客车蒙皮平整度改善浅析

客车侧蒙皮平整度改善客车侧蒙皮平整度改善浅析浅析浅析

我国的客车发展已进入一个持续稳定增长的良好局面，并已经成为客运业的绝对中坚力量。但是随着国民经济的日益繁荣，人们生活水平的不断提高，客车这种与人们日常工作和生活息息相关的交通工具，已不再是简单满足出行和代步的需求，而对于其舒适性、安全性、可靠性方面的要求越来越高。出行时对客车档次要求越来越高，客车的外观作为衡量客车档次很重要的部分，而客车侧围蒙皮的制造水平、耐久性、平整性、美观性和抗震性是一个极其重要的内容。高档客车的侧围面很大，侧围面稍微有点不平，人们的视觉就能强烈地感受到。

如果一辆客车，无论其设施多么完备，但其外观质量很差，特别是侧蒙皮表明有明显的波浪纹和凹凸不平感（即侧蒙皮的平整度差），甚至在光线作用下，存在时隐时现的、杂乱的反光效果，也将无法获得用户的青睐。

1 应力蒙皮存在的应力蒙皮存在的平整度平整度平整度缺陷缺陷

目前国内客车厂使用最广泛的侧围蒙皮工艺为应力蒙皮(即张拉蒙皮)。该蒙皮采用冷拉或者热胀方法达到临界塑性变形点，并贴紧车身骨架进行点焊。这种张拉蒙皮工艺简单，易于批量生产，可操作性强，取代了过去的预应力蒙皮。但经过这几年的生产，已逐渐显现出其无法克服的缺陷。

1.1冷拉法与热胀法工艺共同存在的问题，是蒙皮维持原始状态的寿命不长，客车行驶一定时间后，蒙皮会逐渐自行伸长、松驰，使表面呈现波纹状，行驶中的鼓动噪声也会随之增加。并且热胀法由于蒙皮面积大，各区域间受热与散热的条件各异，蒙皮上各处温差大(电加热时蒙皮上个别部位有时候甚至出现因受高热而发蓝氧化现象)，因而膨胀不均匀，使蒙皮的平整度受到影响。在发达国家，上述两种工艺已趋淘汰。 1.2 侧窗下沿梁与腰梁间的立柱由于弧形很小，制造时一般被忽略，不进行弧度压形，而是由异形管直接下料拼焊，造成应力蒙皮弧度曲线只能由最前和最后的立柱保证，导致应力蒙皮中段弧度曲线与设计曲线有出入，使人感觉侧围蒙皮不饱满，有内凹现象。更有甚者，由于立柱与蒙皮之间为硬性摩擦，蒙皮外表有“露筋”现象，导致蒙皮平整度超差。

1.3 对于国内大多数的客车，由于成本问题，其焊接无法使用电阻点焊工艺，仍采用CO 2 气体保护焊，但焊接变形无法控制，对蒙皮损伤较大，导致的直接结果为蒙皮平整度较差。

2 应力蒙皮的应力蒙皮的平整度平整度平整度改进改进

针对上述应力蒙皮平整度存在的缺陷，可以采取下列方法进行改进:

2.1利用冷作硬化强化蒙皮

对蒙皮的强化处理，一般是用安装在蒙皮机工位的蒙皮机来进行的。把强化与张拉集中于一机，在蒙皮一次装夹下，分先后次序完成。其工作程序是将蒙皮装夹在蒙皮机上，按预先选定的拉力或伸长量对蒙皮进行强化预拉，使蒙皮在强化的同时，又进一步消除板材残留的不平度，使板材更加平顺挺拔，然后逐渐减少拉应力，在以合适的张拉力将蒙皮紧贴骨架后进行焊接，随后松开夹具，切除料头并焊牢。拉伸蒙皮的反作用力由蒙皮机机架承受。

强化蒙皮可以使材料内部晶格产生滑移，出现塑性变形，其中需考虑延伸率下降的问题，材料也不能在超过其σb的条件下工作，否则会导致破坏，所以取好额定拉力是关键。实验表明：客车车身常用1.0mm低碳钢钢板，σs=178.5Mpa，σb= 300MPa，强化应力选200MPa左右较为适合。

提高蒙皮的抗拉强度，增强蒙皮在外作用力下抵抗变形的能力，经强化处理的蒙皮一般可提高强度20％ ，可以把蒙皮厚度减少到0.8mm 左右，可以把骨架上为提高蒙皮刚度和降低鼓动噪声而增加的构件取消，从而减少车身重量，减少材料消耗，降低成本。经上述处理的车身能获得较高的外观质量和本身刚度得到提高，从而增强了抗冲击和抗振动的能力，使蒙皮能较长久地保持原状，提高车身使用寿命。这是冷拉法和热胀法所不能达到的。

2.2改变焊接工艺。

为降低焊接变形，提高侧蒙皮平整度，可以将原CO 2 气体保护焊改为电阻点焊。由于电阻点焊需要车身骨架与蒙皮具有导电性,可采用镀锌钢管和镀锌钢板，而这样做势必会增加成本。以一辆8 m 中低档客车为例，如仅仅更换几根点焊部位的梁为镀锌钢管，侧窗下沿梁、腰梁、前后立柱，侧蒙皮更换为镀锌钢板，其单辆成本会增加200～300 元左右，同时电阻点焊设备投资也较大。有些厂家也采用导电底漆，但钢管和钢板的表面处理要求高，应用成功的厂家不多。

1.侧窗下沿梁；

2.立柱；

3.腰梁；

4.滚压蒙皮；

5.纵梁（加强筋）

图1侧围蒙皮滚压结构

2.3侧围蒙皮采用滚压工艺。

如图1所示，侧围蒙皮采用滚压工艺，与异形管形状相似。经过多次工艺验证，在立柱中部加一纵梁折边件（俗称加强筋），纵梁与蒙皮之间贴一层宽40 mm 的黑色海绵条，利用纵梁，使得侧围蒙皮弧度曲线符合设计弧度，蒙皮同样采用二次张拉工艺，蒙皮内侧满喷5 mm 左右的隔热阻尼胶，填实骨架与蒙皮间隙缝。经过改进后的蒙皮表面刚挺、饱满，焊接变形对侧蒙皮表面影响小，平整度高，波浪纹和鼓动声不明显。

2.4侧围止口方钢与侧围蒙皮弧度匹配。

现在各个客车厂家在开发车型的时候为了追求车辆的美观性，车辆侧围的造型不断创新，车辆的侧围蒙皮造型也呈现多样化。例如我司的XMQ6129车型，侧围蒙皮结构如图2所示，由于侧围蒙皮的造型比较复杂，上下止口处均有两道折边，增大了蒙皮与骨架不贴合的机率，更容易导致蒙皮平整度超差的问题。

（a）（b）

1、侧围蒙皮

2、侧围止口方钢

图2 XMQ6129侧围蒙皮结构图3 XMQ6129侧围止口方钢改进前后结构

XMQ6129初始设计制作时侧围止口方钢没有按照根据侧围弧度设计为弯弧状态，如图3（a）所示，导致侧围蒙皮与侧围止口方钢之间的间隙过大，即侧围蒙皮的弧长大于侧围止口方钢的长度，侧围蒙皮在焊接之后出现波浪不平，导致蒙皮平整度超差。经过工艺验证，将侧围止口方钢更改为弯弧状态，如图3（b）所示，侧围蒙皮能够与侧围止口方钢很好的进行贴合，侧围蒙皮在焊接之后的波浪不平大大减小，有效的改善了侧围蒙皮的平整度。

2.5 骨架与蒙皮采用粘接技术。

为消除侧蒙皮存在的鼓动声，改善侧蒙皮平整度，可提高车身骨架与蒙皮的粘接强度，一般采用如Sikaf lex 等胶种，均匀涂在侧骨架纵梁和立柱上，蒙皮经二次张拉后贴紧骨架、