新能源汽车的制造一方面与传统汽车的制造在制造工艺和装备上有传承关系,另一方面由于新能源汽车采用了新的动力来源和驱动系统以及相应的控制系统,在制造上又与传统汽车在生产工艺设备上存在很大差异。
1整车制造及总装
新能源汽车在整车车身的制造上,与传统汽车的车身差别不大,通常还是需要冲压、焊装及涂装等工艺及相应的设备和输送装置等。
在总装配工艺流程中主要的变化是需相应地安排电池、电动机、电控装置及高压线束等新增零部件的装配以及电动空调、电动助力转向系统等电驱动的其他汽车零部件的装配工序和相应的工装。
在整车检测上,新能源汽车工艺与装备和传统汽车有明显差别。一般说来,整车检测涉及到汽车主要功能、性能检验的各个方面。新能源电动汽车新增了电驱动系统及高压电系统的检测等,加强了电性能和电安全性的检测(见图1)。
图1整车制造及总装图2交流感应电动机结构2电动汽车动力总成系统
电动汽车动力总成的关键制造技术主要体现在电动机系统、电池系统以及电控系统的制造上。与传统汽车相比,电动汽车装配线的工艺变化最为突出。
在电动汽车中,电动机系统涉及到电动机控制系统、机械减速及传动装置等部件的制造,以及电池模组和电池包的装配工艺。
1)电动机,交流感应电动机结构如图2所示。
涉及到电动机壳体加工、后端盖加工、电动机整体装配加工和转子加工。
德国Grob公司是全面投身于“电动汽车”领域的制造商之一,重点是电动机的基本组成部分,如前述三个主要零件,新型高度灵活的伺服控制机床用于电动机部件定子和转子的量产。
特别是定子生产中,有多种将铜线圈入定子槽的制造工艺。Grob公司产品线包含了电动机整个制造过程,从波绕技术到Hairpin线成型工艺再到扇绕技术,电动机的核心过程是将铜线卷入定子的过程。
图3电动机转子轴制造系统转子轴变化的工艺有感应、淬火、硬加工及内齿轮磨削等,目前汽车电动机已经成为整车厂投资的热点。电动机转子轴制造系统如图3所示。
2)机械减速及传动装置,机械减速及传动装置涉及到同步衬套、齿轮和差速器等变化的生产工艺,主要涉及磨削、滚齿及焊接等工艺。
3)电池装配线,目前,大部分车企都在投资建电池工厂,高自动化、数字化及拥有先进技术的现代化工厂正在规划中。
动力电池组装自动化生产主要包括分配组工艺、自动焊接工艺、半成品组装工艺、测试工艺、PACK检测工艺以及PACK包装工艺。
图4电池装配线工艺流程典型工艺流程为:壳体组装或焊接-电池模组入箱-电气线路及零件安装(安装线束,安装BMS系统等)-在线电气测试-整包合盖密封(涂胶/螺栓拧紧)-最终测试(线末检测、电气测试、绝缘性检测、充电等)-密封测试-下线(见图4)。
4)AGV在电池包生产中的应用,近年来,新能源得到飞速发展,AGV柔性化满足了新能源汽车及动力电池产业对自动化的要求,逐渐被广泛应用。
AGV新能源电池包组装PACK生产线的应用,可提升生产效率、降低生产成本、并实现生产制造的数字化、柔性化甚至智能化。AGV组成的生产线可以实现灵活多变的工艺及编排,很好地实现不同品种产品的生产,在产品变更工艺布局调整中,大幅降低改造成本和周期。
这部分重点
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