一个重要的参数(空气体积)。另一方面,一个BAP传感器则测量环境空气压力(是汽车高度的函数),这也是发动机管理系统所需要的同样重要的一个参数(空气密度)。有了这两个参数,就可算出空气的质量,并利用算出的空气质量来决定喷入多少燃料以实现最佳的燃烧。英飞凌的BAP传感器KP120适用于柴油和汽油发动机的管理。 单片机 单片机是动力总成系统的大脑。实时运行的高度复杂的算法用来在各种情况下管理发动机及传送动作。由于系统位于发动机罩下的恶劣环境中,因此除了合适的CPU以外,单片机的整个系统架构对于系统性能来说非常重要。目前在动力总成应用中使用的CPU架构有8位、16位和32位。 8位架构主要用于非常低端的汽车产品,但在摩托车ECU中的应用前景看起来很好。英飞凌提供低成本的增强8位C500核心,以及适合在成本敏感的摩托车市场中应用的高性能外设。由于相应的软件和工具集与业界标准的80C51单片机完全兼容,因此可加快软件开发周期。 32位单片机的市场份额正越来越大。但是,大批量生产的16位产品仍然在目前的汽车中有很大的市场。英飞凌的16位C167系列旨在满足实时嵌入式控制应用的高性能要求。该系列单片机的架构针对大指令吞吐量和对外部刺激(中断)的快速响应而优化。集成的智能外设子系统可将所需要的CPU干预降低到最低的程度。这还减少了对通过外部总线接口进行通信的需要。C167系列的成功源于其CPU,以及对于动力总成应用的要求来说非常理想的外设组合。 称为C166v2内核的新一代C166内核采用了单时钟周期执行技术,因此性能提升了一倍。内置的高级乘法和累加指令(MAC)执行单元极大地提高了DSP性能。 目前功能最强大的单片机采用了32位CPU。此类CPU中的一些源于单片机架构。而象英飞凌TriCore这样的CPU则是针对实时环境中的嵌入式控制应用而设计的,因此非常适用于象动力总成这样的应用。 功率半导体器件 在动力总成应用中,需要开关驱动喷射器、氧气传感器加热器、放气阀、冷却风扇以及一些继电器等负载。在单片IC中集成多个开关可以缩小电路板尺寸,从而降低成本。目前可提供2至18通道的多通道开关器件。根据特定的应用,可驱动从50mA直到30A的电流。负载可以是欧姆负载、容性负载或感性负载。 越来越多的数字逻辑可以在功率输出级一起实现。随着BCD技术的发展,可以在器件中集成许多此前必须由专用ASIC或单片机完成的新功能。 除了这一控制功能外,目前的开关器件还集成了保护和检测功能,如短路、过载、超温、过压、负载开路、静电放电(ESD)和反向电流保护等。此外,还可通过实现在过载时断路以及限流模式等故障保护模式来进一步提高系统可靠性。多通道开关器件通常可利用标准通信接口(SPI)进行控制。诊断信息通过SPI传输回单片机。英飞凌公司还提供了一种高速点到点通信接口,可为未来时间关键的应用(如PWM电流调整)提供更大的数据带宽,并降低微控制器和功率开关器件(如超过 8通道的器件)的I/O端口数量。
论文资料网 以财经经济管理类为主。
发行量远远不够,水分太大
浅析 我国汽车制造企业流程与ERP的需求一、我国汽车企业发展现状 我国汽车工业起步晚、起点低、规模小、技术落后、产业结构不合理,改革开放以来虽有较快发展,但与汽车生产大国相比差距明显:单从绝对产量来看,我国2003头6个月共生 产销售汽车200多万辆,全年预计超过400万辆,尽管相比去年同期增长了30%,但全国总产量尚不足国际汽车巨头通用公司的年产量。我国已经加入WTO,按照我国对于汽车行业的承诺,到2006年,我国汽车整车进口关税水平将降至25%,零部件降至10%,并且逐步取消一些诸如进口配额等非关税保护政策,国内汽车行业将直接面对开放的国际市场,这对于我国尚属幼稚的汽车产业来说,将是一个非常严峻的考验。 针对我国汽车企业的现状,汽车企业要在国际汽车巨头的冲击下立于不败之地,唯一的出路只能是尽快发展壮大企业实力,不仅做到规模大,更重要的是实力要强。2002年,我国汽车行业进行了大规模的兼并重组,我国三大汽车集团一汽、二汽以及上汽均舞出了大手笔,一汽收购天汽并与日本丰田公司进行合作;二汽则与日本日产公司进行全面合资计划,组建东风日产汽车有限公司;而上汽则兼并收购了柳州五菱、安徽奇瑞等公司,使上汽集团的产品线更加完善,已初具我国“汽车航母”的雏形。 我国汽车工业的差距,除了规模上的差距,更重要的制造技术以及管理技术上的差距,而其中最重要的是管理上的差距。整体来说,当前我国汽车行业普遍存在下述管理问题: ·生产规模偏小,尚未形成规模化生产; ·市场信息不灵,生产预测数据不准; ·设计新产品周期长,不能适应快速变化的市场需求; ·生产过程中在制品多,原材料、中间产品甚至产成品库存量大,占用大量流动资金; ·企业各部门业务处理和信息交流不畅通,周期长、效率低、误差率高; ·与原材料、零配件的供应商以及外协厂商的沟通和质量控制不到位,影响产品交货期以及产品质量; ·成本核算工作不细,大多缺乏零部件成本核算,不能有效地控制成本; ·虽已建立遍布全国的销售及售后服务网络体系,但整个网络体系效率不高,信息反馈不及时,缺乏现代信息技术支撑体系; ·以客户为中心的先进管理思想未能全面深入人心; ·难以进行产品及关键零部件的追溯;2003年中国汽车行业协会的政策报告中已经明确提出将汽车招回制度引入国内汽车行业,这样势必要求汽车制造企业具备成品及关键零部件的追溯能力。 如何解决上述管理问题,如何面对实力雄厚的竞争者,如何适应多变的市场,如何运用现代化的管理和技术手段降低管理成本、提高企业竞争力,是中国汽车行业需要面对和思考的问题。发达国家汽车行业的经验证明,信息技术的广泛应用和发展将为企业降低采购、营销成本,减少库存、优化库存结构,拓展销售渠道、提高服务效率提供可能,是汽车企业增强竞争实力、融入经济全球化格局的必由之路。 二、汽车制造企业流程与ERP需求分析 汽车企业管理的重点是随着汽车行业的发展而不断变化的。在汽车行业发展初期,汽车生产的组织形式是按库存生产,那时汽车品种非常单一,例如20世纪20年代福特公司只生产单一的黑色T型车,此时对于汽车企业管理的重点在于如何提高产品质量、扩大企业的生产能力以及提高劳动生产率。 而到了21世纪的今天,随着人们生活水平的提高,人们对于汽车的消费需求更加注重个性化特点,汽车生产完全由过去的以产品为中心转变为以客户为中心,汽车企业的生产组织形式也由过去的按预测生产转变为按预测加订单的生产组织形式,甚至有些先进的汽车厂家已经做到完全按订单生产。对于现代汽车企业来说,管理的重点在于快速响应客户的订单需求、准确合理的排产计划以及精确的成本控制,详细来说,汽车企业的管理需求主要在于以下几个方面: (1)采购、库存、生产、财务四个业务环节应紧密衔接 采购、库存、生产、财务四个业务环节应紧密衔接、数据信息及时充分共享,才能最大程度的避免盲目采购、库存成本增加、生产过剩(或跟不上)等现象的发生。 (2)采购计划 采购计划的编制、请购申请、供应商的选择及考核、采购人员的评价考核、合同的拟订及签订、采购合同的执行等等这些构成了一个现代化企业的采购业务的整个过程,而采购作为一个企业业务循环中的一个环节,就必须具备以下特点才能使采购环节更好的服务于生产等其他业务环节: 采购计划的制定要有据可循; 供应商的选择体系要完善合理; 采购合同的执行要有条不紊; 采购部门进货提前量的控制; 采购资金的占用要有计划而不盲目; (3)库存管理是汽车制造企业非常重要的一个环节 汽车的零件成千上万,因而对于汽车企业的库存管理更显重要,要做到使成千上万种物料的账物相符、降低库存、减少资金占用、同时避免物料积压或短缺,则现代化的汽车企业的库存业务应具备以下特点: 能随时得知某种物料的收、发、存状况; 及时得知需要盘点的物料及盘点结果; 随时能对现存的物料进行生产配比的模拟预算; 在保证生产的前提下,最大程度的降低库存; 应和财务部门紧密衔接,形成高效的过账措施; 库存物资根据重要性不同,按照企业追溯制度要求,建立物资的库存批号。 (4)生产计划环节是汽车制造业企业的核心,也是整个企业管理最烦琐和最难管理的环节。 生产计划的制定要求能适应不同的生产模式,特别是能否成功处理按定单装配与按订单设计,这也是考验一个ERP产品功能是否强大的重要指标,为了满足个性化生产的需要,需要采用精益生产的方式。这对于企业的内部管理、设备与控制系统的能力及人员素质都是一个非常大的挑战。 一个现代化的汽车制造业企业要想使自己的生产严密有序的进行,其生产的业务体现上则应有以下特点: ·汽车市场需求的预测数据及销售合同数据能够及时准确地转化为主生产计划数据; ·根据主生产计划、原材料及零部件的库存量、在制量、采购合同量由系统产生物料需求计划,大大提高计划编制的效率与准确性; ·根据生产计划及生产能力的比较,能够保持均衡生产; ·降低生产过程中的物料消耗、避免产生废品造成浪费; ·推行JIT及时生产和看板管理,减少在制品、减少物料库存甚至实现某些项目的零库存以降低成本; (5)营销管理 ·能够建立分布广、效率高、市场信息反馈灵活的汽车销售网络,从而实现对整个分销网络的管理,对分销点销售定单的汇总以及对产品的分销调拨管理等等; ·增强企业对汽车销售市场需求的应变能力,尽快缩短新产品开发周期以适应市场灵活多变的需要; ·做好产品售后服务并对来自用户的质量反馈及时处理; (6)成本核算与控制是汽车制造业企业管理的主要核心内容之一。 成本分析与成本考核,是对影响企业成本变动的各种技术经济因数及其影响程度做出定量的描述和定性的说明,它既为下一时期的成本预测、决策和控制提供了新的数据依据,同时也为前一时期成本计划执行情况做出了全面的总结,以反映企业成本管理水平,并对企业内部各级单位成本管理的成绩或失误进行责任奖惩。成本控制的重点是事前预测并通过事后核算修正预测数据为以后提供更精确的预测。为了能够为事后核算提供精确的数据用以修正事先的预测数据,需要能够提供实际成本实时统计的功能;为满足管理上的要求,成本核算与控制系统应具有以下特点: 可分批、分步进行结账作业; 将成本要素细分,分别求算; 人工权数、费用权数的设定维护; 可计算各期间各成品、半成品及在制品的实际成本; 可提高各项管理报表; 三、RS10汽车行业解决方案 在对汽车行业管理需求进行科学分析以及多年来对汽车企业ERP解决方案的实践基础上,北京机械工业自动化所软件中心推出了基于汽车行业的RS10/ERP汽车行业解决方案,RS10/ERP汽车行业专业版分为五大管理体系:物料管理体系、制造管理体系、客户关系管理体系、财务成本管理体系、企业信息门户及系统集成管理体系。 (1)客户关系管理体系 RS10汽车行业解决方案的客户关系管理体系的目标是使原本“各自为战”的市场推广人员、销售人员、售后服务人员协调一致,提高客户的满意度、忠诚度,在维持有价值的现有客户的同时,不断寻找新市场和新渠道,使企业能够有效地吸引潜在客户,最终帮助企业缩短销售周期、降低销售成本,增加销售收入。客户关系管理体系包括市场管理子系统、分销管理子系统及售后服务管理子系统等。 (2)物料管理体系 物料管理体系是强调从供应商到客户物流的时间性和成本性管理,包括采购—采购货运—库存—制造—分销配送—零售—服务等生产经营整个过程中的全面物资供应活动。并在整个活动中进行时间—成本优化集成控制,在最小的成本费用前提下,达到最佳的物资供应。 物料管理子系统包含工程数据管理子系统(EDM)、物资供应管理子系统(PM)、电子供应管理子系统(EPM)、销售管理子系统(OM)以及库存管理子系统(INV)。对于现代汽车企业来说,随着电子商务技术的发展与应用,电子采购已经逐渐成为汽车企业新型的采购模式。 另外物料的批号管理也是汽车企业的独特要求,汽车行业的批号管理与药品生产企业的批号制度不同,汽车零部件的批号管理,不仅是企业内部控制库存的要求,更重要的是外部客户对其质量跟踪的要求。批号追踪功能把物流、订单和批号紧密联系起来,从客户接受到的产品可以追踪到客户订单、生产班组、原材料来源和供应商批号等,同时也可以从原材料追踪到用于哪些产品的生产,这些产品发货给哪些客户,做到产品质量跟踪有的放矢。对于企业内部来讲,批号功能使计算库存帐龄的有力工具,系统可以随时提供库龄分析报告,对清除呆滞库存和移动缓慢的库存提供可靠依据。 (3)制造管理体系 制造管理体系是RS10汽车行业解决方案的重中之重,现代汽车行业的发展已经进入了上下游厂家之间分工协作的产业链共同发展模式,企业之间的竞争不再是单个企业之间的竞争,而是整个产业链之间的竞争。对于汽车整车厂商来说,大量的零部件采取外购、外协,由专业供应商供应的方式;世界各大汽车厂商都建立了自己比较完善的专业零配件供应体系,整车厂商目前主流的制造模式采取的是大批量流水装配制造模式。 主需求计划主生产计划物料需求计划外购/批量自制能力需求计划车间任务管理车间作业管理产品产出计划投产顺序优化 产品日进度计划生产线日进度计划供应看板生产看板领送料计划库存管理采购管理外购中短期计划计划执行图2: RS10/ERP汽车行业JIT与MRP混合制造模式流程图适应于汽车行业此种生产制造模式,在经过为国内多家汽车整车生产制造企业提供ERP解决方案的实践基础上,我们提出了MRPII+JIT混合的汽车行业解决方案,如下图2所示,主要包括主需求计划管理子系统(MDS)、主生产计划管理子系统(MPS)、物料需求计划管理子系统(MRP)、能力需求计划管理子系统(CRP)、车间任务管理子系统(PAC)、车间作业管理子系统(SFC)以及准时生产管理子系统(JIT)。 (4)财务成本管理体系 企业的生产经营过程是物资运动与资金运动的统一。企业管理也就是从物资运动和资金运动两个方面同时进行管理,而对资金运动的管理最终是财务管理的任务。财务管理系统的作用就是对企业资金运动进行全面的管理,也就是通过对资金流的监督和控制,实现对企业生产经营活动的综合性管理。它的内容包括:财务的账务管理和各种财务核算如银行存款、现金的管理,销售收入及利润管理,材料的核算,应收/应付账款管理,固定资产管理等。 RS10—汽车行业解决方案提供了实际成本与标准成本相结合的成本管理模式,分别核算各种产成品、半成品的标准成本与实际成本,通过实际成本与标准成本的对比分析,找出成本的中的关键变化因素,为企业管理者进行成本控制与成本管理提供决策支持。 改变成本核算方法,为了较为准确的核算各种产品及零部件的成本,RS10提供了逐步结转的方法,按照产品的成本物料清单结构,从原材料开始向上归集,一层层的核算实际成本。材料的消耗不再按定额进行核算,而是按照实际发生的情况进行归集,以了解产品的各个组成部分真正的成本构成,为销售决策提供真实依据。 (5)企业信息门户(EIP)及系统管理体系 RS10/EIP企业信息门户(EnterpriseInformationPortal),是企业统一的信息访问平台,把企业内外各种相对分散独立的信息组成一个统一的整体,企业管理者和员工能够通过统一的渠道访问和分享所需的信息,同时增强了企业员工之间的信息交流,加强了企业的团队的协作及提高了企业信息共享层次。 RS10/EIP满足企业信息的不同要求,用户可以更方便、更快捷地获得所需的信息,它让信息找人,而不是人找信息,这是在信息爆炸的今天防止企业和用户被信息淹没的最佳方案。企业信息门户(EIP)主要包含四大部分:办公自动化、信息中心、报表中心及知识管理。