客車車身側邊蒙皮制造工藝淺談

唐學幫 王曙道

（1.桂林航天工業高等?？茖W校 廣西 桂林 541004；2.桂林大宇客車有限公司 廣西 桂林 541003）

客車車身側邊蒙皮通常是1mm厚的Q235薄鋼板或鍍鋅鋼板，是客車的一個重要組成部件，不僅關系到車身的整體剛度、強度，而且直接影響到整車的表面質量和外觀造型。因此，國內外客車制造廠都特別重視客車蒙皮制造工藝的研究。傳統的客車蒙皮裝配多采用機械張拉工藝，按蒙皮受拉時的溫度狀態，可將蒙皮張拉工藝分為冷張拉工藝和熱張拉工藝兩大類。近年來，由于客車表面質量和外觀造型要求的提高，客車側邊蒙皮輥壓成型工藝成為了當今客車側邊蒙皮制造工藝的發展趨勢之一。本文針對目前國內外客車蒙皮制造的相關工藝進行簡單的論述。

1 機械直接冷張拉工藝

冷張拉工藝又可分為機械直接張拉工藝和機械二次張拉工藝。

1.1 直接張拉工藝

機械直接張位工藝采取在骨架上冷拉的工藝，其過程是將開卷校平的蒙皮的一端焊在骨架一側的立柱上，另一端用油缸以骨架為支撐進行牽引，待蒙皮繃緊后后將其上、下邊緣通過斷續焊的方式分別與車身骨架上的窗下縱梁、腰梁拼焊在一起，由于焊接殘余應力的存在，蒙皮在拼接部位會出現波浪形焊接變形。另外，由于張拉反作用力由客車車身骨架承擔，受骨架剛度限制，所能實現的張拉力小，難以產生拉伸變形，蒙皮的平直度很不理想，鼓動噪聲也較大，車輛使用一段時間后蒙皮易松動。還有，采用直接張拉工藝易使客車車身骨架產生變形，從而影響車門、窗框裝配和整車性能。

1.2 預張拉工藝

該工藝先將蒙皮定位夾緊到一次張拉架（預張拉架）上，進行第一次張拉，將蒙皮拉伸到超過材料的屈服極限，產生塑性變型；接著將經第一次張拉后蒙皮定位到車身骨架上，用機械式張拉工具進行第二次張拉，使其張拉延伸率約為蒙皮長度的1/1000，此時將蒙皮上、下邊緣通過斷續焊的方式分別與車身骨架上的窗下縱梁、腰梁拼焊在一起[1]。蒙皮采用預張拉工藝，其張拉力不受車身骨架剛度的限制，所能實現的張拉力較大，蒙皮平直度及鼓動噪聲有所善，但該工藝實施起來費時、費力，且蒙皮在拼接部位會出現的焊接變形還是無法消除。

2 電加熱張拉工藝

該工藝以蒙皮鋼板作為導電體，將蒙皮一端預先焊在客車骨架上，另一端用張拉工具（如氣缸、螺桿或油缸等）始終施加一個恒定的拉力（100kgf～120kgf）,同時對蒙皮進行電加熱，蒙皮受熱后迅速雙向伸展，達到一定的伸長量后再點焊其余三邊。冷卻之后，依靠鋼板的熱脹冷縮特性，達到鋼板與整車的相互預拉伸效應─殘余拉應力效應，有效地提高了蒙皮表面質量及整車剛度，降低了行車噪聲。但采用電加熱張拉工藝也存一些問題:首先，能耗較多，裝機一般需40kVA左右，除生產使用中的能耗費用外，一次性的增容費就需數萬元；其次，勞動條件惡劣，工人須面對熾熱的鋼板操作，不能采取降溫措施，這在我國南方（尤其是夏季），操作者不太愿意使用，客觀上會對品質和效率產生不利影響；再次，由于蒙皮各部位間受熱與散熱條件差異大，難免出現溫差，導致膨脹不均勻，又不易掌握與控制，焊接冷卻后，可能在蒙皮的局部形成過大內力，車輛運營一段時間后蒙皮會出現“松弛”現象，產生鼓動噪聲[2]。另外，蒙皮在拼接部位會出現的焊接變形仍然無法消除。

3 輥壓成型工藝

圖1 側邊蒙皮輥壓成型

圖2 傳統工藝與輥壓成型工藝對比

客車車身蒙皮輥壓成型工藝是利用輥壓成型設備將蒙皮輥壓成型，如圖1所示，再將輥壓成型后的蒙皮焊裝到車身骨架上。與冷張拉和熱張拉等傳統工藝相比，主要優點在于蒙皮與骨架的焊接部位不外露，焊接部位的變形不影響到外部蒙皮的平整度，如圖2所示。蒙皮輥壓成型工藝有效地提高了車身表面質量并減少刮灰量，降低生產成本，同時可以實現車身蒙皮下邊緣的大弧度造型需要，該工藝是當今國內外客車技術與工藝的發展趨勢之一。

4 結束語

傳統的客車蒙皮制造工藝存在平直度不理想，鼓動噪聲較大，焊接后蒙皮外表波浪變形諸多缺陷。輥壓成型工藝能夠較好地解決此類問題，但客車蒙皮輥壓成型設備的設計與制造精度要求較高，充分地實現該工藝有一定的難度，希望同仁們共同致力于該領域的研究與應用。

［1］宋晶.JS6111客車側圍蒙皮張拉工裝的改進[J].客車技術與研究，2003（4）.

［2］楊雨人，陳作式.客車車身張拉強化蒙皮工藝實用探討[J].客車技術與研究，1998（3）.