渣土自卸汽車后廂門塞焊孔的結構形式研究

摘要：通過塞焊孔解決渣土自卸汽車后廂門內外廂板夾層間加固撐焊接不牢，致使內外廂板與加固撐之間形成空鼓，嚴重影響產品質量。針對該問題進行了剖析，并經過一系列研究分析、實踐驗證，進行了不斷的優化改進。目前后廂門塞焊孔主要有三種結構形式，可根據客戶實際需求選用。

關鍵詞：塞焊孔；渣土自卸汽車；后廂門

中圖分類號：U463 收稿日期：2023-02-16

1前言

塞焊孔是用在需要進行塞焊的兩物體間、便于焊接的一種做法。具體是當兩零件相疊時，對其中一塊開孔，然后在孔中焊接兩零件并填滿孔形。這里所開的孔就是塞焊孔。

在渣土自卸汽車后廂門制作過程中，當后廂門采用內外兩層廂板，中間設置加固橫撐、立撐結構時會出現一種情況，即加固撐與廂板之間無法焊接，造成空鼓現象。這不僅影響了車輛外觀質量，還影響了車輛結構強度。為了解決這一問題，采用塞焊孔的方式進行焊接。

渣土自卸汽車后廂門采用塞焊孔的方式是解決后廂板空鼓的一種有效辦法，但是塞焊孔的結構形式如何設計是一個難題。塞焊孔的形狀及焊接方式是整個問題的核心，決定了產品質量。

2塞焊孔的形式

目前市場上使用較多的渣土自卸汽車后廂門塞焊孔結構形式主要分為三種，分別為“水滴形”塞焊孔、“I字形”塞焊孔和“橢圓形”塞焊孔。下面分別對這三種結構形式的后廂門塞焊孔進行研究和分析。

2.1“水滴形”塞焊孔

為什么采用“水滴形”塞焊孔，早期，為了解決渣土自卸汽車后廂板空鼓的問題，在渣土自卸汽車后廂門的廂板上與橫豎撐接觸部位鉆塞焊孔（較小的圓孔），然后進行塞焊，如圖1所示。這種方式雖然暫時解決了空鼓問題，但由于渣土自卸汽車運輸工況較差，運載貨物重，裝卸貨物時沖擊力大。久而久之，渣土自卸汽車塞焊孔會出現開焊現象，嚴重影響產品質量。為了解決開焊問題，考慮加大塞焊孔，增加焊接量，由此便出現了“水滴形”塞焊孔。

顧名思義，“水滴形”塞焊孔形狀為水滴狀，位于后廂外側，如圖2所示。具體做法是，采用氣割方式，在后廂門外板中間位置依次割三個“水滴形”塞焊孔，塞焊孔位于后廂門立撐上，將后廂門立撐與外廂板上的塞焊孔在接觸部位進行焊接。由于所割孔形較大，形狀特殊，焊接時不填滿開孔，只焊孔的邊緣，即采用角焊縫的形式焊接。此方式通過增加塞焊孔的面積，加大焊接量，達到防止開焊的目的。優點：車輛外形美觀，焊接牢固，避免應力集中，同時減輕車輛重量；缺點：對車輛外形影響較大，增加焊接量，材料利用率低。此塞焊孔結構形式適用于對后廂門外形無特殊要求的車輛。

2.2“I字形”塞焊孔

考慮“水滴形”塞焊孔的對車輛外形影響較大，在此基礎上延伸出“I字形”塞焊孔。早期的“I字形”塞焊孔為了盡可能減少塞焊孔對車輛外形的影響，在后廂門的外廂板上依次割3個“I字形”塞焊孔，塞焊孔寬度僅為一道焊縫寬度，如圖3所示。

經過實踐驗證，車輛運輸渣土時塞焊縫不斷受到交變應力影響，此塞焊孔在車輛使用一段時間后，塞焊縫出現開裂現象，如圖4所示。

為了解決上述塞焊孔開裂問題，增大“I字形”塞焊孔的寬度，保證最少可焊兩道焊縫，將直角過渡銜接方式優化為圓弧角過渡，避免應力集中。具體做法：在后廂門的外廂板上依次割3個相對較寬的“I字形”塞焊孔，采用角焊縫焊接方式焊接一周，中間不填充，可有效防止應力集中，避免焊縫開裂，如圖5所示。優點：對車輛外形影響較小，焊接量小，氣割程序簡單，便于操作；缺點：從視覺角度上來講焊接強度有些偏弱，一些客戶不太喜歡。

2.3“橢圓形”塞焊孔

一些特殊區域，對于車輛外部的光滑度要求較為嚴格，不允許車輛外側設置塞焊孔。在后廂門內側加工“圓形”塞焊孔應運而生，此塞焊孔與上述兩種塞焊孔區別較大，位于后廂門的內側，如圖6a所示。采用氣割方式，在后廂門的內板中間位置依次割3個相對較大的圓孔，圓孔位于后廂門內部的加同立撐上，將后廂門加固立撐與內廂板在圓孔處焊接，只焊接圓孔邊緣，如圖6b所示。此塞焊孔只與小部分加固撐接觸，焊接面積小，后續使用過程中容易開焊。在此基礎上優化為“橢圓孔”塞焊孔。

“橢圓形”塞焊孔，在后廂門內板與橫撐、立撐對應位置處割6個橢圓形孔（割孔數量可根據具體情況增加或減少），將后廂門橫撐、立撐與內廂板接觸面焊接，只焊接橢圓孔邊緣，如圖7所示。“橢圓形”塞焊孔與“圓形”塞焊孔相比，塞焊孔面積增大，焊接量加大，同時可有效減輕車輛重量。此種塞焊孔結構形式適用于對車輛外觀要求嚴格，外表面光滑平整，防止流掛，多為運輸粘稠類貨物的車輛。

3“水滴形”等結構形式塞焊孔的強度分析驗證

如圖8所示，渣土自卸汽車后廂門塞焊孔為“水滴形”結構形式的車輛，在車輛運行一年多后檢驗其使用情況，經觀察分析塞焊孔完好無損，塞焊縫無開裂、開焊現象。經過實踐驗證，“水滴形”等結構形式的塞焊孔滿足使用強度需要，有效地解決了雙層廂板空鼓問題。

4結語

通過一系列的研究與分析，“水滴形”塞焊孔、“I字形”塞焊孔和“橢圓形”塞焊孔均能滿足車輛使用強度需求。隨著汽車制造業的不斷發展，渣土自卸汽車塞焊孔的結構形式也會越來越多，塞焊孔作用也不單單只為了解決后廂空鼓問題，在解決問題的基礎上，既要減少工藝步驟，又要方便制作生產，還要使車輛外形美觀。隨著自卸車的應用加大，渣土自卸汽車后廂門塞焊孔的使用也會越來越廣泛。