1客车车架总成的结构
客车车架按结构型式可分为三种:纵梁式、格栅式及三段式。
纵梁式车架是由贯通前后的纵梁及若干横梁、用铆接或焊接方式连接成的刚性构架。车架构件一般用低合金钢钢板冲压而成。
格栅式车架(承载底架) 是按整车布置要求设计的空间桁架结构,一般用薄壁矩形管或薄板件焊接而成。
三段式车架由纵梁式和格栅式组合而成,即前后段为纵梁式、中间为格栅式结构。
本文将对纵梁式车架构件的冲压工艺作一些介绍。
2车架纵梁与横梁的冲压工艺
客车车架的产量多为中小批量,生产中大多采用一些通用机床、工装、模具,以适应客车多品种、小批量、特殊要求多的特点。
车架构件生产常用冲压工艺有:剪板机剪切下料、冲裁、弯曲、翻边等。根据车架构件生产的特点,冲压生产中应注意以下几个方面。
2.1剪板机剪切下料
根据要求将材料剪板机剪切成毛料,下料时应注意排料。
(1) 提高材料利用率。剪板机下料一般剪为矩形毛料,排样类型为无搭边型。车架构件生产中合理选择材料规格、合理排样具有很高的经济效益,材料利用率可达90% 以上。
(2) 注意材料纤维方向。车架构件材料为热轧大梁钢板,板平面方向性比较明显,即材料轧制方向与宽度方向机械性能差别较大,下料时尽量避免后道工序的弯曲线与材料轧制方向相同,应成45°或90°角。
2.2冲裁
冲裁是利用冲模使材料分离的一种冲压工艺,包括切断、落料、冲孔、切口等工序。
(1) 冲裁模间隙。由于车架构件材料厚度厚、硬度高,设计时应尽可能地加大间隙以利于提高冲模的寿命。
冲裁模间隙常采用经验公式:c= m t 来确定,式中:c—— 单边间隙;t—— 材料厚度,mm;m —— 系数,与材料性能及厚度有关,车架材料一般取8%~12% ,断面质量要求不高时,可以放大到12%~18%。
(2) 冲小孔凸模。车架构件,特别是车架纵梁上有很多各种规格的安装孔,孔径常为<615~ 30,其中多数为<1015、<1215,大批量生产时可采用冲模一次冲孔、切边,中、小批量则可采用数控冲床逐个冲裁。
冲小孔模具结构与一般模具的主要区别之一是凸模细长,冲孔时,容易弯曲或折断。所以一般都采用导向装置,以提高凸模寿命,见图1 和图2。
图1 局部导向 图2 全长导向
构件生产工艺为平板冲孔后压