载货车栏板货箱的防锈蚀设计

汪涵，林芬，王文君

摘 要：栏板货箱锈蚀问题较为突出，文章结合栏板货箱特点，从设计角度对锈蚀问题进行系统性分析，提出改进防范措施，对延长货箱使用寿命具有积极意义。

关键词：货箱;锈蚀;设计;改进;防范

中图分类号：U272.6+6  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2019）23-46-03

Anti-rust Design of Palisade Container

Wang Han， Lin Fen， Wang Wenjun

（ Anhui Jianghuai Automobile Group Co.， Ltd.， Anhui Hefei 230601 ）

Abstract： The problem of corrosive containers on railings has always been prominent. This paper systematically analyses the problem of corrosive containers from the point of view of design， combining the characteristics and working conditions of railings， and puts forward some preventive measures， which are of positive significance for prolonging the service life of railings.

Keywords： Containers; Corrosive; Design; Improve; Preventive

CLC NO.： U272.6+6  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2019）23-46-03

前言

载货车栏板货箱长期受货物及车辆自身结构撞击、摩擦，且长期暴露受雨淋、日晒，易出现锈蚀问题，导致使用可靠性降低、寿命减短，使载货车创造的经济效益大打折扣。

锈蚀发生于货箱制造、储运、使用等流程中，而从设计源头（含前期匹配、材质选用、结构设计、制造工艺选择等）进行预防、改进是最经济有效的措施。

1 常见锈蚀情况

图1  边板内侧锈蚀        图2  地板正面锈蚀

图3  锁紧栓锈蚀  图4  边板立柱棱边锈蚀

2 前期设计选型

图1、图2为最常见的货箱工作面锈蚀，一般因货物挤压、撞击、摩擦使涂层破损所致。从货箱整体设计选型考虑：虽然货箱工作面与货物接触无法避免，但不同货物和环境类型匹配合适的货箱可预防锈蚀。

2.1 装载货物类型

货物主要分为轻抛货、重货，一般装载情况下密度为轻抛货，密度 为重货。常见货物密度见下表。

图5  地板焊缝锈蚀

表1  常见货物密度

2.2 使用环境类型

一些企业已制定“四高一山”（高温、高原、高湿、高寒、山区）标准将世界各地区按照环境特征进行分类、分级，高温、高湿及山区（货物冲击加剧）对货箱锈蚀方面影响较大。

2.3 货箱类型

按材质可分为铁（钢）货箱、竹（木）胶板货箱、铝合金货箱等;按结构形式可分为：普通瓦楞地板铁货箱、厚花纹地板铁货箱、镀锌板蒙皮货箱等。

2.4 设计匹配选型

货箱设计选型除需考虑耐腐蚀性外，还需关注轻量化、耐冲击、成本等关键特性。综上，对常见货箱相关性能进行列举并适配，结果见下表（注，1～5分数越大表示该项性能更优）。

表2  常见货箱相关性能及适配介绍

合理设计匹配选型可有效预防锈蚀， 如装载轻抛货（百货、农副产品等）的车型，可选用①③⑤;装载重货如砂石、金属等的车型，可选②④。

3 具体结构防锈蚀设计

除工作面磨损锈蚀外，最常见的是运动副以及外凸部位锈蚀。

3.1 运动副结构防锈蚀设计

图3为锁紧栓与货箱本体相对运动磨损导致锈蚀。在存在相对运动或接触的部位最易锈蚀，应进行防锈蚀设计优化，以下图左为优化前，图右为优化后。

图6  优化方案A

图6将锁钩边缘由直角改为圆角减小接触面压强，从而减轻对表面涂层的破坏。

图7  优化方案B

图7变更锁紧栓结构，消除锁紧栓与锁钩接触处切向相对运动，使接触面涂层不受切向剥离力而达到防锈蚀效果。

3.2 外凸结构防锈蚀设计

图4货箱边板立柱棱边锈蚀，原设计结构上部有棱边外凸，不利于涂层附着且易受磕碰、摩擦。

图8  外凸部位优化方案

图8优化结构消除了尖锐棱边和局部外凸，达到防锈蚀效果。

4 表面处理工艺防锈蚀设计

根据环境、可见性、腐蚀对功能安全的影响等综合考虑，对零部件进行腐蚀等级划分，再根据等级选择合适的表面处理工艺。

图3锁紧栓锈蚀问题，除结构优化设计外，还可如图9将锁紧栓表面由电泳处理改为热镀锌处理，提升耐腐蚀性。

图9  锁紧栓表面处理工艺优化

此外，緊固件如螺栓、螺母、螺钉等装配在关键受力部位对货箱强度及可靠性影响大，紧固件在装配使用过中易受破坏导致锈蚀。紧固件表面处理工艺常见有磷化、氧化（发黑）、电镀锌、热镀锌、环保达克罗等，其中环保达克罗耐腐蚀性好且防松性等综合性能最佳可优先选用。

5 其他防锈蚀设计

图5焊缝锈蚀虽然大多与制造过程有关（如焊缝有缺陷，焊后未打磨光滑，焊缝处涂装不充分等），但设计合理的结构（如用整块成型件）严格控制焊缝数量、长度及暴露位置等，也可以有效提升货箱的耐腐蚀性。

6 总结

本文对常见的货箱锈蚀形式进行梳理展示，从货箱设计选型、结构设计、材质选用、防锈蚀处理工艺等方面提出改进思路或预防措施，可有效提升载货车栏板货箱耐腐蚀性能。

参考文献

[1] 黄红军.金属表面处理与防护技术[J].2011.11.

[2] 中国汽车工程学会汽车防腐蚀老化分会.汽车腐蚀与防护工程[J].2017.5.

[3] 林程，王文伟，陈潇凯.汽车车身结构与设计[J].2016.4.