大客车制造车身骨架的制造工艺.wps

大客车制造车身骨架的制造工艺;客车车身骨架多采用矩形钢管焊接而成。对于半承载式和承载式车身车身骨架和车架或车身底架一起承受车辆载荷的作用(即使是非承载式车身车身骨架也要承受一定载荷的作用)对其强度和刚度都有一定的要求。;车身骨架的强度除了决定于车身骨架结构形式和矩形钢管断面尺寸以外还受到焊缝质量和焊接接头处应力集中的影响。而车身骨架出现的早期断裂多发生在焊缝上或焊缝附近。;保证焊缝质量减小接头处应力集中可有效地防止车身骨架出现早期断裂现象。;在车身装配中车身骨架又是车身装配的基础部件。它的尺寸和形状误差直接影响车身装配件的安装。因此在车身骨架制造中必须对其组焊精度进行的控制O;.车身骨架是采用02 气体保护焊在焊接胎具上组焊而成的。其制造过程包括矩形管下料、矩形管弯曲成形、车身骨架五大片(前围、后围、左侧围、右侧围和顶盖骨架)的组焊和车身骨架五大片合装组焊。第一节矩形钢管下料矩形钢管下料一般所采用的锯片有砂轮锯片和合金锯片两种形式。采用砂轮锯片的切割设备是通过锯片的磨削切割矩形钢管噪音大、切割断面毛刺多;而采用合金锯片的切割设备是通过锯片的切削切割矩形钢管切削断面平整、生产效率高。砂轮锯片切割机和合金锯片切割设备(带锯床、圆盘锯床等)是客车制造企业广泛使用的两种矩形管下料设备。合金锯片切割机采用合金锯片切削矩形管。切削断面平整、无毛刺没有噪音和粉尘污染实现对矩形管任意角度的切割容易生产效率高是一种理想的矩形管下料设备。但设备价格高适用于下料数量较多、设备使用率较高的情况。包括 1.半自动带锯床按矩形管的下料工艺许多管件零件只需作长度方向的切割且两头均为直角。这类零件的切割使用 带锯床下料效率高精度好。2.数控圆盘锯床该机床操作使用方便特别是切割带各种角度的直料零件效率相当高精度好切口光洁几乎无毛刺还可避免圆盘锯的冷却液飞溅到加工件的表面上。3双头圆盘锯床对于弯曲成形后的矩形管件由于管件曲率半径和切割角度变化较大需采用双头圆盘锯(图3-4)才能满足构件两端同时切割的要求。双头圆盘锯床实际是两台单头锯床的组合一机头为固定式另一机头为可移动式。第二节矩形管的弯曲成形矩形管弯曲成形时在外载荷的作用下矩形管变形区的外侧金属产生切向拉应力和切向伸长变形内侧金属产生切向压应力和切向压缩变形如图35 所示。变形区的应力和变形程度随弯曲半径的减小而增加。矩形管的弯曲变形由塑性弯曲变形和弹性弯曲变形两部分组成并且弯曲半径越小弹性变形所占的比例越小矩形管弯曲件可采用的弯曲成形方法主要有弯管机弯曲成形和弯曲模压制成形。对于弯曲半径:小( -200300 毫米)的矩形管弯曲件一般多采用弯管机弯曲成形。对于弯曲半径;大于50D 毫米的矩形行弯曲件一般多采用弯曲模压制成形。一弯曲模压制成形弯曲半径大的矩形管弯曲件采用弯曲模压制成形时在弯曲变形中弹性变形所占的比例比较大。卸载后塑性变形保留下来弹性变形会完全消失弯曲件发生与加载时变形方向相反的弹复变形使弯曲件在卸载前后的弯曲半径产生很大差异。弯曲模压制成形的特点是 效率高适合批量生产缺点是对管材的材质要求高同时对不同曲率的弯曲件需制作不同的模具模具投入量较大模具确定后压制不同批次的材料回弹不一难以调整。二、弯管机弯曲成形矩形管弯曲件在弯曲半径小于 1012H 毫米时如果采用弯曲模压制成形在变形区内侧必然产生失稳起皱严重影响弯曲件的强度、刚度和外观质量。因此在生产中采用弯管机加工这类弯曲件。采用的加工方法有拉弯、折弯和模心弯曲三种方式以达到减小或消除变形区内侧折皱的目的。第三节车身骨架的组焊车身骨架一般是采用矩形钢管利用C02 气体保护焊在组焊胎具上焊接而成的空间结构。焊缝质量和焊接变形主要决定于焊接规范参数的选择。骨架尺寸和形状的误差决定于组焊胎具的精度、骨架构件的精度和焊接变形的控制。车身骨架组焊后需要检验和整形。一、车身骨架五大片的划分车身骨架分为前围骨架、后围骨架、左侧围骨架、右侧围骨架和顶盖骨架五大片。车身骨架的组焊是先进行各大片的组焊然后五大片联装组焊形成整车车身骨架。骨架.L 大片的划分是骨架设计阶段需要解决的问题。在车身骨架结构形式的基础上根据车身造型、焊接工艺和变形控制等方面的要求合理划分车身骨架五大片。图8-18 是车身骨架五大片划分的四种型式。从焊接工艺和变形控制方面来看骨架五大片应为封闭结构(图3-' 8c, d。这样在各大片组焊时骨架的变形能得到最有效的控制减小定位误差和五大片合装组焊时的焊接变形减小骨架移动时的变形。并且骨架五大片合装组焊时焊缝少容易施焊装配间隙比较容易保证平面内焊接收缩变形方向基本一致顶盖外蒙皮可以在蒙皮组焊胎具上焊接并且可以采用滚焊。所以图818c 是目前国内应用比较多的一种骨架五大片划分形式。二、骨架焊接工艺车身骨架采用 CDR 气体保护焊焊接。焊缝质量对骨架强度有重要影响。焊接规范参数的选择是影响焊缝质量的关键。影响焊缝质量的焊接缺陷有未焊透、焊缝加强高过大、气孔和金属飞溅严重。而焊接规范参数合理的选择能有效地防止和减小焊接缺陷获得良好的焊接工艺性。C02气体保护焊的焊接规范参数包括焊丝直径、电弧电压、焊接电流、焊接速度和保护气体流量等参数。这些参数对焊接工艺性和焊缝质量均有影响其中影响最大的是电弧电压与焊接电流的匹配。电弧电压和焊接电流根据焊丝直径选择如表2-2 所示。对于一定直径的焊丝焊接电流决定于送丝速度。在焊接电流确定的基础上通过试焊选择最佳匹配的电弧电压。一般情况下焊接电流最佳匹已的电强电压只有1-2V之差试焊时应仔细调节。由于外界因素的影响最佳匹配点会发生漂移。三、车身骨架五大片的组焊骨架构件在组焊胎具上定位、夹紧和焊接组焊成骨架各大片。骨架组焊质量包括焊缝质量和骨架变形程度。因此组焊时应注意减小焊接变形和减少焊接缺陷。 1.骨架构件装夹迅速定位准确、 可靠满足骨 架组焊的尺寸和形状误差要求。组2骨架构件在组焊胎具上组装时焊缝应保留.3 ,0.5mm 的装配间隙这样有利于减少焊缝加强高加深焊缝的熔深避免了为加深焊缝熔深而增大焊接电流使焊接变形和热影响区的增大。并注意焊丝质量对焊缝机械性能的影响。3.胎具的夹紧力合适。 4.如果各大片骨架能划分成若干个小组焊件组焊不但能缩短生产周期利于新车型开发而且可以使那些不对称的或收缩力较大的焊缝能自由收缩而不影响骨架组焊精度从而减小了焊接变形。5.选择合理的焊接顺序。合理的焊接顺序能使骨架的焊接变形和残余应力达到最小。焊接顺序的选择要根据骨架具体结构在控制总体骨架组焊误差的条件下保证骨架配合部分的精度而适当降低非配合部分的精度。6。对焊缝的加强高进行打磨。焊缝加强高不仅影响骨架的外观质量也降低骨架的疲劳强度。打磨焊缝的加强高可以降低接头的应力集中。打磨方向应与接头主要受力方向一致。如果焊缝内部没有显著的缺陷接头的疲劳强度可以提高到和母材强度相同。7.骨架总成脱离胎具后进行必要的补焊。对于一些特殊部位如窗框、门框等应采用样板进行重点检测必要时需适当地修整校正避免出现误差后影响后续装配。四、整车骨架合装组焊整车骨架联装组焊质量主要决定于骨架五大片的正确定位。骨架联装组焊时骨架的定位形式有内定位和外定位两种。内定位采用内定位架定位。外定位采用组装胎定位图3-1 车身底架及五大片总成合装设备骨架五大片合装设备是一种大型工艺装备。该设备一般采用骨架外表面定位的方式完成骨架五大片与底架的吊装、定位、夹紧、合装、组焊。其主要工艺过程如下:1.左、右侧围骨架由侧围骨架合装夹具定位夹持。2.将底架吊入底架定位平台上。底3前、后围的定位主要依赖于底架和左、右侧围的定位。定4.吊入顶盖总成完成整车车身骨架的合装。5.整车骨架合装定位后先在各部件相应结合连接点进行预焊使车身骨架形成一个封闭整体然后采用 C02 气体保护焊进行焊接。6松开所有的夹具合装析架回位使客车车身骨架置于 底架定位平台上。第四节骨架组焊胎具骨架组焊胎具是为了组焊车身骨架而制造的专用工艺设备。它对骨架构件具有定位、夹紧和控制焊接变形的作用。骨架构件在组焊胎具上迅速装配和焊接。它分为前围骨架组焊胎具、后围骨架组焊胎具、左侧围骨架组焊胎具、右侧围骨架组焊胎具、顶盖骨架组焊胎具和整车骨架组焊胎。图3 一21是一种左侧围骨架组焊胎具。骨架组焊胎具一般由底架、胎具本体和定位夹紧装置组成。一、骨架构件的定位与夹紧1?骨架构件的定位骨架构件的定位分为支承定位和平面尺寸定位两类。(支承定位骨架构件的支承定位是按骨架构件的外形来定位。有线支承定位和点支承定位两种形式。线支承定位是对骨架的主要构件采用面支承定位。点支承定位是选择几个即能表达骨架构件形状特性又能控制骨架构件在装配中的正确位置的点作为支承点。这2)平面尺寸定位当骨架构件 Z轴坐标定位解决以后一般只需解决平面坐标内的一个坐标的定位即X 轴坐标定位或者是丫轴坐标定位。平面尺寸定位采用多点定位。对需要有较高配合精度的骨架构件如窗框、门框等应适当增加定位点。对非配合部分要尽量减少定位点。骨架构件的定位装置常与夹紧装置配合使用如图3_21 所示。2.骨架构件的夹紧骨架构件的夹紧是由夹紧装置实现的。夹紧装置不但起固定骨架构件的作用而且在焊接过程中起控制焊接变形的作用。需要指出的是夹紧装置并不是对骨架构件产生的所有变形都约束对于焊缝平面收缩变形如果任其自由收缩反而有利于减小焊后的残余应力。夹紧装置的主要作用是控制骨架构件在组焊时产生角变形和扭曲变形。按照夹紧动力源的不同客车焊装夹具可分为手动快速夹紧器、气动夹紧装置和液压夹紧装置(图3 一 22) P二、四种基本形式的组焊胎具骨架组焊胎具可根据其用途、底架结构形式、适应性等的不同进行分类。 依据底架结构形式骨架组焊胎具可分为 平置式组焊胎具、 立式组焊胎具和 升降翻转式组焊胎具。根据组焊胎具适应性可分为专用组焊胎具、组合式组焊胎具、子母组焊胎具和系列通用组焊胎具。