大中型客車六面體合裝技術及典型問題分析解決

摘要：主要介紹了大中型客車車身六面體的結構組成、制造工藝流程，以及合裝質量的控制過程，以8.5m新能源公交車為例，對合裝工位生產過程的工藝及相關問題進行了分析論述并提出解決方案。

關鍵詞：車架；焊接變形；六面體合裝

近些年來，在政府相關政策推動下，我國新能源汽車產業發展迅速，中車石家莊車輛有限公司把新能源客車列入重點發展新產業，投入了很大的人力、物力以及財力，建立新能源客車的生產條件，承攬并完成了107輛8.5m純電動公交的生產，生產工序涵蓋焊裝、涂裝、總裝及動態調試等全部工序。車體焊裝作為第一道工序，對整車質量有著重要影響，而六面體合裝作為焊裝大工序的第一工序，對車身產品質量有著決定性的影響。

本文以8.5m純電動公交車為例，通過梳理該車六面體合裝過程的技術工藝，列舉生產中暴露的一些問題，分析問題原因，從而尋找解決問題的方法以保證六面體合裝質量。

車身結構

大中型車身的承載結構一般可分為非承載、半承載及全承載式三種類型。2023年所生產的8.5m純電動公交車為全承載式車身，主要由車架、左/右側圍骨架（后簡稱側圍）、前/后圍骨架（后簡稱前后圍）及頂蓋骨架（后簡稱頂蓋）六大部分組成，俗稱“六大片”，如圖1所示。這六部分大都由矩形方管焊制而成，其中車架結構最為復雜。

車身六大片合裝作為焊裝第一道工序，對整車的質量起著至關重要的作用，合裝的質量直接影響著側蒙皮、艙門以及車體內飾的安裝質量。合裝分為五大總成合裝和六大總成合裝兩種形式，目前公司采用六大總成合裝，即將車架、側圍、前后圍及頂蓋六大片在合裝胎具上進行合裝，合裝胎具如圖2所示。

六面體合裝流程及關鍵項點

1.合裝流程

六面體合裝包含多個工序合工位，其基本流程為如圖3所示。

2.六面體合裝關鍵項點

要控制整車合裝后的質量，生產當中的每一步都應該嚴格按照工藝文件要求進行，無論是在合裝前還是在合裝過程當中，都應該多檢查、多測量，及時發現問題，避免將問題帶入下一工序。

在合裝過程中有很多檢查的關鍵項/點，這些關鍵項/點的尺寸需要嚴格按照工藝要求保證。關鍵項/點如下所述。

1）地板平面的平面度及各橫截面的高度偏差：地板面不平會導致地板鋪裝不平，存在高度差會使左右側圍安裝存在高度差，進而影響頂蓋的組裝。

2）在四面體合裝后需要對前部、中部以及后部腰梁處車體寬度和車體龍門對角線進行檢查，保證龍門對角線差（≤4mm）及車體寬度（≤3mm）在工藝范圍內，避免車體傾斜等問題，否則前后圍將無法安裝。

3）在安裝前圍時，儀表盤到地板上平面的距離（490mm），如果偏差過大則會影響到儀表盤的安裝。

4）在整形工位使用前風窗樣架檢驗前圍風窗尺寸（見圖4），避免在玻璃安裝工位出現縫隙過大或無縫。

5）側圍桿件弧度檢驗（見圖5），沿立柱方向用整體樣板檢驗不貼合間隙應≤2mm。車身兩側骨架外側面在窗上沿縱梁、腰縱梁、裙邊梁三處縱向在全長范圍內用長度為2.5m的直線樣板檢驗，不貼合間隙應≤2mm，并變化均勻。

6）檢驗側圍窗戶玻璃安裝止口的高度，止口高度與理論尺寸偏差（0～3）mm，防止出現在玻璃安裝時出現縫隙過大過小或無法安裝等問題。

7）保證乘客門尺寸，避免在安裝前圍時，強力組裝導致乘客門尺寸超出工藝范圍。

8）在加焊工位，嚴格按照要求對車體相關部位焊接作業，保證車體強度。

典型問題分析及解決

1.發現問題

1）車架與側圍安裝時立柱與橫梁之間配合不良。

2）總裝部分發現個別部件因缺少配件而無法安裝。

3）側蒙皮與側圍立柱之間的間隙過大。

4）龍門對角線偏差過大、車身寬度變小。

2.問題分析

1）在側圍與車架裝配時，發現側圍立柱與車架橫梁之間錯位，經過現場測量發現橫梁及立柱之間距離與圖樣不符，存在較大誤差。主要原因：一是生產廠家在制作時定位精度低導致橫梁之間距離失準，在焊接生產時產生焊接變形沒有進行校正就焊接支撐；二是運輸不當（見圖6）。

2）在合裝過程中除了六大片的焊接之外還有一級配電盒、預埋螺栓、埋板等小配件的焊接，與鐵路貨車圖樣識別不同，這些配件不出現在車架總成圖樣中，而是在電器布置圖樣當中，出現漏焊。

3）經過測量發現側圍有變形，個別地方直線度和平面度達不到要求，導致與蒙皮之間的間隙大。

4）四面體合裝以及加焊完成后，隨著焊接位置的冷卻會產生收縮，導致車體傾斜、龍門對角線偏差過大、車身寬度變小。

3.解決方案

1）第一，派駐人員進行駐場驗收，要求車架在焊接完成且校正后增加工藝支撐，對橫梁間距、車架平面度等逐項檢查；第二，尋找附近廠家，在運輸時最多雙層疊放，各接觸部位增加木墊塊，繩索捆綁牢固后運輸；第三，合裝前在檢測平臺上對來料檢測，基本要求：車架地板面的平面度偏差不超過3mm/m2，橫梁端部的直線度偏差≤3mm；腰梁直線度偏差≤2mm，弧度與樣板的不貼合間隙≤1.5mm，側圍總長偏差要求（3，+7）mm，玻璃安裝空間長度偏差要求（3，+7），止口高度過高的進行去高調整，其中（3，+7）即C（+7 +3），C為長度；車架選擇平整地面存放，最多雙層存放，側圍放入料架（見圖7）。

2）按照車型及安裝位置（車架、側圍、前后圍、后艙）對埋板及預埋螺栓進行梳理成表（計數），并發放至相應工位，在完成作業后照表對其逐一檢查；工位之間要加強互檢。

3）整形工位嚴格按照要求對各部分直線度、立柱弧度等部位修正，保證側圍平面度。使用火焰校正采用斷續圓點火燒（即中溫校正），當圓點發紅之后再用大錘敲擊，使得加熱區受擠壓，冷卻收縮后拉平，變形較大的部位要使用等離子切割后重新焊接。

4）對關鍵點增加工藝支撐，如在四面體合裝完成后對龍門對角線增加工藝支撐，同時利用正反絲杠對對角線進行調整，工藝支撐要在加焊結束后去除，避免加焊后產生的變形。優化焊接順序，減少因焊接順序引起的變形，在側圍與車架進行合裝時，從中間往兩邊進行焊接；頂蓋與側圍焊接時進行交叉焊接；焊接前后圍時從中間往兩邊交替進行。

結語

客車車身六面體合裝流程較多且較為復雜，包括了從六大片組裝焊接、車體小部件焊接等多個環節，通過以上解決方案，基本上能夠解決上述問題。在后續生產當中，通過應用上述解決辦法，并不斷優化，提高六面體合裝的質量，減少車身在六面體合裝過程中出現的上述問題，全面提高車身的合裝質量。

參考文獻：

[1] 陳文弟.客車制造工藝技術[M].北京：人民交通出版社，2002.

[2] 劉景華，劉俊.客車車身骨架合裝工藝[J].客車技術與研究，2005（2）：35-36.