客車知識普及系列一：無車架的全承載車身 2008/7/24/10:09 來源：中國客車網 ????第一講 ????高端大客車的特征之一:具有無車架的全承載車身 點擊此處查看全部新聞圖片 ????低端大客車是有車架的底盤 ????從力學角度分析低端大客車有卡車的柔性車架,從扭轉剛性角度看,卡車上層車廂和下層車軸葉片彈簧懸掛都是剛性的,當道路坑洼不平時,中層的柔性車架的作用,除全部承載外還起到關鍵的緩沖層的作用.所以卡車是三層式結構,即上硬中軟下硬. ????高端大客車的首要特征是沒有中間的軟層-柔性車架,剛性底架與剛性車身構成一個剛性整體,承載車輛的全部負荷.是兩層式。 ???? 圖2高端大客車無車架的承載式車身 點擊此處查看全部新聞圖片 ????相關鏈接： ????應用在客車上的全承載車身技術是高檔豪華客車制造技術中的重要項目。該技術是德國凱斯鮑爾公司于上個世紀50年代首創，并通過嚴格的碰撞試驗，性能優越，使客車具有經濟、安全和舒適等性能，尤其適應高速長距離客運。全承載車身技術的應用，引發了國內客車制造業的一場技術變革。 ????車身結構特點 ????全承載車身結構的底架不是傳統的沖壓成型鉚接車架式結構，而是由矩形管構成的格柵式結構。這種底架與前后圍、側圍、車頂五大片組成全承載車身。車身采用封閉環結構，由于沒有車架，故可降低地板和整車高度。整個車身參與載荷，上下部結構形成一整體，在承受載荷時，使整個車身殼體達到穩定平衡狀態。在具有較大的抗扭剛性格柵式結構的底架上，配置發動機、前后橋等總成，可以保證各總成相對位置關系正常工作。 ????其優點是：車身重量降低，結構強度與剛度提高；簡化構件的成型過程，提高材料利用率；整車重心低，高速穩定性好；加工不需要大型沖壓設備，便于產品改型，容易實現多品種系列化生產。它最大的優勢是被動安全性好，按照歐洲的客車被動安全測試，這種結構能夠在汽車翻滾及相撞時，保證乘客的安全空間。 ????制造工藝要點 ????全承載車身與傳統的車身結構不同，在制作工藝上有顯著區別?？蛙嚬緦嚿碓O計已形成各自的設計準則，但基本要求是一致的：1）根據結構設計受力，選用不同規格、材質的矩形管進行組焊。2）底架基本上是有規則的截面梁、連接梁組成。3）車身結構件主要是采用低碳鋼、低合金結構鋼的冷拔或高頻焊接矩形管組成。4）前后圍、側圍、車頂五大片除尺寸有所不同，結構基本上是相同的。因此，在制作工藝上可以實現單一車型和多種車型的批量生產。 ????制作工藝過程為：矩形管除油，矩形管下料，矩形管彎曲，小總成焊接；格柵式底架和前后圍、左右側圍、車頂焊接；車身總拼；車身補焊件，打磨、校正。裝焊必須在焊接工裝上進行，這樣才能控制各部件的相對位置尺寸，并能有效控制焊接收縮、變形。需掌握的工藝如下。 ????下料要求及底架制作 ????矩形管下料前必須除去表面油脂，這樣能減少焊接氣孔等焊接缺陷，同時能減少焊接煙塵對作業場所的污染。油基清洗劑易燃，安全性較差，現在傾向于水基清洗劑。為提高效率、降低勞動強度，有的單位已采用超聲波振動脫脂。除油后需要保持矩形管在一定時間內不生銹。 ????矩形管下料，重點控制的是下料尺寸、角度。其下料的準確程度關系到小總成乃至車身總成的尺寸準確程度。下料設備一般采用帶式鋸床、盤式鋸床、弓式鋸床。 ????底架的截面梁、連接梁小總成焊接，必須使用焊接夾具來保證其控制尺寸，焊接后需對平面焊縫進行打磨，以便部件總成能準確放入下道工序的焊接工裝內。在打磨后，采用火焰校正和錘擊的方法校正相關的尺寸和平面度。 ????底架總拼是在底架總拼夾具上進行，將各截面梁、連接梁按順序放入工裝，進行適當地調整定位并夾緊。在工裝上先進行上面和兩側面的焊接，吊到高架上再進行底部焊接。 ????前后圍、側圍、車頂五大片制作 ????前后圍彎管的圓弧半徑一般屬漸變值不是確定值，彎曲一般采用液壓仿形彎管機及數控彎管機。車頂、側圍彎管的圓弧半徑是確定值。彎曲工序一般使用沖壓模具進行，有公司使用輥彎機對矩形管進行輥彎。進行小批量生產的公司可使用液壓校正機進行手工控制壓形。彎曲成型的矩形管，需用液壓校正機進行校正，并使用卡板進行檢驗。上述工序完成后，可以在夾具上進行各大總成的焊接，焊后進行打磨、校正。 ????車身總拼裝焊及焊接工藝裝備 ????全承載車身焊接必須在工裝上進行，才能控制各部件的相對位置尺寸，有效控制焊接收縮，提高工作效率。工裝一般由夾具體、定位單元、夾緊單元組成。夾具體可以采用鑄件，也可以采用型材焊接。由于全承載車身大部分是冷拔或高頻焊接矩形管組成，矩形管的截面尺寸公差不大，定位單元大部分可采用U形或L形矩形管定位塊，前后懸架部分可采用孔導向定位。夾緊裝置一般采用手動方式、氣動方式和液壓方式。手動夾緊的夾緊力不大，工作效率低，一般焊接小總成時采用；氣動夾緊的夾緊力大，速度快，但是力度不穩定，在進行尺寸位置調整時容易松動；液壓夾緊的夾緊力大且穩定，是大型拼焊工裝常采用的，不足之處是易泄漏，造成污染。很多專業廠家制作了不同類型、不同規格的夾緊元件，供客車公司或夾具生產廠家選用。底架總拼夾具一般為分塊可置換式結構，作適當的置換和調整，就可以進行不同軸距、不同懸架底架的生產。 ????車身總拼焊接工序，批量生產的公司是在工裝夾具上進行。大多數公司使用的是平移式總拼夾具，其五大片在其他夾具上焊接，總拼夾具只進行幾大總成的對接。制造高檔客車車身的公司使用液壓翻轉舉升式總拼工裝，前后圍、側圍在翻轉臺上焊接，之后直接進行翻轉舉升，向前推進合攏。其優點是定位準確，減少二次定位誤差，缺點是結構復雜，兩道工序在一個工位生產，工裝占用時間長，只適合中小批量生產。焊好的車身需要進行補件、打磨，并校正玻璃框和側圍。 ????焊接設備通常采用CO2氣體保護焊，有高檔客車公司采用氬氣和CO2混合氣體保護焊，其焊接的熔滴過渡形式是呈氬弧狀的噴射過渡，電弧燃燒穩定，飛濺小，焊縫沖擊韌性好，表面平整、美觀。 ????車身蒙皮焊接加工 ????全承載車身的蒙皮一般采用鍍鋅板材，加工方法基本采用機械漲拉焊接工藝，部分客車公司采用預應力漲拉粘接工藝，使外蒙皮更加平整。有公司采用車身側蒙皮液壓漲拉和自動雙面雙點焊接工藝及設備。采用大頂蒙皮自動滾焊和大頂蒙皮與骨架自動點焊設備。為了有利于加工及產品換型，車身的前后圍采用玻璃鋼材質制作已成一種趨勢。 ????車身骨架及內腔的防蝕涂裝 ????全承載車身骨架采用矩形管組焊，由于管壁薄，需要對矩形管進行內外防蝕涂裝。防蝕涂層優劣直接影響到骨架的強度和使用壽命，因此，要以有效的涂裝工藝來滿足產品性能的要求。全承載車身可以實現車身總成整體脫脂磷化噴淋或浸漬前處理。車身整體噴涂優良的底、面漆涂料作為外部防蝕涂層。車身骨架上主要部位的矩形管內腔用高壓噴涂機注涂一定量的防護蠟來防蝕。車身底部下表面（除部分機械外）則噴涂一種常溫固化且耐蝕性優良的涂料。車身內外蒙皮焊接后，焊接縫都需壓涂密封膠，保護焊縫和鋼板端面，使車身有良好的氣密性、水密性和耐蝕性。 ????全承載車身結構的應用現狀 ????全承載式車身制造技術促使了中國客車制造方式的改變，即由以底盤制造為中心轉到以整車制造為中心，實現選購國內外總成件匹配客車。國內主要客車公司已實施采用全承載式車身制造技術的生產方式，如安凱系列客車SETRA、ANKAI、中通博發、伊利薩爾IRIZAR、廣州五十鈴ISUZU、宇通MAN等。 ????三段式骨架結構底架,車身蒙皮橫段面封閉,鋼板預應力漲拉后與骨架焊接或粘接，并從設計工藝上嚴格保證車身骨架不會變形。利用高檔客車全承載車身技術研發的新一代產品，相繼應用于中型營運客車和旅游客車，并進入商業化階段。安凱集團也將全承載車身技術首次應用到國內城市公交客車上。