摘要:論述了在當今汽車工業發展背景下車輛變速器的現狀及其發展趨勢。介紹了目前國內外在車輛變速器制造方面的一些先進技術及在一汽集團的應用。闡述了各類先進制造技術在汽車變速器上的應用趨勢。
關鍵詞:變速器 現狀 趨勢 先進制造技術
前言
近年來,汽車變速器的發展速度呈現出突飛猛進的勢頭,而先進制造技術在汽車變速器上的應用更是異彩紛呈。所謂先進制造技術,是指集機械工程技術、電子技術、自動化技術、信息技術等多種技術為一體,用于制造產品的技術、設備和系統的總稱,主要包括計算機輔助設計、計算機輔助制造、集成制造系統等
1 國內外汽車變速器的發展狀況
我國采用的技術有許多借鑒了國外的技術或標準,所以研究國外汽車變速器的發展狀況,對指導國內變速器的開發具有十分重要的意義。
1.1車輛變速器發展現狀及趨勢
綠色汽車、節能減排已經成為當今汽車工業發展的主旋律,未來新能源汽車的應用與車輛“智能化”結合,也是汽車工業發展的方向。發達國家車輛變速器發展狀況和需求各有特點,手動與自動并存,不同地域需求比例不同。國內變速器主要以手動為主,自動變速器占有率正在快速提升
變速器發展總體趨勢主要體現在以下6個方面:a.產品系列化;b.結構緊湊化、輕量化、多擋化;c.高度集成化;d.更加智能化;e.信息網絡化;f.節能環保化。
1.2乘用車變速器現狀及發展趨勢
乘用車變速器主要有5類:MT、AT、CVT、AMT、DCT。目前,在國內MT市場占有率最高,自動變速器的需求也在快速提升。節油率和換擋舒適性成為評價變速器性能的關鍵指標。CVT由于是無級變速,換擋舒適性顯然最佳;DCT在節油率和舒適性兩方面均表現不俗,適用面更廣,將會有廣闊的發展前景。AMT雖然舒適性低,但是節油效果明顯,且傳遞轉矩范圍更大,更適合重型載貨車的需求。預測未來國內乘用車市場,手動變速器依然占據主導地位,但是自動變速器配套率將逐年大幅增長。要匹配雙中間軸變速器高端及出口車采用全同步器變速器。
鑒于AMT在燃油經濟性和駕駛舒適性方面的優勢,隨著AMT技術在國內的完善和推廣,AMT在國內將具有廣闊的發展前景。
1.3客車變速器現狀及發展趨勢
在歐洲,客車自動變速器配裝率達到97%以上,美國和日本分別為80%和60%。與世界發達國家相比,國內只有少數幾個城市在使用,裝配率不到10%。
隨著城市交通狀況的改變,為了適應公交車頻繁起停,降低駕駛員勞動強度,自動變速器的比例會越來越高。在國內客車市場,專家預測10年后自動變速器的裝配比例將達到50%。
2 先進制造技術在汽車變速器上的應用趨勢
隨著汽車行業的競爭更加激烈,汽車更新換代的速度不斷加快,汽車對環保節能及安全舒適性要求更高,對汽車變速器也提出更高要求,從而對零部件制造提出高精、高效要求。
(1)關注生產過程控制
MES(制造執行系統)是將產品的制造價值流過程透明化,并在此基礎上建立起的縱向貫通、橫向集成、短周期控制的制造系統。將生產管理重心下移到執行與控制階段,是一種新的制造過程管理理念。信息化是當今社會發展的趨勢,信息技術發展迅速,并正在向制造技術注入和融合,促進制造技術的不斷發展。
(2)關注開發一體化
數控設備的應用大大提高了制造水平。而由計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助工程分析(CAE)、計算機輔助制造(CAM)構成的開發過程一體化能有效縮短產品開發周期,同時實現工藝與裝備的數控化和網絡化,為進一步實現敏捷制造打下基礎。
(3)關注加工方式轉變
柔性制造技術是集數控技術、計算機技術、機器人技術及現代生產管理技術為一體的現代制造技術。在汽車加工工業中主要表現在由計算機控制的,多臺數控機床、加工中心和自動上、下料裝置與輸送系統的運用。汽車業正由傳統的單品種、大批量生產方式向多品種、中小批量及變種變量的生產方式過渡,以生產者為主導的生產方式逐步向以消費者為主導的生產方式轉變,柔性制造是適應這種轉變的較佳的生產制造方式。
(4)關注新工藝的推廣應用
a.齒輪焊接新工藝
電子束焊與激光焊接這兩種技術由于焊后熱影響區很小,對于齒輪加工精度幾乎沒有影響。焊后牢靠且焊縫美觀。汽車變速器復合齒輪激光焊接的應用,隨著激光源價格的下降,該技術的應用將會越來越廣泛。
b.整體精鍛新工藝
整體精鍛齒坯技術的應用,可減少齒面粗加工工作量,降低加工成本,提高生產效率和材料利用率,該技術會得到進一步推廣應用。
(5)關注材料強化手段
熱處理后應用強力噴丸工藝進行齒面強化已經得到廣泛應用,能有效提高零部件表面的疲勞強度,延長零部件使用壽命。
(6)關注制造時效性
與制造相輔相成的檢測及質量控制手段得到廣泛應用。隨著人們對汽車駕乘舒適性的要求不斷提高,促使齒輪本身的制造水平不斷提高,因而對檢測設備、刀具刃磨和熱處理也提出了更高的要求。采用在線測量的方式,能使操作者及時發現工件存在的問題,并反饋給數控系統。在線測量技術應用于數控系統,最直接的經濟效益就在于既節省了工時又提高了測量精度。可以預見,在線測量技術在數控機床中的應用將具有廣闊的前景。在線主動測量、無損檢測技術正朝著數字化、可視化、非接觸式方向快速發展。
3 結束語
綜上所述,汽車變速器的發展與先進制造技術的應用是相輔相成的。變速器的發展能拉動先進制造技術的應用,先進制造技術的應用能夠促進變速器的發展。
參考文獻:
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