大型客车车身结构及焊接工艺分析(二)

大型客车车身结构及焊接工艺分析（二）



非承载式车身底架结构较简单，是由各种矩形钢管和型钢焊制的平片式结构。可采用翻转夹具或卧式固定夹具焊接。翻转夹具焊接操作方便、节省面积，而且由于是在夹具中完成正反面焊接，因此焊接变形小，但夹具的制造费用较高。

全承载式车身底架为格栅式空间结构，夹具均采用固定式。为保证与左/右侧骨架的装配精度，焊后底架众多的端头需要有淮确的装配尺寸。生产中采用两种办法加以保证：一种是提高零件下料尺寸精度和焊装夹具制造精度，焊后辅以少量的手工磨削，使之达到装配精度要求；另一种是采用行走式自动切割机完成此项工艺。后一种方法生产效率高，但设备投资较大。

□ 车身六大片骨架组焊 车身六大片骨架组焊是客车车身焊装生产中的关键工序。该工序不仅决定着客车车身六面体的装配尺寸精度，而且也是制约车身焊装线生产率的咽喉工序。为提高装配精度及生产效率，国内外先进的客车厂均采用专用合装设备一次完成车身六面体定位组焊成型。该设备由车身底架定位机构、左/右侧骨架夹紧机构、前/后围定位机构、顶围吊运装置及动力系统组成。根据承载车身的运输机构是否从合装设备中间通过，该类设备可分为通过式和非通过式两种。

通过式合装设备的结构相对复杂，其底架定位机构由整体式工艺车和举升机组成。整体式工艺车是加工精度很高的底架夹紧定位、运输机构，其上面的定位装置可调，可满足不同尺寸的底架定位要求。整体式工艺车承载着底架进人合装设备初定位后，由举升机将工艺车举起进行二次定位。当完成车身六面体组焊后，合装设备回位，举升机回落。

若底架结构差别较大，如非承载、半承载、全承载式车身混线生产，可采用不同的工艺车。因此，通过式合装设备能够满足各种类型大客车车身组焊需要。缺点是设备投资较大。

非通过式合装设备的底架定位机构是固定在合装设备中间的平台式结构，其与车身底架的接触面大，车身底架受力均衡，因此特别适合于底架刚度差的车身骨架组焊，如非承载式车身组焊。非通过式合装设备的结构较通过式的简单，因此造价低。缺点是车型适应性相对较差，如：不适合半承载式车身组焊；底架高度差别较大时，车身高度方向的装配基准线（Z/0）调整不便等。

车身骨架合装设备具有一定的生产柔性。通过在合装设备上同时设计布置几种车「型的夹紧机构（为避免相互千涉，有些可设计成摆动式），可以进行伺系列不同车型混线生产。此外，合装设备的左/

右侧各夹头安装在横向滑槽上，可左右调整，横向滑槽又可沿纵向滑槽上下调整，通过，调整各夹头的位置或更换部分夹头，可以生产更多种车型，但这种调整工作量很大，仅能分期分批生产，不适合混流生产。

2、左/右侧蒙皮及前/后围蒙皮

□ 左/右侧蒙皮

大型客车左/右侧蒙皮一般采用预应力蒙皮工艺，通过将侧蒙皮钢板张拉到预定长度后焊接到侧骨架上，使钢板内保持一定的残余拉应力。预应力蒙皮可使蒙皮平整美观，运行鼓噪小，能显著提高车身骨架的刚性和强度。根据钢板内残余应力形成机理的不同，预应力蒙皮分为热应力蒙皮和拉应力蒙皮两种。

□ 热应力蒙皮

热应力蒙皮是通过在钢板上通以低电压大电流的电，使钢板发热伸长（电热延伸率约为1‰），然后迅速焊接在侧骨架上。冷却后钢板收缩，使之张紧挺直。

热应力蒙皮设备由变压器、工艺架、导电机构组成，其占地面积小，投资少。该工艺主要优点是：钢板受热后沿纵横双向膨胀，冷却后蒙皮内的残余应力为双向应力，可使车身受力更均衡由于钢板是受热膨胀，可不受车身外形是曲线还是直线的限制；生产柔性好、效率高。缺点是对工艺要求比较严格，如：拉伸质量易受人为因素的影响，关闭电源后，焊接操作必须迅速，否则钢板降温过大，延伸率降低，焊后残余应力值过小，影响拉伸效果；控制不当会造成过热引起钢板氧化等。

□ 拉应力蒙皮

拉应力蒙皮又可分为手工张拉和机械张拉两种。

手工张拉是采用夹紧器和丝杠，靠人工的力量拉伸钢板，拉力较小，拉伸后钢板弹性变形不大，残余拉应力较小，对车身整体刚度及强度提高不大，但对改善蒙皮外观质量、降低鼓噪声仍能取得一定的效果。

机械张力蒙皮是用机械张拉机将钢板拉伸到预定的长度（延伸率为1‰），再焊接到侧骨架上的工艺方法。机械张拉机主要由液压系统、电控系统、前/后拉伸架体组成。该工艺主要优点是拉伸质量稳定、操作方整的缺陷，因此拉伸前对钢板平整度要求不高，可直接采用卷材拉伸；拉伸架体可沿轨道做较大范围的移动，适合不同长度的车身侧蒙皮机械张拉蒙皮因本身工艺条件宽松，适应性强，能最大限度地满足用户的使用要求，已成为国内外大中型客车厂首选的侧蒙皮装配工艺。

考虑侧蒙皮的美观性，侧蒙皮与侧骨架之间的连接一般以电阻点焊为主，co2弧焊为辅。

□前/后围蒙皮

大型客车前/后围蒙皮件有钢板冲压件和玻璃钢件两种。

钢板冲压件蒙皮一般采用若干块冲压件进行拼焊，这是由于前/后

围蒙皮件形状较复杂，外形尺寸又大，若采用大块钢板冲压成型需购置大台面的冲压设备及模具，由于产量所限使得生产成本过高。 焊接工艺采用电阻点焊工艺或co2弧焊工艺，在蒙皮板搭接处辅以铜钎焊工艺。co2弧焊对产品结构适应性强，但焊后工件变形较大，增加了修磨及调整工作量，生产效率低；电阻点焊工艺焊接变形小、生产效率高，但要求蒙皮与骨架要有良好的贴合面，由于前/后围蒙皮及骨架结构较复杂、空间曲线度大，对许多设计及加工不十分严格的产品来说这一点很难做到，这也是影响电阻点焊工艺在前/后围蒙皮中应用的主要原因。

玻璃钢蒙皮是将整块模压成型的玻璃钢件通过粘接胶贴敷到前/后围骨架上，并通过预埋在玻璃钢中的连接角铁与左/右侧骨架、顶骨架和底骨架焊接（或螺接）在一起。采用玻璃钢件可获得整块大曲面度的前/后围蒙皮，其造型美观，安装操作方便，劳动强度小，生产效率高，因而在客车生产中用的较普遍。

3、车身焊装线运输方式

大型客车车身焊装线工位间运输方式根据产量的不同，可以采用人工推动、地面链拖动、板式带和滑橇运输系统等几种形式。

人工推动工艺车的运输方式劳动强度较大，但因其组织生产非常灵活，不需要运输设备投资，在国内客车广中应用很普遍。

地面链输送设备结构简单，易于制造和维修。缺点是线上各工位需做不同步移动时需要工人钻到车身下脱挂钩，因此组织柔性生产不方便。由于设备投资少，在较大型客车厂中应用仍比较多。

板式带与地面链相比，不需要工艺车，可省去工艺车回位的麻烦，但投资较大，国内客车厂应用的很少。

滑橇运输系统是大型客车车身焊装线最先进的机械化输送方式，该系统使得工位间纵向和横向转移更加方便灵活，便于工艺布置及生产管理。系统由PC机控制，各工位可同步或不同步移动，因此易于组织柔性生产。其缺点是设备投资大，一般中小型客车厂因资金所限难以采用。

4、焊装工艺流程

传统的大型客车车身焊装工艺流程为：六大片骨架预制→车身六面体组焊→补焊→焊装各种小件→修磨焊缝、骨架校正、局部补涂底漆→（焊装内蒙皮→）焊装左/右侧蒙皮→焊装前/后围蒙皮→研装各种门类件→送涂装车间进行车身面漆。

这种工艺流程的特点是：在车身焊装过程中，基本不搀加涂装工艺，仅在焊缝处手工补涂快干底漆。目前国内绝大多数客车厂仍沿用这种工艺流程。

国内少数客车厂通过技术引进对传统的工艺流程进行了改造。其工艺流程为：六大片骨架预制→车

身六面体组焊→补焊→焊装各种小件→修磨焊缝、骨架校正→骨架整体前处理→（焊装内蒙皮→内蒙皮前处理→）焊装左/右侧蒙皮→焊装前/后围蒙皮→研装各种门类件→送涂装车间进行车身面漆。

这种工艺流程的特点是：车身焊装工艺和涂装工艺相互交叉。这种混合流程不仅使在骨架焊装生产中破坏的底漆层得到彻底补涂，而且彻底清除了焊接操作过程中工人无意中涂抹在车身上的油污、汗水等污渍，可显著提高车身防腐蚀性能、提高面漆的附着力。

据有关资料统计，国外大型客车底盘使用寿命为15年，车身使用寿命仅为10年，而国内客车使用寿命更低。因此，提高车身防腐性能越来越受到重视。在车身焊装生产环节中间增加前处理生产工艺，是提高车身防腐性能的有效措施。

结束语

综上所述，大型客车车身结构按其承载程度可分为三种类型：半承载、非承载及全承载式。三种结构车身对焊装生产工艺的要求略有不同。掌握客车车身结构和焊装工艺特点，以及国内外在车身焊装工艺、装备及材料方面存在的差距，对搞好客车焊装工艺设计，不断消化吸收国外的先进技术，提高国产大型客车车身焊装质量至关重要