大客車制造工藝

大客車制造工藝客車是指在設(shè)計(jì)和技術(shù)特性上用于載運(yùn)乘客及隨身行李的商用車包括駕駛員在內(nèi)其座位數(shù)超過(guò)9座。二、客車的分類1按用途分為城市客車、公路客車、旅游客車和專用客車2按結(jié)構(gòu)形式分為非承載、半承載和承載車身。車身主要生產(chǎn)線包括磷化處理生產(chǎn)線、車身焊裝生產(chǎn)線、車身涂裝生產(chǎn)線、總裝配線及整車調(diào)試檢測(cè)線。三、生產(chǎn)方式是流水線生產(chǎn)和批量生產(chǎn)混合在一起而主要生產(chǎn)線的生產(chǎn)方式為流水線生產(chǎn)方式生產(chǎn)形態(tài)是連續(xù)性生產(chǎn)。四、車身制造工藝的特點(diǎn)1由客車主要生產(chǎn)線構(gòu)成的工藝路線多采用回轉(zhuǎn)布置工藝線路便捷工藝傳遞方便主要生產(chǎn)線之間產(chǎn)品流動(dòng)暢通有利于生產(chǎn)進(jìn)度控制和管理。2客車生產(chǎn)線的恭維面積大工位數(shù)少工位作業(yè)量大作業(yè)內(nèi)容復(fù)雜作業(yè)時(shí)間不均衡。3為了適應(yīng)客車品種多、批量小的生產(chǎn)特點(diǎn)同時(shí)為了提高生產(chǎn)能力是主要生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力相適應(yīng)采用設(shè)置兩條并行的車身焊裝線和兩條并行車身裝配線與一條車身涂裝線相銜接的方式。4為了保證車身涂裝的清潔的要求將車身表面預(yù)處理工位集中布置在涂裝廠房的一側(cè)與中涂、面涂及其烘干工位保持一定距離。5采用的工裝設(shè)備具有一定的通用性。6客車因其車身尺寸大形成了一些特點(diǎn)顯著的工藝形式。7所選的工藝方法和工裝設(shè)備呈現(xiàn)多樣性。五、車身制造主要工藝沖壓、焊接、噴涂和裝配工藝車身蒙皮制造工藝包括側(cè)位蒙皮張拉工藝?yán)煨问胶图訜嵝问?、頂蓋兩側(cè)蒙皮的滾壓成形工藝、薄板張拉彎曲成型工藝、車身蒙皮沖壓工藝、頂蓋蒙皮低工位作業(yè)組焊工藝和前后圍蒙皮組焊工藝。白皮車身沖壓成形的構(gòu)件和覆蓋件通過(guò)焊裝而形成的車身總成。沖壓生產(chǎn)的三大要素板材、模具和沖壓設(shè)備金屬表面的磷化處理1噴射法指磷化液借助噴嘴以一定壓力射向構(gòu)件表面來(lái)實(shí)現(xiàn)磷化處理的方法。適用于大型連續(xù)生產(chǎn)構(gòu)件2浸漬法六、產(chǎn)品工藝分析和制造工藝工藝性分析產(chǎn)品的工藝性是指在確定的生產(chǎn)條件和規(guī)模下能否最經(jīng)濟(jì)最安全、最穩(wěn)定地獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的產(chǎn)品的可能性。產(chǎn)品工藝性分析主要包括1產(chǎn)品方面產(chǎn)品性能、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品成本2工藝方面加工工序、加工方法、加工基準(zhǔn)、尺寸精度、材料及檢驗(yàn)方法3作業(yè)性方法設(shè)備及產(chǎn)品流程的人員配備、作業(yè)方法、作業(yè)量、作業(yè)環(huán)境、安全性4生產(chǎn)方式方面與設(shè)備及平面布置有關(guān)的裝置、材料準(zhǔn)備、產(chǎn)品流程、廢料處理方法、輔助材料的選擇七、車身制造主要工藝流程1客車制造工藝流程A其最大的特點(diǎn)是車身和底盤(pán)分別制作涂裝完工的車身總成再與底盤(pán)總成口和連接進(jìn)入內(nèi)外飾裝配用于非承載式和半承載式客車。2客車制造工藝流程B與A最大的差異是涂裝完工的車身將依次安裝懸架、前橋、后橋、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器登總成用于承載式車身。3C其特點(diǎn)是在底盤(pán)總成上進(jìn)行車身總成的焊裝底盤(pán)將隨同車身一起進(jìn)入涂裝車間進(jìn)行車身涂裝可能會(huì)對(duì)底盤(pán)造成污染用于小規(guī)模企業(yè)生產(chǎn)半承載式客車。4車身焊裝線主要工藝流程在選用發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)的基礎(chǔ)上焊接車架外撐橫梁俗稱牛腿和地板支架或者車身底架組焊——組焊整車骨架——焊裝車身左右側(cè)位外蒙皮——組焊車身前后風(fēng)窗框和前后圍外蒙皮——車門(mén)、行李艙等部件裝配。5車身噴涂生產(chǎn)線主要工藝流程車身表面前處理——烘干——噴涂車身底漆——烘干——刮膩?zhàn)印娓伞獫翊蚰ァ娓伞獓娡恐虚g漆——烘干——噴涂車身面漆——烘干——噴涂車身彩條漆——烘干6車身裝配線主要工藝流程地板總成裝配——安裝車身內(nèi)蒙皮、空調(diào)設(shè)備、空調(diào)管道——內(nèi)部裝飾件、內(nèi)行李架裝配——安裝側(cè)窗和風(fēng)窗玻璃——乘客們和駕駛員門(mén)行李艙門(mén)的裝配——前后保險(xiǎn)杠、燈具、雨刮器、儀表臺(tái)、后視鏡安裝——乘客座椅、駕駛員座椅安裝。八、主要生產(chǎn)線工藝布置要求1為了平衡主要生產(chǎn)線的負(fù)荷主要生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力應(yīng)相適應(yīng)即主要生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍相匹配。2主要生產(chǎn)線之間產(chǎn)品流動(dòng)暢通運(yùn)轉(zhuǎn)方便并且設(shè)置緩沖工位是主要生產(chǎn)線平穩(wěn)運(yùn)行。3各工位作業(yè)時(shí)間均衡。4在確定生產(chǎn)線工位數(shù)時(shí)綜合考慮工位檢驗(yàn)和綜合檢驗(yàn)作業(yè)時(shí)間及工位需要設(shè)置必要的工位檢驗(yàn)和修復(fù)工位。5建立輔助生產(chǎn)線減少產(chǎn)品在主生產(chǎn)線上的總加工時(shí)間和工位數(shù)提高流水線效率和運(yùn)行的平穩(wěn)性。6布置多條生產(chǎn)線并行。7設(shè)置后備工位。8主要生產(chǎn)線布置緊湊采用回轉(zhuǎn)式布置。9輔助生產(chǎn)線的布置應(yīng)保證良好的作業(yè)性安全性保證制件運(yùn)輸流暢和生產(chǎn)、生活環(huán)境。九、主要生產(chǎn)線工位數(shù)確定、作業(yè)編排和生產(chǎn)線編排效率1混合流水線工位數(shù)的確定采用固定節(jié)拍投入方式時(shí)混合流水線生產(chǎn)節(jié)拍是按計(jì)劃期間流水線生產(chǎn)能力和該計(jì)劃期間全部品種的計(jì)劃量確定的。其工位數(shù)根據(jù)作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)時(shí)間和產(chǎn)品的勞動(dòng)量決定。單個(gè)工位作業(yè)時(shí)間不得超過(guò)生產(chǎn)節(jié)拍。2混合流水線各工位作業(yè)編排最小的作業(yè)單位稱為單元作業(yè)?；旌狭魉€的作業(yè)編排是在滿足單元作業(yè)先后關(guān)系的基礎(chǔ)上一方面使工位數(shù)接近工位數(shù)計(jì)算值一方面把單元作業(yè)劃分到各工位使各工位作業(yè)時(shí)間均衡。3混合流水線編排效率各工位作業(yè)編排結(jié)果與需要的工位數(shù)之比稱為流水線編排效率。各工位分配的作業(yè)時(shí)間與生產(chǎn)節(jié)拍之差稱為空閑時(shí)間所有工位的作業(yè)空閑時(shí)間總和稱為富裕時(shí)間。富裕時(shí)間表示流水線作業(yè)的時(shí)間損失。

第二章車身焊接基本工藝

在車身結(jié)構(gòu)中車身骨架、底架、地板支架、前后風(fēng)窗框等均采用焊接結(jié)構(gòu)。由于在車身結(jié)構(gòu)中大量采用焊接結(jié)構(gòu)使焊接工藝在車身造中到廣泛地應(yīng)用。

車身焊接基本工藝包括CO2氣體保護(hù)焊工藝和點(diǎn)焊工藝。CO2氣體保護(hù)焊主要用于車身骨架的組焊、車身底架的組焊、地板支架組焊、前后風(fēng)窗框組焊等焊接結(jié)構(gòu)。點(diǎn)焊主要用于左、右側(cè)圍等車身外豪皮的焊接和一些沖壓件的組焊如乘客門(mén)的組焊。

第一節(jié)CO2氣體保護(hù)焊特點(diǎn)

CO2氣體保護(hù)焊是一種熔化焊的焊接方法。在焊接過(guò)程中電弧是焊接熱源焊絲末端在電弧加熱下形成熔滴與部分熔化的母材金屬熔融凝固形成焊縫。從焊槍噴嘴連續(xù)噴出的cot氣體來(lái)排除焊接區(qū)中的空氣使電弧及焊接區(qū)的被焊金屬和周圍空氣隔離免受空氣危害。

CO2氣體保護(hù)焊按焊接方式分為半自動(dòng)焊(焊絲自動(dòng)輸送焊槍移動(dòng)由手上操作)和自動(dòng)焊(焊絲輸送和焊槍移動(dòng)自動(dòng)進(jìn)行)。按采用的焊絲直徑可分為細(xì)焊絲C02氣體保護(hù)焊(焊絲直徑小于或等于1.6毫米)和粗焊絲COQ氣體保護(hù)焊(焊絲直徑大于'1.6毫米)。C02氣體保護(hù)焊有兩種熔滴過(guò)渡形式(圖2-2)。

細(xì)焊絲CO2氣體保護(hù)焊主要采用短弧焊(小電流、低弧壓或稱短路過(guò)渡焊接)如圖2-3區(qū)焊接薄板材料;也可采用較大電流和略高電弧電壓焊接4^'}毫米的中厚板。

粗焊絲CO2氣體保護(hù)焊采用長(zhǎng)弧焊(大電流、高弧壓)焊接中厚板和厚板。

在車身制造中常用的CO2氣體保護(hù)焊是半自動(dòng)細(xì)焊絲CO2氣體保焊

一、CO2氣體保護(hù)焊的工藝特點(diǎn)

CO2氣體保護(hù)焊與其它焊接方法相比具有下列工藝特點(diǎn):

1.CO2氣體保護(hù)焊是一種明弧焊2.對(duì)薄板材料焊接質(zhì)量高

3生產(chǎn)效率高勞動(dòng)強(qiáng)度低

一般CO2氣體保護(hù)焊比手工電弧焊提高工效1-4倍。

4.焊接成本低

CO2氣體保護(hù)焊也存在著明顯不足:

一是焊接金屬飛濺較多特別是當(dāng)焊接規(guī)范參數(shù)匹配不當(dāng)時(shí)飛濺就更加嚴(yán)重;

二是不能焊接易氧化的金屬材料并且不適宜在有風(fēng)的地方施焊;

三是焊接過(guò)程中弧光較強(qiáng)尤其是采用大電流焊接時(shí)電弧輻射更強(qiáng)所以要十分重視勞動(dòng)保護(hù)。

二、CO2氣體保護(hù)焊的金屬飛濺

1.產(chǎn)生金屬飛濺的原因

(1)由冶金反應(yīng)引起的飛濺(2)由于熔滴過(guò)渡不正常引起的飛濺

(3}由于焊接規(guī)范參數(shù)選擇不當(dāng)而引起金屬飛濺

在焊接過(guò)程中電弧電壓升高金屬飛濺增加這是因?yàn)殡S著電弧電壓升高電弧長(zhǎng)度增加易引起焊絲末端熔滴的長(zhǎng)大。

在長(zhǎng)弧焊時(shí)(用大電流)熔滴易在焊絲末端產(chǎn)生無(wú)規(guī)則的晃動(dòng);而短弧焊時(shí)(用小電流)會(huì)形成粗大的液體金屬過(guò)橋這些均引起飛濺增加。

2.減小飛濺的措施

(1)選用含碳量低的鋼焊絲

(2)采用活化處理過(guò)的焊絲可以細(xì)化金屬熔滴減少飛濺改善焊縫的成形。所謂活化處理就是在焊絲表面涂一層薄的堿土金屬或稀土金屬的化合物來(lái)提高焊絲發(fā)射電子的能力.

(3)合理選擇焊接規(guī)范參數(shù)

一般在長(zhǎng)弧焊時(shí)隨著焊接電流的增大過(guò)渡熔滴尺寸變細(xì)能減少金屬飛濺.

(4)在COQ氣體中加入少量的Ar氣改善電弧的熱特性和氧化性減少飛濺

(5)一般應(yīng)選用直流反極性焊接即焊絲為正極。選用直流反極性長(zhǎng)弧焊時(shí)焊絲是正極受到電極斑點(diǎn)壓力較小焊絲不易產(chǎn)生粗大的熔滴和頂偏而產(chǎn)生非軸向過(guò)渡從而減少了金屬飛濺。若選用正極性需要采用活化焊絲。

在焊接過(guò)程中合金元素?zé)龘p程度和選用焊接規(guī)范參數(shù)有很大關(guān)系。

如電弧電壓升高電弧長(zhǎng)度增加不僅增加了熔滴在焊絲末端的停留時(shí)間并且增長(zhǎng)熔滴過(guò)渡的路程這樣均增加金屬和氣體相接觸的時(shí)間使合金元素?zé)龘p增多;

焊接電流增大會(huì)使電弧溫度升高且使熔滴尺寸變細(xì)而增大比表面積這將加劇合金元素的氧化燒損。

但是電流增大也會(huì)引起熔滴的過(guò)渡速度加快縮短熔滴與氣體相接觸的時(shí)間這樣又有減小合金元素氧化作用。

所以增大焊接電流對(duì)合金元素?zé)龘p的影響不如增大電弧電壓的影響顯著。因此在選擇焊接規(guī)范時(shí)應(yīng)注意這些問(wèn)題。

目前在C02氣體保護(hù)焊中應(yīng)用最廣泛的一種焊絲是H08Mn2SiA焊絲.第二節(jié)細(xì)絲CO2氣體保護(hù)焊工藝

細(xì)絲C02氣體保護(hù)焊主要采用短弧焊(或稱短路過(guò)渡焊接)焊接薄板材料。

焊接過(guò)程的穩(wěn)定性用短路頻率表示。焊接過(guò)程的穩(wěn)定性和焊縫成形質(zhì)量決定于焊接規(guī)范參數(shù)的選定與匹配其中影響顯著的因素是焊接電流、電弧電壓和直流回路電感值。

一、短路過(guò)渡的基本概念

1.C02氣體保護(hù)焊電弧的靜特性

電弧的靜特性是表示在一定的電弧長(zhǎng)度下當(dāng)電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)電弧電壓與電弧電流之間的關(guān)系即VH=fIH)。電弧電壓焊接電流和電弧長(zhǎng)度三者之間的關(guān)系。

在保持電弧長(zhǎng)度不變的情況下增大焊接電流必然要增大電弧電壓否則電弧長(zhǎng)度縮短。升高電弧電壓電弧長(zhǎng)度增大;而增加焊接電流電弧長(zhǎng)度減小。

這是因?yàn)樵诨￠L(zhǎng)增加時(shí)如果仍保持電流值不變就要求帶電粒子的遷移速度加快因此電場(chǎng)強(qiáng)度必須相應(yīng)增強(qiáng)這就要求電弧電壓升高。

如果保持電弧電壓值不變隨著電弧長(zhǎng)度的增加電場(chǎng)強(qiáng)度必然降低帶電粒子遷移速度減慢電流值減小。

所以在電弧長(zhǎng)度一定的情況下要使電弧穩(wěn)定燃燒電弧電壓和焊接電流必頌匹配合適。

2.焊接電源的動(dòng)特性

焊接電源的動(dòng)特性是指電源在焊接過(guò)程中短路電流增長(zhǎng)速度與焊接電壓恢復(fù)速度的變化特性。電源動(dòng)特性的參數(shù)有:短路電流增長(zhǎng)速度dI/dt,短路電流的峰值Imax和焊接電壓恢復(fù)速度dV/dt。

短路過(guò)渡要求短路電流增長(zhǎng)速度合適、有足夠大的短路電流峰值以及足夠高的焊接電壓恢復(fù)速度。

目前常用的焊接電源對(duì)后兩點(diǎn)的要求能夠滿足因此焊接時(shí)調(diào)節(jié)焊接電源動(dòng)特性通常是指調(diào)節(jié)電流增長(zhǎng)速度。3.短路過(guò)渡過(guò)程一個(gè)短路過(guò)渡周期包括燃弧、弧隙短路、液橋縮頸脫落和電弧復(fù)燃四個(gè)階段。

4.短路過(guò)渡頻率fps

每秒鐘的短路次數(shù)稱為短路頻率fpg。

實(shí)踐表明短路頻率高一些好。短路頻率高即表示每秒鐘過(guò)渡的次數(shù)多焊絲末端形成的熔滴尺寸小金屬飛濺少電弧也較穩(wěn)定。所以在短路過(guò)渡焊接生產(chǎn)中短路頻率可作為評(píng)價(jià)焊接穩(wěn)定性的指標(biāo)。短路過(guò)渡周期T是由燃弧時(shí)間和短路時(shí)間組成。燃弧時(shí)間和短路時(shí)間短短路頻率高。

燃弧時(shí)間與電弧電壓(或弧長(zhǎng))成正比與焊接電流成反比一而短路時(shí)間與短路電流增長(zhǎng)速度成反比。因此在短過(guò)渡焊接時(shí)增大焊接電流和短路電流增長(zhǎng)速度減小電弧電壓能使短路頻率升高。

5·短路電流的增長(zhǎng)速度

由上面分析可知短路電流增長(zhǎng)速度_dIdt過(guò)大或過(guò)小對(duì)焊接過(guò)程的穩(wěn)定性都是不利的。那么調(diào)節(jié)短路電流增長(zhǎng)速度的方法是:

(1)改變焊接電源的空載電壓。隨著空載電壓的提高短路電流增長(zhǎng)速度增大。

(2)調(diào)節(jié)焊接直流回路中的電感值。在短路過(guò)渡焊接時(shí)焊接直流回路中常有一個(gè)可調(diào)電感。電感值增大短路電流增長(zhǎng)速度減小。

(3)改變焊接回路中的電阻。增大焊接直流回路中串聯(lián)的可調(diào)電阻器的電阻短路電流增長(zhǎng)速度減小。

二、短路過(guò)渡焊接規(guī)范參數(shù)對(duì)焊接過(guò)程穩(wěn)定性的影響

CO2氣體保護(hù)焊的焊接規(guī)范參數(shù)主要有:焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲直徑、焊絲外伸長(zhǎng)度、焊接電源極性、直流回路電感值以及COQ氣體流量等。

在短路過(guò)渡焊接時(shí)焊接過(guò)程穩(wěn)定性可用短路頻率來(lái)表示。一般說(shuō)來(lái)短路頻率高焊接過(guò)程穩(wěn)定。影響短路頻率的因素除了焊接電源特性外還與采用的焊接規(guī)范參數(shù)有關(guān)。1。焊接電流的影響2.電弧電壓的影響3.直流回路電感值的影響

4.焊絲外伸長(zhǎng)度的影響

二、短路過(guò)渡焊接規(guī)范參數(shù)的選定

1.焊接電流和電弧電壓的選定

焊接電流要根據(jù)所使用的焊絲熔化特性曲線(}]2-16)選擇。在等速送絲條件下焊絲的熔化速度等于送絲速度。在焊接時(shí)可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選用一個(gè)合適的送絲速度相應(yīng)地可以大致確定焊接電流。二_。

對(duì)于一定直徑的焊絲電弧電壓值范圍比較窄。當(dāng)焊接電流確定后在試焊中對(duì)電弧電壓進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)整以求得最佳的匹配。

2.焊接速度的選定

根據(jù)焊件材料的性質(zhì)與厚度來(lái)確定焊接速度。一般在半自動(dòng)焊時(shí)焊接速度不應(yīng)超過(guò)}Om/1};而在自動(dòng)焊時(shí)則不應(yīng)超過(guò)9Umlha如果焊接速度過(guò)快易引起未焊透、咬邊等缺陷。

3.焊絲外伸長(zhǎng)度的選定

試驗(yàn)表明焊絲外伸長(zhǎng)度可按下式選定。

Ls。二(1Q}1a)ds

式中Ls。一焊絲外伸長(zhǎng)度;ds-焊絲直徑。

一般隨著焊接電流的增大焊絲外伸長(zhǎng)度可適當(dāng)加大。

4.直流回路電感值的選定

直流回路電感值應(yīng)根據(jù)焊絲直徑、焊接電流和電弧電壓而定。表2-}中的數(shù)字可做參考。但是應(yīng)當(dāng)注意當(dāng)用不同類型的焊接電源時(shí)選用的電感值可能不一樣故應(yīng)通過(guò)試焊進(jìn)行確定。

}.COZ氣體流量的選定

通常可選用}}15Vmin。當(dāng)焊接電流增大、焊接速度加快及焊絲外伸長(zhǎng)度增加時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大保護(hù)氣流量。

C)}氣體保護(hù)焊所采用的coz氣體均應(yīng)滿足焊接對(duì)氣體純度的要求。其標(biāo)準(zhǔn)是C02>99%;02<0.1%;H20<1}2glm}。對(duì)焊縫質(zhì)量要求越高對(duì)COQ氣體純度的要求越高獲得的焊接金屬塑性越好。

三、CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備

CO2氣體保護(hù)焊自動(dòng)焊機(jī)是由焊接電源、送絲機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、焊矩、氣路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部件組成。氣路系統(tǒng)包括減壓閥、預(yù)熱器、干燥器和流量計(jì)等。COZ氣體保護(hù)焊半自動(dòng)焊機(jī)中沒(méi)有行走機(jī)構(gòu)其余部分與自動(dòng)焊機(jī)相同

焊槍是直接施焊的工具起到導(dǎo)電、導(dǎo)絲、導(dǎo)氣的作用。為了滿足使用要求半自動(dòng)焊槍必須具備下列性能。

(1)在熔池和電弧周圍能形成保護(hù)性能良好的COz氣流。

(2)導(dǎo)電嘴、導(dǎo)電桿和軟管接頭的軸線盡可能在同一直線上以減少摩擦阻力使焊絲順暢而準(zhǔn)確地送入熔池。

(3)導(dǎo)電桿截面應(yīng)足夠大槍管應(yīng)為散熱片式以降低焊槍發(fā)熱量增強(qiáng)焊槍散熱效果。

(4)手把形狀應(yīng)當(dāng)適于握持使用方便。噴嘴形狀不應(yīng)妨礙對(duì)熔池的觀察。

(5)結(jié)構(gòu)要輕巧。易損件、連接件應(yīng)易于拆換與焊槍相連接的電纜和軟管等應(yīng)柔軟、輕巧、結(jié)實(shí)耐用。操作維修方便。

常用的半自動(dòng)焊槍有拉絲焊槍、推絲式手槍形焊槍和推絲式鵝頸形焊槍(圖2-18)e第三節(jié)焊縫成形

焊接接頭在電弧熱的作用下熔化的焊絲與母材在焊件上形成一個(gè)具有一定形狀和尺寸的液態(tài)熔池。

隨著電弧的移動(dòng)熔池前端的焊件不斷被熔化進(jìn)入熔池中熔池后部則不斷冷卻結(jié)晶形成焊縫。

熔池的體積由電弧的熱作用決定而熔池的形狀則取決于電弧對(duì)熔池的作用力。焊縫的形狀即是指焊件熔化區(qū)橫截面的形狀。一、焊縫的截面形狀和尺寸

焊縫的截面形狀和尺寸決定于焊接時(shí)所形成的熔池形狀和尺寸。熔池的深度、寬度和長(zhǎng)度決定了焊縫的深度、寬度和長(zhǎng)度?？刂坪附舆^(guò)程中的熔池形狀和尺于也就是控制焊縫成形。

二、焊接條件對(duì)焊縫成形尺寸的影響

1.焊接規(guī)范參數(shù)的影響

試驗(yàn)表明調(diào)節(jié)焊接規(guī)范參數(shù)可以調(diào)節(jié)與控制母材的熔化和焊縫截面形狀尺寸。細(xì)絲CO2氣體保護(hù)焊時(shí)焊接電流和電弧電壓變化對(duì)焊縫成形尺寸的影響。

可以看出隨著焊接電流的增大焊縫的熔深和熔寬均增大;而當(dāng)電弧電壓增大時(shí)焊縫的熔寬和熔深略有增大但加強(qiáng)高明顯減小。

2.其它焊接工藝因素的影響

在其它焊接工藝因素中對(duì)焊縫截面形狀和尺寸影響比較顯著的有焊槍傾角和焊接方向。3短路過(guò)渡焊接時(shí)改善焊縫成形的措施在短路過(guò)渡焊接時(shí)由于焊絲熔化速度快熔池體積小熔池中液體金屬冷凝速度快等原因易獲得較大加強(qiáng)高的焊縫截面形狀。因此為了減小焊縫加強(qiáng)高和改善焊縫外觀成形焊接時(shí)可采用下列工藝措施。

(1)對(duì)于平頭對(duì)接的焊縫在裝配時(shí)讓焊縫接邊處留有一定間隙使熔化的焊絲金屬有一部分用于填充間隙以減小焊縫的加強(qiáng)高。

(2)焊槍采用前傾角施焊略增大焊縫熔寬減小焊縫加強(qiáng)高。

3縮短焊絲外伸長(zhǎng)度減小外伸長(zhǎng)度上產(chǎn)生的電阻熱和焊絲熔化速度達(dá)到減少焊縫加強(qiáng)高的目的。

4焊接時(shí)可選用略高的電弧電壓值增大熔池的受熱面積使焊縫熔寬加大而加強(qiáng)高減小。第四節(jié)點(diǎn)焊工藝

在客車車身制造中點(diǎn)焊主要用于沖壓件組焊成合件的焊接也常用于車身左、右側(cè)圍外蒙皮的焊接和金屬薄板在車身裝配時(shí)的焊接。

點(diǎn)焊分為雙面點(diǎn)焊和單面點(diǎn)焊;根據(jù)一次點(diǎn)焊形成焊點(diǎn)的個(gè)數(shù)分為單點(diǎn)點(diǎn)焊、雙點(diǎn)點(diǎn)焊和多點(diǎn)點(diǎn)焊。使用的點(diǎn)焊機(jī)有固定式點(diǎn)焊機(jī)和移動(dòng)式點(diǎn)焊機(jī)兩種。

一、點(diǎn)焊過(guò)程

點(diǎn)焊是利用電流通過(guò)焊件時(shí)產(chǎn)生的電阻熱加熱焊件進(jìn)行焊接的。雙面點(diǎn)焊的焊接過(guò)程是將兩焊件壓緊于兩圓柱形電極之間然后通以強(qiáng)大的電流利用電阻熱加熱焊件使焊接區(qū)加熱到熔化溫度形成液態(tài)熔核切斷電流后在電極壓力作用冷卻結(jié)晶形成焊點(diǎn)(圖2-26)。1。點(diǎn)焊電阻

兩個(gè)電極之間的電阻R是由焊件本身電阻R件·焊件與焊

件之間的接觸電阻R觸和電極與焊件之間的接觸電阻R極組成

的。

2。點(diǎn)焊過(guò)程

通常把一個(gè)焊點(diǎn)形成的過(guò)程稱為一個(gè)點(diǎn)焊循環(huán)。一個(gè)點(diǎn)焊循環(huán)可以分為四個(gè)階段即預(yù)壓、焊接、鍛壓和休止四個(gè)階段。

二、電阻焊的優(yōu)缺點(diǎn)

電阻焊的優(yōu)點(diǎn):

(1}與熔化焊方法相比電阻焊為內(nèi)部熱源冶金過(guò)程簡(jiǎn)單且加熱集中熱影響區(qū)較窄容易獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭焊接變形很小表面質(zhì)量高。

(2)不需要焊絲、焊條等填充金屬以及氧、乙炔、氫等焊接材料焊接成本低。

(3}操作簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)率高。通用點(diǎn)焊機(jī)焊接速度可達(dá)s)點(diǎn)/min快速點(diǎn)焊機(jī)可達(dá)6a}點(diǎn)!mina

(4)焊接過(guò)程中無(wú)弧光、無(wú)有害氣體、無(wú)噪聲、勞動(dòng)條件好。

電阻焊的缺點(diǎn):

(1)目前還缺乏可靠的無(wú)損檢測(cè)方法焊接質(zhì)量只能靠工藝試樣和工件的破壞性試驗(yàn)來(lái)檢查以及靠各種監(jiān)控技術(shù)來(lái)保證。

(2)焊件的尺寸、形狀、厚度及焊件的材料受焊機(jī)功率、機(jī)臂尺寸與結(jié)構(gòu)形狀的限制故不適用對(duì)一些封閉型、半封閉型結(jié)構(gòu)以及因焊件的材料不適合的部件進(jìn)行焊接。

(3)點(diǎn)焊的搭接接頭不僅增加了構(gòu)件的重量且接頭的抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度均較低。

(4)設(shè)備功率大機(jī)械化、自動(dòng)化程度較高使設(shè)備成本較高、維修較困難并且常用的大功率單相交流焊機(jī)不利于電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

三、點(diǎn)焊的基本規(guī)范參數(shù)

點(diǎn)焊的基本規(guī)范參數(shù)包括焊接電流、通電時(shí)間、電極壓力和電極工作表面尺寸.

四、保證焊點(diǎn)質(zhì)量的措施

焊點(diǎn)強(qiáng)度和焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性受到點(diǎn)焊時(shí)的分流、焊件配間隙和焊件表面狀況的影響。1.點(diǎn)焊時(shí)的分流點(diǎn)焊時(shí)有一部分電流雖然流過(guò)焊件但繞過(guò)了焊接區(qū)這種現(xiàn)象稱為電流的分流。

影響分流的因素有焊點(diǎn)距離、焊件厚度、焊件數(shù)目、焊接順序、焊件表面狀態(tài)和電極壓力等。

焊點(diǎn)距離越小分流越大。一般要根據(jù)焊件厚度確定最小點(diǎn)焊間距。

當(dāng)所焊焊點(diǎn)周圍有己焊好的焊點(diǎn)時(shí)分流對(duì)焊點(diǎn)有明顯影響。增大電極壓力減小接觸電阻有利于減小分流。

2.焊件的裝配間隙

影響裝配間隙的因素有焊件沖壓、裝配精度和焊接過(guò)程中焊件產(chǎn)生的變形。

3、焊件的表面清理

第五節(jié)低碳鋼的點(diǎn)焊工藝

點(diǎn)焊焊接參數(shù)的選擇主要取決于金屬材料的性質(zhì)、板厚、結(jié)構(gòu)形式及所用設(shè)備的特點(diǎn)(能提供的焊接電流波形和壓力曲線)。在點(diǎn)焊中應(yīng)用最為廣泛是工頻交流點(diǎn)焊主要采用電極壓力不變的單脈沖點(diǎn)焊。

一、低碳鋼的點(diǎn)焊

低碳鋼的含碳量低于0.25%其電阻率適中需要的焊機(jī)功率不大;塑性溫度區(qū)寬易于獲得所需的塑性變形而不必使用很大的電極壓力;碳與微量元素含量低無(wú)高熔點(diǎn)氧化物一般不產(chǎn)生淬火組織或夾雜物;結(jié)晶溫度區(qū)間窄、高溫強(qiáng)度低、熱膨脹系數(shù)小因而開(kāi)裂傾向小。

由于低碳鋼具有很好的可焊性焊接時(shí)間和焊接電流采用強(qiáng)規(guī)范(短時(shí)間、大電流)或弱規(guī)范都可以獲得良好的焊接質(zhì)量電極壓力也可以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

采用強(qiáng)規(guī)范焊接不但可以減小焊接變形而且能提高生產(chǎn)效率節(jié)約電能。因此在設(shè)備功率足夠大時(shí)應(yīng)采用強(qiáng)規(guī)范焊接。當(dāng)電極壓力與焊接電流相適應(yīng)時(shí)焊點(diǎn)強(qiáng)度最高。采用較大的電極壓力能提高焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。

低碳鋼點(diǎn)焊一股采用平面電極電極工作表面直徑可根據(jù)焊件厚度按公式d}}}2t+}公式選定·

當(dāng)電極工作表面直徑因磨損超過(guò)規(guī)定值15%^.2UI時(shí)應(yīng)修整或更換電極。

二、鍍鋅鋼板的點(diǎn)焊

由于鍍鋅鋼板表面的鋅層熔點(diǎn)很低、硬度也低鍍鋅鋼板在點(diǎn)焊過(guò)程中存在以下問(wèn)題:

鋼板熔化的鋅層形成鋅環(huán)而分流致使焊接電流密度減刁、;

鋅層表面燒損、粘連、污染電極而使電極壽命降低;

鋅層電阻率低接觸電阻小;

容易產(chǎn)生焊接飛濺、裂紋、氣孔或組織軟化等缺陷;

適用的焊接工藝參數(shù)范圍較窄易于形成未焊透或噴濺因而必須精確控制工藝參數(shù)。

根據(jù)鍍鋅工藝的不同鍍鋅鋼板大致可分為電鍍鋅鋼板、熱鍍鋅鋼板和合金化滲鋅鋼板。

電鍍鋅板鍍層薄焊接性相對(duì)較好但造價(jià)高;熱鍍鋅鋼板鍍層厚耐蝕性好但焊接性差;合金化滲鋅鋼板的焊接性相對(duì)熱鍍鋅鋼板則有所改善;在鋅層厚度相同的情況下熱鍍鋅板比電鍍鋅板具有更優(yōu)良的焊接性。

與低碳鋼相比鍍鋅鋼板點(diǎn)焊時(shí)由于鍍鋅層的存在使焊接電流對(duì)焊接區(qū)的加熱效果下降。并且在一定鍍層厚度范圍內(nèi)隨鍍鋅層的增加所需焊接電流越大。所以鍍鋅鋼板點(diǎn)焊時(shí)采用的焊接電流比低碳鋼大通電時(shí)間長(zhǎng)采用的電極壓力約比低碳鋼高20---3(}lo鍍鋅鋼板點(diǎn)焊的主要規(guī)范參數(shù)可根據(jù)焊件厚度和鐵一鋅合金狀態(tài)選擇見(jiàn)表2-?A

三、不同厚度焊件的點(diǎn)焊

在通常條件下不同厚度和不同材料點(diǎn)焊時(shí)熔核不以貼合面為對(duì)稱而向厚板或?qū)щ?、電熱性差的中偏移其結(jié)果使其在貼合面上的尺寸小于該熔核直徑。

不同厚度點(diǎn)焊時(shí)厚件電阻大析熱多而其析熱中心由于遠(yuǎn)離電極而散熱緩慢;薄件情況正相反。這就造成焊接溫度場(chǎng)及熔核向厚板偏移。

不同材料點(diǎn)焊時(shí)導(dǎo)電性差的工件電阻大析熱多但散熱緩慢;導(dǎo)電性好的材料情況正相反。

熔核偏移的根本原因是焊接區(qū)在加熱過(guò)程中兩焊件析熱和散熱均不相等所致。偏移方向自然向著析熱多、散熱緩慢的一方移動(dòng)。

在點(diǎn)焊兩個(gè)厚度不同的焊件時(shí)焊接規(guī)范決定于薄的焊件厚度然后將焊接電流稍微增大。

四、點(diǎn)焊接頭

點(diǎn)焊通常采用搭接接頭和折邊接頭。點(diǎn)焊接頭上的焊點(diǎn)主要承受剪應(yīng)力。-

五、點(diǎn)焊缺陷

點(diǎn)焊缺陷有表面缺陷(外部飛濺、深的凹陷、穿透裂紋等)和內(nèi)部缺陷(未焊透、未穿透裂紋、縮孔等)兩種情況。其中對(duì)焊點(diǎn)強(qiáng)度影響大的是未焊透缺陷。

未焊透包括沒(méi)有熔核和熔核尺寸很小兩種情況。產(chǎn)生未焊透的主要原因是焊接區(qū)加熱不足。

在保證焊接區(qū)緊密接觸的條件下增大焊接電流、延長(zhǎng)焊接時(shí)間都可以增加焊接區(qū)的加熱效果增大熔核直徑消除未焊透缺陷。第三章車身骨架的制造

;………客車車身骨架多采用矩形鋼管焊接而成。對(duì)于半承載式和承載式車身車身骨架和車架或車身底架一起承受車輛載荷的作用(即使是非承載式車身車身骨架也要承受一定載荷的作用)對(duì)其強(qiáng)度和剛度都有一定的要求。

;………車身骨架的強(qiáng)度除了決定于車身骨架結(jié)構(gòu)形式和矩形鋼管斷面尺寸以外還受到焊縫質(zhì)量和焊接接頭處應(yīng)力集中的影響。而車身骨架出現(xiàn)的早期斷裂多發(fā)生在焊縫上或焊縫附近。

;………保證焊縫質(zhì)量減小接頭處應(yīng)力集中可有效地防止車身骨架出現(xiàn)早期斷裂現(xiàn)象。

;………在車身裝配中車身骨架又是車身裝配的基礎(chǔ)部件。它的尺寸和形狀誤差直接影響車身裝配件的安裝。因此在車身骨架制造中必須對(duì)其組焊精度進(jìn)行的控制O

;………..車身骨架是采用}0}2氣體保護(hù)焊在焊接胎具上組焊而成的。其制造過(guò)程包括矩形管下料、矩形管彎曲成形、車身骨架五大片(前圍、后圍、左側(cè)圍、右側(cè)圍和頂蓋骨架)的組焊和車身骨架五大片合裝組焊。

第一節(jié)矩形鋼管下料

矩形鋼管下料一般所采用的鋸片有砂輪鋸片和合金鋸片兩種形式。采用砂輪鋸片的切割設(shè)備是通過(guò)鋸片的磨削切割矩形鋼管噪音大、切割斷面毛刺多;而采用合金鋸片的切割設(shè)備是通過(guò)鋸片的切削切割矩形鋼管切削斷面平整、生產(chǎn)效率高。砂輪鋸片切割機(jī)和合金鋸片切割設(shè)備(帶鋸床、圓盤(pán)鋸床等)是客車制造企業(yè)廣泛使用的兩種矩形管下料設(shè)備。

合金鋸片切割機(jī)采用合金鋸片切削矩形管。切削斷面平整、無(wú)毛刺沒(méi)有噪音和粉塵污染實(shí)現(xiàn)對(duì)矩形管任意角度的切割容易生產(chǎn)效率高是一種理想的矩形管下料設(shè)備。但設(shè)備價(jià)格高適用于下料數(shù)量較多、設(shè)備使用率較高的情況。包括1.半自動(dòng)帶鋸床按矩形管的下料工藝許多管件零件只需作長(zhǎng)度方向的切割且兩頭均為直角。這類零件的切割使用帶鋸床下料效率高精度好。

2.數(shù)控圓盤(pán)鋸床該機(jī)床操作使用方便特別是切割帶各種角度的直料零件效率相當(dāng)高精度好切口光潔幾乎無(wú)毛刺還可避免圓盤(pán)鋸的冷卻液飛濺到加工件的表面上。

3雙頭圓盤(pán)鋸床

對(duì)于彎曲成形后的矩形管件由于管件曲率半徑和切割角度變化較大需采用雙頭圓盤(pán)鋸(圖3-4)才能滿足構(gòu)件兩端同時(shí)切割的要求。

雙頭圓盤(pán)鋸床實(shí)際是兩臺(tái)單頭鋸床的組合一機(jī)頭為固定式另一機(jī)頭為可移動(dòng)式。

第二節(jié)矩形管的彎曲成形

矩形管彎曲成形時(shí)在外載荷的作用下矩形管變形區(qū)的外側(cè)金屬產(chǎn)生切向拉應(yīng)力和切向伸長(zhǎng)變形內(nèi)側(cè)金屬產(chǎn)生切向壓應(yīng)力和切向壓縮變形如圖3}5所示。變形區(qū)的應(yīng)力和變形程度隨彎曲半徑的減小而增加。

矩形管的彎曲變形由塑性彎曲變形和彈性彎曲變形兩部分組成并且彎曲半徑越小彈性變形所占的比例越小

矩形管彎曲件可采用的彎曲成形方法主要有彎管機(jī)彎曲成形和彎曲模壓制成形。

對(duì)于彎曲半徑:小((}-200^300毫米)的矩形管彎曲件一般多采用彎管機(jī)彎曲成形。

對(duì)于彎曲半徑;大于50D毫米的矩形行彎曲件一般多采用彎曲模壓制成形。

一彎曲模壓制成形

彎曲半徑大的矩形管彎曲件采用彎曲模壓制成形時(shí)在彎曲變形中彈性變形所占的比例比較大。卸載后塑性變形保留下來(lái)彈性變形會(huì)完全消失彎曲件發(fā)生與加載時(shí)變形方向相反的彈復(fù)變形使彎曲件在卸載前后的彎曲半徑產(chǎn)生很大差異。彎曲模壓制成形的特點(diǎn)是

效率高適合批量生產(chǎn)缺點(diǎn)是對(duì)管材的材質(zhì)要求高同時(shí)對(duì)不同曲率的彎曲件需制作不同的模具模具投入量較大模具確定后壓制不同批次的材料回彈不一難以調(diào)整。

二、彎管機(jī)彎曲成形

矩形管彎曲件在彎曲半徑小于10}12H毫米時(shí)如果采用彎曲模壓制成形在變形區(qū)內(nèi)側(cè)必然產(chǎn)生失穩(wěn)起皺嚴(yán)重影響彎曲件的強(qiáng)度、剛度和外觀質(zhì)量。因此在生產(chǎn)中采用彎管機(jī)加工這類彎曲件。

采用的加工方法有拉彎、折彎和模心彎曲三種方式以達(dá)到減小或消除變形區(qū)內(nèi)側(cè)折皺的目的。第三節(jié)車身骨架的組焊車身骨架一般是采用矩形鋼管利用C02氣體保護(hù)焊在組焊胎具上焊接而成的空間結(jié)構(gòu)。焊縫質(zhì)量和焊接變形主要決定于焊接規(guī)范參數(shù)的選擇。骨架尺寸和形狀的誤差決定于組焊胎具的精度、骨架構(gòu)件的精度和焊接變形的控制。車身骨架組焊后需要檢驗(yàn)和整形。一、車身骨架五大片的劃分

車身骨架分為前圍骨架、后圍骨架、左側(cè)圍骨架、右側(cè)圍骨架和頂蓋骨架五大片。

車身骨架的組焊是先進(jìn)行各大片的組焊然后五大片聯(lián)裝組焊形成整車車身骨架。骨架.}L大片的劃分是骨架設(shè)計(jì)階段需要解決的問(wèn)題。

在車身骨架結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上根據(jù)車身造型、焊接工藝和變形控制等方面的要求合理劃分車身骨架五大片。圖8-18是車身骨架五大片劃分的四種型式。

從焊接工藝和變形控制方面來(lái)看骨架五大片應(yīng)為封閉結(jié)構(gòu)(圖3-'}8c,d}。這樣在各大片組焊時(shí)骨架的變形能得到最有效的控制減小定位誤差和五大片合裝組焊時(shí)的焊接變形減小骨架移動(dòng)時(shí)的變形。并且骨架五大片合裝組焊時(shí)焊縫少容易施焊裝配間隙比較容易保證平面內(nèi)焊接收縮變形方向基本一致頂蓋外蒙皮可以在蒙皮組焊胎具上焊接并且可以采用滾焊。所以圖8}18c是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較多的一種骨架五大片劃分形式。

二、骨架焊接工藝

車身骨架采用CDR氣體保護(hù)焊焊接。焊縫質(zhì)量對(duì)骨架強(qiáng)度有重要影響。焊接規(guī)范參數(shù)的選擇是影響焊縫質(zhì)量的關(guān)鍵。影響焊縫質(zhì)量的焊接缺陷有未焊透、焊縫加強(qiáng)高過(guò)大、氣孔和金屬飛濺嚴(yán)重。而焊接規(guī)范參數(shù)合理的選擇能有效地防止和減小焊接缺陷獲得良好的焊接工藝性。

C02氣體保護(hù)焊的焊接規(guī)范參數(shù)包括焊絲直徑、電弧電壓、焊接電流、焊接速度和保護(hù)氣體流量等參數(shù)。這些參數(shù)對(duì)焊接工藝性和焊縫質(zhì)量均有影響其中影響最大的是電弧電壓與焊接電流的匹配。

電弧電壓和焊接電流根據(jù)焊絲直徑選擇如表2-2所示。對(duì)于一定直徑的焊絲焊接電流決定于送絲速度。在焊接電流確定的基礎(chǔ)上通過(guò)試焊選擇最佳匹配的電弧電壓。

一般情況下焊接電流最佳匹已的電強(qiáng)電壓只有1--}2V之差試焊時(shí)應(yīng)仔細(xì)調(diào)節(jié)。由于外界因素的影響最佳匹配點(diǎn)會(huì)發(fā)生漂移。

三、車身骨架五大片的組焊

骨架構(gòu)件在組焊胎具上定位、夾緊和焊接組焊成骨架各大片。骨架組焊質(zhì)量包括焊縫質(zhì)量和骨架變形程度。因此組焊時(shí)應(yīng)注意減小焊接變形和減少焊接缺陷。

1.骨架構(gòu)件裝夾迅速定位準(zhǔn)確、可靠滿足骨架組焊的尺寸和形狀誤差要求。組

2骨架構(gòu)件在組焊胎具上組裝時(shí)焊縫應(yīng)保留}.3^,0.5mm的裝配間隙這樣有利于減少焊縫加強(qiáng)高加深焊縫的熔深避免了為加深焊縫熔深而增大焊接電流使焊接變形和熱影響區(qū)的增大。并注意焊絲質(zhì)量對(duì)焊縫機(jī)械性能的影響。

3.胎具的夾緊力合適。。

4.如果各大片骨架能劃分成若干個(gè)小組焊件組焊不但能縮短生產(chǎn)周期利于新車型開(kāi)發(fā)而且可以使那些不對(duì)稱的或收縮力較大的焊縫能自由收縮而不影響骨架組焊精度從而減小了焊接變形。

5.選擇合理的焊接順序。合理的焊接順序能使骨架的焊接變形和殘余應(yīng)力達(dá)到最小。焊接順序的選擇要根據(jù)骨架具體結(jié)構(gòu)在控制總體骨架組焊誤差的條件下保證骨架配合部分的精度而適當(dāng)降低非配合部分的精度。

6。對(duì)焊縫的加強(qiáng)高進(jìn)行打磨。焊縫加強(qiáng)高不僅影響骨架的外觀質(zhì)量也降低骨架的疲勞強(qiáng)度。打磨焊縫的加強(qiáng)高可以降低接頭的應(yīng)力集中。打磨方向應(yīng)與接頭主要受力方向一致。如果焊縫內(nèi)部沒(méi)有顯著的缺陷接頭的疲勞強(qiáng)度可以提高到和母材強(qiáng)度相同。

7.骨架總成脫離胎具后進(jìn)行必要的補(bǔ)焊。對(duì)于一些特殊部位如窗框、門(mén)框等應(yīng)采用樣板進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)必要時(shí)需適當(dāng)?shù)匦拚Ｕ苊獬霈F(xiàn)誤差后影響后續(xù)裝配。四、整車骨架合裝組焊

整車骨架聯(lián)裝組焊質(zhì)量主要決定于骨架五大片的正確定位。骨架聯(lián)裝組焊時(shí)骨架的定位形式有內(nèi)定位和外定位兩種。內(nèi)定位采用內(nèi)定位架定位。外定位采用組裝胎定位圖3-1}車身底架及五大片總成合裝設(shè)備

骨架五大片合裝設(shè)備是一種大型工藝裝備。該設(shè)備一般采用骨架外表面定位的方式完成骨架五大片與底架的吊裝、定位、夾緊、合裝、組焊。其主要工藝過(guò)程如下:

1.左、右側(cè)圍骨架由側(cè)圍骨架合裝夾具定位夾持。

2.將底架吊入底架定位平臺(tái)上。底

3前、后圍的定位主要依賴于底架和左、右側(cè)圍的定位。定

4.吊入頂蓋總成完成整車車身骨架的合裝。

5.整車骨架合裝定位后先在各部件相應(yīng)結(jié)合連接點(diǎn)進(jìn)行預(yù)焊使車身骨架形成一個(gè)封閉整體然后采用C02氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接。

6‘松開(kāi)所有的夾具合裝析架回位使客車車身骨架置于底架定位平臺(tái)上。。第四節(jié)骨架組焊胎具

骨架組焊胎具是為了組焊車身骨架而制造的專用工藝設(shè)備。它對(duì)骨架構(gòu)件具有定位、夾緊和控制焊接變形的作用。骨架構(gòu)件在組焊胎具上迅速裝配和焊接。

它分為前圍骨架組焊胎具、后圍骨架組焊胎具、左側(cè)圍骨架組焊胎具、右側(cè)圍骨架組焊胎具、頂蓋骨架組焊胎具和整車骨架組焊胎。圖3一21是一種左側(cè)圍骨架組焊胎具。

骨架組焊胎具一般由底架、胎具本體和定位夾緊裝置組成。

一、骨架構(gòu)件的定位與夾緊

1?骨架構(gòu)件的定位

骨架構(gòu)件的定位分為支承定位和平面尺寸定位兩類。

(}}支承定位

骨架構(gòu)件的支承定位是按骨架構(gòu)件的外形來(lái)定位。有線支承定位和點(diǎn)支承定位兩種形式。

線支承定位是對(duì)骨架的主要構(gòu)件采用面支承定位。

點(diǎn)支承定位是選擇幾個(gè)即能表達(dá)骨架構(gòu)件形狀特性又能控制骨架構(gòu)件在裝配中的正確位置的點(diǎn)作為支承點(diǎn)。這

}2)平面尺寸定位

當(dāng)骨架構(gòu)件Z軸坐標(biāo)定位解決以后一般只需解決平面坐標(biāo)內(nèi)的一個(gè)坐標(biāo)的定位即X軸坐標(biāo)定位或者是丫軸坐標(biāo)定位。

平面尺寸定位采用多點(diǎn)定位。對(duì)需要有較高配合精度的骨架構(gòu)件如窗框、門(mén)框等應(yīng)適當(dāng)增加定位點(diǎn)。對(duì)非配合部分要盡量減少定位點(diǎn)。

骨架構(gòu)件的定位裝置常與夾緊裝置配合使用如圖3_21所示。

2.骨架構(gòu)件的夾緊

骨架構(gòu)件的夾緊是由夾緊裝置實(shí)現(xiàn)的。夾緊裝置不但起固定骨架構(gòu)件的作用而且在焊接過(guò)程中起控制焊接變形的作用。

需要指出的是夾緊裝置并不是對(duì)骨架構(gòu)件產(chǎn)生的所有變形都約束對(duì)于焊縫平面收縮變形如果任其自由收縮反而有利于減小焊后的殘余應(yīng)力。

夾緊裝置的主要作用是控制骨架構(gòu)件在組焊時(shí)產(chǎn)生角變形和扭曲變形。按照夾緊動(dòng)力源的不同客車焊裝夾具可分為手動(dòng)快速夾緊器、氣動(dòng)夾緊裝置和液壓夾緊裝置(圖3一22)P

二、四種基本形式的組焊胎具

骨架組焊胎具可根據(jù)其用途、底架結(jié)構(gòu)形式、適應(yīng)性等的不同進(jìn)行分類。依據(jù)底架結(jié)構(gòu)形式骨架組焊胎具可分為平置式組焊胎具、立式組焊胎具和升降翻轉(zhuǎn)式組焊胎具。根據(jù)組焊胎具適應(yīng)性可分為專用組焊胎具、組合式組焊胎具、子母組焊胎具和系列通用組焊胎具。

第四章車身外蒙皮制造工藝

第一節(jié)側(cè)圍蒙皮張拉工藝

側(cè)圍蒙皮張拉工藝是采用拉伸形式或加熱形式使側(cè)圍蒙皮產(chǎn)生0.05-0.1%的相對(duì)伸長(zhǎng)量使側(cè)圍蒙皮中存在一定的殘余拉應(yīng)力。側(cè)圍蒙皮張拉工藝形式有兩種:一種是機(jī)械張拉形式他稱為冷張拉);另一種是加熱張拉形式(也稱為熱張拉)。

張拉后的側(cè)圍蒙皮稱為預(yù)應(yīng)力蒙皮或稱為張拉蒙皮。

側(cè)圍蒙皮采用開(kāi)卷校平機(jī)組對(duì)鋼卷板進(jìn)行下料其一般工藝過(guò)程為開(kāi)卷、校平、下料。

一、機(jī)械張拉

機(jī)械張拉是利用機(jī)械拉伸裝置(液壓缸)對(duì)側(cè)圍蒙皮進(jìn)行張拉使其產(chǎn)生0.05-0.1.1%的相對(duì)伸長(zhǎng)量。

機(jī)械拉伸設(shè)備也稱為液壓拉伸設(shè)備有分體式和聯(lián)體式兩種。

工藝過(guò)程是將剪切校平好的側(cè)圍蒙皮在張拉框架上夾緊拉伸側(cè)圍蒙皮拉伸到規(guī)定值利用設(shè)置在拉伸頭上的蒙皮位置調(diào)整機(jī)構(gòu)使張拉蒙皮與側(cè)圍骨架貼合。沿張拉蒙皮四邊與骨架焊接或鉚接。

蒙皮的夾緊、推靠、高度調(diào)整等動(dòng)作由電氣操作按鈕控制液壓或電氣系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

機(jī)械張拉的工藝參數(shù)包括側(cè)圍蒙皮的伸長(zhǎng)量和拉伸力。二、電加熱張拉

電加熱張拉是利用電流通過(guò)側(cè)圍蒙皮產(chǎn)生電阻熱的原理使側(cè)圍蒙皮受熱膨脹產(chǎn)生一定的相對(duì)伸長(zhǎng)量。電加熱張拉裝置由電流加熱裝置、夾緊機(jī)構(gòu)、蒙皮掛具、繃緊機(jī)構(gòu)、絕緣隔熱板和操縱臺(tái)等幾部分組成。1.電加熱張拉的工藝參數(shù)電加熱張拉的工藝參數(shù)有加熱電流、加熱電壓、加熱時(shí)間和加熱溫度等參數(shù)。;

加熱電壓主要包括兩部分壓降一部分是側(cè)圍蒙皮產(chǎn)生的電壓降另一部分是電纜線產(chǎn)生的電壓降.

2。電加熱張拉工藝過(guò)程

(1)將絕緣塑料制成的絕緣隔熱板懸掛在側(cè)窗下縱梁上防止側(cè)圍蒙皮除后端外接觸側(cè)圍骨架造成加熱電流短路。絕緣隔熱板有兩種規(guī)格一種寬150mm另一種寬500mmo寬的絕緣隔熱板用于首末側(cè)圍骨架立柱。

(2)將剪切校平后的側(cè)圍蒙皮用蒙皮掛具定位懸掛在側(cè)圍骨架上。采用單面點(diǎn)焊機(jī)點(diǎn)焊?jìng)?cè)圍蒙皮后端。

3將兩個(gè)電源電極固定在側(cè)圍蒙皮兩端用繃緊機(jī)構(gòu)拉緊側(cè)圍蒙皮并接通電源對(duì)側(cè)圍蒙皮進(jìn)行加熱。

(4)待側(cè)圍蒙皮加熱到80--"900C伸長(zhǎng)量達(dá)到規(guī)定值切斷電流。用單面點(diǎn)焊機(jī)點(diǎn)焊?jìng)?cè)圍蒙皮的前端。

(5)取下蒙皮掛具抽出絕緣隔熱板點(diǎn)焊或拉鉚側(cè)圍蒙皮上下兩端。

第二節(jié)

側(cè)圍蒙皮粘接工藝

客車側(cè)圍蒙皮可選擇的材料有冷軋鋼板、鍍鋅鋼板、不銹鋼板和鋁合金板等幾種。

側(cè)圍蒙皮與車身骨架的連接可采用焊接、鉚接或粘接工藝.

側(cè)圍蒙皮粘接工藝是采用聚氨酷膠粘劑、雙面粘接膠帶等粘接劑使蒙皮與車身骨架牢固地連接在一起的方法。

蒙皮與骨架的粘接是一種結(jié)構(gòu)型粘接粘接劑在蒙皮與骨架之間形成粘接力大、彈性強(qiáng)、具有緩沖、減振功能的軟一硬過(guò)渡層。

粘接法工藝速度快工藝簡(jiǎn)便外觀平整。由于粘接劑在骨·架與蒙皮之間起到減振作用可以有效地降低蒙皮產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲。

一、聚氨酯膠粘劑粘接側(cè)圍蒙皮

聚氨酷膠粘劑具備優(yōu)異的抗剪切強(qiáng)度和抗沖擊特性適用于各種結(jié)構(gòu)性粘合領(lǐng)域并具備優(yōu)異的柔韌特性和橡膠特性能適應(yīng)不同熱膨脹系數(shù)基材的粘合與金屬、玻璃、橡膠、塑料等表面光潔的材料都有優(yōu)良的化學(xué)粘接力。

1粘接劑及其輔助材料的選擇

('1)物理性能

2化學(xué)性能

3輔助材料

2.施工條件要求

施工工具主要有:氣動(dòng)或手動(dòng)打膠槍;美工刀;干凈的脫脂棉或棉布(用于清潔被粘基材表面);用于涂不同部位的羊毛刷;無(wú)吸收性、抗扯且光滑的防護(hù)膠帶;橡膠刮片;砂輪、砂紙;定位墊塊及速干膠;記號(hào)筆。

3粘接工藝過(guò)程

聚氨醋膠粘工藝主要包括骨架與蒙皮被粘接表面清洗并晾干、骨架與蒙皮被粘接表面涂漆并晾干、骨架被粘接面施膠、蒙皮張拉(采用張拉蒙皮時(shí))、粘接蒙皮、蒙皮前后端焊接(蒙皮前后端采用焊接時(shí))、蒙皮粘接部位夾緊固定、膠粘劑固化后取下夾緊器及拆除張拉裝置。

1)側(cè)圍蒙皮安裝定位

2)表面處理

3)施膠4}修整、校平

5)清洗

二、強(qiáng)力雙面膠帶粘接側(cè)圍蒙皮

采用3M強(qiáng)力雙面膠帶粘接側(cè)圍蒙皮蒙皮表面平整具有工藝簡(jiǎn)便、減振降噪等特點(diǎn)。

1.雙面粘接膠帶的性能

2粘接工藝過(guò)程

采用3M強(qiáng)力雙面膠帶粘接側(cè)圍蒙皮其工藝過(guò)程主要包括車身骨架粘接部位的表面處理、粘接部位的清潔及涂刷底涂劑、粘貼膠帶和粘接蒙皮。

'i)粘接部位表面處理

2)粘接部位的清潔及涂刷底涂劑

3}粘接部位粘膠帶

4)調(diào)整、粘接及點(diǎn)焊

粘接技術(shù)與焊接、鉚接、螺栓連接方法相比不僅能實(shí)現(xiàn)相同或不同材料(如金屬和非金屬、復(fù)合材料)之間的連接達(dá)到減輕重量、降低能耗、簡(jiǎn)化組裝工序的效果而且還能夠代替某些部件的焊接、鉚接等傳統(tǒng)工藝提高結(jié)構(gòu)的韌性、耐疲勞性、抗沖擊性和耐腐蝕性。第三節(jié)頂蓋蒙皮的制造

頂蓋蒙皮通常由三塊冷軋鋼板組焊而成。

采用的焊接方法有Cfl2氣體保護(hù)焊、點(diǎn)焊和滾焊。C0}氣體保護(hù)焊和滾焊能形成連續(xù)焊縫水密性和氣密性良好;采用點(diǎn)焊時(shí)接頭搭接處應(yīng)涂有導(dǎo)電密封膠。一、頂蓋外側(cè)蒙皮的滾壓成形

1.滾壓成形原理

鋼板進(jìn)入輥輪后在輥輪成形力和摩擦力的作用下一面受到彎曲一面向前運(yùn)動(dòng)在輥輪中心斷面處成形完畢并從輥輪中穿出。

滾壓成形后的斷面形狀決定于最后一組輥輪中心斷面處的形狀即最后一組輥輪的孔型。

輥輪的成形力和摩擦力在輥輪中心處達(dá)到最大值頂蓋外側(cè)蒙皮滾壓成形過(guò)程如圖4-9所示。

輥輪驅(qū)動(dòng)的方式有上下輥輪等速驅(qū)動(dòng)、變速驅(qū)動(dòng)和下輥輪驅(qū)動(dòng)等方式。

2.頂蓋外側(cè)蒙皮滾壓成形工藝的設(shè)計(jì)

(1)彎曲方法

頂蓋外側(cè)蒙皮滾壓成形可采用邊緣成形法和圓形成形法兩種彎曲方法。

a.邊緣成形法(圖4一1。)彎曲半徑一定使彎曲弧長(zhǎng)度逐漸增加的方法。

b.圓形成形法(圖4-'l'})保持彎曲弧的弧長(zhǎng)一定逐漸減小彎曲半徑加大彎曲角度的方法。

(2}繪制斷面展開(kāi)圖

3)確定水平導(dǎo)向線

(4輥輪節(jié)圓直徑

(5)輥輪孔型的間隙

二、頂蓋蒙皮與頂差骨架的組焊

1.頂蓋蒙皮組焊設(shè)備

頂蓋蒙皮電阻滾焊設(shè)備

它主要由運(yùn)行軌道、蒙皮定位工作臺(tái)、拉伸系統(tǒng)、固定系統(tǒng)、龍門(mén)架及焊接、冷卻、控制等系統(tǒng)組成。焊接采用單面雙滾電阻焊方式由焊接機(jī)組對(duì)張拉蒙皮中間兩處搭接施焊。

設(shè)備采用焊機(jī)固定負(fù)載蒙皮的工作臺(tái)行走的運(yùn)行方式。在施焊前對(duì)蒙皮先進(jìn)行定位、拉伸。然后使負(fù)載蒙皮的工作臺(tái)啟動(dòng)、運(yùn)行同時(shí)兩組雙滾電極落下壓緊蒙皮并通過(guò)連續(xù)施焊在兩條搭縫處形成兩條連續(xù)的焊縫。

2頂蓋蒙皮組焊工藝過(guò)程

采用頂蓋蒙皮自動(dòng)點(diǎn)焊設(shè)備(圖4-13)對(duì)頂蓋蒙皮與頂蓋骨架進(jìn)行組焊時(shí)工藝過(guò)程如下:

將頂蓋骨架放置在固定的工作臺(tái)上工作臺(tái)兩側(cè)的夾緊器將頂蓋外側(cè)蒙皮壓緊在頂蓋骨架上進(jìn)行點(diǎn)焊。帶有4個(gè)點(diǎn)焊鉗的彬架式點(diǎn)焊設(shè)備可以在工作臺(tái)上移動(dòng)同時(shí)點(diǎn)焊頂蓋兩側(cè)的蒙皮。

外側(cè)蒙皮與頂蓋骨架點(diǎn)焊完畢后在外側(cè)蒙皮的邊緣涂刷導(dǎo)電密封膠。這時(shí)將中間蒙皮放置在頂蓋骨架蒙皮的兩端由夾緊機(jī)構(gòu)夾緊在液壓缸的作用下對(duì)中1}}}蒙皮進(jìn)行拉伸。拉伸到一定程度后點(diǎn)焊機(jī)將中間蒙皮點(diǎn)焊在頂蓋骨架上。

在點(diǎn)焊部位施焊前首先應(yīng)除銹打磨去掉防銹底漆然后進(jìn)行點(diǎn)焊密封膠的涂布。常用的點(diǎn)焊密封膠是以丁苯橡膠、丁基橡膠為基體或以聚醋樹(shù)脂為基體酉己制的。

由于頂蓋外側(cè)蒙皮與中間蒙皮搭接處涂有導(dǎo)電密封膠可以防止組焊后的頂蓋蒙皮漏水提高蒙皮的抗腐蝕能力。并且導(dǎo)電密封膠具有良好的導(dǎo)電性對(duì)點(diǎn)焊不產(chǎn)生不良的影響。

第四節(jié)薄板的張拉彎曲成形工藝

一、薄板張拉彎曲成形時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)和分布

張拉彎曲成形的方法基本上可以分為兩大類:

(1)薄板彎曲后再施加張拉力的張拉彎曲成形

(2)薄板在施加張拉力的狀態(tài)下彎曲并在彎曲過(guò)程中進(jìn)一步增加張拉力的張拉彎曲成形

二、影響張拉彎曲成形的各種因素

薄板張拉彎曲成形時(shí)除了考慮張拉