大中型客车六面体合装技术

汽车   2025-01-14 20:00   北京  

近些年来,在政府相关政策推动下,我国新能源汽车产业发展迅速,中车石家庄车辆有限公司把新能源客车列入重点发展新产业,投入了很大的人力、物力以及财力,建立新能源客车的生产条件,承揽并完成了107辆8.5m纯电动公交的生产,生产工序涵盖焊装、涂装、总装及动态调试等全部工序。车体焊装作为第一道工序,对整车质量有着重要影响,而六面体合装作为焊装大工序的第一工序,对车身产品质量有着决定性的影响。


本文以8.5m纯电动公交车为例,通过梳理该车六面体合装过程的技术工艺,列举生产中暴露的一些问题,分析问题原因,从而寻找解决问题的方法以保证六面体合装质量。

车身结构

大中型车身的承载结构一般可分为非承载、半承载及全承载式三种类型。2023年所生产的8.5m纯电动公交车为全承载式车身,主要由车架、左/右侧围骨架(后简称侧围)、前/后围骨架(后简称前后围)及顶盖骨架(后简称顶盖)六大部分组成,俗称“六大片”,如图1所示。这六部分大都由矩形方管焊制而成,其中车架结构最为复杂。


车身六大片合装作为焊装第一道工序,对整车的质量起着至关重要的作用,合装的质量直接影响着侧蒙皮、舱门以及车体内饰的安装质量。合装分为五大总成合装和六大总成合装两种形式,目前公司采用六大总成合装,即将车架、侧围、前后围及顶盖六大片在合装胎具上进行合装,合装胎具如图2所示。


六面体合装流程及关键项点

1.合装流程

六面体合装包含多个工序合工位,其基本流程为如图3所示。

2.六面体合装关键项点

要控制整车合装后的质量,生产当中的每一步都应该严格按照工艺文件要求进行,无论是在合装前还是在合装过程当中,都应该多检查、多测量,及时发现问题,避免将问题带入下一工序。


在合装过程中有很多检查的关键项/点,这些关键项/点的尺寸需要严格按照工艺要求保证。关键项/点如下所述。

  1. 地板平面的平面度及各横截面的高度偏差:地板面不平会导致地板铺装不平,存在高度差会使左右侧围安装存在高度差,进而影响顶盖的组装。

  2. 在四面体合装后需要对前部、中部以及后部腰梁处车体宽度和车体龙门对角线进行检查,保证龙门对角线差(≤4mm)及车体宽度(≤3mm)在工艺范围内,避免车体倾斜等问题,否则前后围将无法安装。

  3. 在安装前围时,仪表盘到地板上平面的距离(490mm),如果偏差过大则会影响到仪表盘的安装。

  4. 在整形工位使用前风窗样架检验前围风窗尺寸(见图4),避免在玻璃安装工位出现缝隙过大或无缝。

  5. 侧围杆件弧度检验(见图5),沿立柱方向用整体样板检验不贴合间隙应≤2mm。车身两侧骨架外侧面在窗上沿纵梁、腰纵梁、裙边梁三处纵向在全长范围内用长度为2.5m的直线样板检验,不贴合间隙应≤2mm,并变化均匀。


  6. 检验侧围窗户玻璃安装止口的高度,止口高度与理论尺寸偏差(0~3)mm,防止出现在玻璃安装时出现缝隙过大过小或无法安装等问题。

  7. 保证乘客门尺寸,避免在安装前围时,强力组装导致乘客门尺寸超出工艺范围。

  8. 在加焊工位,严格按照要求对车体相关部位焊接作业,保证车体强度

典型问题分析及解决

1.发现问题

  1. 车架与侧围安装时立柱与横梁之间配合不良。

  2. 总装部分发现个别部件因缺少配件而无法安装。

  3. 侧蒙皮与侧围立柱之间的间隙过大。

  4. 龙门对角线偏差过大、车身宽度变小。


2.问题分析

  1. 在侧围与车架装配时,发现侧围立柱与车架横梁之间错位,经过现场测量发现横梁及立柱之间距离与图样不符,存在较大误差。主要原因:一是生产厂家在制作时定位精度低导致横梁之间距离失准,在焊接生产时产生焊接变形没有进行校正就焊接支撑;二是运输不当(见图6)。

  2. 在合装过程中除了六大片的焊接之外还有一级配电盒、预埋螺栓、埋板等小配件的焊接,与铁路货车图样识别不同,这些配件不出现在车架总成图样中,而是在电器布置图样当中,出现漏焊。

  3. 经过测量发现侧围有变形,个别地方直线度和平面度达不到要求,导致与蒙皮之间的间隙大。

  4. 四面体合装以及加焊完成后,随着焊接位置的冷却会产生收缩,导致车体倾斜、龙门对角线偏差过大、车身宽度变小。


3.解决方案

  1. 第一,派驻人员进行驻场验收,要求车架在焊接完成且校正后增加工艺支撑,对横梁间距、车架平面度等逐项检查;第二,寻找附近厂家,在运输时最多双层叠放,各接触部位增加木垫块,绳索捆绑牢固后运输;第三,合装前在检测平台上对来料检测,基本要求:车架地板面的平面度偏差不超过3mm/m2,横梁端部的直线度偏差≤3m m;腰梁直线度偏差≤2mm,弧度与样板的不贴合间隙≤1.5mm,侧围总长偏差要求(3,+7)mm,玻璃安装空间长度偏差要求(3,+7),止口高度过高的进行去高调整,其中(3,+7)即C(+7+3 ),C为长度;车架选择平整地面存放,最多双层存放,侧围放入料架(见图7)。


  2. 按照车型及安装位置(车架、侧围、前后围、后舱)对埋板及预埋螺栓进行梳理成表(计数),并发放至相应工位,在完成作业后照表对其逐一检查;工位之间要加强互检。

  3. 整形工位严格按照要求对各部分直线度、立柱弧度等部位修正,保证侧围平面度。使用火焰校正采用断续圆点火烧(即中温校正),当圆点发红之后再用大锤敲击,使得加热区受挤压,冷却收缩后拉平,变形较大的部位要使用等离子切割后重新焊接。

  4. 对关键点增加工艺支撑,如在四面体合装完成后对龙门对角线增加工艺支撑,同时利用正反丝杠对对角线进行调整,工艺支撑要在加焊结束后去除,避免加焊后产生的变形。优化焊接顺序,减少因焊接顺序引起的变形,在侧围与车架进行合装时,从中间往两边进行焊接;顶盖与侧围焊接时进行交叉焊接;焊接前后围时从中间往两边交替进行。

结  语
客车车身六面体合装流程较多且较为复杂,包括了从六大片组装焊接、车体小部件焊接等多个环节,通过以上解决方案,基本上能够解决上述问题。在后续生产当中,通过应用上述解决办法,并不断优化,提高六面体合装的质量,减少车身在六面体合装过程中出现的上述问题,全面提高车身的合装质量。

作者:王亮亮,马龙飞,刘玉成,高颂庆,魏少鹏,王楠


本文已在《汽车工艺师》杂志  
2024 年 第12期 “特别策划” 栏目    P12-P15发表。 

欢迎联系小编索取。 

图片来源摄图网  
编辑 ▎王琰 
审核 ▎于永初

广告合作 ▎   (微信同号)18240442679 付先生

金粉商城热门图书排行

金粉最爱图书排行

机械图书排行

生产管理排行

设计软件排行

  1. 《汽车工艺师》第一届青年编委会名单
  2. 想在《汽车工艺师》2025年度发表期刊文章,需要这么做
  3. 我国汽车产销总量连续16年稳居全球第一,2024全年汽车产销累计完成3128.2万辆和3143.6万辆

  4. 比亚迪新能源汽车“自供+外供”核心供应商汇总
  5. 全面剖析宁德时代(CATL)生产线,每个工序都不放过!
  6. 国内固态电池及工艺专利
  7. 国内多家车企背后庞大的汽车供应链,建议收藏!
  8. 汽车知识大全,一篇文章搞定,赶紧收藏!
  9. 宝马供应商培训资料

  10. 新能源汽车三电系统详解
  11. 新能源电池数字化工厂建设必要性及目标
  12. 比亚迪汽车DMi混动系统详解

汽车工艺师
汽车工艺师 ( auto1950 ) 是汽车制造领域优秀的数字传播平台。关注它,让你在汽车方面会更专业;关注它,你在汽车领域更容易成功!
 最新文章