СПОСОБ И ЗАГОТОВКИ (ВАРИАНТЫ) ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АВТОМОБИЛЕЙ Российский патент 2000 года по МПК B62D65/04 

Изобретение относится к производству автомобилей. Автомобили, в принципе, могут изготавливаться полностью из отдельных деталей или собираться из готовых деталей. Современные способы производства автомобилей являются смешанными.

Компоненты и сборочные узлы с различной степенью готовности устанавливаются в открытые свежепокрашенные кузова. Недостаток этого способа заключается в том, что свежепокрашенные кузова могут быть повреждены во время разнообразных сборочных операций. Повреждения наружной оболочки во время сборки приводят к дорогостоящим доводочным операциям после окончательной сборки. Подача и сборка крупных узлов являются сложными операциями и, так как часто трудно поддаются автоматизации, требуют использования ручного труда в неблагоприятных физиологических условиях. Сборка небольших узлов увеличивает число операций сборки на месте и вынуждает персонал работать по очереди, тем самым увеличивая время сборки. Стандартизация и разнообразие моделей являются трудно совместимыми.

Известно, что экономические преимущества достигаются в том случае, если минимальное число предварительно собранных узлов используется при сборке сложных технических изделий. Последние концепции производства автомобилей базируются поэтому на предварительной сборке отдельных модулей максимального размера. Отдельные модули могут собираться независимо. После их сборки, в том числе на различных рабочих местах, они подаются на конвейерную ленту для окончательной сборки автомобиля.

Учебник Херста Пипперта "Технология производства кузовов", 2-ое издание, Вирцбург, книжное издательство Фогель, 1993 г., содержит описание различных способов производства, обеспечивающих рационализацию сборки автомобилей.

В способе рамочной конструкции как шасси, так и привод устанавливаются на подрамниках, которые предварительно оснащаются этими узлами и привинчиваются к самонесущему кузову с помощью резинометаллических соединений.

Известен также, например, способ установки приборной панели, включающей кабину и педали, выполненные в одном модуле, в переднюю часть заготовки кузова и прикрепление или привинчивание ее к элементам группы пола.

В другом варианте элемент пола, снабженный модулем с легко устанавливаемыми кабиной, опорами педалей и сиденьями, может вставляться с нижней стороны и крепиться к несущей конструкции кузова.

Известен также способ отделения передней части от панели крыши и группы пола. С помощью этого горизонтального разделения автомобиля группа пола может быть легко оснащена и, что особенно важно, приводной блок может быть легко смонтирован перед окончательной сборкой.

При разделении на переднюю и заднюю части получается кузов, разделенный по вертикали. В этом случае закрытое жесткое пассажирское отделение в серединной части автомобиля соединяется с отдельно собранными передними и задними частями в стальную рамочную конструкцию.

Все многочисленные способы основаны на предварительном производстве узлов максимального размера. В различной степени, однако, все они обладают тем недостатком, что максимально оптимизированы с точки зрения только одного требования, например простоты сборки, но взамен требуют внесения существенных структурных и конструктивных изменений.

Часто бывает необходимо отказаться от экономичного способа производства самонесущего кузова из прессованных деталей, или должны быть использованы новые материалы без потери достигнутых преимуществ.

Публикация WO 92/07749 раскрывает способ сборки автомобилей, в котором передняя конструкция после завершения ее сборки соединяется с собранной задней конструкцией. Разделительная линия кузова проходит по центру через панель крыши. Недостатком известного способа является то, что вследствие налагаемых требований к устойчивости очень сложно соединить две основные части кузова. В случае самонесущего кузова панель крыши является несущим элементом. Если передняя и задняя конструкции соединяются по центру панели крыши, то тонкая металлическая полоска не может выдержать нагрузок, и, следовательно, группа пола, которая также подобным образом разделена, должна быть соответствующим образом усилена. Такое усиление значительно увеличивает вес.

В японской публикации JP-A-6-8851 приведен способ, в котором кузов разделяется не на две равные части, а автомобиль включает несколько компонентов. Группа пола, как и кузов, который устанавливается на группе пола, включает две части. Способ, приведенный в цитируемом источнике, подчеркивает важность каркасной конструкции и очень близок к рамочным конструкциям автомобилей начального периода производства. Однако в нем требуются прочные профильные и дополнительные рамы.

С учетом этих проблем целью данного изобретения является создание способа производства автомобилей, подходящего для экономичной сегментной конструкции, и в котором отдельные сегменты могли бы собираться в основном с помощью обычных материалов, инструмента и способов.

С этой целью заготовка кузова представляет собой две предварительно собранные основные части - переднюю 1 и заднюю 2, основные части кузова - переднюю 1 и заднюю 2 независимо оснащают соответствующими компонентами, соединяют вместе и жестко скрепляют после практически завершенной сборки. Технические компоненты размещают в передней 1 основной части кузова, и основные декоративные компоненты размещают в задней 2 основной части кузова, причем разделительную линию между двумя основными частями кузова - передней 1 и задней 2 проводят по уровню A-стойки 9, верхнее соединительное место располагают на раме 10 ветрового стекла 18, а нижнее соединительное место располагают между A-стойкой и B-стойкой. До сборки переднюю 1 основную часть кузова, содержащую технические компоненты, покрывают лаком стандартного цвета, а заднюю 2 основную часть кузова покрывают лаком требуемого окончательного цвета. Переднюю 1 основную часть кузова, покрашенную в стандартный цвет, впоследствии не перекрашивают, после того, как переднюю 1 и заднюю 2 основные части кузова соединяют вместе, отделочные элементы, такие как крыло 3, капот двигателя 4 и двери 5, покрывают лаком окончательного цвета, а другие внешние покрытия - бампер 6 и решетку радиатора 7 устанавливают на передней 1 основной части кузова.

Этот способ представляет собой предварительную сборку только двух основных частей или основных групп. Существующее производственное оборудование и способы сборки в основном сохраняются при производстве и отделке передней и задней конструкций. Традиционные материалы могут по-прежнему использоваться, и не возникает необходимости в конструктивных изменениях. Передняя и задняя конструкции могут собираться в различных местах. На окончательной стадии они просто соединяются в одном месте и приклепываются, присоединяются, прикручиваются болтами или свариваются вместе. Кузов по-прежнему остается самонесущим.

Затраты на предложения различных моделей значительно снижаются, поскольку, обычно, разнообразные технические варианты в основном ограничены различными модификациями двигательных установок, в то время как большее разнообразие наблюдается в декоративных деталях, внутренней отделке и других вспомогательных элементах. Дальнейшая гибкость обеспечивается вследствие широкой свободы объединения отдельных вариантов при окончательной сборке.

Дополнительные преимущества заключаются в том, что крылья, капот, двери и другие внешние покрывающие элементы, такие как бампер, решетка радиатора и подобные, устанавливаются на передней конструкции только после жесткого соединения основных частей кузова. Это означает, что при сборке передней конструкции все поверхности, могущие быть поврежденными, отсутствуют. И поэтому они не могут быть повреждены при сборке привода и блока коробки передач с основными вспомогательными группами и при установке кабины и педалей в передней части.

Также во всех вариантах моделей передняя часть может быть покрыта однородной краской, которая затем закрывается и поэтому становится невидимой после установки внешних обшивочных элементов. Ввиду требований придания обтекаемости форме современного автомобиля, это изменение обеспечивает дополнительное преимущество потому, что капот должен в значительной степени закрывать нижнюю раму ветрового стекла, т.е. скрывать и делать обтекаемым стеклоочиститель ветрового стекла, а A-стойка закрываться ветровым стеклом или рамой двери, которая устанавливается заподлицо. Это обеспечивает до сих пор неизвестные преимущества в выборе места производства, гибкости поставки моделей на рынок, перевозке, снабжении и ремонте.

Преимуществом является также и то, что компоненты, соединяемые впоследствии с передней конструкцией и окрашиваемые в цвет автомобиля, могут быть покрашены при необходимости одновременно с задней конструкцией. Это обеспечивает отсутствие различия тона покраски готового автомобиля.

В принципе, основные части кузова могут соединяться по уровню A-стойки так, что соединительные места располагаются на раме ветрового стекла и на группе пола приблизительно на уровне верхнего конца A-стойки. Рама ветрового стекла может располагаться либо на передней конструкции так, что A-стойка становится частью передней конструкции, либо на задней конструкции так, что она становится частью задней конструкции. Преимущество расположения рамы ветрового стекла на передней конструкции заключается в том, что в этом случае задняя конструкция имеет больший проем для установки внутренних деталей.

Когда основные части кузова разделены ниже ветрового стекла, обеспечивается большая свобода в конструировании сегмента кузова. Например, лимузин или двухместная модификация могут быть собраны с одной и той же передней конструкцией.

В другом варианте выполнения передняя конструкция может содержать полную группу пола, т.е. пол автомобиля и ходовую часть, означающем, что преимущества данного изобретения могут быть достигнуты в автомобилях со стандартным приводом (с передним или задним приводом).

Изобретение может быть также использовано для получения новых форм стандартизации, улучшая таким образом материально-техническое обеспечение производства, использование, размещение, ремонт и повторное использование. В этой связи предлагается также два варианта заготовок кузова для использования в производстве автомобилей. Согласно первому варианту заготовка, состоящая из передней 1 и задней 2 частей кузова, как отдельных узлов, где передняя часть 1 кузова включающая главным образом технические компоненты - двигатель и коробку передач, а задняя часть 2 кузова включающая главным образом декоративные компоненты - сиденья, чехлы и коврик, выполнена так, что передняя часть 1 ограничена носовой частью кузова 8 и рамой 10 ветрового стекла 18 на A-стойке 9, а задняя часть 2 ограничена хвостовой частью кузова 11 и местом крепления панели крыши 15 к A-стойке 9, причем задняя часть 2 имеет окончательное лаковое покрытие, а передняя часть 1 имеет лаковое покрытие другого цвета, которое впоследствии не перекрашивается.

Согласно второму варианту заготовка кузова для использования в производстве автомобилей выполнена так, что передняя часть 1 ограничена носовой частью кузова 8 и нижним местом крепления 9a A-стойки 9, а задняя часть 2 ограничена хвостовой частью кузова 11 и рамой 10 ветрового стекла 18 на A-стойке 9, причем задняя часть 2 имеет окончательное лаковое покрытие, а передняя часть 1 имеет лаковое покрытие другого цвета, которое впоследствии не перекрашивается. Предусматривается также, что передняя часть 1 кузова включает полную группу пола 12.

Такая комбинация отдельных преимуществ создает дополнительный решающий синергетический эффект по сравнению с традиционными способами. Модели автомобилей с левосторонним и правосторонним управлением могут производиться без затруднений.

Благодаря широкому проему вблизи серединной части полого кузова, сборочные детали могут подаваться и устанавливаться одновременно в двух сегментах (основных частях кузова) перед окончательной сборкой.

Примеры выполнения данного изобретения более детально объясняются со ссылками на рисунки, на которых:
фиг. 1 представляет собой вид в перспективе передней и задней частей,
фиг. 2 показывает наружные покрытия передней части,
фиг. 3 показывает тот же вид, что и на фиг. 1, с модифицированной задней частью,
фиг. 4 представляет собой вид в перспективе варианта выполнения данного изобретения,
фиг. 5 показывает часть A-стойки вместе с соседними элементами обтекаемого современного автомобиля.

В соответствии с данным изобретением заготовка кузова представляет собой две предварительно собранные основные части кузова - переднюю конструкцию 1 и заднюю конструкцию 2. Сборочные узлы, определяющие главным образом технические характеристики автомобиля, располагаются в передней части 1. Этими узлами являются, например, двигатель 14, коробка передач (не показана) и дополнительные устройства (также не показаны), такие как система кондиционирования воздуха, мотор-генератор, радиатор и т.д. Передняя часть содержит также кабину 17 с устройствами управления (не показаны).

Передняя часть 1 ограничена носовой частью кузова 8, т.е. передним концом собираемого автомобиля, и A-стойкой 9, которая закрыта рамой 10 ветрового стекла 20. Группа пола 12, расположенная в передней части 1, оканчивается приблизительно на уровне, противоположном верхнему концу A-стойки 9 (вертикально под ним). Передняя часть 1 является конструкцией, которая определяет прочность и поведение автомобиля при столкновениях, и при поставке, т. е. до установки устройств в переднюю часть 1, окрашена в однородный цвет, который не является цветом собираемого автомобиля. Большой проем в серединной части заготовки кузова позволяет заранее легко установить кабину 17 и облегчает установку двигателя 14 и дополнительных устройств в двигательный отсек сверху и монтаж моста или полного привода снизу в случае автомобиля с двигателем, расположенным в передней части. После того, как необходимые компоненты установлены в передней части 1, она и задняя часть 2 доставляются к месту сборки, обеспечивающему проведение окончательной операции.

Задняя конструкция 2 ограничена хвостовой частью кузова 11 и местом крепления панели крыши к A-стойке 9. Как показано на фиг. 1, задняя конструкция 2 может быть заранее оснащена элементами внутренней отделки, сиденьями 13, тентом крыши (не показан), боковыми покрытиями, ремнями безопасности (не показаны) и половым ковриком. После того, как все декоративные элементы установлены в задней конструкции 2, ее сборка может быть завершена установкой задних дверей (не показаны), крышки багажника или заднего откидного борта, и затем она соединяется с передней частью 1 для окончательной операции.

Передняя 1 и задняя 2 части жестко соединяются соответствующими средствами. Рисунки показывают упрощенные места крепления 18 на крыше и 19 на группе пола 12. Соединения могут выполняться с помощью заклепок, винтов, сварки или захватного сочленения. Соответствующие способы известны специалистам.

После того, как передняя 1 и задняя 2 части соединены вместе в окончательной операции, на переднюю конструкцию 1 со стандартной покраской, представляющую теперь переднюю часть автомобиля, устанавливаются навесные элементы, т. е. крыло 3, капот 4, передние двери 5, бампер 6 и решетка радиатора 7, которые образуют готовое изделие и поставляются окрашенными вместе с задней конструкцией в тот же цвет, что и автомобиль. Соединения, как и ранее, могут быть выполнены с помощью заклепок, винтов или захватных сочленений. Части автомобиля, не закрытые навесными элементами, и на которых еще видна однородная исходная краска, особенно внутри автомобиля, могут быть закрыты мягкими покрытиями.

Колеса 16 устанавливаются на готовый автомобиль либо навешиваются во время сборки двух основных частей кузова. Конечно, автомобиль должен быть дополнен другими компонентами, такими как топливные, тормозные магистрали, электрические соединения и др.

Фиг. 4 показывает модификацию передней 1 и задней 2 конструкций. Рама 10 ветрового стекла 20 и соответственно A-стойка 9 объединены с задней конструкцией 2. Передняя конструкция 1 поэтому оканчивается у нижнего конца 9a A-стойки 9. Передняя 1 и задняя 2 конструкции соединяются в отмеченных выше конце 9a и A-стойке 9. Этот вариант выполнения обладает тем преимуществом, что увеличивает разнообразие кузовов без изменения передней конструкции 1.

В другом варианте выполнения (не показан) группа пола 12 может быть полностью объединена с передней конструкцией 1. Если, однако, необходимо снабдить заднюю конструкцию 2 плитой настила пола, а группа пола 12 образует лишь одну раму ходовой части, то преимущества данного изобретения могут быть реализованы в случае автомобилей с передним расположением двигателя и задним приводом.

На фиг. 5 показана A-стойка 9 обтекаемого автомобиля, полностью закрытая рамой передней двери 5 и ветровым стеклом 20, установленным заподлицо. Капот 4, который располагается значительно выше нижнего края ветрового стекла 20, закрывает нижнюю часть оконной рамы.

Изобретение относится к способам производства автомобилей, особенно массовому производству автомобилей с передним расположением двигателя. Способ заключается в соединении двух основных частей кузова с помощью соответствующей технологической операции. Для этого заготовка кузова представляет собой две предварительно собранные основные части кузова - переднюю (1) и заднюю (2) и эти части независимо оборудуются соответствующими компонентами, причем основные технические компоненты - двигатель, коробка передач, дополнительные устройства размещаются в передней части (1), а основные декоративные компоненты - сиденья, чехлы, коврик размещаются в задней части (2), и после того, как сборка основных частей кузова передней (1) и задней (2) в основном завершена, они соединяются и жестко скрепляются. Основные приводные и рабочие технические узлы сосредоточены в передней части (1), в то время как задняя часть (2) содержит оставшуюся часть кузова и навешиваемые при окончательной сборке элементы. Сегментация проходит вблизи серединной части кузова. Существующий инструментарий сборки может быть использован. После того, как передняя часть (1) и задняя часть (2) жестко соединены, обе части окрашиваются в цвет автомобиля и передней части придается окончательный вид, т.е. навешиваются крыло, капот, передние двери, бампер и решетка радиатора. Это позволяет осуществить процесс сборки без необходимости внесения существенных изменений в оформление автомобиля и осуществить соединение известными способами. 3 с.п., 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ производства автомобилей, в котором заготовка кузова представляет собой две предварительно собранные основные части, переднюю (1) и заднюю (2), основные части кузова, передняя (1) и задняя (2), независимо оснащаются соответствующими компонентами, и основные части кузова, передняя (1) и задняя (2), соединяются вместе и жестко скрепляются после практически завершенной сборки, в которых технические компоненты размещаются в передней (1) основной части кузова, и основные декоративные компоненты размещаются в задней (2) основной части кузова, отличающийся тем, что разделительная линия между двумя основными частями кузова, передней (1) и задней (2), проходит по уровню А-стойки (9), верхнее соединительное место расположено на раме (10) ветрового стекла (18), а нижнее соединительное место расположено между А-стойкой и В-стойкой, до сборки передняя (1) основная часть кузова, содержащая технические компоненты, покрывается лаком стандартного цвета, а задняя (2) основная часть кузова покрывается лаком требуемого окончательного цвета, и передняя (1) основная часть кузова, покрашенная в стандартный цвет, впоследствии не перекрашивается, после того, как передняя (1) и задняя (2) основные части кузова соединяются вместе, отделочные элементы, такие, как крыло (3), капот двигателя (4) и двери (5), покрываются лаком окончательного цвета, а другие внешние покрытия - бампер (6) и решетка радиатора (7) - устанавливаются на передней (1) основной части кузова. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соединение между основными частями кузова, передней (1) и задней (2), осуществляется в группе пола (12) на уровне верхнего конца А-стойки (9). 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что рама (10), расположенная на передней (1) основной части кузова, соединяется с задней (2) основной частью кузова. 4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что рама (10), расположенная на задней (2) основной части кузова, соединяется с передней (1) основной частью кузова. 5. Способ по одному или нескольким предшествующим пунктам, отличающийся тем, что передняя (1) и задняя (2) основные части кузова соединяются с помощью заклепок, винтов, сварки или захватного сочленения. 6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что компоненты, погашенные в цвет автомобиля, до закрепления на передней (1) основной части кузова окрашиваются вместе с задней (2) основной частью кузова. 7. Заготовка кузова для использования в производстве автомобилей, состоящая из передней (1) и задней (2) частей кузова как отдельных узлов, причем передняя часть (1) кузова включает главным образом технические компоненты - двигатель и коробку передач, а задняя часть (2) кузова включает главным образом декоративые компоненты - сиденья, чехлы и коврик, отличающаяся тем, что передняя часть (1) ограничена носовой частью кузова (8) и рамой (10) ветрового стекла (18) на А-стойке (9), а задняя часть (2) ограничена хвостовой частью кузова (11) и местом крепления панели крыши (15) к А-стойке (9), причем задняя часть (2) имеет окончательное лаковое покрытие, а передняя часть (1) имеет лаковое покрытие другого цвета, которое впоследствии не перекрашивается. 8. Заготовка кузова для использования в производстве автомобилей, состоящая из передней части (1) и задней части (2) кузова как отдельных узлов, причем передняя часть (1) кузова включает главным образом технические компоненты - двигатель и коробку передач, а задняя часть (2) кузова включает главным образом декоративные компоненты - сиденья, чехлы и коврик, отличающаяся тем, что передняя часть (1) ограничена носовой частью кузова (8) и нижним местом крепления (9а) А-стойки (9), а задняя часть (2) ограничена хвостовой частью кузова (11) и рамой (10) ветрового стекла (18) на А-стойке (9), причем задняя часть (2) имеет окончательное лаковое покрытие, а передняя часть (1) имеет лаковое покрытие другого цвета, которое впоследствии не перекрашивается. 9. Заготовка кузова по п.7 или 8, отличающаяся тем, что передняя часть (1) кузова включает все элементы пола (12).