浅谈客车侧围蒙皮生产工艺 - 图文

浅谈客车侧围蒙皮生产工艺

宋强

前言

客车侧围蒙皮是客车车身外表面展示客车品质和外观美化及造型重要平台，其表面平整度决定了客车品质和车身外型造型的效果，高质量的侧围蒙皮可有效提高车身密封、降噪、车身强度等车身性能，客车侧围蒙皮生产在客车整车制造中均属于重点生产工序。 蒙皮结构方式 侧围应力蒙皮

应力蒙皮即是将与侧围骨架相对应大小蒙皮，以对接或搭接的方式通过铆接和焊接手段，将蒙皮与骨架固定在一起，共同承受车身载荷。

特点是蒙皮与骨架共同参与承载，因而可以适当降低车身骨架强度，减轻重量。

缺点是侧围蒙皮的平整度不好，不够光滑、不够平顺。焊接时因为有热变形，会产生蒙皮的松动现象，增加了车身噪声。

在现客车生产工艺中，应力蒙皮已采用冲压蒙皮取代了原平板分块蒙皮，以达到适应产品结构，增加蒙皮结构强度，减少焊接变形的目的； 侧围预应力蒙皮

预应力蒙皮即是以张拉或加热等方法使蒙皮内部产生预拉应力后，通过铆接或焊接等手段将蒙皮与骨架固定在一起并保持蒙皮中的预应力。

特点：预应力蒙皮不参与承受载荷，只是在骨架外表面起装饰作用，由于蒙皮受到拉应力，垂直于蒙皮的刚度得以提高，从而降低车身蒙皮在行驶中的振动噪声且蒙皮表面光滑平顺、平整度高。 蒙皮应用材料 1、冷轧钢板

在客车和生产工艺中，1.0mm冷轧钢板得到广泛应用，其拉延、成形、焊接等各项机械加工性能都很出色，但由于其本身耐腐蚀性能较差，作为客车外蒙皮材料必须进行严格的防腐处理。 2、镀锌钢板

镀锌钢板相对冷轧钢板，具用等同的拉延、成形、焊接等各项机械加工性能，其自身耐腐蚀能力是冷轧钢板的1倍以上，在传统客车生产工艺中采用镀锌钢板可减少涂装作业工序，从而简化生产流程，降低成本，提高生产效率及产品防腐质量。 3、铝板、不锈钢板

在生产材料中，铝板和不锈钢板具有良好的强度和极高的耐腐蚀性，但由于

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其本身原材料成本价格较高，以及其焊接性能等原因，限制了不锈钢板和铝板在客车侧围蒙皮生产方面的应用。 侧围蒙皮张拉工艺参数确定

侧围蒙皮张拉量（△L）的参数确定是张拉工艺参数的关键项。

依据低碳钢拉伸图（F-△L曲线）和胡克（Hookc）定律，如图所示，低碳钢板拉伸状态下张拉力（F）和张拉量（△L）及应力（δ）和应变（ε）在弹性极限（比例极限）状态时的相对关系，可得出侧围蒙皮在组装后，欲在蒙皮内部保持最大弹性拉应力，即侧围蒙皮达到弹性极限（比例极限）时的张拉力和张拉量相对应数值，而此时的张拉力（F）和张拉量（△L）就是侧围蒙皮张拉作业需确定的工艺参数。

F

(F)强度极限δbδefc强度极限δb

cbadedf(δ)屈服极限δ比例极限δsP（ba屈服极限δ比例极限δsP（δe）δe） O

(l)△△lO(ε)ε应力-应变曲线（δ-ε）

拉伸曲线（F-△L）

张拉量参数

依上述条件，假设我们选用的客车蒙皮外形尺寸为10000X700X1（mm），钢板材质为Q235，Q235钢板比例极限应力为δp=196Mpa，弹性模量E=2X105 Mpa，

根据胡克（Hookc）定律：δ=E Xε δ—正应力（δ=δp），ε—正应变 即

196ε= = 2X10δpE5= 0.98X10-3 ≈1X10-3 即侧围蒙皮正变形达到1X10-3（mm）时，Q235钢板内正应力达到材料的比例极限值。

按我们选用的侧围蒙皮尺寸10000X700X1（mm），其蒙皮伸长量为： △ L=L Xε=10000X1X10-3 =10（mm） 张拉力参数

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根据胡克（Hookc）定律：δ=E Xε；δ=F/A 可得：F=E XεX A

将弹性模量E=200X103 Mpa；正应变ε=1X10-3mm；蒙皮截面积：700X1=700 mm2 ；

代入上式得：

F = 200 X103 X 1 X10-3 X 700 = 140KN = 14.3 T

即所选用侧围蒙皮欲达到弹性极限状态，其张拉设备张拉力需达到14.2 T。 客车蒙皮张拉工艺方式选择

侧围蒙皮张拉工艺现生产中主要有冷张拉法和热张拉法，热张拉法可分为火焰加热张拉和电加热张拉两种方式。 冷张拉工艺

冷张拉是指侧围蒙皮在常温下通过机械力的作用，使侧围蒙皮达到工艺参数要求，再通过铆接、焊接或电阻点焊方式将蒙皮与骨架固定在一起的作业方式。

现生产中一般采用机械张拉架，其工艺过程是：将经过校平、辊压成形的侧围蒙皮，一端通过焊接等方式固定在车身骨架立柱上，另一端固定在机械张拉架进行牵引张拉（如图所示），在达到1‰工艺伸长量要求

后，将蒙皮与车身骨架进行封焊，中间部分间断焊接固定，完成整个张拉作业过程。

机械张拉架张拉特点是工艺过程简单，操作方便，对作业人员技能水平要求不高，只要保证按工艺规范作业，即可获得较高品质和产品质量。其缺点是车身骨架承受张拉反作用力，但由于车身骨架自身刚度有限，进而使工艺伸长量达不到要求，致使张拉蒙皮预应力效果不甚理想。

为达到理想的张拉效果，较大的客车厂家采用液压张拉机设备进行侧围蒙

皮张拉作业（如图

所示），其工艺过

液压张拉机 机械张拉架 程是：将经过校

平、辊压成形的侧围蒙皮在液压张拉机两端夹具中固定并夹紧，启动液压拉伸机

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构进行蒙皮张拉作业，在达到1‰工艺伸长量要求后，关闭液压拉伸机构，再启动两侧推进机构将侧围蒙皮推向车身骨架并与车身骨架贴合，启动升降调整机构调整好蒙皮与骨架高度，将蒙皮与骨架进行封焊，中间部分间断焊接固定，完成整个张拉作业过程。

其特点是设备操作方便，工艺过程简单，对作业人员技能水平要求不高，张拉后蒙皮预应力满足工艺要求，板面平整易控制，车身骨架不承受张拉作用力，对车身结构影响小。其缺点是需增加侧围蒙皮长度300~500mm。 热张拉工艺 火焰热张拉工艺

火焰热张拉工艺主要采用氧乙炔气或液化天然气等气体配合适当的喷枪对侧围蒙皮进行加热，其工艺过程同机械张拉相近，即将经过校平、辊压成形的侧围蒙皮，一端通过焊接等方式固定在车身骨架立柱上，另一端固定在牵引拉紧装置上，使蒙皮处于拉紧状态，此时对蒙皮进行火焰喷烤加热，使蒙皮膨胀，在达到工艺伸长量要求后，在热膨胀状态下，将蒙皮与车身骨架进行封焊，中间部分间断焊接固定，完成整个张拉作业过程。

其特点是火焰加热可获得较大的膨胀变形，封焊后，蒙皮内可获得较大的预拉应力。缺点是在实际作业时，火焰加热很难保证蒙皮在加热过程中蒙皮各部均匀加热，使蒙皮各部膨胀量不均匀，产生难以消除的变形，影响蒙皮表面品质。且对作业人员操作技能水平要求较高。 电加热张拉工艺

电加热张拉工艺是通过低电压、大电流、大功率的电源来加热蒙皮，其工艺过程与火焰加热张拉基本相同。

其特点是相对火焰加热蒙皮受热均匀，张拉后蒙皮板面平整，蒙皮内可获得较大预拉应力，相对其它作业方式作业时间短，生产效率高。其缺点是作业过程能耗高，受周围气候等环境因素影响大，对作业工人操作技能水平要求较高。

综上所述，现客车侧围蒙皮张拉工艺几种方式相对比，应用侧围蒙皮液压张拉机械设备进行客车侧围蒙皮张拉作业可得到较高品质侧围蒙皮，且设备操作方便，工艺过程简单，对员工技术技能水平要求不高，此蒙皮张拉生产工艺方式被众多客车企业用于高档客车侧围蒙皮张拉作业。 结束语

客车侧围蒙皮生产工艺方法很多，作为客车生产厂需从所生产产品结构出发，结合厂家工艺能力、员工技能水平等情况，选用适合的蒙皮材料，综合选用蒙皮结构方式和张拉工艺方式，同时通过对蒙皮、骨架精度和焊接工艺的控制，可获得较高品质客车外观质量。

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