通用汽車花費(fèi)了1.31億美元為其Bowling Green組裝廠打造了一套先進(jìn)的生產(chǎn)體系。而首先“享用”其成果的是通用科爾維特。新的技術(shù)包括鋁材之間的電焊工藝,實(shí)現(xiàn)超高強(qiáng)度車身的同時保證尺寸精確性。
新的生產(chǎn)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更精確的組件制造,例如車架及其附屬連接件。通過三維激光檢測系統(tǒng),使組件制造時產(chǎn)生的裝配公差比上一代科爾維特生產(chǎn)時精確25%。
“許多消費(fèi)者永遠(yuǎn)不會親眼看見生產(chǎn)科爾維特Stingray過程中采用的先進(jìn)制造技術(shù)”Bowling Green組裝廠經(jīng)理Dave Tatman表示:“不過,他們能感受到生產(chǎn)技術(shù)所帶來的實(shí)質(zhì)變化。”
對于這點(diǎn),Tatman舉例說明:“全新的鋁焊接工藝讓科爾維特的車架更輕、剛度更高,從而提升性能并讓司機(jī)在駕駛時更安心。此外,司機(jī)在駕駛時將免受車架震動噪聲的影響。”
在1.31億美元的投資中,5200萬美元用于建造一個全新的車身裝配車間,該車間負(fù)責(zé)生產(chǎn)全新的輕量化鋁制內(nèi)框架。該鋁制內(nèi)框架不僅保證了科爾維 特車身的可靠性,同時還是保證2014款科爾維特Stingray車身尺寸精確性的一個平臺。相比上一代車架,新的鋁制框架重量輕了45千克,而剛度卻提 升了57%。因此,通常敞篷版車型底盤的加固強(qiáng)化工作也可以省去。

全新車身裝配車間

全新車身裝配車間
在科爾維特這款車誕生至今,2014款車型中的車架結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,主車架由5段特別定制的鋁材合并而成,包括車架兩端的鋁擠壓件、主車架中央梁和懸架連接處的空心節(jié)點(diǎn)鑄件。車架每部分的厚度均不同,根據(jù)每部分的不同作用達(dá)到不同的剛度和重量要求。
車架裝配需要先進(jìn)的連接工藝、精確的強(qiáng)度測量和尺寸測量作為基礎(chǔ)。通用采用新型鋁材焊接、熱熔鉆式緊固工藝以及激光焊接工藝分別滿足上述要求,打造出高質(zhì)量的車架。
熱熔鉆制造工藝
2014款科爾維特Stingray的車架中包含了188個熱熔鉆制造工藝制成的緊固件,采用結(jié)構(gòu)膠固定于車身上。高速旋轉(zhuǎn)的鉆頭在較高的軸向壓力 作用下,接觸到需要加工的工件材料表面,產(chǎn)生的巨大熱量使材料軟化并使其上下延展,使材料成型和穿孔。隨著鉆頭壓入材料表面,一些移動的金屬在工件的上表 面形成了一個環(huán)狀凸臺,其他的金屬在工件的下表面形成一個凸起的襯套,這些變化都發(fā)生在短短的幾秒鐘內(nèi)。
形成的環(huán)狀凸臺和襯套的高度總和超過原材料厚度的三倍,襯套的直徑精確地由鉆頭的圓柱部分來確定。 此加工過程不僅不會破壞金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),而且會使得形成的圓柱具有非常高的強(qiáng)度,足以用來做軸的支撐部分,如果在鉆孔后再加工出螺紋,該螺紋足以承受較大的扭矩和拉力。
鋁合金電阻點(diǎn)焊

鋁合金電阻點(diǎn)焊
該技術(shù)由通用汽車首創(chuàng),用于需要雙面點(diǎn)焊的鋁材之間。該工藝對于較厚(≤4毫米)的材料尤其有效,也是2014款科爾維特車架的材料厚度。焊接鋁擠 壓件、壓鑄模件和鋁金屬薄片的連接也會運(yùn)用該工藝。在2014款科爾維特Stingray轎跑的車加中,有439處運(yùn)用了鋁合金電阻點(diǎn)焊,包括鋁合金車架 結(jié)構(gòu)梁組件、主車架附屬件等。此外,還有部分車架組件由通用汽車認(rèn)證的供應(yīng)商提供。
通用全新點(diǎn)焊工藝采用半球形電極,在進(jìn)行鋁焊的過程中,它比傳統(tǒng)光滑電極焊接更可靠,成本也更低。半球形電極焊頭分解鋁材料表面的氧化物從而使焊接點(diǎn)更牢固。
激光焊接

激光焊接
新科爾維特的車架結(jié)構(gòu)梁和附屬在上鋁板均采用了激光焊接技術(shù)。當(dāng)只允許在工件單面進(jìn)行焊接時,該工藝能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)地快速焊接。
此外,高能激光束的能量經(jīng)過精確控制后,可將工件焊縫區(qū)的熱量益處降低至最小,從而提升工藝精確度。
另一站點(diǎn)則為單獨(dú)一臺。每個機(jī)械臂都配備有激光功率發(fā)生器,通過它們,完成車架上71個部分的37個焊點(diǎn)。
激光感知檢驗(yàn)
在上述焊接工藝的背后,通用還利用激光視覺檢驗(yàn)技術(shù)對生產(chǎn)步驟進(jìn)行精度檢測。每副完成生產(chǎn)的車架都會通過Perceptron感知工具對其關(guān)鍵部位的焊點(diǎn)情況進(jìn)行監(jiān)測。
通過檢查工廠中每輛汽車和每個部件裝配過程后,工作人員一旦發(fā)現(xiàn)制程變異(process variation),則能立刻制定相應(yīng)的解決方案。新一代科爾維特制造過程中采用更嚴(yán)格的公差標(biāo)準(zhǔn),其生產(chǎn)精確度相比上一代提升了25%。
Perceptron是一款三維測量系統(tǒng),采用Helix激光傳感器或攝像頭,對車架縱梁、連接于車身的車架以及復(fù)合車身分別進(jìn)行檢測。
在復(fù)合車身上,有39個參數(shù)點(diǎn)需要檢測,檢測耗時大約為2分半鐘,檢測精度為±0.25毫米。
2014款科爾維特Singray是科爾維特的第七代車型,從1981年6月起,在Bowling Green工廠制造??茽柧S特Stingray轎跑售價(jià)51,995美元起,敞篷版售價(jià)56,995美元起。






