CN110076521A - 一种用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法，包括开口与焊接顺序的改变、板材的涨拉、焊接工艺参数的优化，所述开口与焊接顺序的改变是指在外围板进行涨拉之前，在外围板上预先切割窗止口和立柱缺口，且不切割车体门口缺口，然后在使用板材的涨拉工艺进行涨拉。本发明实现车体外围板铺设平整度提升，工艺方法从根本上解决了目前造成覆盖板平整度不高的问题，在覆盖板安装过程中的工艺方法进行改进，利用本工艺方法生产的车体外部覆盖板平整度高，烤漆后无竖向一道道波浪纹，美观程度高，省时省力，用工人数和工时少，效率高，返修率降低至零。

Description

一种用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种车体外围板铺设工艺，具体是指一种用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法。

背景技术

众所周知，大型车体外部覆盖有大面积的覆盖板，对于一些具有线条结构或特异造型的车体外覆盖板，一般采用冲压处理，但是对于一些巴士类车体外部覆盖板很大面积是平面的覆盖板，理论上在生产过程中直接将外购的平板覆盖，并通过焊接等技术固定即可完成，但实际操作发现，并非如此。

大面积的平面覆盖板首先采购的平板自身的平整度存在误差，直接采用传统工艺焊接或螺钉锁紧等安装，局部出现凹陷或鼓包是常有现象，通常大型巴士的外部覆盖板需要用到拉伸机，将外购钢板拉伸后再固定，从而提供覆盖板的平整度。

随着人们对物质生活追求的不断提升，有的车体覆盖板外部采用烤漆工艺，利用传统的拉伸机进行铺设的外部覆盖板，在烤漆后能看到明显的一道道竖纹，并成小波浪状分布，美观程度低。

经过分析发现，影响车体外部覆盖板平整度的因素主要有两个，一是外围骨架总成的平整度，由于外部覆盖板是固定安装在外围骨架总成上，外围骨架的平整度直接影响外部覆盖板的平整度；二是焊接板材的质量和焊接过程中的工艺参数，焊接产生热量，若不经过研究和试验，采用传统的焊接，焊接后冷却导致局部变形，造成外部覆盖板平整度差，相对来讲，外围骨架的问题缺陷可以通过外围覆盖板的铺装工艺解决，所以能够解决外围覆盖板的铺装才是改变提升车体外围板平整度的关键。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术所存在的不足之处，提供一种用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法，该提升外围板的工艺方法适合于无大型预热拉板机设备的中小型企业，该类企业由于受到资金方面的制约，无法像大型客车生产商似的购买大型车体外围板拉伸机，只能通过工艺改进和设计，生产符合自己生产需求的简易设备，并实现车体外围板铺设平整度提升，工艺方法从根本上解决了目前造成覆盖板平整度不高的问题，在覆盖板安装过程中的工艺方法进行改进，利用本工艺方法生产的车体外部覆盖板平整度高，烤漆后无竖向一道道波浪纹，美观程度高，省时省力，用工人数和工时少，效率高，返修率降低至零。

本发明的技术解决方案是，提供如下一种用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法，包括开口与焊接顺序的改变、板材的涨拉、焊接工艺参数的优化。

作为优选，所述开口与焊接顺序的改变是指在外围板进行涨拉之前，在外围板上预先切割窗止口和立柱缺口，且不切割车体门口缺口，然后在使用板材的涨拉工艺进行涨拉。

作为优选，所述板材的涨拉为冷涨拉，所述板材的冷涨拉包括一次涨拉或/和二次涨拉。

作为优选，一次涨拉或/和二次涨拉使用的设备有一体式液压涨拉机械或分体式液压涨拉机械，当需要涨拉整平的外围板板材长度不大于6米时，采用一次涨拉，当需要涨拉整平的外围板板材长度大于6米时，采用二次涨拉。

作为优选，所述的一次涨拉步骤：

（1）将预先校平的外围板一端通过焊接固定在外围骨架一端的外围板固定架的立柱上；

（2）另一端通过液压涨拉机的夹紧装置固定在液压机械的拉伸支架上进行牵引，使得外围板受到涨拉达到与骨架贴合的状态；

（3）在外围板涨紧的状态下，将外围板焊接在外围骨架另一端的立柱上，即完成外围板的一次涨拉。

作为优选，所述的二次涨拉步骤:

（1）由于外围板板材尺寸较大，涨拉设备采用分体式液压涨拉机械，首先将校平的外围板一端通过液压涨拉机械拉伸支架上的夹紧装置固定,在分体式液压涨拉机械的固定拉伸支架上，另一端固定在涨拉机械移动拉伸支架上，进行第一次涨拉，第一次涨拉过程中外围板无需与车体的外围板骨架连接，第一次涨拉程度要求是外围板超过其屈服极限，产生塑性形变为止，完成第一次涨拉；

（2）然后卸下完成第一次涨拉的外围侧板的一端与车体的外围骨架上的立柱进行焊接固定，另一端紧固到涨拉机械的拉伸支架上，进行二次涨拉，使得外围板受到涨拉达到与骨架贴合的状态，二次涨拉量一般为外围板总长度的0.05-0.1%；

（3）涨拉完成后在外围板涨紧的状态下，将外围板与外围板骨架另一端的立柱焊接固定，即完成外围板的第二次涨拉；

（4）涨拉完成后检测用长直尺检测表面，3米内间隙不大于1毫米，在外围板涨拉之后用夹具将外围板与外围板骨架的立柱之间进行固定。

作为优选，所述的焊接工艺参数的优化：

外围板与外围板骨架的焊接，使用的是CO₂气体保护焊，焊接工艺参数如下：

焊接电流为90-120A、电弧电压为18-22V、CO₂气体流量为10-15L/min、焊点长度为5mm±1mm、焊点高度为3mm；

焊点间距：车体上的窗侧和门侧处的外围板与外围板骨架焊接的焊点间距为60mm，外围板骨架的结构框架内焊点间距为200-300mm；

边角采用拖焊，焊点长为20mm；

钣金胶冷焊：焊接后在外围板骨架的框架内侧角缝处涂宽度为6mm、高度为4mm 的钣金胶。

作为优选，外围板涨拉之后，外围板与外围板骨架之间的车门立柱处还需增加间隔错位跳跃式塞焊，然后针对车体门口位置进行外围板的门口切割，外围板和外围骨架各连接部位焊接好以后，切割多余部分的外围板。

作为优选，在外围板与外围骨架整体焊接过程中，其余部分还需要用分段退焊法和跳焊相结合的方式来完成整个焊接。

作为优选，焊接完成后针对一些难以处理的影响平整度的局部位置，还可采用先将凹点位置找出并利用修复机中的拉锤拉出，然后用碳棒加热、蘸水淬火，加热方式为由高点周围向高点区域点状加热，反复测量、加热，直至符合GB/T13052-91的执行标准，测量符合标准后，用砂轮机将加热后残留的焊点打磨干净，彻底清除氧化层。

采用本技术方案的有益效果：

该工艺方法综合改进了车体外围板骨架的预先整理，处理一些焊点凸起等，结合液压冷涨拉，钣金胶冷焊，板材焊接方法的优化改进，使车体外围板在平整度上有很大的提升，用长直尺卡板检测外围板表面由原来的3米内间隙3-5mm减小到3米内间隙0.5-1.0mm。

外围板平整度提升围板造型和装饰效果，提高车的密封、降噪效果，提高车身强度，增强车体扭转刚度，高质量的围板可以显著提高车体行驶安全性能。

该工艺在员工熟练操作后，可节省作业时间，由原来3人2天安装1车外围板（6个工时，有时需返修还要加0.5-1个工时）提升到4人1天1车（同型号的车体，只需4个工时，而且返修率几乎为零）。

具体实施方式

对发明的用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法做详细说明。

一种用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法，包括：开口与焊接顺序的改变、板材的涨拉、焊接工艺参数的优化。

所述板材的涨拉为冷涨拉，与大型汽车生产商采用的热涨拉不同，冷涨拉由于板材温度低，板材本身稳定性好，外力难以控制板材形变，需要参考的因素较多，所述板材的冷涨拉包括一次涨拉、二次涨拉。

一次涨拉或二次涨拉使用的设备为一体式或分体式液压涨拉机械，所述液压张拉机械为利用液压缸控制液压机械的固定拉伸支架之间的距离，从而对安装在拉伸支架上的板材进行外力涨紧、拉伸、整平。

1.一次涨拉工艺：

当需要涨拉整平的外围板板材长度不大于6米时，采用一次涨拉，一次涨拉工艺过程相对操作简单、方便，重要因车体短，车体结构强度和刚度有限，采用一体液压涨拉机械能减少对车体外围板骨架和车体整体构架的损害，液压涨拉机械进行一次涨拉工艺作业，可得到较好的效果。

一次涨拉步骤：

（1）将预先校平的外围板一端通过焊接固定在外围骨架一端的外围板固定架的立柱上。

（2）另一端通过液压涨拉机的夹紧装置固定在液压机械的拉伸支架上进行牵引，使得外围板受到涨拉达到与骨架贴合的状态。

（3）在外围板涨紧的状态下，将外围板焊接在外围骨架另一端的立柱上，即完成外围板的一次涨拉。

2.二次涨拉工艺：

当需要涨拉整平的外围板板材长度大于6米时，采用二次涨拉，由于一次涨拉的力度达不到强度要求，再加上车体结构骨架强度和刚度有限，允许的涨拉力很小，对围板涨拉的涨紧度不够，外围板越长、越宽，涨拉获得的效果越差，所以超过六米的车体应采用二次涨拉工艺。

二次涨拉步骤:

（1）由于外围板板材尺寸较大，涨拉设备采用分体式液压涨拉机械，首先将校平的外围板一端通过液压涨拉机械拉伸支架上的夹紧装置固定，在分体式液压涨拉机械的固定拉伸支架上，另一端固定在涨拉机械移动拉伸支架上，进行第一次涨拉，第一次涨拉过程中外围板无需与车体的外围板骨架连接，第一次涨拉程度要求是外围板超过其屈服极限，产生塑性形变为止，完成第一次涨拉。

通常在第一次涨拉过程中采用手动手柄人工手动操作涨拉机械，当人工手动操作涨拉手柄涨拉时，手动操作涨拉手柄开始力逐渐变大，然后感觉到突然操作手柄的力减小，即可达到塑性变形要求。

（2）然后卸下完成第一次涨拉的外围侧板的一端与车体的外围骨架上的立柱进行焊接固定，另一端紧固到涨拉机械的拉伸支架上，进行二次涨拉，使得外围板受到涨拉达到与骨架贴合的状态，二次涨拉量一般为外围板总长度的0.05-0.1%。

（3）涨拉完成后在外围板涨紧的状态下，将外围板与外围板骨架另一端的立柱焊接固定，即完成外围板的第二次涨拉。

通过二次涨拉，使外围板发生了“形变强化”，外围板发生形变强化后，屈服极限得到提高，增强了抵抗变形的能力，外围板的硬化可增加车体整体刚度，平整度，车体外围板经涨拉后表面无褶皱、鼓包、波纹、无松动感、沿长度方向逆光目测平整光顺，无打折、起伏。

常温下对金属材料进行拉伸，当拉应力超过金属材料的屈服强度，进入强化阶段时，停止拉伸并卸载拉力，材料会出现部分变形回弹，而另一部分变形则成为永久变形，导致材料变硬，但塑性却有所下降。此时对材料进行二次拉伸，降低其塑性的同时，也增大了它的屈服强度，这种现象称为“形变强化”。

用长直尺检测表面，3米内间隙不大于1毫米，为保证涨拉外围板的质量，以及外围板与外围板骨架的贴合度，在外围板涨拉之后用夹具将外围板与外围板骨架的立柱之间进行固定，实践证明效果良好，提高工作效率，保证较高质量。

常用夹具重要包括适合框架弧形处与板材夹紧的夹持工具，通过螺栓或凸轮机构夹紧，涨拉围板过程中的检测工具、长度2米带有一端弧形的检尺。

3、开口与焊接顺序改变：

外围板与车体的外围板骨架焊接并非只有在外围板两端，外围板骨架的立柱也不仅仅设置在车头和车尾两侧，中间还有若干个纵横交错的外围板骨架框架，外围板骨架框架部位也需要与外围板进行焊接。

传统的焊接顺序是在外围板涨拉工序后，采用等离子切割焊接窗口和立柱缺口，即先将蒙皮涨拉之后，再采用等离子切割窗止口与立柱的缺口，由于外围板已经被涨拉整平，此时进行切割焊接窗口和立柱缺口，切割部位局部力的变化，导致外围板局部产生变形，即便是完成焊接，焊接处会产生凸起或凹陷，后期烤漆产生不平整现象，影响美观。

改进后的方式是在外围板进行涨拉之前，在外围板上预先切割窗止口和立柱缺口，由于涨紧过程中的涨拉量一般为外围板总长度的0.05-0.1%，经过涨拉后的外围板上的窗止口和立柱缺口位置基本不变，完全满足焊接要求，经过多次试验发现，采用先开口后涨拉的方式可以解决后期局部平整度不高的问题。

4. 焊接工艺参数的优化：

外围板与外围板骨架的焊接，使用的是CO₂气体保护焊，焊接工艺参数如下：

焊接电流为90-120A、电弧电压为18-22V、CO₂气体流量为10-15L/min、焊点长度为5mm±1mm、焊点高度为3mm。

焊点间距：车体上的窗侧和门侧处的外围板与外围板骨架焊接的焊点间距为60mm，外围板骨架的结构框架内焊点间距为200-300mm。

边角采用拖焊，焊点长为20mm。

钣金胶冷焊：焊接后在外围板骨架的框架内侧角缝处涂宽度为6mm、高度为4mm 的钣金胶，增加牢固度，减少焊点数量。

采用德克2288聚氨酯钣金胶，胶质：单组份吸潮固化，高模量，不含溶剂，无腐蚀，触变性好，拉伸强度、剪切强度高，耐温-40℃--100℃(瞬间120℃），用德克2288聚氨酯钣金胶使外围板骨架与外围板冷焊粘接，以减少焊点，减小外围板焊接热应力变形，增加牢固度，减轻车在行驶中围板因松动不牢而产生震鸣声音，冷焊的应用对外围板平整度提升有很大帮助。

外围板涨拉之后，外围板与外围板骨架之间的车门立柱处还需增加间隔错位跳跃式塞焊，然后针对车体门口位置进行外围板的门口切割，外围板和外围骨架各连接部位焊接好以后，切割多余部分的外围板。

切割门口的位置，由于门口面积较大，预先切割，外围板完整度破坏太大，容易拉裂围板，所以在涨拉前只切割在外围板上预先切割窗止口和立柱缺口，外围板和外为骨架各连接部位焊接好以后，切割多余部分的外围板，由于二次涨拉，拉伸机夹紧装置需要加持300毫米左右的板材，焊接好以后，也需要切掉。

间隔错位跳间跃式塞焊：塞焊属于焊接的一种工艺。平板与平板之间的连接，采用塞焊工艺，同时塞焊属于熔焊工艺的一种，塞焊是指两张板上下排连，用熔化焊的方式将两块板焊透，如果上层板较厚，可以用电钻等打孔，用熔化极焊接方式，通过焊接孔将两张板材熔化形成焊接的方式。 常用的有手弧焊、二保焊等，本技术方案在门柱上塞焊，采用在铁板上沿门柱的中心位置钻好5毫米的小孔，焊接时，隔段，错位施焊，不是沿一个方向顺序焊接。

外围板切割后变形量减少且较为牢固。

在焊接整个外围板时，还需要利用分段退焊法和跳焊相结合的方式来完成整个焊接，这样围板焊接就能减少一些不必要的焊接变形。

分段退焊法：分段退焊指的是焊缝较长时，将焊件接缝划分成若干段，分段焊接，每段施焊方向与整条焊缝增长方向相反的焊接工艺，目的是减少焊接变形。

原理：由于焊接时焊缝受热，焊后焊缝又恢复常温，在这个过程中由于热胀冷缩的原理，焊接后一般会产生变形，变形的量是和焊接的位置、焊接速度、焊缝热量变化的速度都有关系的。而采取分段退焊的方法是在焊接时可以减少较长焊缝的持续加热时间，从而避免温度过高引起变形；同时，与焊接增长方向相反的焊接可以使焊件中残余应力相互抵消，从而减小变形。

跳焊法：将焊件接缝分成若干段，按预定次序和方向分段间隔施焊，完成整条焊缝的焊接法，目的：减少焊接变形。

原理原理：和分段退焊法基本相同。由于焊接时焊缝受热，焊后焊缝又恢复常温，在这个过程中由于热胀冷缩的原理，焊接后一般会产生变形，变形的量是和焊接的位置、焊接速度、焊缝热量变化的速度都有关系的。而采取跳焊的方法是在焊接时可以减少较长焊缝的持续加热时间，从而避免温度过高引起变形；同时，与焊接增长方向相反的焊接可以使焊件中残余应力相互抵消，从而减小变形。

上述工艺提升了车体外部外围板的平整度，针对一些难以处理的影响平整度的局部位置，还可采用常规平整方法，先将凹点位置找出并利用修复机中的拉锤拉出，然后用碳棒加热、蘸水淬火，加热方式为由高点周围向高点区域点状加热，反复测量、加热，直至符合GB/T13052-91表1--2的执行标准，测量符合标准后，用砂轮机将加热后残留的焊点打磨干净，尤其是被氧化的位置，氧化层必须彻底清除。

在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化，在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法，其特征是：包括开口与焊接顺序的改变、板材的涨拉、焊接工艺参数的优化。

2.根据权利要求1所述的用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法，其特征是：所述开口与焊接顺序的改变是指在外围板进行涨拉之前，在外围板上预先切割窗止口和立柱缺口，且不切割车体门口缺口，然后在使用板材的涨拉工艺进行涨拉。

3.根据权利要求2所述的用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法，其特征是：所述板材的涨拉为冷涨拉，所述板材的冷涨拉包括一次涨拉或/和二次涨拉。

4.根据权利要求3所述的用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法，其特征是：一次涨拉或/和二次涨拉使用的设备有一体式液压涨拉机械或分体式液压涨拉机械，当需要涨拉整平的外围板板材长度不大于6米时，采用一次涨拉，当需要涨拉整平的外围板板材长度大于6米时，采用二次涨拉。

5.根据权利要求4所述的用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法，其特征是：所述的一次涨拉步骤：

（1）将预先校平的外围板一端通过焊接固定在外围骨架一端的外围板固定架的立柱上；

（2）另一端通过液压涨拉机的夹紧装置固定在液压机械的拉伸支架上进行牵引，使得外围板受到涨拉达到与骨架贴合的状态；

（3）在外围板涨紧的状态下，将外围板焊接在外围骨架另一端的立柱上，即完成外围板的一次涨拉。

6.根据权利要求5所述的用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法，其特征是：所述的二次涨拉步骤:

（1）由于外围板板材尺寸较大，涨拉设备采用分体式液压涨拉机械，首先将校平的外围板一端通过液压涨拉机械拉伸支架上的夹紧装置固定，在分体式液压涨拉机械的固定拉伸支架上，另一端固定在涨拉机械移动拉伸支架上，进行第一次涨拉，第一次涨拉过程中外围板无需与车体的外围板骨架连接，第一次涨拉程度要求是外围板超过其屈服极限，产生塑性形变为止，完成第一次涨拉；

（2）然后卸下完成第一次涨拉的外围侧板的一端与车体的外围骨架上的立柱进行焊接固定，另一端紧固到涨拉机械的拉伸支架上，进行二次涨拉，使得外围板受到涨拉达到与骨架贴合的状态，二次涨拉量一般为外围板总长度的0.05-0.1%；

（3）涨拉完成后在外围板涨紧的状态下，将外围板与外围板骨架另一端的立柱焊接固定，即完成外围板的第二次涨拉；

（4）涨拉完成后检测用长直尺检测表面，3米内间隙不大于1毫米，在外围板涨拉之后用夹具将外围板与外围板骨架的立柱之间进行固定。

7.根据权利要求6所述的用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法，其特征是：所述的焊接工艺参数的优化：

外围板与外围板骨架的焊接，使用的是CO₂气体保护焊，焊接工艺参数如下：

焊接电流为90-120A、电弧电压为18-22V、CO₂气体流量为10-15L/min、焊点长度为5mm±1mm、焊点高度为3mm；

焊点间距：车体上的窗侧和门侧处的外围板与外围板骨架焊接的焊点间距为60mm，外围板骨架的结构框架内焊点间距为200-300mm；

边角采用拖焊，焊点长为20mm；

钣金胶冷焊：焊接后在外围板骨架的框架内侧角缝处涂宽度为6mm、高度为4mm 的钣金胶。

8.根据权利要求7所述的用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法，其特征是：外围板涨拉之后，外围板与外围板骨架之间的车门立柱处还需增加间隔错位跳跃式塞焊，然后针对车体门口位置进行外围板的门口切割，外围板和外围骨架各连接部位焊接好以后，切割多余部分的外围板。

9.根据权利要求8所述的用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法，其特征是：在外围板与外围骨架整体焊接过程中，其余部分还需要用分段退焊法和跳焊相结合的方式来完成整个焊接。

10.根据权利要求9所述的用于街景店车车体外围板平整度提升工艺方法，其特征是：焊接完成后针对一些难以处理的影响平整度的局部位置，还可采用先将凹点位置找出并利用修复机中的拉锤拉出，然后用碳棒加热、蘸水淬火，加热方式为由高点周围向高点区域点状加热，反复测量、加热，直至符合标准，测量符合标准后，用砂轮机将加热后残留的焊点打磨干净，彻底清除氧化层。