大客车车身制造工艺课件：大客车车身骨架制造工艺

大客车车身制造工艺

大客车车身骨架制造工艺一、砂轮锯片切割机砂轮锯片切割机利用砂轮锯片切割矩形管，多用于下料数量较少、设备使用率较低的情况。手动进给的砂轮锯片切割机(图5-1)多是利用活动钳体上的旋转手柄，使活动钳体相对固定钳体移动，实现对矩形管的夹紧。矩形管夹紧的另一种形式是利用液压装置实现对矩形管的自动夹紧。砂轮锯片切割机基本上能满足矩形管少量下料的生产需要，但存在着噪音大、粉尘污染严重、切口毛刺多等缺陷，并且生产效率和下料尺寸精度也较低。二、合金锯片切割设备合金锯片切割设备采用合金锯片切割矩形管。采用数控圆盘锯床加工矩形管，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，可以实现数组矩形管同时切割下料，生产效率高，是一种客车制造企业广泛使用的矩形管下料设备。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。半自动带锯床(图5-2)下料精度高，切割断面毛刺小，切割速度快，生产效率高。矩形管弯曲成形时，在外载荷的作用下，矩形管侧壁变形区的外层金属产生切向拉应力和切向伸长变形，内层金属产生切向压应力和切向压缩变形。矩形管侧壁变形区的应力如图5-5所示。一、弯曲模压制成形１.卸载过程中变形区应力的变化规律２.弹复变形的计算公式卸载过程中的弹复变形，表现为弯曲件的曲率和角度的变化。卸载前后外表面的应变值由下式求得卸载过程中产生的弹性应变值为卸载前后弯曲件中性层曲率半径之间关系式弹复角矩形管的弯曲力矩形管弯曲件产生的最大弯曲半径３.压制过程对弹复变形影响在大多数情况下，摩擦可以增大弯曲变形区的拉应力，使弯曲件的形状更接近于模具的形状，从而使卸载过程中的弹复变形减小。

弯曲件的弹复变形除受到冲压力和摩擦的影响外，还受到如冲压速度、断面尺寸制造误差等多种因素的影响。这些影响因素的影响程度决定了实际压制因素的影响结果。在一般情况下，实际压制因素的影响使弯曲件的弹复变形减小，其减小量决定于诸因素的影响程度。二、弯管机弯曲成形矩形管弯曲件在弯曲半径小于10~12H(H为矩形管的高度)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、模芯弯曲和辊弯等方式，以达到减小或消除变形区内侧折皱的目的。拉弯是将弯曲过程中产生的拉力作用在矩形管上，使变形区内侧不产生折皱的一种加工方式(图5-10)。由于拉力的作用，改变了变形区的应力状态(图5-11)，使内侧压应力减小从而控制了内侧产生折皱的倾向。折弯是弯曲件在回转模的作用下，绕固定弯曲模进行弯曲的一种加工方式(图5-12)。三、滚压弯曲成形滚压弯曲成形是利用3个辊轮对矩形管进行弯曲加工(图5-15)。辊轮的配置方式分为角锥型和夹紧型两类。成形靠模或液压缸控制辊轮的间距，通过改变辊轮的间距，可以进行任意曲率半径弯曲件的弯曲加工。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，然后五大片骨架合装组焊，形成整车车身骨架。图5-17是车身骨架五大片常见的四种划分形式。二、车身骨架焊接工艺车身骨架采用CO2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。

CO2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。三、车身骨架五大片的组焊(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。

(2)骨架构件在组焊胎具上组装时，焊缝应保留0.3~0.5mm的装配间隙。

(3)胎具的夹紧力合适。

(4)各大片骨架划分成若干个小组焊件组焊。

(5)选择合理的焊接顺序。

(6)对焊缝的加强高进行打磨。

(7)骨架总成脱离胎具后，进行必要的补焊。四、车身骨架合装组焊骨架合装组焊时，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，外定位采用合装设备定位。车身底架及五大片总成合装设备如图5-18所示。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。

(3)前、后围的定位主要依赖于底架和左、右侧围的定位。(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CO2气体保护焊进行焊接。

(6)松开所有的夹具，合装桁架回位，使客车车身骨架置于底架定位平台上。用整车吊具把车身骨架吊运至下一个工位，进行补焊，合装工艺结束。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，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能实现快速装配和焊接。骨架组焊胎具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合装胎具。图5-20是一种侧围骨架组焊胎具。骨架组焊胎具一般由底架、胎具本体和定位夹紧装置等部件组成。一、骨架构件的定位与夹紧１.骨架构件的定位1)支承定位

2)平面尺寸定位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。

夹紧器的类型较多，且各有特点和使用范围。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、气动夹紧器和液压夹紧器(图5-21)。

手动快速夹紧器利用铰链将四个杆件连接起来、实现其夹紧构件功能的一种常用夹紧器。四连杆夹紧器如图5-22所示。二、组焊胎具的基本形式１.按底架结构形式分类１)平置式组焊胎具

２)立式组焊胎具

３)升降翻转式组焊胎具２.按车型的适应性分类１)专用组焊胎具

２)组合式组焊胎具

３)子母式组焊胎具

４)系列通用组