高彬

摘 要：二十世紀80年代客車預應力蒙皮技術引入我國，改善了車身蒙皮板平整度，防止了蒙皮震動，降低了車內(nèi)外噪聲。二十一世紀粘接蒙皮技術和蒙皮成型技術助推客車蒙皮技術跨越發(fā)展，進一步改善了蒙皮邊緣平整度和噪聲控制。這對車身骨架制造精度、蒙皮板成型后處理和蒙皮板的安裝工藝提出了更高要求，大多數(shù)客車生產(chǎn)廠的技術能力只采用了預應力技術、蒙皮成型技術和粘接技術中的1-2項。

關鍵詞：客車；蒙皮；預應力；滾壓成型；粘接

客車蒙皮的平整度是影響客車外觀質量的主要因素之一，北京北方華德尼奧普蘭客車股份有限公司1986年引進德國Neoplan公司預應力蒙皮技術，這一技術就是將整張蒙皮板的一端點焊在車身骨架的一端，另一端用機械卡頭卡緊，卡頭的另一端與車身骨架固定，調整卡頭使蒙皮板繃緊，再利用氧乙炔火焰對蒙皮板連續(xù)均勻加熱，并同時調整卡頭，使蒙皮板始終處于繃緊狀態(tài)，直到蒙皮板拉伸量達到1/1000時將另一端蒙皮點焊在車身骨架上，同時對蒙皮板的上下邊緣進行點焊，完成全部點焊后，切掉蒙皮板多余部分，完成蒙皮板的焊裝。這種蒙皮工藝解決了鉚接蒙皮的鉚釘頭外漏問題，解決了焊接蒙皮產(chǎn)生的蒙皮板波浪變形造成整體平整度差問題，提高了生產(chǎn)效率。但是，這種工藝也產(chǎn)生了蒙皮板上下邊緣不平整問題，當時蒙皮上下邊緣有鋁型材和橡膠裝飾條壓著，沒有暴露出問題。隨著側窗膠粘工藝的推廣和平移行李倉門的興起，這一問題就暴露出來，為了解決側蒙皮上下邊緣不平整的問題，引發(fā)了膠粘蒙皮技術和滾壓蒙皮技術。

1 三種蒙皮技術的優(yōu)劣勢分析

1.1 預應力蒙皮技術的優(yōu)勢

預應力蒙皮技術又分為熱預應力蒙皮技術和冷預應力蒙皮技術。熱預應力蒙皮技術是借助熱脹冷縮原理，將蒙皮板加熱到100°左右，使蒙皮板受熱膨脹，趁熱固定蒙皮板，蒙皮板冷卻后產(chǎn)生收縮拉應力，這種拉應力使蒙皮板繃直和繃緊，并能抵御因車身輕度變形而對蒙皮板產(chǎn)生的壓應力，從而避免因骨架輕度變形對蒙皮板產(chǎn)生的波浪變形傾向，避免和減少車輛行駛中蒙皮板變形產(chǎn)生的噪聲。冷預應力蒙皮技術是常溫環(huán)境下借助機械裝置對蒙皮板的單向張拉，在18000kgf力作用下，使蒙皮板內(nèi)部產(chǎn)生拉應力，保持在張拉狀態(tài)下將蒙皮板固定在車身骨架上，蒙皮板完全固定在骨架上后松開張拉裝置，在蒙皮板的內(nèi)部形成繃緊拉應力。

這兩種預應力技術都是為了實現(xiàn)使蒙皮板繃緊效果，途徑不同，效果也不同。熱預應力蒙皮技術使蒙皮板產(chǎn)生的壓應力是全向的，冷預應力蒙皮技術使蒙皮板產(chǎn)生的壓應力是單向的，熱預應力效果好于冷預應力效果。熱預應力工藝比冷預應力工藝在設備投入、材料消耗和預應力效果方面具有優(yōu)勢，在生產(chǎn)效率和工作環(huán)境上占有劣勢。

1.2 膠粘蒙皮技術的優(yōu)勢

膠粘蒙皮的初衷是要用粘接劑填補車身骨架和蒙皮板之間的空隙，不讓蒙皮板隨車身骨架走，也就是即使車身骨架不平，蒙皮板不要受骨架影響，盡可能保持平整，如果是焊接蒙皮，蒙皮板會隨著骨架一起彎曲。

用單組分聚氨酯粘接膠蒙皮板的技術優(yōu)勢是：粘接強度高，生產(chǎn)效率高，外觀平整；缺點是：涂膠前處理比較耗時，粘接完后12小時內(nèi)不能移動車輛，不適合大批量生產(chǎn)和快速流轉。

用VHB高粘接強度膠帶粘接膠蒙皮板的技術優(yōu)勢是：生產(chǎn)效率高，粘接后短時間內(nèi)可以移動車輛，適合大批量生產(chǎn)和快速工序流轉；缺點是：涂膠前處理比較耗時，蒙皮板粘接后隨骨架走，骨架凹坑部分膠帶不能起到粘接作用，粘接強度不可控，不適合成型蒙皮板粘接。

1.3 滾壓蒙皮技術的優(yōu)勢

滾壓蒙皮技術主要用在車頂蒙皮和兩側蒙皮。車頂蒙皮一般是在蒙皮板縱向滾壓出5-7個50*10mm（寬*高）的梯形楞筋或邊緣滾壓成一定的圓弧形狀，使其縱向產(chǎn)生一定的剛性或規(guī)整過度成型。側蒙皮主要是上下邊緣成型，上邊一般為“L”型或“Z”字型，下邊一般為“L”型、“Z”字型或圓弧形。

滾壓成型蒙皮技術優(yōu)勢是邊線美觀，整體平整。缺點是蒙皮工藝比較復雜。

2 三種蒙皮技術的推廣性分析

國內(nèi)主流客車廠主要采用成型蒙皮+焊接方法，比如宇通客車廠頂皮采用滾壓成型蒙皮板+電阻點焊，側蒙皮采用滾壓成型蒙皮板+CO2點焊；蘇州金龍頂皮采用滾壓成型蒙皮板+CO2點焊，側蒙皮采用滾壓成型蒙皮板+CO2點焊，青年客車頂皮采用平板蒙皮板+電阻點焊，側蒙皮采用預應力+單邊滾壓成型蒙皮板+單組份聚氨酯膠粘接。

滾壓成型蒙皮板+CO2點焊組合生產(chǎn)工藝簡單，操作者能力要求不高，適合于對蒙皮質量要求不高，大規(guī)模生產(chǎn)模式。而采用預應力+成型蒙皮板+粘接是高質量蒙皮技術的技術路線，采用這種技術工藝的蒙皮質量高，成型美觀，但是生產(chǎn)效率低，不適合大批量生產(chǎn)模式。

3 北京北方華德尼奧普蘭客車股份有限公司蒙皮工藝技術現(xiàn)狀

該公司1986年引進德國Neoplan公司預應力蒙皮技術，當時引進的預應力蒙皮技術是人工火焰加熱，手動張拉，電阻點焊固定，經(jīng)過20余年的小改小革，加熱方式由人工火焰加熱變?yōu)槌绦蚩刂齐娂訜?，手動張拉變?yōu)闅鈩訌埨?，電阻點焊固定沒變，少部分車型側蒙皮板采用了單邊滾壓成型，粘接蒙皮試驗過，沒能推廣?？傊?，我們的蒙皮技術還是停留在20年前的水平，在國內(nèi)處于落后狀態(tài)，蒙皮水平亟待提高。

4 北京北方華德尼奧普蘭客車股份有限公司未來蒙皮工藝技術路線

北方客車定位于中高端大中型客車，未來3-5年的發(fā)展目標是2500-5000臺，這就決定了我們北方客車的技術定位，也就是定位于高端技術領域，針對車身蒙皮技術領域，從國際和國內(nèi)目前客車蒙皮技術水平上來看，預應力+成型蒙皮板+粘接的蒙皮技術是先進技術的體現(xiàn)，是未來客車蒙皮技術潮流。

前面已經(jīng)提到了，目前國內(nèi)主流客車廠因為技術、能力和產(chǎn)量等因素制約，在車身蒙皮技術領域只采用了部分先進技術，只有青年汽車的蒙皮技術相對比較先進，但它也存在缺點就是粘接后不能馬上移動車輛，需要停置12小時后才能移動車輛，因為車輛轉運過程中，蒙皮板和車身骨架之間會有輕度位移，造成粘接膠在固化過程中產(chǎn)生剪切，破壞分子鏈結構，造成粘接強度下降。

我們未來的側蒙皮工藝技術方案是電加熱預應力+滾壓成型蒙皮板+單組份聚氨酯膠粘接+邊緣分段CO2點焊的蒙皮技術。這種技術的優(yōu)勢是預應力均勻、外觀平整、邊緣規(guī)整、無需停置，適合流水線作業(yè)。（車頂蒙皮不是關注重點，沿用現(xiàn)有工藝不變，這里不再論述。）

4.1 側蒙皮工藝結構示意圖

側蒙皮工藝結構示意圖如圖1所示。

4.2 蒙皮板滾壓成型蒙皮板成型和剪裁

調整滾壓成型機參數(shù)，按圖2所示截面尺寸加工蒙皮板。

按側墻骨架結構圖紙中標注的燃油箱、車門框和散熱水箱的位置，在滾壓蒙皮板上畫出起始位置（前端點焊位置中心連線）和切口線，并按起始位置0.1%比例后移切口線，再用裁剪工具將干涉部分翻邊切掉，完成粘前準備。

4.3 粘接劑技術參數(shù)

隨著化學工業(yè)的發(fā)展，聚氨酯粘接劑的粘接性能已經(jīng)達到能夠用于汽車車身結構粘接的程度，經(jīng)過借鑒NEOPLAN公司使用的Sikaflex-221單組分聚氨酯粘接劑的性能參數(shù)，我們選用山東東方化工廠的山泉牌HA-140粘接膠粘接蒙皮板。

4.4 CO2點焊工藝要求

用CO2局部點焊是為了固定側蒙皮板位置，防止車輛移動過程車身骨架和蒙皮板之間產(chǎn)生相對位移，保證膠體固化過程沒有外力襲擾，保證膠體粘接性能。

在圖1中所示的“A”點和“C”點位置，每間隔30～40mm焊5～10mm大小焊點，“C”點位置間隙大于1.5mm時，需要加墊片焊接，以避免因間隙過大焊穿蒙皮板。

5 結束語

蒙皮技術水平?jīng)Q定整車涂裝質量和外觀裝配質量，還影響到涂裝材料成本和工時成本。所以，提高蒙皮技術水平和工藝水平非常重要。

參考文獻：

[1]譚婉萍，張曉明.粘接工藝在客車應力蒙皮上的應用[J].客車技術與研究，2000.4.