Изготовление лонжеронов и рам грузовых автомобилей

Изготовление лонжеронов и рам грузовых автомобилей является ключевым процессом в производстве грузовых автомобилей, включающим выбор материалов, проектирование конструкции, производственные процессы и контроль качества. Изготовление лонжеронов и рам грузовых автомобилей включает в себя множество этапов и требует комплексного подхода к выбору оборудования, эффективности процессов и контролю качества. Ниже приведены основные этапы технологического процесса:

Технология производства лонжеронов

• Подготовка сырья: Используются высокопрочные стальные листы или рулоны, часто закупаемые по заданным размерам.
• Процесс формовки:
  • Штамповка: Стальной лист штампуется в U-образный лонжерон с помощью гидравлического пресса и формовочной оснастки (вставного типа для облегчения переключения между типами). Подходит для прямых и переменного сечения балок. Требуется многократная регулировка оборудования для уменьшения пружинения отбортовки.
  • Роликовая формовка: Рулонный материал постепенно деформируется с помощью роликовых штампов, обеспечивая высокую точность. Подходит для производства прямых балок. Требуется последующая обработка краев резкой (например, плазменной или лазерной).
• Обработка отверстий:
  • Лонжерон имеет около 300-500 отверстий, расположенных на стенке и верхних и нижних полках, с более чем 10 различными диаметрами ( <φ20 мм для сборки, ≥φ36 мм для прокладки кабелей или подвешивания при электрофорезе).
  • Способы обработки включают:
    • Плазменная резка: Используется для больших, неточных отверстий или раскроя.
    • ЧПУ пробивка: Подходит для мелкосерийного производства с широким ассортиментом, высокая эффективность (новое оборудование может пробивать несколько сторон одновременно).
    • Штамповка: Подходит для крупносерийной обработки отверстий со стабильным качеством, но сложно модифицировать штампы.
    • Разметка и сверление на сверлильном станке: Используется для временной корректировки положения отверстий.
• Обработка поверхности:
  • Механическая обработка: Дробеструйная обработка, пескоструйная обработка или пескоструйная очистка. Высокоскоростные абразивы создают равномерные углубления, улучшая адгезию краски. Необходимо учитывать удаление пыли и снижение шума.
  • Химическая обработка: Паровая очистка или травление для удаления масла для вытяжки, антикоррозийного масла и ржавчины.
• Снятие напряжения: Обработка и сварка вызывают напряжения, которые необходимо снять с помощью термообработки или обработки отверстий, чтобы избежать деформации балки.

Технология производства поперечин

• Типы конструкций: Поперечины в основном представляют собой штампованные поперечины (простой изгиб, π-образные или многокомпонентные клепаные/сварные) или трубчатые поперечины (обычно используются в легких рамах, простая конструкция, низкая стоимость).
• Способы обработки: Вырубка, пробивка, формовка с помощью штампов, сварка или клепка на приспособлениях при серийном производстве.

Сборка рамы

• Этапы сборки (на примере Shaanxi Heavy Duty Automobile, всего 9 этапов):
  1. Подготовка лонжеронов к линии
  2. Сборка лонжеронов и поперечин
  3. Сборка опорных пластин и стандартных деталей
  4. Сборка задней балки и т.д.
• Способы соединения:
  • Клепка: Наиболее распространенный метод, простой процесс, надежное соединение, устойчивость к вибрации и ударам, равномерная передача усилия. Фиксация приспособлением обеспечивает точность размеров.
  • Сварка: Используется для рам с меньшей грузоподъемностью, приспособление необходимо для обеспечения размеров, из-за упрочнения сваркой ограничено определенными сценариями.
  • Болтовое соединение: Используется для небольших кронштейнов, к которым клепальные клещи не могут получить доступ, требуются высокопрочные болты и меры предотвращения ослабления.
• Специальная обработка: Самосвалам требуется установка промежуточной опоры из литья, тягачам требуется обработка отверстий для седельно-сцепного устройства.

Последующая обработка и формовка

• Точная обработка: Фрезерование, сверление, шлифование или полировка для удаления лишнего материала, обрезки краев, обеспечения соответствия размеров и чистоты поверхности спецификациям.
• Контроль качества: Использование метода контроля качества для проверки точности изгиба, пробивки, клепки и других процессов, подходит для разработки новых рам.

Тенденции развития в сторону облегчения веса

• Политический фактор: Поскольку государство усиливает контроль за перегрузками, стандартные перевозки становятся основным направлением, а облегченная конструкция является ключом к повышению эффективности транспортировки.
• Технические средства:
  • Конструкция лонжерона типа «ласточкин хвост»: Высота передней и задней сторон разная, в областях с высокой нагрузкой используется высокопрочная сталь, а в областях с низкой нагрузкой используются легкие материалы для снижения собственного веса.
  • Алюминиевая рама: Например, Foton Aumark S1, первая в Китае коммерческая алюминиевая рама, значительно снижающая вес.
  • Высокопрочная сталь: Предел прочности на разрыв 510-610 МПа, сочетает в себе прочность и легкость, требует горячей штамповки, прокатки и других процессов, чтобы избежать разрушения или коробления.