客车蒙皮的成型及安装工艺

客车蒙皮的成型及安装工艺

摘要: 简要介绍国内客车蒙皮成型及安装工艺现状, 结合目前国内外新材料、新技术的发展动向,

浅析客车企业怎样选择应用这些工艺。

关键词: 客车蒙皮成型与安装工艺

国内将客车蒙皮通常分为前、后围蒙皮, 侧围蒙皮和车顶蒙皮, 其成型及安装工艺方法较多,各客车制造企业可根据自身情况选择相应方法, 现简要介绍如下。

1前后围蒙皮安装

1.1.1靠模手工成型工艺

该工艺首先在铁模(或焊胎架) 上利用手锤敲打蒙皮成型, 然后再在用木块拼装设计成所要求的前后围放样模上靠贴校正, 最后焊接于前后围骨架上。

该工艺的特点是:

(1) 由于蒙皮采用手工敲击成型, 所以易于产品改型及变型;

(2) 通常采用手工电弧焊焊接, 需求的工装设备简单, 资金投入少;

(3) 生长周期长, 效率低;

(4) 外观质量取决于操作者的钣金技艺及责任心。

该工艺已相对落后, 现代企业在生产上已较少采用, 通常在一些产品试制开发或单件小批量生产中采用。

1.1.2钢件冲压成型工艺

该工艺是把整个前、后围根据其功能特点进行分块设计, 再分别制模冲压成型。该工艺的特点是:

(1) 采用薄钢板冲压成型, 结构稳定, 造型曲线完美, 工作效率高;

(2) 蒙皮成型后焊接或采用其他方式安装在前后围骨架上,工艺灵活, 较靠模手工成型安装工艺简单、方便;

(3) 需要大量模具及大型模具, 资金投入多, 车型改型投入很大, 通常只用于大批量成熟车型的生产;

(4) 采用分块安装, 其安装质量直接影响客车的密封性, 且对其防锈工艺要求也较高;

(5) 为保证装配效果, 对前后围骨架结构尺寸精度要求较高。

该工艺因资金投入风险大, 只有大型客车制造厂成熟的且市场前景极好的产品, 或者该系列产品的部件有较强的通用性, 方可采用这种工艺。

1.1.3玻璃钢蒙皮与骨架分体成型工艺

该工艺是利用玻璃树脂胶与玻璃纤维在前后围模具上涂敷成型, 内埋螺母板; 玻璃钢蒙皮与整体骨架铆接或粘贴。该工艺的特点是:

(1) 玻璃钢材料质量轻,强度高,易成型,并有良好的绝缘性、防锈蚀性等。

(2) 蒙皮成型后易于搬运、存储、防护等。

(3) 因玻璃钢蒙皮成型工艺大部分是采用手工涂敷, 所以其模具要求简单, 成本不足冲压模具的1/10。

(4) 通常采用铆接加粘接工艺把蒙皮安装在骨架上。由于玻璃钢件具有一定脆性, 易在安装过程中产生爆裂; 或因受集中应力作用而造成早期裂损；外观性较差。

(5) 蒙皮与预埋螺母板、骨架的连接处易脱裂。

1.1.4玻璃钢蒙皮与骨架一体成型工艺

该工艺是将前后围骨架总成置于前后围成型模中, 然后用玻璃纤维及玻璃树脂胶直接与玻璃钢蒙皮一起成型。成型后将前后围整体与车身骨架中段

焊接。该工艺的特点是:

(1) 除了具有1.1.3 节中提及的玻璃钢材料特性外, 还较易达到设计使用的强度和刚度;

(2) 简化了前后围蒙皮外包工艺, 节省了工时费用等;

(3) 能实现设计要求的任何曲面造型;

(4) 前后围与中段骨架采用专用夹具夹紧, 直接焊接, 既保证了强度, 又减少了焊接变形;

(5) 具有良好的密封性。

该工艺简单、效率高、制造成本低, 可大力推广使用。前后围蒙皮造型直接影响客车外观性, 在市场中起着非常重要的作用。所以采用何种生产工艺, 经济合理地开发生产出适应市场的客车, 是客车生产企业的决策重要内容。

2客车两侧蒙皮安装工艺

2.1.1分片铆接工艺

把单侧蒙皮分成3～ 5 片不等, 逐片采用专用夹具夹紧于车身骨架上, 钻孔拉铆安装。该工艺的特点是:

(1) 简单方便, 需用的工具设备简单通用;

(2) 由于采用分片安装, 大大减轻了工作量;

(3) 要靠操作者的技艺及责任心来保证质量。

该工艺虽简单, 效率高, 但由于有外露的铆钉以及蒙皮未经张拉绷紧易凹凸不平而影响外观质量。如改变蒙皮材料及结构(比如采用铝型材蒙皮及长条分块“之”形单边铆接结构) , 可消除这种现象。如再辅以胶粘工艺, 可大大降低行车噪声及增强客车整体密封性等。

2.1.2机械应力张拉CO2 电铆焊工艺

该工艺是在蒙皮两端用专用夹具夹紧, 一端或两端同时手动机械收紧产生张拉力将蒙皮绷紧, 再用CO2 焊机进行塞焊, 将蒙皮焊于骨架上。该工艺的特点是:

(1) 工装简易, 手工性强; 不需要特殊的加压装置, 电源功率较小, 焊接设备简单。

(2) 焊点强度比电阻点焊高。

(3) 对上、下板的装配精度要求不太严格。

(4) 抗锈能力强, 对焊件表面处理要求不高。

(5) 由于采用手工张拉, 蒙皮的张力不易均匀，且张力较小, 所以蒙皮在焊后产生的应力不易消除，而易造成蒙皮表面有凹凸现象, 修补费时。该工艺易于实现, 焊接牢固, 安装的蒙皮有一定的外观性。但对操作者的责任心要求较高, 安装外观质量不易保证。

电铆焊(或点焊) 工艺

2.1.3冷张拉蒙皮CO

2

该工艺是通过液压蒙皮张拉机预紧蒙皮, 并采用单面点焊或塞焊固定蒙皮。该工艺的特点如下:

(1) 要求有较大型的张拉设备,且产品结构要形成系列化,有一定的通用性。通常张拉为一整块蒙皮, 美观性好。

(2) 可采用塞焊技术, 即蒙皮张紧后, 紧贴于车身骨架上进行钻孔, 当蒙皮与骨架同时钻穿后, 再用CO2 焊机点焊填充孔。该工艺只需用较简单的工装及设备, 且焊点牢固, 对车身制造材料要求不高。因塞焊是先钻穿孔后再进行电铆焊的, 所以其前处理不影响其焊接强度, 对防腐、除锈等设备的要求也不高。但采用CO2 气体保护焊存在蒙皮焊接变形严重、打磨工作量大、不易保证蒙皮的外观质量等不足;

(3) 可采用点焊技术, 即蒙皮张紧后, 紧贴于车身骨架上, 使用点焊机进行点焊安装。该工艺效率高, 蒙皮外观质量好, 是大批量生产或高档车生产的好方法。但其要求配备相关制造设备, 特别是在防腐方面, 要求配备大型的前处理池及喷磷设备等, 否则应采用镀锌管(板) 材料, 加大了制造成本。

2.1.4热张拉蒙皮粘贴工艺

该工艺利用粘接剂将蒙皮与车身骨架粘接安装, 并在蒙皮两端接通电极, 利用蒙皮自身导电耦合作用发热, 加速粘接剂的固化以实现蒙皮的安装。该工艺对车身材料及工艺环境要求较高, 目前国内较少采用, 通常只停留在试验阶段。

3车顶蒙皮工艺

车顶外观质量标准通常定为C 面或D 面, 其外观性要求较低, 但因车顶通常需安装空调、顶窗、通气装置等, 而对其防漏、防锈及降噪要求较高。车顶蒙皮可分高位及低位蒙皮工艺。

3.1.1高位蒙皮工艺

即车身五大片骨架焊装后, 通过升降台等在车顶安装蒙皮。通常有直接铆接工艺和分片成型铆焊粘工艺。

(1) 直接铆接工艺。直接将蒙皮放于顶盖骨架上用专用夹具夹紧后, 钻孔铆接。铆接前要求将铆钉先涂胶。由于车顶的防漏、防锈要求高, 所以在铆后, 还通常粘一饰条或涂一层胶以遮住外露铆钉。该工艺简单, 因为手工控制, 其外观性较差, 质量难以控制,尤其是在车顶两侧处的弯弧曲线不易保证。工作效率也不高。

(2) 分片成型铆焊粘工艺。在车顶外两侧采用铝型材成型后(通常与导水槽一并成型) , 与中间蒙皮相搭接安装于顶骨架上。安装时采用铆焊粘相结合:在两侧面尽量采用粘焊相结合, 而在车顶侧采用铆焊相结合。另外, 可在车内顶进行局部点焊以减少行车噪声。

3.1.2低位蒙皮工艺

顶盖骨架焊好后, 在五大片组焊前, 在低位工装上将顶蒙皮安装于顶骨架上。安装顶蒙皮后再将整个顶盖总成与车身骨架进行合装, 常采用分片成型铆焊粘工艺或张拉点焊安装等。

(1) 分片成型铆焊粘工艺与高位蒙皮工艺中的相同, 但因在低位作业, 所以大大降低了劳动强度,也易于控制产品质量。该工艺对车身五大片骨架焊接质量要求较高, 还需配备五大片骨架组焊机。

(2) 张拉点焊安装工艺。即采用配备液压张拉蒙皮机的低位顶蒙皮安装台架, 将蒙皮张拉紧于顶盖骨架上, 再进行点焊安装。该工艺工作效率高, 蒙皮外观美观, 劳动强度低。但同样需配备大型的工装设备, 且要求产品结构应有相对的稳定性和通用性;在防腐上与要求高的侧蒙皮点焊相同, 制造成本较高。

通常在侧蒙皮、顶蒙皮安装中, 在蒙皮内侧与骨架相接触部位, 要采用密封胶填充涂前喷涂发泡材料, 这可以大大提高客车降噪、隔热、防腐、耐候等性能, 而且其生产成本不高, 已被广泛应用。另外, 对于一些豪华旅游车侧蒙皮中的