非全沖壓外蒙皮中巴的車身制作工藝

劉永祥

非全沖壓外蒙皮中巴的車身制作工藝

劉永祥

廈門金龍旅行車有限公司

論述了在客車制造企業中占有重要地位的中小型客車其非全沖壓件外蒙皮的車身制作工藝。結合技術和資金投入的不同，剖析了客車制造企業不同特點的車身外蒙皮開發模式，并舉例說明。

中巴；全沖壓外蒙皮；非全沖壓外蒙皮；車身制作工藝

中巴，特指車長范圍為5 900~7 200 mm且發動機前置的中小型客車，它一般配置司機門和后行李倉門，其座位數一般為17~23座。該系列的旅游、客運及公交用車，在整個客車領域占有突出的地位。據統計，中巴車約占客車保有量的近三成比例，其重要性可見一般。

1 非全沖壓外蒙皮中巴車身的特點

中巴的車身結構，按照其內外蒙皮的材料,大體分為全沖壓件車身和非全沖壓件車身2種。非全沖壓中巴的車身，其外蒙皮為部分或全部沖壓件，內蒙皮為部分沖壓件，車身主要框架結構通常為矩形管采用二氧化碳保護焊焊接而成。因為矩形管的成型及拼焊工藝相對成熟，故其開發制作工藝難點在車身外蒙皮。

在車身造型一致的前提下，一般衍生出6 m和7 m（或7.2 m）兩個長度系列的車身，其生產工藝相同，可焊裝共線。

相對全沖壓件點焊而成的車身，非全沖壓外蒙皮中巴的沖壓模具及點焊夾具投入數量少，工藝生產難度小，產品投放市場時間快（一般開發周期不到一年）。總體上看，其投資少見效快，所以為國內大多數客車廠開發新品時所采用。

2 非全沖壓外蒙皮中巴（以下簡稱中巴）車身外蒙皮制作形式

根據各客車廠的實際情況，在確定開發一款新型的中巴后，其車身外蒙皮制作工藝大體有以下幾種形式：

⑴車身外蒙皮為全沖壓件；

⑵車身外蒙皮前后圍為玻璃鋼件，其余外蒙皮為沖壓件；

⑶車身外蒙皮的前后圍為玻璃鋼件，其余外蒙皮可選沖壓件、鋁合金件（門總成為主）、張拉蒙皮、滾壓件或自制件；

⑷除部分外蒙皮為沖壓件（如司機門）外，其余外蒙皮為玻璃鋼件，乘客門可選鋁合金、沖壓件或玻璃鋼件；

3 中巴外蒙皮為沖壓件的開發或選型

相對車身外蒙皮為滾壓件、張拉蒙皮或玻璃鋼件，外蒙皮確定為沖壓件，其制作工藝難度系數大大增加。

3.1 沖壓件外蒙皮為全新開發

例如，我公司于2005年全新開發的6606小馬可波羅車型，外形尺寸為長×寬×高=5 980×2 050×2 740，標配17座（圖1）。

圖1 金旅6606小馬可波羅

其流線型大傾角的整車造型在小型客車中別具一格，它的誕生標志著6 m前鼻車在我公司開創了全新開發的先河。

6606外蒙皮開發的沖壓件主要有：側圍板、A柱、前頂、中頂、后圍、司機門及乘客門。

因為沖壓模具費用投入巨大，投資風險也同時并存，一般由客車廠與模具廠協商雙方投入的比例。

3.2 沖壓件外蒙皮選用其它公司成熟的沖壓件

這為許多客車廠采用的一種模式。它的優點是客車廠無須在沖壓件模具（是一筆不菲的費用）上進行投入，直接選用現成沖壓件即可（前提是供方無相關協議約束）。而作為投資方的公司可出售（出租）模具給沖壓件廠，或者直接沖壓生產，在模具或沖壓件上取得收益。

國內目前較有影響力的中巴車型代表，如江蘇張家港金鴻順的阿爾特（考斯特）車身全沖壓件，江蘇揚州宏運的6728/6608外蒙皮沖壓件。前者的沖壓件席卷了中國的主要客車廠，歷經10余年經久不衰，到現在還有知名客車廠新購并投資生產；后者的沖壓件也批量進入了如金龍體系的客車生產企業，其年銷售量也令投資方“喜笑顏開”。

4 中巴外蒙皮為沖壓件的車身制作工藝

中巴外蒙皮沖壓件確定后，客車廠工藝設計人員需圍繞其產品特點、車身表面焊點要求等確定沖壓件的后續制作工藝。分總成焊接工藝大體有2種：一為點焊，二為二氧化碳保護焊。

4.1 點焊工藝

各沖壓散件點焊為分總成，是一種較為合理的焊接工藝（小車基本如此）。但為保證產品尺寸，需設計制作點焊夾具，配置一定數量的懸掛點焊機（為此，還必須在車間安裝點焊用珩架、循環冷卻水塔或水箱、大功率變壓器等），其投資數額較大，但焊接質量和車身表面質量高，對后續的涂裝生產有益。

而且，針對某些車身分總成，除了外蒙皮為沖壓件，其內部骨架或內蒙皮也同為沖壓件，在夾具定位可靠和夾緊有力的前提下，雙面點焊成為不二的選擇（否則基本無法保證產品質量）。例如阿爾特的前圍板分總成，司機門分總成。

點焊夾具根據客車廠的實際，一般分為委托專業夾具公司設計制作，以及由客車廠自制2種。前者較正規，設計規范，夾具零部件由專門機加（數控）設備完成，后者的規范性相對前者差些，自行設計夾具圖紙，除部分機加件外，其它零部件自制為主。在制件精度尺寸保證、使用壽命等方面，前者優于后者，但投入也相對較大。

4.2 二氧化碳保護焊工藝

采用二氧化碳保護焊焊接各沖壓件，針對中巴外蒙皮而言，不是一種好的工藝，但如果在沖壓件產品開發時已被考慮，也會是一種最經濟合理的工藝方案。

譬如揚州宏運的6728前風擋四周的沖壓件，包括左右前立柱外板、前圍板和前頂各一片，根據產品特點，在其前圍矩形管骨架分總成定位準確的前提下，前圍板可直接在骨架上定位：高度及前后方向上，沖壓成型的上下止口需沿形貼合前風窗下橫梁，左右方向上，中心分兩邊即可。因前圍板高度方向尺寸跨度并不大（中心處約300 mm），并不需要沖壓件骨架進行加強，所以，其外蒙皮直接貼骨架，其余左右前立柱外板和前頂沖壓件在基本貼合A柱和前風窗上橫梁的前提下，按照前擋風樣架準確定位。這樣6728的前風窗四周沖壓件就得到了可靠的定位，在4條交接縫上進行二氧化碳保護焊或銅焊，可完成前圍上部的車身制作。

這樣的焊接工藝，焊裝得到了滿足要求的車身，同時省卻了焊接夾具、點焊設備和相關設施的大投資，無疑是一種經濟合理的工藝方案。

5 中巴外蒙皮為玻璃鋼件的車身制作工藝

相對沖壓件外蒙皮，玻璃鋼外蒙皮具有投資小、見效快的特點，但其缺點也是明顯的：⑴純手工制作，人為因素、天氣因素、材料因素等都會影響產品質量；⑵配件承受外力很小，焊裝制作時要格外小心。玻璃鋼件如有問題只能干磨（外凸時）和手工修補（內凹時，干后再修磨），影響整個車間環境質量，故環保性較差；⑶玻璃鋼制件使用時間稍長即存在易變形的趨勢；⑷在車輛運行過程中，玻璃鋼外蒙皮不能被碰撞，即使是輕微碰撞就會產生開裂而不得不更換（如果為沖壓件則可鈑金修復）。

5.1 玻璃鋼外蒙皮的適用范圍

玻璃鋼外蒙皮一般常制作為前圍蒙皮總成和后圍蒙皮總成，個別樣車或小批量生產的中巴，也將側圍蒙皮確定為玻璃鋼件。

5.2 玻璃鋼外蒙皮固定在矩形管骨架的制作工藝

玻璃鋼外蒙皮固定在矩形管骨架上一般采用鉚釘鉚接的制作工藝，根據鉚接面是車身外表面還是內表面，鉚接后續的制作方式和產生的車身表面效果均不同。

5.2.1鉚接面為車身外表面

典型斷面結構見圖2。

圖2 鉚接面為外表面的玻璃鋼外蒙皮制作工藝

側圍矩形管和后圍矩形管拼焊處設計有5mm的臺階差，用于玻璃鋼的安裝和鉚釘固定，完成后在工序二進行玻璃鋼的修補，后續再打磨處理。在玻璃鋼修補處因為鈑金和玻璃鋼的熱膨脹系數不同，在寒冷地區易存在油漆開裂的高隱患。

5.2.2鉚接面為車身內表面

典型斷面結構見圖3。

圖3 鉚接面為內表面的玻璃鋼外蒙皮制作工藝

側圍矩形管和后圍矩形管拼焊處不再存在臺階差，玻璃鋼外蒙皮在鉚接面處設計有臺階，鉚接面為車身內表面，其表面的制作問題不再影響車身外表面，A處棱線由產品模具直接完成，A—B處的型面無須玻璃鋼修補而帶來后續問題。最后鈑金與玻璃鋼形成的8~10 mm工藝縫，可由總裝打添縫膠實施填補。這種結構，大大減少了此處油漆的開裂現象。

6 發展趨勢及思考

在中國廣大的道路運輸市場，中巴車的需求是非常巨大的。一般來說，造型中庸穩重，曲線光順流線，整車（底盤）可靠性良好，能緊跟市場變化需求的中巴車，其市場生命力將較強。

在中巴的車身結構設計和制作上，采用全沖壓的內外蒙皮（類似轎車工藝，需大量的點焊夾具）是最高境界，但這可能需要數年或者數十年的設計和試驗，以及非常巨大的投資。這是強大的汽車公司所努力的方向，其成功的車型是行業的標桿。

采用全沖壓外蒙皮+骨架為矩形管的結構，是中巴車身設計和制作的次高境界，也是目前國內許多客車廠努力的方向。同樣，其車身沖壓件的設計與開發，點焊夾具的設計與開發，也將考驗客車廠（沖壓件開模廠）的水平和實力。

國內采用內外蒙皮全沖壓制作的中巴車型，如依維柯、全順、豐田柯斯達，基本都是合資引進世界知名汽車公司產品。而采用全沖壓外蒙皮+矩形管骨架的車身結構，主流客車廠有自己的產品，但以“拿來主義”、仿制+改型為主，真正自行研發并市場認可度高的產品并不多。仿制的典型例子，數豐田公司1993年推出的第三代考斯特，以及其于2007年推出的新“小改款”考斯特，目前國內眾多客車廠依舊在生產（全沖壓外蒙皮+矩形管骨架），且市場持續看好。而且，最近一兩年又有一些知名的客車“新加入”。

中國客車在世界的影響力在逐年增加，包括“三龍一通”在內的國內一流客車廠在大巴領域的成就舉世矚目，但在全沖壓或非全沖壓外蒙皮中巴車型車身設計和制作方面，卻無與豐田“柯斯達”相抗衡的產品，仍然停留在向其“無限”逼近的設計理念中。假如豐田公司哪一天推出了全新的“柯斯達”，國內眾多的客車企業，那又將何去何從呢？

我們研究中巴車外蒙皮的制作工藝以及相關設計，最終目的是希望國內主流的客車廠，拿出魄力和勇氣，正視差距，在車型和車身設計上追趕世界先進的中巴產品，敢于和善于投入，包括人員投入、時間投入、工裝設備投入等等，使中國的自行設計的中巴產品（不是仿制和改款仿制）有朝一日能與豐田的“柯斯達”相抗衡！

Body Process of Non-full-stamping Parts of Outer Skin of Mini and Medium-sized Bus

Liu Yongxiang

(Xiamen King Long Van Co., Ltd., Xiamen 361006, China)

The main body production techniques of non-full-stamping parts of outer skin of mini and medium-sized bus are elaborated. The mini and medium-sized bus occupies an important position in bus manufacture. Referring to the difference between technics and funds, the characteristics of different development models of the body skin in manufacture are analyzed with examples.

medium-sized bus; full-stamping parts of outer skin; non-full-stamping parts of outer skin; body production technique