任娟 張國華 郭琳
摘 要:客車一般指的是車身長度超過7米的載人汽車,制作工藝較為復雜,現階段,我國各大汽車企業和外國企業合資,或引進先進技術,客車制作水平大大提高,明顯縮短了與國際先進制作水平的差距,提高了客車生產質量。在客車生產中車身焊裝是直接影響客車整體質量的主要因素,積極對客車骨架焊裝工藝進行分析具有重要的經濟價值及社會價值。該文主要分析了客車車身分類、六大片骨架構成、焊接結構特點及工藝,并提出了幾條防止客車車身骨架焊接變形的合理化措施。
關鍵詞:客車車身 骨架 焊裝結構 焊裝工藝
中圖分類號:U46 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)01(c)-0060-02
沖壓、焊裝、涂裝、總裝是客車車身的基本制造工藝,其中焊裝是客車車身成型的關鍵。通過車身骨架預制及組焊、蒙皮張拉及組焊、車身噴涂及底盤和車身裝配等一系列制造工藝過程后,零部件才能變為完整客車,客車車身質量直接影響著客車整體質量。該文主要對客車車身骨架焊裝工藝進行了詳細分析,對優化焊裝工藝、提升客車制造水平具有重要的意義。
1 客車車身分類及六大片骨架構成
根據承載形式可將客車車身結構分為承載式、半承載式及非承載式三大類;根據車身結構可分為骨架式、薄殼式、單元式、復合式、嵌合式等類型。客車因用途及長度不同,車身結構差異性也較為明顯,中大型客車車身骨架通常由前圍骨架、后圍骨架、左側圍骨架、右側圍骨架、車底骨架及車頂骨架組成,各骨架總成的連接部分被稱為分形面[1]。
其中前圍骨架指的是客車車身正面骨架,保證造型需要及前部結構要求,供安裝儀表板、保險杠、前燈具、雨刷等;后圍骨架主要指的是客車背面車身骨架,供安裝后艙門、后保險杠、尾燈等;左側骨架主要指的是客車左側車身骨架,供安裝駕駛員車門、安全門、側窗、行李艙門等;右側骨架主要指的是客車右側骨架,供安裝乘客門、側窗及及行李艙門等;車底骨架為車身下部結構,是客車車身基礎,滿足地板鋪設、座椅安裝和底盤部件安裝等要求;車頂骨架主要指的是前后左右骨架連接而成的封閉結構。
2 客車車身骨架部件的制造工藝
客車車身骨架部件制造工藝主要有以下幾方面。
(1)前后圍骨架。前圍骨架總成主要是利用前圍骨架胎具阻焊制作的,先根據技術文件要求確認車輛前圍骨架狀態,隨后備料并存放,將前圍骨架零部件裝入胎具內并夾緊完成電焊,進行尺寸檢驗,檢驗無誤后進行滿焊;乘客門空洞及前風窗玻璃空洞等關鍵部位可采用工藝梁點焊;最后進行脫模、補焊及打磨等操作。后圍骨架總成是在后圍骨架胎具上制作的,根據其施工技術要求進行,與前圍骨架制作流程基本一致。
(2)左右側圍骨架。客車車身左右側圍骨架通常是通過“人”字形立式夾具、臥式夾具制作,并配置電動升降臺來節省立式夾具所占據的空間面積。制作側圍骨架時,首先根據技術文件確認車輛狀態,根據側圍骨架物料清單備料并進行保存,隨后將其裝入相應胎具進行點焊、全焊、補焊、打磨等操作。
(3)底骨架。全承載式車身底骨架一般是用固定式夾具焊接的格柵式空間結構;半承載車身底架主要由改制的底盤車架構成;非承載式車身底架是用不同類型的矩形鋼管及型鋼焊制而成的。根據底架的承載形式不同,底骨架的制作工序也不同。
(4)頂圍骨架的制作工藝。頂圍骨架一般用CO2弧焊、拉鉚、電阻電焊等手段將頂蒙皮、頂骨架進行連接,制作工序與上述前后圍、左右側圍的制作工序大致相同。
3 客車車身六大片骨架組焊
對客車車身六大片骨架進行組焊是客車車身骨架總成焊接的第一步。車身骨架部位多為薄壁異型管件,可選擇CO2保護焊機及鵝頸式焊槍完成車身部件的焊接。
(1)車身骨架焊接總設計。主要對客車車身的總成合裝、工序及車身總成等焊接工藝進行設計。(2)車身骨架焊接。①選擇液壓驅動立體合攏裝置完成車身合裝,并采用三維可調式的定位夾緊裝置。利用合攏裝置在提升客車車身質量穩定性的同時也保證了客車制造的專業化水平。②用低位作業工藝實施頂蓋蒙皮總成的焊接,并選擇自動點焊低位作業方式完成頂蓋蒙皮總成和頂棚骨架總成的焊接,從而提高焊接質量。③選擇焊裝生產線扣合的方式完成車身的總成和三類底盤的焊接,不僅能夠有效避免長時間運輸車身可能出現的變形問題,同時也保證了車身整體工作的穩定性。④選擇分體式側蒙皮液壓拉伸裝置來完成左右側蒙皮張拉處理,利用敞開式布置在車身前后兩端設置拉伸裝置,這樣在方便工作人員焊接時也提高了客車車身的平整度[2-3]。
4 防止客車車身骨架焊接變形的措施分析
(1)保證骨架材料質量及零件加工的精密度。車身骨架制作材料在選擇時需嚴格控制原材料質量,挑選符合精密度要求的零件,如矩形管的選擇等。對材料精度進行嚴格控制,可有效保證零件制作中各焊接縫隙的處理效果,減少焊接處的變形程度,從而確保制成的零部件與標準要求一致[4]。在車身骨架零部件加工中切割精度(特別切割面和骨架軸線垂直度的精確度)可直接對零部件整體精度造成影響。利用有齒鋸片加工設備進行切割,在保證切口寬度的一致性的同時,也能夠良好地實現不同角度的精確切割,從而保證了切割的精確度[5]。(2)改進焊接制作工藝。在焊裝過程中一般選用電弧焊方式對車身部件進行組焊,但采用該技術蒙皮易出現變形現象,從而降低了整個車身的質量;所以可采用電阻點焊技術完成車身部件的組焊,蒙皮不易出現變形現象,從而可保證蒙皮表面質量。(3)積極引進高端焊裝設備。實施車身胎具組裝時,組裝原則堅持從小部件至大部件、單件至總成原則實施;并且可選擇胎具化制作技術來完成客車車身骨架的焊接,對客車車身六大片骨架進行胎具組焊,最后完成總成焊裝。
5 結語
客車車身制作程序較為復雜,包括了從零件焊裝至車身總裝等多個環節,為了保證客車制造質量,需要加強每一環節的質量控制,選擇合理的焊接工藝、焊接方法及工裝胎具,可最大程度避免車身骨架焊接過程中出現的客車車身骨架焊接變形現象,全面提高客車車身制作質量,從而促進我國汽車焊裝技術的優化及進步,保證產品質量。
參考文獻
[1] 朱波,唐碧秋,唐焱.淺議客車車身的焊接加工技術[J].裝備制造技術[J].裝備制造技術,2012(7):162-164.
[2] 客劉凱.車車身六大片骨架的焊接結構及工藝探討[J].汽車實用技術,2013(12):104-106.
[3] 鄧守武.淺談焊接工藝對客車骨架總成的影響[J].科學之友:中,2012(3):29-30.
[4] 邱基族.客車骨架五大片制作精度要點簡析[J].客車技術與研究,2010,32(1):39-41.
[5] 鄧守武.淺談焊接工藝對客車骨架總成的影響[J].科學之友,2012(5):29-30.