论轻卡车架前悬中心宽度尺寸控制

刘引玉　丁元

摘 要：本文结合车架生产工艺流程，对车架前悬中心宽度超差的主要因素进行梳理，分析车架各道工艺中存在问题原因，结合实际生产中问题解决的措施和效果，论述如何控制和保证车架前悬中心宽度。主要通过纵梁成型模具型面反变形整改、铆接夹具结构优化和产品设计优化三个方面来保证，从而提高车架前悬中心宽度尺寸控制能力。

关键词：轻卡车架;前悬中心宽度;反变形整改;铆接夹具

车架是轻卡底盘的基础，所有部件都需要连接在车架上，所以车架被比喻成轻卡的脊梁，重要性不言而喻，车架总成上的关键位置的质量好坏直接影响整车的装配和使用性能。轻卡车架一般为铆接车架，强度大，抗扭性能好，但铆接车架生产过程中，车架宽度控制难度大，尤其是车架前悬中心宽度，各家主流轻卡企业的车架在该位置尺寸超差问题普遍存在，本文对产生这一问题的主要因素进行分析，并通过工艺优化很好地解决了这个问题。

1 车架前悬架宽度的技术分析

车架总成的宽度对保证车架本身各项技术要求是至关重要，特别是前悬中心的宽度，就是整车前轮中心线位置的车架宽度，工艺标准±2mm。尺寸超差对发动机及驾驶室装配都将产生重要影响，因此对其提出较高的要求。

2 原因分析

2.1 车架工艺介绍

现有的工艺路径如下：条料下料→落料冲孔→成型→纵梁单铆→铆接车架下翼面→铆接车架上翼面→焊接部分附件→下线检验，这是一套比较成熟的工艺方案，符合大批量车架生产实际，较为科学，但在实际生产中却出现了不少问题，尤其车架前悬中心宽度超差严重影响车架总成的质量，下面就以路线中可能出现的问题点逐个分析。

2.2 纵梁单件精度的影响

（1）纵梁孔位。纵梁在成型时，采用成型模导正销和纵梁冲孔料片导正销定位孔定位压制，孔的尺寸能较好保证，但由于成型模采用的是镶块拼装组合而成，各块导正销孔位可能存在偏移，也可能导正销磨损产生晃动，故纵梁成型后造成孔位单边现象，在这里具体体现在纵梁上下翼面横梁铆接孔位单边，对车架总成上下宽度的影响较大。

（2）纵梁扭曲。纵梁结构相对复杂有两个落差，成型时材料的流动和塑性变形后反弹量不一致及材料的内应力，造成纵梁在前悬中心位置扭曲，导致车架宽度超差。

2.3 铆接夹具设计合理性

车架鉚接夹具设计是否科学，结构是否合理，对车架影响极大，实践中，铆接架的影响有以下几个方面：

（1）夹钳分布不合理和是否有内夹钳。铆接夹具对纵梁的夹持主要靠铆接夹具的内外夹钳，生产中一副铆接架往往要满足多种轴距产品的需求，设计时在布置内外夹钳时考虑较多，在避免夹钳的干涉问题上只能取消内夹钳或外夹钳。

（2）夹钳结构不可调宽度等等。现有的铆接架结构是一边为固定夹钳，另一端是活动，采用气压联动的方式，对车架的宽度起到约束作用，宽度尺寸在Y方向不能进行调整，两端夹钳距离不符合工艺的要求时只能采用垫垫片的方式去调整夹钳的宽度。

2.4 车架结构设计

某车架总成前悬中心前后横梁之间距离达到1455mm，跨度过长没有横梁，刚度不好，对车架宽度尺寸存在一定的影响。

3 解决方法

3.1 纵梁单件精度的影响

（1）纵梁孔位。排除导正销的异常，优化导正销的结构，把导正销和压料杆设计为一体，前端导正，后端压料。在成型的过程中既起到成型定位作用，又具备压料功能，同时增加导正销强度，减少材料流动和导正销变形给纵梁孔位带来单边质量缺陷。

（2）纵梁的扭曲。对左右纵梁全长范围内扭曲误差进行检测，各检测10件，扭曲超差区域集中在前悬中心处X=0±300范围内，与车架宽度超差位置重合，充分说明纵梁扭曲是此问题的一个重要因素。对成型过程进行排查，当模具按产品数模进行制作时，纵梁成型脱离卸料板和凸模后，在前悬中心处出现反弹，导致扭曲误差4～6mm不等，通过理论分析和实际验证，最终确定对左右成型模具进行7mm反变形设计模具型面，做好曲面过渡。

3.2 铆接夹具的设计

（1）车架关键位置都要布置夹钳，对现场的铆接架分析可在前轮中心位置偏前100mm左右加一组内夹钳，起到校正和约束的作用。

（2）夹具一侧夹钳设计为不可移动，另一侧夹钳分布在可移动平台上，通过气缸水平移动和限位块调整，实现夹钳在宽度Y向可以调整，便于对车架宽度的控制。

3.3 车架结构优化

在车架前悬中心位置增加发动机下部支撑梁，一方面可以有效控制车架生产时宽度的稳定性，另一方面增加支撑梁后，横梁间距跨度由1455mm降低到1000mm以内，提高了车架刚度，防止发动机安装后车架变形，宽度超差。

3.4 其他管控措施

除了以上措施，我们还对影响车架总成质量的其它方面进行改进，针对车架总成的对应的质量控制点，进行全方面控制。

（1）严把原材料关，加强对材料成分和性能的抽检，保证材料性能稳定。

（2）严格按图纸生产出合格部件。

（3）严格按图纸检验外协零部件的质量，到达不影响总成质量。

（4）加强作业员工的责任心，避免人为原因造成的误差。

4 结语

通过以上对车架生产中的关键工艺过程分析，找出了影响车架总成前悬中心宽度超差的主要因素，并逐项进行工装模具改进优化，使车架宽度的控制能力得到了显著提升，某车架前悬中心宽度尺寸精度和一致性都得到了有效的控制。

参考文献：

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[3]肖景容，姜奎华.冲压工艺学[M].北京：机械工业出版社，1988.