微卡基础货箱结构设计

2022-08-31张芳顺谭吉明

汽车零部件 2022年8期

张芳顺,谭吉明

东风小康汽车有限公司,重庆 402237

0 引言

随着城市配送、城郊运输需求的加大，政策法规的导向，微卡凭借着价格便宜、车身灵活、载货能力强、驾照要求低等优势，在城市及乡镇市场受欢迎程度越来越高。货箱作为整车中比较重要的部分，其空间尺寸大小、承载能力是消费者关注的重点。但是，对于微卡制造商来说，货箱尺寸越大，成本必然会升高，影响售价与销量。既要把货箱做大做强，又要把价格做低是制造商获得利润的重要途径，因此，在货箱设计时，需要选择更优的结构及生产工艺。

1 货箱结构及特点

1.1 基础货箱

承载式微卡货箱主要分为连体货箱和分体货箱，如图1和图2所示。连体货箱前部与后围板(后围板不属于货箱)之间无间隔，其底板总成通过螺栓连接安装在车架上，底板总成前端与后围板下翻边之间打上胶然后通过螺栓连接起来，后围板及后围护栏作为货箱的前挡板。后围板左右两边分别装有一个边板挂钩，货箱边板总成通过手柄与挂钩锁紧。分体货箱前部与后围板有间距，货箱的前挡板是龙门架总成，安装时只需用螺栓将底板总成与车架连接。

图1 连体货箱

图2 分体货箱

连体货箱由底板总成、左边板总成、右边板总成、尾板总成组成。分体货箱由底板总成、左边板总成、右边板总成、尾板总成、龙门架总成组成。

1.2 衍生货箱

微卡制造商通过对市场需求的调查，在法规的许可范围内，对基础货箱进行变更，衍生出仓栅式货箱(图3)、厢式货箱(图4)、冷藏货箱等，冷藏货箱结构与厢式货箱相似。

图3 仓栅式货箱

图4 厢式货箱

经对比分析，几种货箱有以下特点：①由图1和图2可以看出，连体货箱与分体货箱后部相同，前部差异在龙门架总成上。②再结合图3和图4来看，基础货箱上加装顶棚杆、侧防护栏、后门等零件后构成仓栅式货箱。③在底板总成上加装铁厢体或PVC厢体等构成厢式货箱。因此，基础货箱结构的通用性越好越适合衍生货箱的改装，而基础货箱的关键部件是底板总成，其结构的设计尤为重要。

2 货箱结构设计

2.1 底板总成设计

连体货箱底板总成如图5所示。

图5 连体货箱底板总成

等截面件设计：底板边框(左)1和底板边框(右)5设计为C形相同截面件，左右件孔位对称，C形内侧焊接螺母，用于安装货箱边板总成。底板体(左)2和底板体(右)4为同一件，截面为瓦楞形，对称安装，搭接中缝用点焊焊合。底板后边框3设计为C形截面件，翻边高度因底板体瓦楞高度不同而异于底板边框。底板横梁8为“几”形截面，底部设计孔作为螺母焊接孔、涂装漏液孔、货箱安装定位孔，梁内侧焊接螺母用于连接车架，端头通过横梁连接件9与底板边框(左)1和底板边框(右)5焊接。

等截面零件截面形状如图6所示。

图6 等截面零件截面形状

连体货箱底板总成底板前边框搭接C处放大图如图7所示。

图7 连体货箱底板总成底板前边框搭接C处放大图

通用件设计：尾灯架(左)12和尾灯架(右)14设计为通用件，即单个货箱用量为2个。底面所用支撑架，单个连体货箱用量为9个，分体货箱为5个。挡泥板安装支架，单个货箱用量为4个。横梁连接件，根据货箱横梁的数据搭配使用。牌照板灯架，单个货箱用量为2个。底板纵梁Ⅰ10，根据工艺需求和CAE分析结果来定用量。底板纵梁Ⅱ11，单个货箱用量为2个。

非通用件设计：底板前边框6，踏板(左)，踏板(右)7，车牌安装板13。

连体货箱底板总成所需等截面件4种，通用件6种，非通用件4种。

焊接顺序为：①底板边框(左)1、底板边框(右)5、底板后边框3、底板横梁8、底板纵梁Ⅰ10、底板纵梁Ⅱ11焊接成骨架。②底板体(左)2、底板体(右)4、底板前边框6焊接成底板体分总成。③骨架与底板体分总成焊接成底板焊接总成。④踏板焊接在底板焊接总成的底板边框上，尾灯架(左)12、车牌安装板13、尾灯架(右)14焊接在底板焊接总成的底板后边框上。⑤焊接踏板支撑架、尾灯架支撑件、车牌安装板支撑件、挡泥板安装支架。

分体货箱底板总成与连体货箱底板总成除前端结构不同外其余均相同，相同部位不再赘述。如图8所示，底板前边框1和底板后边框2设计为相同C形结构，底板前边框1上表面设计孔，边框内侧焊接螺母，用于安装龙门架总成。底板焊接总成边框前端无须焊接踏板，安装龙门架后使用装配式踏板。分体货箱底板总成所需等截面件4种，通用件6种，非通用件3种。分体货箱底板总成底板前边框搭接F处放大图如图9所示。

图8 分体货箱底板总成

图9 分体货箱底板总成底板前边框搭接F处放大图

上述零件结构中，采用辊压件和通用件的形式可减少零部件的开发，从而降低成本。两种货箱底板总成结构近似，生产工装切换简单，也可降低成本。辊压件长度变化灵活，使用上述结构可拓展出多种长度的货箱底板总成，对后期开发货箱成本控制也是有利的。零件材料利用率高，货箱生产效率高，成本也随之降低。上述零件结构通用性强，适合不同长度货箱及衍生货箱的拓展。

2.2 边板总成设计

分体货箱左边板总成如图10所示。边板体3为辊压件且左右边板总成共用，前端件2和后端件7为左右对称件，其余件为通用件，这样设计的优点同底板总成相同。

图10 分体货箱左边板总成

连体货箱左边板总成如图11所示。因连体货箱边板与后围上的挂钩锁紧，前端件需设计挂钩通过孔，手柄结构不同于边板总成后部手柄。

图11 连体货箱左边板总成

2.3 尾板总成设计

尾板总成如图12所示。尾板本体4截面与边板相同，左端件2与左边板总成前端件为通用件，右端件7与右边板总成前端件为通用件，其余件也与边板总成上的件通用。

图12 尾板总成

边板总成与尾板总成所需等截面件1种，通用件10种，即挂板、前/左端件、后/右端件、左前端件(连体)、右前端件(连体)、加强件、篷布挂钩、手柄(连体)、手柄、铰链。

2.4 龙门架总成设计

龙门架总成如图13所示。边框1为等截面U形件，先辊压成形，然后折弯;加强件2为等截面U形件，单个货箱用量为4个;挡杆为矩形等截面件;龙门架下板4截面与边板本体截面相同;手柄5与边板总成手柄为同一个件。相较于边板总成，需新开发通用件3种。

图13 龙门架总成

2.5 细节设计

如图14a所示，手柄挂钩增加塑料套，防止手柄与挂钩摩擦掉漆造成生锈;如图14b所示，铰链螺钉通孔设计为长圆孔，方便边板总成、尾板总成装配调整;如图14c所示，龙门架挡杆上下端开缺口，使电泳液能进入方管内，空气能排出方管;如图14d所示，龙门架边框上方设计孔用于电泳时排出U形槽中的空气;如图14e所示，手柄上的锁舌通过孔长边设计为弧形边，减少孔边与锁舌摩擦而造成掉漆生锈；如图14f所示，挂板增加塑料护套，防止手柄锁舌与挂板摩擦掉漆。护套开口端下部设计为弧形，防止护套变形翘曲与挂板不贴合。