大客车骨架总成组焊脱模装置的研究与开发

2019-09-11高建路

汽车实用技术 2019年16期

高建路

（聊城中通轻型客车有限公司，山东聊城 252024）

1 引言

客车的用途是载人，从出发地到目的地，无论从载人时间，还是载人地点，还是载的是何类人群，都不相同，因此对客车的要求不尽相同。比如旅游大客车，是从某个车站或城市运输到另一个城市或旅游景区，对客车的要求是车型新颖，外观明快，行李仓要大，座椅舒适，离地面位置高，在旅游过程中需要景点讲解或与旅客互动，要求影音设备齐全，饮水设备备有冷饮和热水，车内要设置卫生间等等；城市公交车则要求上、下车门要宽，一级踏步高度要求低，上、下车方便，站立空间要多，要有报站器，要求有站立扶手和手环，座椅采用塑料发泡座垫等；班车要求座位数要多，座椅舒适就可以了，每天的行程不大。这些客车不同的用途，决定客车在设计结构方面、在生产方面，必须适应不同客车的特殊需求，加上各类客车市场需求量有限，国内客车厂家较多，这样给每个客车厂家的批量化生产带来较大的压力，因客车型号的变化，客车焊接生产换模次数也较多，造成了客车的生产方式多为人工作业，无法实现自动化和全机械化的生产，必须采用人工为主，机械辅助的方式，机械化应用越多，工人越省力，效率和质量就越高。

但是客车骨架总成的组焊属于焊接工种，由于焊接作业环境和技能的要求较高，工人的工资比其它工种也高，造成制造成本高，用工成本高，同时，焊接工人劳动强度大，连续工作时间一长，易产生疲劳，造成产品质量一致性差，效率也达不到要求，影响了生产进度，需要从提高工作效率，减轻劳动强度，人工操作机械等方面解决问题。

2 一键骨架总成组焊脱模装置[1]

2.1 思路与原则

采用气缸加上机械杠杆，改变气缸推力方向，再将每个推力连起来，形成一个工作推力面，将整个骨架总成向上顶出。当打开气缸的阀门时，气缸内的活塞[2]向下运行，推动杠杆的另一端向上移动，带动顶出杆及上的滑套和顶出梁，从而将骨架总成顶出，当多组气缸工作时，就能将整个骨架整体同时脱模。

2.2 结构设计及原理

气动脱模装置包括气缸总成[3]，它固定在滑动块上，滑动块通过与滑槽的配合间隙固定滑槽内，滑动块通过紧固进来螺栓定位在滑槽内，滑槽通过螺栓固定在焊接模座上；气缸总成的伸出端通过转轴与一杠杆活动臂连接；杠杆[4]中间的支撑架上端焊接在滑动块上；杠杆的另一端向上方向有一通过转轴连接的顶出杆；在顶出杆上半部有一滑套，滑套通过连接板、转轴和滑动块相连；顶出杆上有一组横向弧形顶出梁；根据各车型骨架的长度和结构，布置多组这种气动机械结合机构，就能将整个骨架总成整体顶出。

下面结合图例，重点说明本研究课题的结构。骨架总成组焊脱模装置，如图1 所示。

图1 骨架总成组焊脱模装置的整体外观图

图中：001 为顶梁限位块；002 为滑槽；003 为顶出套；004 为顶出杆；005 为顶出套连接板；006 为顶出套转轴；007为杠杆立梁；008 为杠杆转轴；009 为杠杆；010 为气缸顶转轴；011 为气缸顶支座；012 为进出气管；013 为滑动块；014为双作用气缸；015 不气缸底转轴；016 为顶出套转轴；017为顶出套连接板；018 为弧线顶出梁；019 为紧固螺栓

包括双作用气缸014，其固定在固定在滑动块013 上，滑动块013 通过与滑槽002 的配合间隙固定滑槽002 内，滑动块013 通过紧固螺栓019 定位在滑槽002 内，滑槽002 通过螺栓固定在焊接模座上；双作用气缸014 的伸出端通过气缸顶转轴010 与一杠杆003 的活动臂连接；杠杆009 中间的杠杆立梁007 上端焊接在滑动块013 上；杠杆009 的另一端向上方向有一通过顶出杆转轴006 连接的顶出杆004；在顶出杆上半部有一顶出套003，顶出套003 通过顶出套连接板005、顶出套转轴006 和滑动块013 相连；顶出杆004 上有一组横向弧形顶出梁018；模块[5]结构轴侧图如图2 所示，主、侧视图见图3 所示。

图2 骨架总成组焊脱模装置模块结构轴侧图

图3 骨架总成组焊脱模装置模块结构主、侧视图

根据各车型骨架的长度和结构[6]，布置多组这种气动机构，组成整体脱模装置，保证骨架整体同时脱模。骨架总成组焊脱模装置的单组[7]结构如图4 所示。

图4 骨架总成组焊脱模装置单组结构示意图

为了满足多品种车型的需要，将滑动块与滑槽[8]采用卡口结构设计，当需要修改、维修时，只需将整个总成向上提起，如图5 的A、B 位置，再向外转动一个小角度，如图5的C、D 位置，就可以拆下，如图5 的E位置，便于线下维修[9]和保养。能实现其快速安装、拆卸或更换，避免修护时影响生产线的正常使用。

图5 滑动块拆卸过程说明图

2.3 具体使用方法

先根据生产的车型长度调整各组位置，使弧形顶出梁位置骨架总成的前、中、后端，力求受力均匀，同时升降，同时，其位置避开焊缝，并用固定螺栓固定其各自位置，避免多次使用时移位。启动下降按扭，使弧线线顶出梁处于最低位置，准备工作完成。此后，进行正常客车骨架总成的摆模及焊接动作，施工完成后，启动上升按钮，在气管压力的前提下，气缸活塞将弧线顶出梁向上抬起，从而将客车骨架总成升起，脱离焊模的限位块，再用天车将整个骨架吊起、转走，完成脱模过程。

2.4 应用后的效果

使用本装置，在焊接完成后脱模的过程，无需人工撬动骨架，只需打开气控阀，就能使骨架自动脱模[10]，离开焊模后，直接用吊装设备吊离焊模，再进行其它作业；在改变车型或多用途时，只要将紧固螺栓打开，移动到所需位置后，再将紧固螺栓拧紧，就可以达到换车型的目的，同时，当需要修改、维修时，只需将整个总成向上提起，向外转动一个小角度，就可以拆下，便于线下维修和保养。