一种客车车身底板铝合金骨架的固定方法.pdf

本发明公开了一种客车车身底板铝合金骨架的固定方法，旨在解决现有客车车身底板骨架固定时存在的连接效果差、焊接污染空气、铆钉铆接成本高的问题，本方法在对客车车身底板铝合金骨架固定过程中，客车车身底板中的纵梁与纵梁两侧的横梁均通过无铆钉铆接固定，通过夹具将横梁或纵梁加紧，使用两个带有凸模的液压铆接机和伸入横梁或纵梁内部空腔的两侧均带有型腔的凹模通过直角钢将横梁与纵梁铆接在一起，本方法铆接性能好，连接稳固且成本低，本方法工作环境好，没有灰尘毒烟排放，无噪音，对操作者没有身体伤害，适合应用和推广。

权利要求书
1.  一种客车车身底板铝合金骨架的固定方法，其特征在于，客车车身底板铝合金骨架中纵梁(9)与纵梁(9)两侧的横梁(3)均通过无铆钉铆接固定，所述无铆钉铆接固定包括以下步骤：
步骤一：
a.将横梁(3)通过夹具夹紧并安置在工作台上；
b.取两个直角钢(8)，将每个直角钢(8)上与横梁(3)配合的平面通过高强度粘合剂粘合在横梁(3)一端的两侧，并保证横梁(3)一侧的直角钢(8)与横梁(3)另一侧的直角钢(8)的位置对应，确定每个直角钢(8)上需要与横梁(3)铆接的四个铆接点位置，并保证横梁(3)一侧的直角钢(8)上的铆接点位置与横梁(3)另一侧的直角钢(8)上的铆接点位置一一对应；
c.由凹模控制杆(2)控制两端均带有型腔的凹模(1)从横梁(3)与直角钢(8)固定的一端的端口处伸入横梁(3)内部空腔，凹模(1)运动至本步骤中的b过程中确定的直角钢(8)的铆接点位置时停止，在横梁(3)两侧使用两个带有凸模(4)的液压铆接机同时工作与凹模(1)两侧的型腔配合铆接该铆接点，之后进行下一个铆接点的铆接，横梁(3)一端两侧的两个直角钢上共八个铆接点分四次铆接完成；
步骤二：
a.将纵梁(9)用夹具夹紧，取两根通过步骤一铆接了直角钢的横梁(3)通过夹具固定在纵梁(9)一端两侧对应位置处；
b.将其中一根横梁(3)一端上的两个直角钢(8)与纵梁(9)配合的平面通过高强度粘合胶粘合在纵梁(9)一侧，将另一根横梁(3)一端上的两个直角钢(8)与纵梁(9)配合的平面通过高强度粘合胶粘合在纵梁(9)另一侧，并保证纵梁(9)一侧的两个直角钢(8)与另一侧的两个直角钢(8)的位置对应，确定每个直角钢(8)上需要与纵梁(9)铆接的四个铆接点位置，并保证纵梁(9)一侧的直角钢(8)的铆接点位置与纵梁(9)另一侧的直角钢(8)的铆接点位置一一对应
c.由凹模控制杆(2)控制两侧均带有型腔的凹模(1)从纵梁(9)与直角钢(9)固定的一侧的端口处伸入纵梁(9)内部空腔，凹模(1)运动至本步骤中的a过程中确定的直角钢(8)的铆接点位置时停止，在纵梁(9)两侧使用两个带有凸模(4)的液压铆接机同时工作与凹模(1)两侧的型腔配合铆接该铆接点，之后同样用纵梁(9)两侧的两个带有凸模(4)的液压铆接机同时工作与凹模(1)两侧的型腔配合进行下一个铆接点的铆接，纵梁(9)该端两侧的四个直角钢上共十六个铆接点分八次铆接完成，纵梁(9)与纵梁(9)两侧的两根横梁(3)固定完成。

说明书一种客车车身底板铝合金骨架的固定方法
技术领域
本发明涉及客车制造领域，具体涉及一种客车车身底板铝合金骨架横梁和纵梁之间的固定方法。
背景技术
客车朝着安全、节能、环保的方向发展。轻量化客车的出现则是环保、节能这一方向的重要体现。随着铝合金零件的制造及客车车身设计技术的发展，将促进全铝车身客车的发展。现有的客车底板连接技术主要有焊接和有铆钉铆接。但是不同于钢骨架车身底板的的连接，对于铝合金底板骨架，现有的两种技术均存在较大缺陷：
1.铝合金的焊接性比较差：铝极易被氧化、导热率大、变形倾向大，一般的焊接方法不适合。
2.连接效果差：铝合金的焊接时，因为热影响区域大，工件在修补后常常会造成变形、硬度降低、砂眼、局部退火、开裂、针孔、磨损、划伤、咬边、或者是结合力不够及内应力损伤等缺点，这对于承载式车身的客车骨架的刚度与强度造成的影响较大；有铆钉铆接时铆钉为铝质，仅适用于轻载结构。客车车身的铝骨架为承载式车身，承载的力很大，故有铆钉铆接不适合。
3.焊接对于环境造成污染，氩弧焊在施焊过程中有强紫外线产生，还会产生大气污染物，如氮氧化物、臭氧等有害气体以及含有二氧化锰、三氧化二铁的有害烟尘，挥发的金属元素和产生的金属氧化物对人体有害。
4.有铆钉铆接技术造价高。客车底板上铆接点数量超过500个，铆钉单价为2元，成本超过1000元。
发明内容
本发明旨在解决现有的客车车身底板骨架固定时存在的连接效果差、焊接污染空气、铆钉铆接成本高的问题，提供了一种客车车身底板铝合金骨架的连接方法，本发明是采用如下技术方案实现的：
一种客车车身底板铝合金骨架的固定方法，其特征在于，客车车身底板铝合金骨架中纵梁与纵梁两侧的横梁均通过无铆钉铆接固定，所述无铆钉铆接固定包括以下步骤：
步骤一：
a.将横梁通过夹具夹紧并安置在工作台上；
b.取两个直角钢，将每个直角钢上与横梁配合的平面通过高强度粘合剂粘合在横梁一端 的两侧，并保证横梁一侧的直角钢与横梁另一侧的直角钢的位置对应，确定每个直角钢上需要与横梁铆接的四个铆接点位置，并保证横梁一侧的直角钢上的铆接点位置与横梁另一侧的直角钢上的铆接点位置一一对应；
c.由凹模控制杆控制两端均带有型腔的凹模从横梁与直角钢固定的一端的端口处伸入横梁内部空腔，凹模运动至本步骤中的b过程中确定的直角钢的铆接点位置时停止，在横梁两侧使用两个带有凸模的液压铆接机同时工作与凹模两侧的型腔配合铆接该铆接点，之后进行下一个铆接点的铆接，横梁一端两侧的两个直角钢上共八个铆接点分四次铆接完成；
步骤二：
a.将纵梁用夹具夹紧，取两根通过步骤一铆接了直角钢的横梁通过夹具固定在纵梁一端两侧对应位置处；
b.将其中一根横梁一端上的两个直角钢与纵梁配合的平面通过高强度粘合胶粘合在纵梁一侧，将另一根横梁一端上的两个直角钢与纵梁配合的平面通过高强度粘合胶粘合在纵梁另一侧，并保证纵梁一侧的两个直角钢与另一侧的两个直角钢的位置对应，确定每个直角钢上需要与纵梁铆接的四个铆接点位置，并保证纵梁一侧的直角钢的铆接点位置与纵梁另一侧的直角钢的铆接点位置一一对应
c.由凹模控制杆控制两侧均带有型腔的凹模从纵梁与直角钢固定的一侧的端口处伸入纵梁内部空腔，凹模运动至本步骤中的a过程中确定的直角钢的铆接点位置时停止，在纵梁两侧使用两个带有凸模的液压铆接机同时工作与凹模两侧的型腔配合铆接该铆接点，之后同样用纵梁两侧的两个带有凸模的液压铆接机同时工作与凹模两侧的型腔配合进行下一个铆接点的铆接，纵梁该端两侧的四个直角钢上共十六个铆接点分八次铆接完成，纵梁与纵梁两侧的两根横梁固定完成；与现有的客车车身底板骨架固定方式相比，本方法在操作过程中有许多优势：
1.铆接性能好：铝板延展性和塑性好，易流动，易于铆接；
2.连接效果好：连接强度上,经试验测得无铆钉单点铆接静态强度是点焊的70％,但如用双点连接可与点焊相等,而在动态强度上比焊接要高。
3.成本低：耗用的成本只有点焊的50％左右，没有原料损耗，节省铆钉，降低采购成本；
4.环保：工作环境好，没有灰尘毒烟排放，没有噪音，对人体无损害。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1是本发明所述的一种客车车身底板铝合金骨架的固定方法的流程框图；
图2是本方法使用的凹模模具的轴视图；
图3是凹模伸入横梁或纵梁后与横梁或纵梁的位置关系的剖视图；
图4是本方法使用的液压铆接机的凸模的结构示意图；
图5是本方法使用的夹具加紧横梁或纵梁的示意图；
图6是本方法使用液压铆接机和凹模配合将直角钢铆接在横梁或纵梁上的示意图；
图7是横梁与直角钢铆接完成后的示意图；
图8是用本方法固定完成的客车车身底板铝合金骨架的结构关系示意图；
图中：1.凹模，2.凹模操纵杆，3.横梁，4.凸模，5.夹具定位板，6.夹具传压导柱，7.夹具调节螺钉，8.直角钢，9.纵梁
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述：
本发明所述的一种客车车身底板骨架的固定方法，客车车身底板铝合金骨架中纵梁9与纵梁9两侧的横梁3均通过无铆钉铆接固定，所述无铆钉铆接固定包括以下步骤：
步骤一：
a.将横梁3通过夹具夹紧并安置在工作台上；
参阅图6，将横梁3放置于夹具定位板5上，夹具旋转螺钉7使其下行，使夹具导柱6与定位板配合夹紧梁3。
b.取两个直角钢8，将每个直角钢8上与横梁3配合的平面通过高强度粘合剂粘合在横梁3一端的两侧，并保证横梁3一侧的直角钢8与横梁3另一侧的直角钢8的位置对应，确定每个直角钢8上需要与横梁3铆接的四个铆接点位置，并保证横梁3一侧的直角钢8上的铆接点位置与横梁3另一侧的直角钢8上的铆接点位置一一对应；
c.由凹模控制杆2控制两端均带有型腔的凹模1从横梁3与直角钢8固定的一端的端口处伸入横梁3内部空腔，凹模1运动至本步骤中的b过程中确定的直角钢8的铆接点位置时停止，在横梁3两侧使用两个带有凸模4的液压铆接机同时工作与凹模1两侧的型腔配合铆接该铆接点，之后进行下一个铆接点的铆接，横梁3一端两侧的两个直角钢上共八个铆接点分四次铆接完成；
参阅图1和图2，本发明使用的凹模模具由凹模1和凹模操纵杆2组成，凹模1的两端各有一个形状完全相同且位置对称的型腔，可以保证两个液压铆接机的凸模4与凹模1配合同时铆接横梁3或纵梁9一端两侧对应的两个铆接点，若凹模模具中的凹模1只有一侧存在型腔，则铆接过程中只能从一侧使用液压铆接机向横梁3或纵梁9的铝合金型材内部空腔的方向施加铆接的压力，凹模模具便会承受很大的压力，该压力会通过凹模模具传递到凹模控制杆2或者铝合金型材的另一侧从而导致其变形，故模具设计成两侧均存在型腔的对称的结构，使铝合金型材左右两侧同时铆接，不但使凹模1承受的挤压应力相互抵消，还能使铆接效率提高一倍。
步骤二：
a.将纵梁9用夹具夹紧，取两根通过步骤一铆接了直角钢的横梁3通过夹具固定在纵梁9一端两侧对应位置处；
b.将其中一根横梁3一端上的两个直角钢8与纵梁9配合的平面通过高强度粘合胶粘合在纵梁9一侧，将另一根横梁3一端上的两个直角钢8与纵梁9配合的平面通过高强度粘合胶粘合在纵梁9另一侧，并保证纵梁9一侧的两个直角钢8与另一侧的两个直角钢8的位置对应，确定每个直角钢8上需要与纵梁9铆接的四个铆接点位置，并保证纵梁9一侧的直角钢8的铆接点位置与纵梁9另一侧的直角钢8的铆接点位置一一对应
c.由凹模控制杆2控制两侧均带有型腔的凹模1从纵梁9与直角钢9固定的一侧的端口处伸入纵梁9内部空腔，凹模1运动至本步骤中的a过程中确定的直角钢8的铆接点位置时停止，在纵梁9两侧使用两个带有凸模4的液压铆接机同时工作与凹模1两侧的型腔配合铆接该铆接点，之后同样用纵梁9两侧的两个带有凸模4的液压铆接机同时工作与凹模1两侧的型腔配合进行下一个铆接点的铆接，纵梁9该端两侧的四个直角钢上共十六个铆接点分八次铆接完成，纵梁9与纵梁9两侧的两根横梁3固定完成；
例如，参阅图8，客车车身底板骨架共需十八根横梁3和八根纵梁9，其中九根横梁3铆接在这八根纵梁9的一端，另外九根横梁3铆接在这八根纵梁9的另一端，其中十四根横梁3需铆接在每相邻的两根纵梁9之间，位于客车车身底板骨架两个边界的四根横梁3只需将一端铆接在相邻的纵梁9的一侧，铆接方式均采用本方法所述的无铆钉铆接的方式固定。
本发明的工作环境好，没有灰尘毒烟排放，没有噪音，整个加工流程对环境无特殊要求，在普通生产车间进行即可。本发明的骨架连接过程为不断重复横梁与纵梁的铆接，故在不同铝合金型材的空腔内可以同时伸入凹模，多根梁可同时铆接，工作的效率较高。