客車方向機支架裝配焊接精度保證裝置的研究與開發(fā)

高建路

（聊城中通輕型客車有限公司，山東 聊城 252024）

引言

隨著社會與經(jīng)濟的發(fā)展，科學(xué)水平的進步，人民的生活水平得到不斷提高，外出旅游是大部分人提高生活質(zhì)量的主要選擇。但因多數(shù)旅游景點多在山區(qū)或山村，火車、動車、高鐵往往不能直接到達，自駕游費用高，路線不熟、門票高，造成旅游十分不便，所以乘座客車組團游成為最佳選擇。

但是，客車生產(chǎn)是勞動力密集型和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，在當前產(chǎn)量不大、種類較多的情況下，生產(chǎn)的主要勞動力是工人，而非機器人，所以，人工的偶然性和隨機性給制造精度和尺寸一致性提出了較大的挑戰(zhàn)，往往由于裝配焊接精度原因，在最終車輛下線前的方向盤管柱裝配環(huán)節(jié)的過程中，出現(xiàn)方向盤左或者右平面偏斜，方向盤管柱向左或者右偏離軸線，前或者后偏離軸線，引起駕駛工作強度、方便性、外觀美觀性和施工方便性，最終影響客車的正常使用和駕駛員的舒適性。

目前，客車方向機支架裝配焊接精度是通過工人的手工測量來保證的，方向機支架是空間的，它與地板架的平行度、髙度、前后位置、左右位置等不易同時保證。

上述常用的控制方法存在如下弊端：方向機支架位置的全部尺寸不能一次保證和測量到位，測量精度的高低和尺寸的一致性直接決定于施工工人的仔細程度和責任心一旦工人的情緒變化，或者工人請假換人施工。加上測量后再焊接時沒有剛性固定，極易變位，造成焊接精度變低，所以過程質(zhì)量不易得到保證和控制。

1 客車方向機支架裝配焊接精度保證裝置

1.1 思路與原則[1]

使用裝置時要求無需測量，一次性放置、定位，解決全部空間尺寸形位的定位，緊固定位。

在焊接時，要求不能變動位置，不僅生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性高，不受工人各種變化的影響。

裝置設(shè)計要求合理，結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，制造成本低廉，適合大批量生產(chǎn)與應(yīng)用。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

客車方向機支架（如圖1所示）裝配焊接精度保證裝置[2]，如圖2，應(yīng)包括一個豎直設(shè)置的、呈矩形的結(jié)構(gòu)框架012，結(jié)構(gòu)框架012的一側(cè)設(shè)置一個縱向限位機構(gòu)013和一個橫向限位機構(gòu) 011，相對應(yīng)的另一側(cè)上設(shè)置一個縱向限位機構(gòu)013，結(jié)構(gòu)框架012的頂端設(shè)置兩個用于插入到方向機支架孔的定位銷[3]，一個定位銷040固定設(shè)置在結(jié)構(gòu)框架012頂端，另一定位銷設(shè)置在一個翻轉(zhuǎn)鉸鏈015上[4][5]。

圖1 客車方向機支架結(jié)構(gòu)位置

縱向限位機構(gòu)013為一個短鋼，縱向限位機構(gòu)水平設(shè)置在車身前端與所述結(jié)構(gòu)框架之間，兩個縱向限位機構(gòu)的一端設(shè)置在結(jié)構(gòu)框架上邊的兩端處，同時用于控制結(jié)構(gòu)框架 012在車內(nèi)地板上的前后位置。

橫向限位機構(gòu)011水平設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)框架與車身側(cè)邊的一個梁之間[6]，用于控制結(jié)構(gòu)框架在車內(nèi)地板上的左右位置[7]，同時用于控制結(jié)構(gòu)框架012在車內(nèi)地板上的左右位置。

在所述結(jié)構(gòu)框架012底端兩個角到所述翻轉(zhuǎn)鉸鏈015處各設(shè)置一個傾斜支桿。

圖2 客車方向機支架裝配焊接精度保證裝置外形圖

其中，在所述結(jié)構(gòu)框架012的底端的下表面豎直設(shè)置兩個防傾倒機構(gòu)014。

防傾倒機構(gòu)014為U型角鋼，該角鋼穿在車身地板骨架030上的板形支撐件上，如圖3，在整個定位及焊接過程中，控制整個結(jié)構(gòu)框架012在工作時，保持站立狀態(tài)，保證防傾倒機構(gòu)014的位置及形狀不變化。

圖3 本裝置使用狀態(tài)時的仰視圖

結(jié)構(gòu)框架012的高度與安裝在車架上方向機支架的高度相同，結(jié)構(gòu)框架012的寬度依據(jù)結(jié)構(gòu)框架的強度和方便性設(shè)計45。

翻轉(zhuǎn)鉸鏈包括固定座和旋轉(zhuǎn)座，固定座固定在所述結(jié)構(gòu)框架上，翻轉(zhuǎn)座活動固定在固定座上，一個定位銷活動安裝在翻轉(zhuǎn)座上。

將翻轉(zhuǎn)鉸鏈015和定位銷孔040焊接在結(jié)構(gòu)框架上[8][9]。

1.3 具體使用方法

在方向機支架焊接裝配前，將該裝置放在車內(nèi)，并使該裝置的防傾倒機構(gòu)穿入車身地板骨架的固定板內(nèi)，保證各限位機構(gòu)到位，使方向機支架孔對準一個定位銷，此定位銷從方向機支架的左側(cè)穿入到方向機支架孔內(nèi)，閉合翻轉(zhuǎn)絞鏈，翻轉(zhuǎn)鉸鏈的翻轉(zhuǎn)座搭在車身上，使另一側(cè)的定位銷穿入到方向機支架孔內(nèi)，此時定位準備工作結(jié)束[10]，準備正式焊裝裝配工作了。

2 結(jié)論

自從該裝置應(yīng)用以來，以前手工焊接的不良精度問題徹底解決了，在焊接時，也起到了防止變形的目的，一次合格率達到了 100%。在焊接施工時，無需測量，就能保證尺寸精度，效率大大提高， 本裝置使用效果比較好，制造成本較低，操作容易，使用方便，性能可靠，完全達到了設(shè)計和使用要求，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益[11]，同時，對客車行業(yè)來說，具有較高的推廣價值。

參考文獻

[1] 喻凡.汽車動力學(xué)及其控制,北京機械工業(yè)出版社,2010.10,第 59頁.

[2] 陳文弟.客車制造工藝技術(shù),人民交通出版社,2008-12-01,第120頁.

[3] 劉波.汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)維修實例,科學(xué)技術(shù)文獻出版社,2008年 2月,第141頁.

[4] 董正身.汽車檢測與維修,機械工業(yè)出版社,2001.06,第26頁,第141頁.

[5] 趙熙元.建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊.北京冶金工業(yè)出版社.1995.10,第 26頁.

[6] 李和華.鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點設(shè)計手冊[M].北京.中國建筑工業(yè)出版社.1992.11,第 230 頁.

[7] 陳紹蕃.現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計師手冊[M],中國電力出版社出版:2010年01期,第111頁.

[8] 方泳龍.汽車控制理論與控制[M]北京國防工業(yè)出版社 2005.1,第68頁.

[9] 歐陽愛國.汽車技術(shù)實訓(xùn)[M].北京京理工大學(xué)出版社,2007.9,第36頁.

[10] 胥志剛.機翼裝配工藝分析支持系統(tǒng)研究與開發(fā).西北工業(yè)大學(xué);2003年,第30期.

[11] 劉強,王勻.汽車裝配工藝規(guī)劃及相關(guān)技術(shù)的探討[J].黑龍江科技學(xué)院學(xué)報;2001年02期,第28頁.