一種客車車頂異型支架的制作工藝

顧　軍

一種客車車頂異型支架的制作工藝

顧軍

（揚州亞星客車股份有限公司，江蘇 揚州225116）

簡要介紹一種用于客車車頂?shù)漠愋椭Ъ?，并對支架結(jié)構(gòu)、制作工藝和制作過程進行分析和設(shè)計。

異型支架；制作工藝；客車車頂

隨著時代的發(fā)展，用戶的個性化需求越來越多，客車行業(yè)也是如此。制式車輛可以滿足客戶的基本需要，但為了滿足客戶的個性化需求，廠家要增加一些特殊的零部件才能實現(xiàn)，而往往這些零部件的加工制作是比較困難的。本文介紹一種用于客車頂部的異型支架的制作工藝過程。此支架用于高原地區(qū)使用的一種衛(wèi)星電視接收器的安裝和固定。

1　零件分析和制作思路

異型支架的結(jié)構(gòu)如圖1所示，是一種圓環(huán)槽型件，頂部加焊襯板。因為在車頂使用，與車頂蒙皮接觸的面要有與頂弧一樣的曲面來保證與頂蒙皮貼合。該支架的工藝路線的制定可遵循以下原則：質(zhì)量滿足要求、工藝線路經(jīng)濟、后續(xù)工序加工便捷、模具成本低［1］。圖樣中的圓形結(jié)構(gòu)要做板厚只有1.0 mm的薄板鈑金件，困難就比較大，而且本批訂單有80輛。客戶要求的交貨期只有45天，時間比較緊，構(gòu)件制作的時間就更少了。

對零件結(jié)構(gòu)進行分析和研究，首先想到的是制作壓制模具，用壓床壓制成型［2］。這種方式生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品一致性好，可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。但是有幾個重要因素必須考慮：首先此零件是客戶的特殊需求，不是公司的標(biāo)配零件，所需數(shù)量有限，不能滿足制作壓模的“量”的要求；其次，制作壓模需要一定的周期，在時間上不可能滿足生產(chǎn)的需求；再次，制作壓模的成本比較高，還要配套相應(yīng)的設(shè)備和工裝，壓制出零件后還要再加工，存在比較多的不確定因素。這明顯不是最優(yōu)的生產(chǎn)方式［3］。第二種思路是傳統(tǒng)的鈑金制作方式［4］。這種方式對工人個人技能、體力要求比較高，而且是手工制作，生產(chǎn)效率不高，一致性比較差。與制作壓模對比，成本降低了，但質(zhì)量控制的難度加大了；時間緊張，難以滿足生產(chǎn)需求。所以這種方法也不是一種理想的工藝路線。最后想到把上述兩種方式結(jié)合起來，制作類似壓制模具的“凸?！弊鳛樯a(chǎn)模具，把零件合理分塊，用敲制、焊接的工藝來制作零件。

2　零件制作實現(xiàn)

2.1零件分塊和模具制作

1）零件的分塊和模具的設(shè)計是同時進行的。確定把零件在直徑方向分為內(nèi)圓、外圓兩塊“L”件和一塊頂部工作面圓環(huán)［5］。

2）模具主體部分是一個圓環(huán)，在車床上車出來；考慮到鈑金敲制件會有一定的回彈產(chǎn)生，在這里沒有留脫模錐度，而是把圓環(huán)的棱邊車出R2 mm圓角，利用敲制件產(chǎn)生的回彈來方便脫模。再用鈑金放樣技術(shù)和本車型原有的頂部弧度樣板及模具，按零件在車頂工作位置處的橫斷面曲線制作一塊板厚4 mm的弧度底板，沿車頂橫斷面曲線分為兩塊；采用模具制作中的“配作”技術(shù)，保證零件之間的相對位置和配合精度，把上述各個模具零件按要求組焊成整體，控制好零件橫斷面曲線處最高和最低兩處尺寸，點焊固定，復(fù)核各處尺寸后焊牢打磨，在底部加焊撐腳，做成敲制模具［6］，如圖2所示。另外，做一塊4 mm厚的壓環(huán)，壓環(huán)寬度小于零件頂部工作面圓環(huán)寬度。用于零件制作時，從上方壓緊物料，保證零件工作面的平整性；在壓環(huán)內(nèi)、外圈開缺口，便于零件分塊裝入后點焊固定。如圖3所示。

2.2零件材料和焊接

1）零件材料。Q235-A是最常用的金屬材料之一，可以滿足本支架的強度需要，同時還有比較好的熔融性和可焊性。在任何普通生產(chǎn)條件下都能焊接，沒有工藝限制；對于焊接前后的熱處理及焊接熱規(guī)范沒有特殊要求，焊接后的變形容易校正，所以選用Q235-A來制作［7］。

2）焊接方式。零件的使用位置在車頂，要保證零件外露部分的密封性能，防止漏水，所以零件外圈采用氧—乙炔氣焊焊接。因為氧—乙炔是各種氣體火焰中溫度最高的一種，其加熱速度快，焊接熔池溫度易于控制，可以全位置焊接，而且氣焊最適于焊接薄板或薄壁管子，絕大多數(shù)的黑色和有色金屬都可焊接［8］。零件內(nèi)圈采用CO2氣體保護焊焊接。這種焊接方式成本低、質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高；在車身制作中大量使用，是客車制造中的基本焊接工藝［9］。

2.3試模

為提高作業(yè)效率，先把內(nèi)圈的“L”件成型，接頭處焊牢固，備用（需要制作另外一個簡易模），見圖4。外圈的“L”件沿模具的外圈用鈑金榔頭敲制與模具貼合，用大力鉗夾緊，如圖5所示。接頭處焊接牢固。

按工藝路線的設(shè)計思路把已成型的各個構(gòu)件裝入模具，調(diào)整，用壓圈壓住頂部圓環(huán)，施焊，然后拆去壓圈；在內(nèi)圈加焊，焊點間距10 mm左右。脫模后補焊接頭，按圖樣要求補焊襯板。對焊接好的零件進行修整、打磨，做好零件防腐，如圖6所示。

試制零件在車上安裝試用，反映良好，遂大批量生產(chǎn)，滿足生產(chǎn)進度要求。

3　結(jié)束語

鈑金零件制作工藝有其固有特點。工藝?yán)碚摰臍w納與總結(jié)有助于提升工程師對鈑金加工的運用能力，有利于設(shè)計出更優(yōu)化的工藝流程與加工方案。當(dāng)產(chǎn)量、時間（交期）等要求比較嚴(yán)格時，靈活利用現(xiàn)有的加工手段，對工藝過程進行優(yōu)化設(shè)計，不僅可以滿足生產(chǎn)需要，還可以大幅降低生產(chǎn)成本。

［1］唐娟娟，張峰.淺談鈑金零件工藝路線的選擇［J］.物流工程與管理，2011，（6）

［2］陳文弟.客車制造工藝技術(shù)［M］.北京：人民交通出版社，2008.

［3］薛罄翔.沖壓模具與制造［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

［4］陳茂，范志勇，王建鵬.鈑金工［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.6.

［5］周方壽.客車車身覆蓋件的設(shè)計與制造［M］.北京：機械工業(yè)出版社，1998.8.

［6］徐浩.鈑金沖壓工藝竅門與鈑金件設(shè)計制造技術(shù)方法及圖集典范實用手冊［K］.長春：銀聲音像出版社，2007.5.

［7］數(shù)字化手冊編委會.機械設(shè)計手冊（新編軟件版）［K］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

［8］熊燕萍.常見焊接方法的比較探討［J］.中國科技博覽，2011，（35）

［9］周明華.我國客車焊接工藝的適應(yīng)性趨勢［J］.城市車輛，1996，（4）

修改稿日期：2014-10-05

Production Technology of a Special-shaped Bracket on Bus/Coach Roof

Gu Jun
（Yangzhou YaxingMotor Coach Co.，Ltd，Yangzhou 225116，China）

The author gives a briefintroduction toa special-shaped bracket used on the bus/coach roof.He analyses and designs the structure，the production technologyand the production progress ofthe special-shaped bracket.

special-shaped bracket；production technology；bus/coach roof

U463.32+6

B

1006-3331（2015）01-0053-02

顧軍（1972-），男，工程師；從事車身工藝工作。