大中型客車六面體合裝技術(shù)及典型問題分析解決

摘要：主要介紹了大中型客車車身六面體的結(jié)構(gòu)組成、制造工藝流程，以及合裝質(zhì)量的控制過程，以8.5m新能源公交車為例，對合裝工位生產(chǎn)過程的工藝及相關(guān)問題進行了分析論述并提出解決方案。

關(guān)鍵詞：車架；焊接變形；六面體合裝

近些年來，在政府相關(guān)政策推動下，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，中車石家莊車輛有限公司把新能源客車列入重點發(fā)展新產(chǎn)業(yè)，投入了很大的人力、物力以及財力，建立新能源客車的生產(chǎn)條件，承攬并完成了107輛8.5m純電動公交的生產(chǎn)，生產(chǎn)工序涵蓋焊裝、涂裝、總裝及動態(tài)調(diào)試等全部工序。車體焊裝作為第一道工序，對整車質(zhì)量有著重要影響，而六面體合裝作為焊裝大工序的第一工序，對車身產(chǎn)品質(zhì)量有著決定性的影響。

本文以8.5m純電動公交車為例，通過梳理該車六面體合裝過程的技術(shù)工藝，列舉生產(chǎn)中暴露的一些問題，分析問題原因，從而尋找解決問題的方法以保證六面體合裝質(zhì)量。

車身結(jié)構(gòu)

大中型車身的承載結(jié)構(gòu)一般可分為非承載、半承載及全承載式三種類型。2023年所生產(chǎn)的8.5m純電動公交車為全承載式車身，主要由車架、左/右側(cè)圍骨架（后簡稱側(cè)圍）、前/后圍骨架（后簡稱前后圍）及頂蓋骨架（后簡稱頂蓋）六大部分組成，俗稱“六大片”，如圖1所示。這六部分大都由矩形方管焊制而成，其中車架結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜。

車身六大片合裝作為焊裝第一道工序，對整車的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，合裝的質(zhì)量直接影響著側(cè)蒙皮、艙門以及車體內(nèi)飾的安裝質(zhì)量。合裝分為五大總成合裝和六大總成合裝兩種形式，目前公司采用六大總成合裝，即將車架、側(cè)圍、前后圍及頂蓋六大片在合裝胎具上進行合裝，合裝胎具如圖2所示。

六面體合裝流程及關(guān)鍵項點

1.合裝流程

六面體合裝包含多個工序合工位，其基本流程為如圖3所示。

2.六面體合裝關(guān)鍵項點

要控制整車合裝后的質(zhì)量，生產(chǎn)當(dāng)中的每一步都應(yīng)該嚴格按照工藝文件要求進行，無論是在合裝前還是在合裝過程當(dāng)中，都應(yīng)該多檢查、多測量，及時發(fā)現(xiàn)問題，避免將問題帶入下一工序。

在合裝過程中有很多檢查的關(guān)鍵項/點，這些關(guān)鍵項/點的尺寸需要嚴格按照工藝要求保證。關(guān)鍵項/點如下所述。

1）地板平面的平面度及各橫截面的高度偏差：地板面不平會導(dǎo)致地板鋪裝不平，存在高度差會使左右側(cè)圍安裝存在高度差，進而影響頂蓋的組裝。

2）在四面體合裝后需要對前部、中部以及后部腰梁處車體寬度和車體龍門對角線進行檢查，保證龍門對角線差（≤4mm）及車體寬度（≤3mm）在工藝范圍內(nèi)，避免車體傾斜等問題，否則前后圍將無法安裝。

3）在安裝前圍時，儀表盤到地板上平面的距離（490mm），如果偏差過大則會影響到儀表盤的安裝。

4）在整形工位使用前風(fēng)窗樣架檢驗前圍風(fēng)窗尺寸（見圖4），避免在玻璃安裝工位出現(xiàn)縫隙過大或無縫。

5）側(cè)圍桿件弧度檢驗（見圖5），沿立柱方向用整體樣板檢驗不貼合間隙應(yīng)≤2mm。車身兩側(cè)骨架外側(cè)面在窗上沿縱梁、腰縱梁、裙邊梁三處縱向在全長范圍內(nèi)用長度為2.5m的直線樣板檢驗，不貼合間隙應(yīng)≤2mm，并變化均勻。

6）檢驗側(cè)圍窗戶玻璃安裝止口的高度，止口高度與理論尺寸偏差（0～3）mm，防止出現(xiàn)在玻璃安裝時出現(xiàn)縫隙過大過小或無法安裝等問題。

7）保證乘客門尺寸，避免在安裝前圍時，強力組裝導(dǎo)致乘客門尺寸超出工藝范圍。

8）在加焊工位，嚴格按照要求對車體相關(guān)部位焊接作業(yè)，保證車體強度。

典型問題分析及解決

1.發(fā)現(xiàn)問題

1）車架與側(cè)圍安裝時立柱與橫梁之間配合不良。

2）總裝部分發(fā)現(xiàn)個別部件因缺少配件而無法安裝。

3）側(cè)蒙皮與側(cè)圍立柱之間的間隙過大。

4）龍門對角線偏差過大、車身寬度變小。

2.問題分析

1）在側(cè)圍與車架裝配時，發(fā)現(xiàn)側(cè)圍立柱與車架橫梁之間錯位，經(jīng)過現(xiàn)場測量發(fā)現(xiàn)橫梁及立柱之間距離與圖樣不符，存在較大誤差。主要原因：一是生產(chǎn)廠家在制作時定位精度低導(dǎo)致橫梁之間距離失準(zhǔn)，在焊接生產(chǎn)時產(chǎn)生焊接變形沒有進行校正就焊接支撐；二是運輸不當(dāng)（見圖6）。

2）在合裝過程中除了六大片的焊接之外還有一級配電盒、預(yù)埋螺栓、埋板等小配件的焊接，與鐵路貨車圖樣識別不同，這些配件不出現(xiàn)在車架總成圖樣中，而是在電器布置圖樣當(dāng)中，出現(xiàn)漏焊。

3）經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)側(cè)圍有變形，個別地方直線度和平面度達不到要求，導(dǎo)致與蒙皮之間的間隙大。

4）四面體合裝以及加焊完成后，隨著焊接位置的冷卻會產(chǎn)生收縮，導(dǎo)致車體傾斜、龍門對角線偏差過大、車身寬度變小。

3.解決方案

1）第一，派駐人員進行駐場驗收，要求車架在焊接完成且校正后增加工藝支撐，對橫梁間距、車架平面度等逐項檢查；第二，尋找附近廠家，在運輸時最多雙層疊放，各接觸部位增加木墊塊，繩索捆綁牢固后運輸；第三，合裝前在檢測平臺上對來料檢測，基本要求：車架地板面的平面度偏差不超過3mm/m2，橫梁端部的直線度偏差≤3mm；腰梁直線度偏差≤2mm，弧度與樣板的不貼合間隙≤1.5mm，側(cè)圍總長偏差要求（3，+7）mm，玻璃安裝空間長度偏差要求（3，+7），止口高度過高的進行去高調(diào)整，其中（3，+7）即C（+7 +3），C為長度；車架選擇平整地面存放，最多雙層存放，側(cè)圍放入料架（見圖7）。

2）按照車型及安裝位置（車架、側(cè)圍、前后圍、后艙）對埋板及預(yù)埋螺栓進行梳理成表（計數(shù)），并發(fā)放至相應(yīng)工位，在完成作業(yè)后照表對其逐一檢查；工位之間要加強互檢。

3）整形工位嚴格按照要求對各部分直線度、立柱弧度等部位修正，保證側(cè)圍平面度。使用火焰校正采用斷續(xù)圓點火燒（即中溫校正），當(dāng)圓點發(fā)紅之后再用大錘敲擊，使得加熱區(qū)受擠壓，冷卻收縮后拉平，變形較大的部位要使用等離子切割后重新焊接。

4）對關(guān)鍵點增加工藝支撐，如在四面體合裝完成后對龍門對角線增加工藝支撐，同時利用正反絲杠對對角線進行調(diào)整，工藝支撐要在加焊結(jié)束后去除，避免加焊后產(chǎn)生的變形。優(yōu)化焊接順序，減少因焊接順序引起的變形，在側(cè)圍與車架進行合裝時，從中間往兩邊進行焊接；頂蓋與側(cè)圍焊接時進行交叉焊接；焊接前后圍時從中間往兩邊交替進行。

結(jié)語

客車車身六面體合裝流程較多且較為復(fù)雜，包括了從六大片組裝焊接、車體小部件焊接等多個環(huán)節(jié)，通過以上解決方案，基本上能夠解決上述問題。在后續(xù)生產(chǎn)當(dāng)中，通過應(yīng)用上述解決辦法，并不斷優(yōu)化，提高六面體合裝的質(zhì)量，減少車身在六面體合裝過程中出現(xiàn)的上述問題，全面提高車身的合裝質(zhì)量。

參考文獻：

[1] 陳文弟.客車制造工藝技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2002.

[2] 劉景華，劉俊.客車車身骨架合裝工藝[J].客車技術(shù)與研究，2005（2）：35-36.