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摘 要：我司生产的车厢可卸式垃圾车在装厢、卸厢时，由于车厢限位的焊接误差，导致箱体互换性较差，出现了装厢、卸厢后不能卡紧到位或锁销不对孔的现象。为了解决这个问题，我们通过尝试着设计一套车厢限位焊接工装设计去减少拼装的误差，从而提高产品的对接成功率，进而提高车厢的焊接效率。
关键词：车厢；限位；定位；车架；支撑座
中图分类号：TE972+.5 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）30-0011-02
在车厢限位块焊接过程生产中，如不采用工装定位，以箱体大梁下平面为基准来划线，配焊6组限位，会出现由于箱体纵梁平面误差，造成箱体安装孔与底盘安装孔对接不准确，无法进行插销锁紧。且在无工装定位焊接此部分限位时，还须将其置于焊接台架或翻转箱体后焊接，工装效率较低，安装精度难以保证。再者，由于待焊部件处于车厢底部的纵梁上，装焊困难，空间小，而待焊部件与后限位块，前定位块有同轴度精确要求，容易存在偏差，较难调节，车厢限位块在与汽车底盘配合尺寸的一致性及稳定性差，焊接质量得不到保证。因此，设计一套车厢限位焊接工装是非常必要的。可以从根本上解决装配准确度和生产及时性的问题。
1 工装设计方案
①设计一焊接支撑台架，台架主要由车架、限位板、定位块、支撑座装配而成，通过三组支撑座将车架撑起，使车架落在支撑座卡槽内，然后再通过卡槽内U型卡座将车架固定，此方式使支撑座可前后移动，适应不同长度的车架，通用性好。车架固定后，再将前定位块、限位板、后限位块与车架铆接。由于整个台架主框架均为槽钢焊接而成，刚度满足上装重量的要求。在固定车架时，由于支撑座为3点定位，所以要求支撑座的U型卡槽接触面误差极小，以避免有其中一支撑座悬空的现象。如图1所示。
②前限位块与后限位块为车厢和底盘对接的限位孔，其同轴度是锁销能否穿过的重要因素，所以在铆接时，其定位孔和限位板的尺寸以车架前端面、左侧面、上翼面为基准，以减少彼此间的相对误差。而定位孔主要通过同心轴来保证其同轴度。同时，在焊接平台中部，设置中间托架，使工件焊接时尽量处于水平状态，已保证焊缝的质量和焊接的效率。
③整个台架离地高约1m左右，在焊接车厢各限位装置时，有足够的施焊空间，保证了焊缝的成型质量。台架安装完毕后，应经过调平、校准，使车架上表面平面度应达到工装设计要求。整体构架见图1新型车厢限位焊接工装结构示意图所示。
2 工装结构功能
2.1 工装关键点分析
箱体限位机构位置示意图，如图2所示。
车厢限位装置主要由以下几个部件组成：前限位座、前限位插销、中间限位板、后限位座、后限位插销。
①前限位座、后限位座安装在车辆左右纵梁的两侧，其上部与箱体底板相连。在施焊时，须插入前、后限位插销作为同心轴，以保证前、后限位座两侧同轴度在0.2的圆度内。
②中间限位板焊与箱体左右纵梁两侧，主要用于与底盘上的限位板（见图4）配合，防止车厢的前后左右窜动，起到保护前后支撑轴的作用。由于车厢的装厢与卸厢都是垂直上下运动，所以中间限位板的导向面必须与箱体纵梁下平面垂直，以保证厢体落到位后无干涉及应力集中。
③由于箱体的限位为前中后三点定位，如某个点操作不当，将会使车厢与底盘配合不到位，导致车辆无法正常运营。基于以上原因，必须设计限位焊接工装，才能满足车辆与箱体互换性的要求。
2.2 工装结构布局及功能剖析
①车架结构布局，新型车架结构示意图。如图3所示。
整个车架采用框架式结构，其左右纵梁、中间加强横梁均采用槽钢制作。在焊接此框架时，框架的上下平面度要求很高，也即是要求左右纵梁在拼焊前应进行校平校直处理。焊接完整个框架后，须进行对角线测量，并保证误差在±2 mm左右，左右纵梁的宽度尺寸误差在860±1范围内。因为车架是焊接厢体时的主要定位和支撑体，所以对公差的要求相对严格。
②前定位块、后限位块、限位板结构布局，限位装置结构示意图，如图4所示。
前定位块、后限位块主体为钢板冲压件，其翻边冲压成型后接口处施焊封口，在定位孔的内侧，加焊加强板以提高孔的刚度。板件的中部加焊厚板的加强筋，以保证整个其整体的左右方向的刚度。限位板的结构与前定位块、后限位块类似，也采用厚板冲压而成，翻边接口处施焊加强的方法。在其板宽度方向，加焊两处加强筋，以保证其左右方向的刚度。
如图3工装布局所示，后支撑焊接平台主要由以下零部件组成。
③支撑座结构布局，新型支撑座结构示意图，如图5所示。
支撑座主要由支撑架焊合和锁紧螺栓装配组成。锁紧螺栓主要的作用是调整、定位车架的左右位置。
支撑架焊合主要由立柱、加强角板、下加强横梁、上加强横梁、U型卡座拼焊而成。在拼接前，须校平校直立柱的各个表面，并保证左右立柱的高度差在±0.5范围内。完成校验后先将下加强横梁、上加強横梁与左右立柱点焊成框架，再焊接下部的加强角板，最后再以立柱左右侧面为准，焊接U型卡座，焊接时须保证左右卡座的平行度，以确保焊后能将车架放入卡槽内。
2.3 工装的装配要领
①将3组支撑座分别放置在水平平台上，并放线进行定位，以保证三个支撑座在同一直线上；
②将车架吊放在平台面上，分别检查其四角、中部是否有腾空现象，如有，必须校平后才能吊上支撑座装配，如此反复检测后，将车架吊在支撑座U型卡座内，此时，车架应可以在卡槽预留的空隙内左右移动，最后通过调整锁紧螺栓，保证车架与支撑座处于平行的状态；
③在车架上铆接前后定位板及中间限位板，铆接前，须用同等大小的螺栓将以上三者紧固，再进行铆接作业，铆接时还应注意穿同心轴，以确保左右的同轴度。
将工装组装后，应对关键部件的尺寸再次校对，准确无误后才能进行批量，进入焊接生产工序。
3 工装使用工序
通过对车厢限位工装的结构进行剖析，得出限位装置的焊接步骤如下：
将车厢吊上焊接台架，车厢上的定位基准为厢体纵梁前端面，对准前端面后，定位前限位板、前限位销轴座、后限位板、后限位销轴座，将以上四件焊接牢固后，再配焊中间限位板，最后将车厢整体吊出，整个过程减少了划线，测量等等时间，提高了焊接效率及成品的焊缝质量。
4 结 语
实践证明，该新型车厢限位焊接工装解决了部件调节难度大、焊接施焊困难、焊件精度差等问题，极大地提高了生产效率，减少了焊部件一次性调节时间，缩短了下料和划线工作时长。同时大大的降低了车厢与底盘不匹配的问题反馈，提高了各垃圾收集点垃圾转运效率。所以，关键部位的定位工装是必须的，其准确性是整个车辆正常运行的最核心保障。
参考文献：
[1] 臧华彬，黄卫国，孙玉文，等.一种车厢限位焊接工装：中国，
201320566514.4 [P].2014-05-28.
[2] 朱耀祥，浦林祥.现代夹具设计手册[M].北京：机械工业出版社，2009
[3] 王政，刘萍编.焊接工装夹具及变位机械图册[M].北京：机械工业出版 社，1992
关键词：车厢；限位；定位；车架；支撑座
中图分类号：TE972+.5 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）30-0011-02
在车厢限位块焊接过程生产中，如不采用工装定位，以箱体大梁下平面为基准来划线，配焊6组限位，会出现由于箱体纵梁平面误差，造成箱体安装孔与底盘安装孔对接不准确，无法进行插销锁紧。且在无工装定位焊接此部分限位时，还须将其置于焊接台架或翻转箱体后焊接，工装效率较低，安装精度难以保证。再者，由于待焊部件处于车厢底部的纵梁上，装焊困难，空间小，而待焊部件与后限位块，前定位块有同轴度精确要求，容易存在偏差，较难调节，车厢限位块在与汽车底盘配合尺寸的一致性及稳定性差，焊接质量得不到保证。因此，设计一套车厢限位焊接工装是非常必要的。可以从根本上解决装配准确度和生产及时性的问题。
1 工装设计方案
①设计一焊接支撑台架，台架主要由车架、限位板、定位块、支撑座装配而成，通过三组支撑座将车架撑起，使车架落在支撑座卡槽内，然后再通过卡槽内U型卡座将车架固定，此方式使支撑座可前后移动，适应不同长度的车架，通用性好。车架固定后，再将前定位块、限位板、后限位块与车架铆接。由于整个台架主框架均为槽钢焊接而成，刚度满足上装重量的要求。在固定车架时，由于支撑座为3点定位，所以要求支撑座的U型卡槽接触面误差极小，以避免有其中一支撑座悬空的现象。如图1所示。
②前限位块与后限位块为车厢和底盘对接的限位孔，其同轴度是锁销能否穿过的重要因素，所以在铆接时，其定位孔和限位板的尺寸以车架前端面、左侧面、上翼面为基准，以减少彼此间的相对误差。而定位孔主要通过同心轴来保证其同轴度。同时，在焊接平台中部，设置中间托架，使工件焊接时尽量处于水平状态，已保证焊缝的质量和焊接的效率。
③整个台架离地高约1m左右，在焊接车厢各限位装置时，有足够的施焊空间，保证了焊缝的成型质量。台架安装完毕后，应经过调平、校准，使车架上表面平面度应达到工装设计要求。整体构架见图1新型车厢限位焊接工装结构示意图所示。
2 工装结构功能
2.1 工装关键点分析
箱体限位机构位置示意图，如图2所示。
车厢限位装置主要由以下几个部件组成：前限位座、前限位插销、中间限位板、后限位座、后限位插销。
①前限位座、后限位座安装在车辆左右纵梁的两侧，其上部与箱体底板相连。在施焊时，须插入前、后限位插销作为同心轴，以保证前、后限位座两侧同轴度在0.2的圆度内。
②中间限位板焊与箱体左右纵梁两侧，主要用于与底盘上的限位板（见图4）配合，防止车厢的前后左右窜动，起到保护前后支撑轴的作用。由于车厢的装厢与卸厢都是垂直上下运动，所以中间限位板的导向面必须与箱体纵梁下平面垂直，以保证厢体落到位后无干涉及应力集中。
③由于箱体的限位为前中后三点定位，如某个点操作不当，将会使车厢与底盘配合不到位，导致车辆无法正常运营。基于以上原因，必须设计限位焊接工装，才能满足车辆与箱体互换性的要求。
2.2 工装结构布局及功能剖析
①车架结构布局，新型车架结构示意图。如图3所示。
整个车架采用框架式结构，其左右纵梁、中间加强横梁均采用槽钢制作。在焊接此框架时，框架的上下平面度要求很高，也即是要求左右纵梁在拼焊前应进行校平校直处理。焊接完整个框架后，须进行对角线测量，并保证误差在±2 mm左右，左右纵梁的宽度尺寸误差在860±1范围内。因为车架是焊接厢体时的主要定位和支撑体，所以对公差的要求相对严格。
②前定位块、后限位块、限位板结构布局，限位装置结构示意图，如图4所示。
前定位块、后限位块主体为钢板冲压件，其翻边冲压成型后接口处施焊封口，在定位孔的内侧，加焊加强板以提高孔的刚度。板件的中部加焊厚板的加强筋，以保证整个其整体的左右方向的刚度。限位板的结构与前定位块、后限位块类似，也采用厚板冲压而成，翻边接口处施焊加强的方法。在其板宽度方向，加焊两处加强筋，以保证其左右方向的刚度。
如图3工装布局所示，后支撑焊接平台主要由以下零部件组成。
③支撑座结构布局，新型支撑座结构示意图，如图5所示。
支撑座主要由支撑架焊合和锁紧螺栓装配组成。锁紧螺栓主要的作用是调整、定位车架的左右位置。
支撑架焊合主要由立柱、加强角板、下加强横梁、上加强横梁、U型卡座拼焊而成。在拼接前，须校平校直立柱的各个表面，并保证左右立柱的高度差在±0.5范围内。完成校验后先将下加强横梁、上加強横梁与左右立柱点焊成框架，再焊接下部的加强角板，最后再以立柱左右侧面为准，焊接U型卡座，焊接时须保证左右卡座的平行度，以确保焊后能将车架放入卡槽内。
2.3 工装的装配要领
①将3组支撑座分别放置在水平平台上，并放线进行定位，以保证三个支撑座在同一直线上；
②将车架吊放在平台面上，分别检查其四角、中部是否有腾空现象，如有，必须校平后才能吊上支撑座装配，如此反复检测后，将车架吊在支撑座U型卡座内，此时，车架应可以在卡槽预留的空隙内左右移动，最后通过调整锁紧螺栓，保证车架与支撑座处于平行的状态；
③在车架上铆接前后定位板及中间限位板，铆接前，须用同等大小的螺栓将以上三者紧固，再进行铆接作业，铆接时还应注意穿同心轴，以确保左右的同轴度。
将工装组装后，应对关键部件的尺寸再次校对，准确无误后才能进行批量，进入焊接生产工序。
3 工装使用工序
通过对车厢限位工装的结构进行剖析，得出限位装置的焊接步骤如下：
将车厢吊上焊接台架，车厢上的定位基准为厢体纵梁前端面，对准前端面后，定位前限位板、前限位销轴座、后限位板、后限位销轴座，将以上四件焊接牢固后，再配焊中间限位板，最后将车厢整体吊出，整个过程减少了划线，测量等等时间，提高了焊接效率及成品的焊缝质量。
4 结 语
实践证明，该新型车厢限位焊接工装解决了部件调节难度大、焊接施焊困难、焊件精度差等问题，极大地提高了生产效率，减少了焊部件一次性调节时间，缩短了下料和划线工作时长。同时大大的降低了车厢与底盘不匹配的问题反馈，提高了各垃圾收集点垃圾转运效率。所以，关键部位的定位工装是必须的，其准确性是整个车辆正常运行的最核心保障。
参考文献：
[1] 臧华彬，黄卫国，孙玉文，等.一种车厢限位焊接工装：中国，
201320566514.4 [P].2014-05-28.
[2] 朱耀祥，浦林祥.现代夹具设计手册[M].北京：机械工业出版社，2009
[3] 王政，刘萍编.焊接工装夹具及变位机械图册[M].北京：机械工业出版 社，1992