一种客车车顶异型支架的制作工艺

顾　军

一种客车车顶异型支架的制作工艺

顾军

（扬州亚星客车股份有限公司，江苏 扬州225116）

简要介绍一种用于客车车顶的异型支架，并对支架结构、制作工艺和制作过程进行分析和设计。

异型支架；制作工艺；客车车顶

随着时代的发展，用户的个性化需求越来越多，客车行业也是如此。制式车辆可以满足客户的基本需要，但为了满足客户的个性化需求，厂家要增加一些特殊的零部件才能实现，而往往这些零部件的加工制作是比较困难的。本文介绍一种用于客车顶部的异型支架的制作工艺过程。此支架用于高原地区使用的一种卫星电视接收器的安装和固定。

1　零件分析和制作思路

异型支架的结构如图1所示，是一种圆环槽型件，顶部加焊衬板。因为在车顶使用，与车顶蒙皮接触的面要有与顶弧一样的曲面来保证与顶蒙皮贴合。该支架的工艺路线的制定可遵循以下原则：质量满足要求、工艺线路经济、后续工序加工便捷、模具成本低［1］。图样中的圆形结构要做板厚只有1.0 mm的薄板钣金件，困难就比较大，而且本批订单有80辆。客户要求的交货期只有45天，时间比较紧，构件制作的时间就更少了。

对零件结构进行分析和研究，首先想到的是制作压制模具，用压床压制成型［2］。这种方式生产效率高，产品一致性好，可以保证产品的质量。但是有几个重要因素必须考虑：首先此零件是客户的特殊需求，不是公司的标配零件，所需数量有限，不能满足制作压模的“量”的要求；其次，制作压模需要一定的周期，在时间上不可能满足生产的需求；再次，制作压模的成本比较高，还要配套相应的设备和工装，压制出零件后还要再加工，存在比较多的不确定因素。这明显不是最优的生产方式［3］。第二种思路是传统的钣金制作方式［4］。这种方式对工人个人技能、体力要求比较高，而且是手工制作，生产效率不高，一致性比较差。与制作压模对比，成本降低了，但质量控制的难度加大了；时间紧张，难以满足生产需求。所以这种方法也不是一种理想的工艺路线。最后想到把上述两种方式结合起来，制作类似压制模具的“凸模”作为生产模具，把零件合理分块，用敲制、焊接的工艺来制作零件。

2　零件制作实现

2.1零件分块和模具制作

1）零件的分块和模具的设计是同时进行的。确定把零件在直径方向分为内圆、外圆两块“L”件和一块顶部工作面圆环［5］。

2）模具主体部分是一个圆环，在车床上车出来；考虑到钣金敲制件会有一定的回弹产生，在这里没有留脱模锥度，而是把圆环的棱边车出R2 mm圆角，利用敲制件产生的回弹来方便脱模。再用钣金放样技术和本车型原有的顶部弧度样板及模具，按零件在车顶工作位置处的横断面曲线制作一块板厚4 mm的弧度底板，沿车顶横断面曲线分为两块；采用模具制作中的“配作”技术，保证零件之间的相对位置和配合精度，把上述各个模具零件按要求组焊成整体，控制好零件横断面曲线处最高和最低两处尺寸，点焊固定，复核各处尺寸后焊牢打磨，在底部加焊撑脚，做成敲制模具［6］，如图2所示。另外，做一块4 mm厚的压环，压环宽度小于零件顶部工作面圆环宽度。用于零件制作时，从上方压紧物料，保证零件工作面的平整性；在压环内、外圈开缺口，便于零件分块装入后点焊固定。如图3所示。

2.2零件材料和焊接

1）零件材料。Q235-A是最常用的金属材料之一，可以满足本支架的强度需要，同时还有比较好的熔融性和可焊性。在任何普通生产条件下都能焊接，没有工艺限制；对于焊接前后的热处理及焊接热规范没有特殊要求，焊接后的变形容易校正，所以选用Q235-A来制作［7］。

2）焊接方式。零件的使用位置在车顶，要保证零件外露部分的密封性能，防止漏水，所以零件外圈采用氧—乙炔气焊焊接。因为氧—乙炔是各种气体火焰中温度最高的一种，其加热速度快，焊接熔池温度易于控制，可以全位置焊接，而且气焊最适于焊接薄板或薄壁管子，绝大多数的黑色和有色金属都可焊接［8］。零件内圈采用CO2气体保护焊焊接。这种焊接方式成本低、质量好、生产效率高；在车身制作中大量使用，是客车制造中的基本焊接工艺［9］。

2.3试模

为提高作业效率，先把内圈的“L”件成型，接头处焊牢固，备用（需要制作另外一个简易模），见图4。外圈的“L”件沿模具的外圈用钣金榔头敲制与模具贴合，用大力钳夹紧，如图5所示。接头处焊接牢固。

按工艺路线的设计思路把已成型的各个构件装入模具，调整，用压圈压住顶部圆环，施焊，然后拆去压圈；在内圈加焊，焊点间距10 mm左右。脱模后补焊接头，按图样要求补焊衬板。对焊接好的零件进行修整、打磨，做好零件防腐，如图6所示。

试制零件在车上安装试用，反映良好，遂大批量生产，满足生产进度要求。

3　结束语

钣金零件制作工艺有其固有特点。工艺理论的归纳与总结有助于提升工程师对钣金加工的运用能力，有利于设计出更优化的工艺流程与加工方案。当产量、时间（交期）等要求比较严格时，灵活利用现有的加工手段，对工艺过程进行优化设计，不仅可以满足生产需要，还可以大幅降低生产成本。

［1］唐娟娟，张峰.浅谈钣金零件工艺路线的选择［J］.物流工程与管理，2011，（6）

［2］陈文弟.客车制造工艺技术［M］.北京：人民交通出版社，2008.

［3］薛罄翔.冲压模具与制造［M］.北京：化学工业出版社，2004.

［4］陈茂，范志勇，王建鹏.钣金工［M］.北京：化学工业出版社，2010.6.

［5］周方寿.客车车身覆盖件的设计与制造［M］.北京：机械工业出版社，1998.8.

［6］徐浩.钣金冲压工艺窍门与钣金件设计制造技术方法及图集典范实用手册［K］.长春：银声音像出版社，2007.5.

［7］数字化手册编委会.机械设计手册（新编软件版）［K］.北京：化学工业出版社，2008.

［8］熊燕萍.常见焊接方法的比较探讨［J］.中国科技博览，2011，（35）

［9］周明华.我国客车焊接工艺的适应性趋势［J］.城市车辆，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

顾军（1972-），男，工程师；从事车身工艺工作。