鋁合金車體零部件加工變形分析及其解決方案

趙鵬 劉洋 于磊

摘要：近年來，在鋁合金車體零部件機械加工期間，經常會由于材料本身的因素、焊接因素和工藝基礎因素的影響出現變形的問題，導致零部件的加工精確度降低，不能保證整體的加工生產質量，基于本文分析鋁合金車體零部件加工變形問題提出幾點解決方案，旨在為增強零部件加工質量和可靠性提供幫助。

關鍵詞：鋁合金車體零部件;加工變形分析;解決方案

鋁合金車體零部件加工的過程中經常會因為材料擠壓成型因素、焊接不合理因素和技術不科學因素的影響發生變形的問題，因此，在加工過程中應結合實際情況有效解決，合理使用自動尋邊方式、試切方式和加工余量方式等預防出現變形的現象，確保整體加工工作質量符合標準。

1 鋁合金車體零部件加工變形的原因分析

1.材料擠壓成型的原因

材料擠壓成型的過程中出現零部件變形問題，原因主要就是：力偶型金屬流速不均勻出現扭擰的現象，也可能是所設計的模具不合理，沒有精確性設置槽與孔部分的工作帶寬度，也可能是擠壓成型體檢的加工精確度很低，出現平面度變形或是輪廓度變形的問題。

2.焊接操作的因素

鋁合金車體的底板零部件、側墻零部件、圓頂零部件、平頂零部件部分，主要是由很多個小模塊材料所組合而成，加工之前需要將各個小模塊材料相互焊接成為整體的構件，如果焊接工作中出現技術不合理、標準化程度低的現象，就很容易引發變形問題，尤其是長形或是大平面的構件，小模塊的焊接經常會發生質量缺陷，焊縫不合理導致側墻零部件變形。也可能是在焊接期間出現了沿著焊縫垂直方向的收縮類型、兩端或者是周圍翹起變形的問題，尤其是翹起撓曲變形問題，會導致零部件的質量受到一定危害，應在加工環節中嚴格預防和控制。

3.工藝技術的因素

通常情況下為確保在車輛本身重量作用、外部荷載作用之下不會出現下撓的現象，會使用預設增加撓度的方式加工，使得車身在承受荷載的過程中避免下撓，增強安全性。但是目前部分加工工作經常會出現工藝技術的問題，例如：預先設置的撓度不符合標準要求，導致側墻零部件、底板零部件出現變形的問題，影響整體結構的精準度。

2 鋁合金車體零部件加工變形的解決措施

2.1 采用試切法加工

此類方式在應用的過程中主要就是針對零部件進行多次并且逐步性切削的處理，尤其是部分鋁合金車體零部件，對加工精確度方面提出了很高的要求，生產操作難度大，難以預防出現變形的問題，例如：車體的底架邊梁零部件和頂邊梁門框零部件在加工的過程中，變形控制難度很大，如果仍然使用傳統的加工方式很難有效預防變形問題、嚴格控制精確度，而使用試切法進行加工就可以逐步性的切削各個位置的部分，將加工精確度控制在合理范圍之內，操作非常便利，能夠有效避免變形現象，但是此類措施對人員的經驗要求很高，不適合進行底板部分和側墻部分面積較大零部件的加工。

2.2 采用加工余量法

此類方式在應用的過程中主要就是結合零部件的尺寸規格特點，將實際尺寸控制為比理論尺寸低的范圍保留相應的余量。為增強零部件裝配的便利性，除了在孔部分、槽部分的尺寸比理論尺寸高0.5毫米左右的情況下不使用加工余量法之外，其他的零部件加工工作，例如：型腔筋加工、端面銑削加工實際的尺寸都比理論層面的尺寸小，在此情況下就可通過加工余量法處理。此類方式在應用期間可以避免因為材料自身因素或是焊接因素帶來的精確度影響，預防發生過切的現象、規避變形的問題，在一定程度上還可以提升加工工作的效果，解決角度不良或是難以進行加工位置的操作問題。但是如果零部件的加工精確度要求極高，就無法使用此類技術，并且此類技術的應用與其他技術相比人工打磨的成本多，因此，在實際生產的過程中，應按照具體狀況合理選擇和應用加工措施預防變形問題。

2.3 采用自動尋邊措施

自動尋邊加工法是通過數控機床中的自動化探頭部件，準確了解工件表面區域中的分布位置點方向的具體高度數據值，然后存儲在數據庫系統之內，在加工期間獲得數據信息，自動化的按照零部件方向的加工數值作出補償，有效預防發生生產誤差的現象、過切的現象。此類操作方式能夠應用在很多零部件加工工作領域，尤其是側墻零部件、底板零部件等能夠避免出現平面度變形問題、其他的變形問題，提升加工精確度的同時，規避變形因素帶來的影響。但是在應用期間人工清理碎屑的成本高，耗費的時間很長，需按照具體的加工需求、特點等因地制宜明確是否需要使用此類技術。

2.4 采用工裝保證的加工措施

該加工措施在應用期間是利用工裝實現零部件的校正處理，通過夾緊力與定位裝置設備校正零部件變形，在整體的加工中心系統內部工裝的裝夾精確度很高、鎖死性能很強，能夠確保變形校正的效果符合標準，適合應用在車體側墻立柱零件加工、小邊梁零件加工、橫梁零部件加工等領域，如果底板部分、底架邊梁部分的長度在22厘米以上屬于大型的部件，就應分布性的設置工裝設備，數量為八組到十組左右，每組之間的距離控制為3厘米，增強變形校正的效果。此類加工措施在應用期間，能夠進行小尺寸、少加工量零部件的變形校正，解決缺陷問題，增強生產的精度。但是，無法保證大型部件的變形校正效果，精確度也很難提升，因此不能應用在大型零部件的變形問題控制中。

結語：

綜上所述，近年來在鋁合金車體零部件加工生產的過程中，經常會因為材料在擠壓期間沒有嚴格控制出現變形的問題或者是焊接操作中技術水平標準化問題，產品本身的技術存在缺陷等，引發嚴重的變形缺陷，這就需要在加工環節中結合變形問題的發生特點和規律，合理使用試切加工法、加工余量法、自動尋邊方式和工裝保證措施等，考慮到每種加工技術都存在優勢和不足，因此需按照零部件的大小規格、長短特點等深入性，并針對性選擇具有一定應用優勢，能夠預防變形問題的加工措施，從根本層面預防發生變形的缺陷。

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