СПОСОБ СБОРКИ АВТОМОБИЛЬНЫХ КУЗОВОВ РАЗЛИЧНОГО ТИПА Российский патент 2000 года по МПК B62D65/04 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к способу сборки автомобильных кузовов различного типа.

Известен способ изготовления автомобиля (заявка Франции N 2643034, кл. B 62 D 27/00, опубл. 24.01.89 г.), заключающийся в раздельном изготовлении четырех составляющих автомобиль элементов: основания кузова, двух боковин кузова, крыши, передка; установке на каждом из четырех элементов соответствующего оборудования и аппаратуры; соединении этих четырех элементов по технологии, исключающей сварку, склейку, закатку, клепку или свинчивание, а также различные комбинации указанных технологий; монтаже на собранном узле агрегатов и деталей, заканчивающих получение готового изделия.

Известен также модульный кузов автомобиля (заявка США N 4874200, кл. B 62 D 25/00, публ. 17.10.89 г.), который содержит моторный отсек в сборе, имеющий торпедо и панель приборного щитка в его заднем конце, пол в сборе, имеющий переднюю и заднюю панели, две боковины, каждая из которых имеет переднюю и заднюю стойки, верхний продольный брус и нижний обвязочный брус, и крышу в сборе. Моторный отсек в сборе, пол в сборе, боковины в сборе и крыша в сборе представляют собой независимые части кузова автомобиля, которые изготавливают и окрашивают независимо одну от другой. Кузов снабжен крепежными элементами для механического соединения между собой моторного отсека в сборе, пола в сборе, боковин в сборе и крыши в сборе и заземляющими элементами для электрического соединения между собой моторного отсека в сборе, пола в сборе, боковин в сборе и крыши в сборе.

Отсутствие модулей переднего и заднего подрамников лишает возможности модифицирования по приводам колес и по мощности силового агрегата. В описании к патенту также отсутствует информация о технической возможности модифицирования по типу и форме кузова, планировки салона.

Из патента Германии N 4313562, кл. B 62 D 23/00, публ. 27.10.94 г. известен кузов для автомобиля, у которого боковые стенки образованы порогом пола из продольного образующего боковую стенку прессованного профиля. Опоры пола образованы из поперечного прессованного профиля, примыкающего к порогу. Стойки из изогнутых прессованных профилей, устанавливаемые на поясной линии, несут раму крыши. Профиль, образующий боковую стенку, расчленен по длине и имеет специальные поперечные сечения, соответствующие продольной зоне. Передний и задний канты образуют поглощающие контуры для переднего и заднего модуля. В таком кузове можно по длине автомобиля изменять поперечное сечение несущих частей, несмотря на применение прессованных профилей. Опора пола также отвечает всем техническим требованиям. Благодаря стойкам с рамой крыши расширяются возможности исполнения по сравнению с кузовом, состоящим из неразрезанных продольных профилей.

В качестве прототипа выбран способ изготовления автомобиля с несущим основанием и кузовом с деталями из пластмассы, описанный в заявке ЕВП N 0240470, кл. B 29 D 29/04, публ. 07.10.87 г. Автомобиль содержит предварительно собранное несущее основание, на котором монтируют механические силовые и функциональные узлы и агрегаты, а также внутреннее оборудование, и отдельно собранный кузов, состоящий из предварительно собранных и окончательно обработанных узлов, содержащих детали, отформованные из пластмассы. Кузов крепят к несущему основанию методами автоматизированной сборки с использованием клеев, дополненных, возможно, механическими крепежными средствами, без применения сварки.

Технические решения в рассмотренных аналогах и прототипе обеспечивают удобство монтажа, технического обслуживания и ремонта, создают гибкий технологический цикл сборки, и обеспечивают возможность применения различных материалов для узлов кузова, достигается снижение затрат в производстве.

Однако с применением описанных способов невозможно собирать разные по форме и габаритам типы кузовов на базе существующего основания.

Решение технической задачи предусматривает обеспечение возможности сборки кузовов различных по форме и габаритам типов на одном, общем для всех модификаций кузовов основании.

Для решения технической задачи в известном способе сборки автомобильных кузовов различного типа, заключающемся в изготовлении формообразующих элементов для кузовов различных типов и последующем их взаимном монтаже, изготавливают несущее основание, являющееся общим для всего семейства автомобилей, одновременно с этим изготавливают узлы боковин кузова, число которых соответствует количеству различных по форме и габаритам собираемых кузовов, и передних подрамников, число которых соответствует количеству модификаций различных по мощности силовых агрегатов, места крепления которых унифицируют с местами крепления на несущем основании, а места крепления других формообразующих элементов кузова унифицируют с местами их крепления на передних подрамниках и боковинах кузова посредством базовых площадок, сборку конкретного кузова осуществляют посредством позиционирования направляющих и стыковочных устройств, расположенных на несущем основании в поперечной и горизонтальной плоскостях, и жесткого разъемного крепления на несущем основании соответствующих узлов боковин конкретного кузова и переднего подрамника, после чего на полученной подсборке закрепляют все остальные формообразующие элементы конкретного кузова.

При изготовлении несущих оснований для сборки полноприводного автомобиля на них дополнительно устанавливаются задние подрамники, места крепления которых унифицированы с местами крепления их на несущем основании.

При изготовлении несущих оснований для сборки открытого кузова или лимузина дополнительно монтируют центральную перегородку, являющуюся поперечным усилительным элементом.

Сущность способа поясняется на чертежах, где:
- на фиг. 1 показан узел боковин и их возможные варианты исполнения для различных типов кузовов, узел переднего подрамника, несущего основания, заднего подрамника;
- на фиг. 2 показан вариант исполнения стыковочного устройства и элементы крепления переднего подрамника и несущего основания;
- на фиг. 3 показан узел крепления нижнего элемента узла боковины к несущему основанию;
- на фиг. 4 показаны формообразующие элементы для различных типов кузовов.

Несущее основание 1 выполнено в виде секционной конструкции, состоящей из щитка передка 2, центрального пола 3, заднего пола 4 и заднего щитка 5, а в варианте для открытого кузова или лимузина дополнительно вводится центральная перегородка 6, служащая каркасом спинки подушек передних сидений и поперечным усилительным элементом для открытых (без верха) кузовов и лимузинов, и содержащей базовые площадки 7 крепления модификаций переднего подрамника 8 для установки различных по мощности силовых агрегатов, узлов и агрегатов механики. Перегородка 6 собирается методом вставки между частями центрального переднего пола 3. Элементы переднего подрамника 8 в свою очередь содержат базовые места 9 крепления узлов переднего крыла и брызговиков, переднего бампера и светотехники, электрооборудования, а также систем управления и безопасности автомобиля. Несущее основание 1 позволяет собирать как переднеприводный, так и полноприводный варианты автомобилей, для этого в секции заднего пола 4 предусмотрены базовые унифицированные элементы крепления заднего подрамника 10 в сборе с независимой подвеской и приводами задних колес, других узлов механики и систем управления полноприводного автомобиля.

Для обеспечения возможности модифицирования различных типов кузовов, конструкция передней торцевой и центральной пороговой частей несущего основания 1 имеет размеры и форму зоны стыковочной части - унифицированной, и как минимум четыре направляющих устройства 11 спереди и четыре направляющих устройства в пороговых боковых частях для стыковки и позиционирования различных по габаритам (длине, ширине, высоте) верхних модулей кузова 12.

Узел боковин 12 кузова представляет собой пространственный каркас, состоящий из боковин правой и левой соответствующих модификаций, соединенных между собой поперечными элементами 13, при этом расположенные в нижней части поперечные 14 связи могут быть технологическими для сохранения геометрии стыковочной части. Кроме того, узел боковин может включать каркас рамы ветрового окна и заднего крыла. Пространственный каркас верха предполагается выполнять из прессованных профилей разного в сечениях легкого (алюминиевого) сплава: по надоконному брусу стоек, соединительному нижнему брусу 15 и поперечных элементов 13, соединенных между собой неразъемно сваркой, клеем, заклепками. Узел боковин 12 может выполняться различно по габаритам и форме, при этом иметь унифицированные по размеру и крепежу с несущим основанием присоединительные элементы 16.

Передний подрамник 7 представляет собой независимый узел для установки силового агрегата, передней подвески и других узлов и систем автомобиля, на котором (подрамнике) в свою очередь расположены базовые унифицированные площадки 9 крепления съемных формообразующих элементов кузова (фиг. 4) передних крыльев с брызговиками 17, капота 18, переднего бампера 19. Крепление подрамника к щитку передка 2 несущего основания 1 осуществляется по направляющим 11 и стыковочным 20 элементам, расположенным по углам периметра щитка передка и окончательно по периметру через отверстия, расположенные в поперечных элементах 21, механическими крепежными элементами 22.

В процессе сборки кузова осуществляют позиционирование и крепление узлов боковин 12, подсобранных в единый узел с крышей 23 и рамой ветрового окна, которые представляют собой модуль верхнего отсека кузова, на котором расположены базовые площадки 24 крепления: навески боковых дверей 25, задних крыльев с брызговиками 26 задних колес, двери задка (крышки багажника) 27 и неподвижного соединения посредством винтов или других аналогичных крепежных элементов через герметизирующие изолирующие прокладки 28. Крепление размещается в пороговой части основания переднего пола и в зоне задних арок колес и задка, а также в зоне передних усилительных элементов боковых панелей щитка передка 2.

После позиционирования и крепления узла боковин 12 на несущем основании 1 осуществляют присоединение формообразующих (см. выше), при этом задний бампер 29 присоединяют на базовых площадках 7, расположенных с заднего торца несущего основания 1 на заднем щитке 5. Облицовка порогов 30 крепится на соответствующих базовых площадках несущего основания 1.

Способ сборки конкретного кузова заключается в изготовлении, нанесении защитного покрытия и сборке составляющих кузов элементов: переднего подрамника, несущего основания, узла боковин.

Сборка кузова осуществляется обычным образом.

На базовый узел кузова - несущее основание 1 монтируются соответствующие конкретной модификации кузова передний подрамник 8 и соответствующий этой модификации узел боковин 12, подсобранные в единый узел с крышей 23, после чего на унифицированные базовые места 7, 9, 24 креплений переднего подрамника и боковин монтируются все остальные соответствующие данной модификации кузова его формообразующие.

На узел боковин подсобираются крылья, потолок, облицовка боковин и другие детали.

Несущее основание 1 подсобирают с передним 8 и задним подрамниками 10, которые в свою очередь собраны с узлами автомобиля.

На несущем основании 1 монтируются трубопроводы, проводка, воздуховоды, термо- и шумоизоляция, сиденья передние и задние (в зависимости от конкретной модификации), панель приборов и другие узлы автомобиля.

Затем на несущее основание 1 устанавливается и крепится верхний модуль 12.

Затем осуществляется присоединение формообразующих на базовые площадки передка, основания, узла боковин. Для удобства сборки некоторые формообразующие подсобираются с соответствующими узлами кузова на начальных этапах.

Предлагаемый выше способ позволяет расширить модельный ряд кузовов на базе унифицированного основания с наименьшими затратами на подготовку производства.

Преимущественно предлагаемый способ относится к автомобилестроению. Решение технической задачи предполагает при минимальных затратах и трудоемкости сборки обеспечить возможность получения разных по форме и габаритам автомобильных кузовов. Способ заключается в предварительном изготовлении формообразующих для кузовов разных типов элементов и последующем их взаимном монтаже. Новым является то, что изготавливают несущее основание, являющееся общим для всего семейства автомобилей, одновременно с этим изготавливают узлы боковин кузова, число которых соответствует количеству различных по форме и габаритам собираемых кузовов, и передних подрамников, число которых соответствует количеству модификаций различных по мощности силовых агрегатов, места крепления которых унифицируют с местами крепления на несущем основании, а места крепления других формообразующих элементов кузова унифицируют с местами их крепления на передних подрамниках и боковинах кузова посредством базовых площадок, сборку конкретного кузова осуществляют посредством позиционирования направляющих и стыковочных устройств, расположенных на несущем основании в поперечной и горизонтальной плоскостях и жесткого разъемного крепления на несущем основании соответствующих узлов боковин конкретного кузова и переднего подрамника, после чего на полученной подсборке закрепляют все остальные формообразующие элементы конкретного кузова. Такой способ преимущественно предназначен для массовой (конвейерной) сборки автомобилей. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Способ сборки автомобильных кузовов различного типа, заключающийся в предварительном изготовлении формообразующих элементов для кузовов различных типов и последующем их взаимном монтаже, отличающийся тем, что изготавливают несущее основание, являющееся общим для всего семейства автомобилей, одновременно с этим изготавливают узлы боковин кузова, число которых соответствует количеству различных по форме и габаритам собираемых кузовов, и передних подрамников, число которых соответствует количеству модификаций различных по мощности силовых агрегатов, места крепления которых унифицируют с местами крепления на несущем основании, а места крепления других формообразующих элементов кузова унифицируют с местами их крепления на передних подрамниках и боковинах кузова посредством базовых площадок, сборку конкретного кузова осуществляют посредством позиционирования направляющих и стыковочных устройств, расположенных на несущем основании в поперечной и горизонтальной плоскостях, и жесткого разъемного крепления на несущем основании соответствующих узлов боковин конкретного кузова и переднего подрамника, после чего на полученной подсборке закрепляют все остальные формообразующие элементы конкретного кузова. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при изготовлении несущих оснований для сборки полноприводного автомобиля на них дополнительно устанавливаются задние подрамники, места крепления которых унифицированы с местами крепления их на несущем основании. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при изготовлении несущих оснований для сборки открытого кузова или лимузина дополнительно монтируют центральную перегородку, являющуюся поперечным усилительным элементом.