周燕 周俠 雷莉
摘 要:封閉式貨車(chē)貨物隔離裝置,是一種車(chē)輛最后排座位的后方與載貨區(qū)之間的隔離系統(tǒng),如隔離板,隔離欄,隔柵等。具有使車(chē)輛在公共道路正常行駛的各工況下(如全制動(dòng)、緊急制動(dòng)、曲線(xiàn)制動(dòng)、快速車(chē)道改變和曲線(xiàn)駕駛),保證司乘人員免受車(chē)上貨物移動(dòng)造成的傷害的作用,因其需要起到駕駛室、前排駕乘人員的隔離防護(hù)作用,因此根據(jù)汽車(chē)安全法規(guī)將其定義為公告類(lèi)零件,屬于車(chē)內(nèi)專(zhuān)用裝置,本文主要介紹常見(jiàn)封閉式貨車(chē)用隔離裝置結(jié)構(gòu)及其對(duì)應(yīng)的特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:隔離裝置構(gòu)造 封閉式貨車(chē) 格柵 隔離板 不銹鋼 鐵質(zhì)
1 引言
不同材質(zhì)和表面處理工藝、結(jié)構(gòu)的隔離裝置,外觀(guān)效果和工藝方案差異較大。本文主要從材質(zhì)、焊接工藝、表面處理、固定連接方式、結(jié)構(gòu)等方面簡(jiǎn)述幾種常見(jiàn)隔離裝置結(jié)構(gòu)變化和對(duì)應(yīng)的特點(diǎn)。
目前國(guó)內(nèi)的封閉式貨車(chē)隔離裝置多采用不銹鋼或鐵質(zhì)類(lèi)材料,主要有不銹鋼格柵、不銹鋼格柵+鋼板、鐵質(zhì)格柵+鐵板、鐵質(zhì)板集中類(lèi)型,其他非合金金屬材料,如PVC板,不僅美觀(guān)度差,且不實(shí)用,也不能滿(mǎn)足隔離裝置的使用要求,因此市面上并不常見(jiàn)。
2 隔離裝置產(chǎn)品簡(jiǎn)介
2.1 不銹鋼類(lèi)隔離裝置性能及特點(diǎn)
不銹鋼格柵一般采用的是S30408不銹鋼,具有良好的耐腐蝕性、耐熱性、低溫強(qiáng)度和機(jī)械性能,且具有良好的加工性能和焊接性能,因此這種鋼材在市面上應(yīng)用廣泛。不銹鋼材質(zhì)本身防腐性能好,無(wú)需做防銹及表面鍍層處理,僅作打磨拉絲處理即可,不易磕碰傷,且產(chǎn)品牢固輕便,但存在打磨痕跡,存在一定色差,影響客戶(hù)外觀(guān)體驗(yàn)。
格柵式隔離裝置因國(guó)內(nèi)法規(guī)要求,背面需采用封閉式板料進(jìn)行阻隔,以防止貨箱中貨物因車(chē)輛緊急制動(dòng)或其他原因,貨物從柵欄縫隙中脫出沖擊到前排駕駛室造成事故,柵欄式結(jié)構(gòu)目前僅用于國(guó)外市場(chǎng),國(guó)內(nèi)的隔離裝置需加上鋼板進(jìn)行封閉,如:柵欄+板式、板式結(jié)構(gòu)。柵欄式結(jié)構(gòu)與柵欄+板式隔離裝置區(qū)為多了一層封板,工藝上多了一道蒙皮工序,但無(wú)論是柵欄式還是柵欄式+板式結(jié)構(gòu)的隔離裝置,其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度都是非常值信賴(lài)的,骨架式的構(gòu)造和上安裝支架與車(chē)體卷耳連接方式,保證自身強(qiáng)度的同時(shí),可以減輕振動(dòng)帶來(lái)的對(duì)連接點(diǎn)的沖擊。
帶骨架的隔離裝置因設(shè)計(jì)角度的要求,部分位置可能涉及多維度的折彎,僅通過(guò)折彎?rùn)C(jī)進(jìn)行成型不易實(shí)現(xiàn),因此需要采取斜切方式進(jìn)行拼接不銹鋼材料一般使用熔化極氬弧焊方式焊接,以保證焊縫的美觀(guān)性和生產(chǎn)效率。熔化極氬弧焊是指,接電后母材與焊絲之間產(chǎn)生電弧,焊絲和母材熔化,保護(hù)氣體是氬氣,氬氣是惰性氣體,即使在高溫之下,氬氣也不與金屬發(fā)生化學(xué)作用,且不溶解與液態(tài)金屬,因此焊接飛濺小,焊縫致密,成型美觀(guān),且因?yàn)樗娏髅芏却?,熱量集中,熔敷率高,焊接變形小因此得到廣泛運(yùn)用。但鋼材和氬氣成本昂貴,因此不銹鋼類(lèi)隔離裝置正逐漸被鐵質(zhì)材料替代。
2.2 鐵質(zhì)類(lèi)隔離裝置性能及特點(diǎn)
鐵質(zhì)材料的隔離裝置材質(zhì)本身不具備防腐功能,因此產(chǎn)品需增加表面處理工藝,一般采用電泳、噴漆/噴粉方式。經(jīng)過(guò)表面處理的隔離裝置外觀(guān)光滑、美觀(guān),客戶(hù)接受度高。同時(shí)鐵質(zhì)類(lèi)原材料成本低、成型性能好,廣受汽車(chē)制造業(yè)青睞。鐵質(zhì)的隔離裝置除了原材料材質(zhì)不同,采用的焊接工藝從氬弧焊改成了二氧化碳保護(hù)焊。以二氧化碳?xì)怏w作為保護(hù)氣體的電弧焊接方法,叫二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。它以焊絲作一個(gè)電極,靠焊絲與工件之間產(chǎn)生的電弧熱熔化焊絲和工件,形成焊接接頭。具有成本低、質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、操作性好等優(yōu)點(diǎn),因此被市場(chǎng)廣泛應(yīng)用。
2.2.1 鐵質(zhì)柵欄+鐵板式隔離裝置
板鐵質(zhì)的柵欄+板式隔離裝置制造工藝復(fù)雜,自動(dòng)化程度低,成產(chǎn)效率低,生產(chǎn)周期長(zhǎng),制造成本高,產(chǎn)品焊接變形很大、產(chǎn)品一致性難以保證,不僅有二保焊帶來(lái)的熱變形、焊渣、穿孔等風(fēng)險(xiǎn),電泳序也存在暴液導(dǎo)致的流痕、漆面橘皮等多種外觀(guān)問(wèn)題。但相對(duì)不銹鋼類(lèi)的產(chǎn)品,在成本和強(qiáng)度、外觀(guān)性能方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)。
由于二氧化碳?xì)怏w的熱物理性能的特殊影響,使用常規(guī)焊接電源時(shí),焊絲端頭熔化金屬不可能形成平衡的軸向自由過(guò)渡,通常需要采用短路和熔滴縮頸爆斷。因此,焊接過(guò)程中可能存在較多飛濺。溶液飛濺附著在柵欄管壁內(nèi)外側(cè)形成渣滓或者焊瘤,掉落在管梁中不及時(shí)清理會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品異響,因此應(yīng)在管梁合適位置開(kāi)工藝孔,并使用工具敲擊、搖晃零件,使焊渣能順利排出。
2.2.2 鐵板式隔離裝置
板式的隔離裝置沒(méi)有管梁焊接而成的骨架,一般在隔離板上設(shè)置加強(qiáng)筋以增加板料抗沖擊強(qiáng)度,可通過(guò)沖壓一體成型,大大縮減了下料序的流程,同時(shí)骨架取消,隔離板邊緣為鋒利邊緣,因此板料邊緣會(huì)增加膠條進(jìn)行修飾。同時(shí),兩側(cè)的上安裝支架因圓管管梁取消,其與板料的連接方式只能改為打螺栓或打焊點(diǎn)。
板式的隔離裝置工藝流程和工序顯著精簡(jiǎn),無(wú)需再使用氬弧焊和CO2方式焊接,因此導(dǎo)致的焊渣、異響、熱變形、電泳爆液等缺陷隨之消除,制造和原材料成本得到極大的降低。但該種結(jié)構(gòu)也存在整體構(gòu)架剛度/強(qiáng)度減弱的劣勢(shì)。由于隔離裝置不能通用,因此需要分別開(kāi)發(fā)不同的隔離裝置對(duì)應(yīng)的模具。在隔離裝置生產(chǎn)成本中,模具是很重要的成本因素。按目前的加工工藝,每種隔離裝置除了沖壓模具外,還需要切邊模具,由此進(jìn)一步增大了隔離裝置的生產(chǎn)成本。即每款車(chē)型對(duì)應(yīng)一種隔離裝置隔離裝置前期投入大、開(kāi)發(fā)成本較高。
柵欄式的隔離裝置上安裝支架采用卷圓方式連接,卷耳內(nèi)側(cè)置有橡膠圈膠套,可起到較好的減震緩沖作用。板式的隔離裝置采用的是螺栓連接,連接處螺栓X/Y/Z向均受應(yīng)力,無(wú)緩沖裝置進(jìn)行卸力,有螺栓松動(dòng)/脫出風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)板式的隔離裝置的邊緣無(wú)骨架支撐,存在較大抖動(dòng),需要更多的安裝點(diǎn)進(jìn)行固定,否則未固定端易出現(xiàn)板料顫動(dòng)異響和支架/護(hù)桿斷裂風(fēng)險(xiǎn)。
3 結(jié)束語(yǔ)
隔離裝置從柵欄式結(jié)構(gòu)逐漸演變成柵欄+板式結(jié)構(gòu)、板式隔離裝置,產(chǎn)品在標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)和市場(chǎng)需求的引導(dǎo)下,逐步完成蛻變,產(chǎn)品的安全性能、美觀(guān)度等方面逐步升級(jí),同時(shí)成本方面也在生產(chǎn)和制造過(guò)程不斷探索,最終在生產(chǎn)者和消費(fèi)者中取得雙向效益。
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