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新能源汽车工艺设计研究

摘要：结合一极具代表的新建涂装生产线，对混合材料的涂装展开工艺

设计，针对富有代表性、前瞻性的新工艺、新设备、新方案，如涂装方式、组挂

方式、上下件方式、前处理、喷涂工艺、喷漆室等进行工艺设计，可为类似生产

线的规划、设计提供参考。

关键词：混合材料涂装；工艺设计

1研究背景

随着能源汽车的崛起和汽车轻量化研究的深入，越来越多的新能源汽

车采用了轻量化车身，目前车身轻量化材料应用比较多的有碳纤维、FRP、SMC

（片状模塑料，由合成树脂、增强材料和辅助材料三大类组成）、PP、ABS、铝

合金等，本文结合一新建涂装生产线（以下简称本项目），对混合轻量化材料的

涂装展开工艺设计。本项目车身骨架为铝合金型材，主要采用粘接+铆接工艺；

外覆盖件包括SMC件，PP、ABS件，铝合金件（电泳供件）等组成，这种大JPH、

多材质，多品种的混线生产线，在国内甚至国际上也极具代表性，可为类似生产

线的规划、设计提供参考。

2混合材料车身涂装工艺设计

2.1主要工艺设计前提。（1）本项目产能规划10万台/年；（2）工作制

度：250工作日/年，两班20小时（2x10h）/工作日；（3）综合利用率（含备件

率）：90%；（4）组挂：每辆车折合6挂；（5）设计JPH：134挂/h,双线布置，每

条线67JPH；（6）产品材质：包括SMC件，PP、ABS件，铝合金件（电泳供货），

钢板件（电泳供货）；（7）数量：单车喷涂30余件。2.2涂装方式的工艺设计。

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涂装方式的工艺设计有两种方式：一种为整车涂装，是将所有外覆盖件在车身车

间先粘接或组装到车身骨架上去，然后整车进入涂装车间进行喷漆，此时车身骨

架相当于一个大工装；另一种是散件涂装，是将所有外覆盖件经过组挂后喷漆，

喷漆完成后再运到车身车间进行粘接。两种方式各有优缺点，汇总如下：两种涂

装方式各有优缺点，国内几个设计院，设备厂家及技术人员进行了激烈的讨论，

很难做出判断；考虑到已有的成熟案例，最终还是确定采用散件涂装。2.3组挂

方式设计。1）组挂原则。有两种方式：同质、同车同挂和同件同挂；同质、同

车同挂对小批量化有利，且色差的控制也更好，另一种对大批量化生产更为有利。

本工艺设计采用第一种，即同质、同车同挂，每挂支具不同，橇体一致，支具安

装在橇体上，可拆卸结构，支具正常生产中不需要拆卸，只在需要清洗、维修或

更换车型时，由人工拆卸、更换，等同于在生产时使用六种不同的橇体。2）组

挂方向：考虑到品种多、节拍快等因素，部分采用五面组挂，即前、后、左、右、

上组挂；3）组挂示意如图1。图1组挂示意图2.4上下件方式及物流设计。2.4.1

上件方式设储存区，分包区及分拣区，各区采用叉车进行转运；分拣区内部采用

AGV小车转运。AGV小车的工作流程是：AGV辊道与滑撬下件点链床对接，空滑

撬输送到AGV上，AGV根据特定路线进入组挂分拣区；进入分拣区后，AGV上

的读写站读到滑撬需要组挂的工件信息，此滑撬运行到