中原工学院毕业设计说明书
通过对车架结构的设计，包括纵梁的设计，加强梁的设计，横梁的设计，横梁与纵梁的连接设计，确定了车架的大体结构。为保证车架结构设计的科学性，合理性，对车架纵梁进行了弯矩和剪力的计算，以及校核，更进一步确定车架的材料和主要参数，从而为本设计做好理论基础。
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4 车架的制造工艺
4.1 车架梁的制造工艺
图 4-1车架装配图
4.1.1 纵梁
图 4-2 纵梁断面
(1) 产品特征
断面形式 ：等断面 、变端面； 长度形式 ：直线式； 料厚：纵梁 5.00、8.0mm；
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纵梁长度：4815 (2) 工艺特点 a 工艺流程
第一种模式 ：剪切一用模具落料；中孔一用模具压弯成形一装配一油漆。 第二种模式 ：剪切一用模具落料冲工艺孔一用平面数控冲孔机冲孔一用模具压弯成形一装配一油漆。
第三种模式 ：剪切一用平面数控冲孔机冲孔一折弯成形一装配一油漆。 第四种模式 ：单倍尺卷料一辊压成形一切断一用三面数控；中孔机 ；中孔一等离子切割局部外形一喷丸。 b 生产设备
机械压力机 ：3000、3500、4000、5000t ； 平面数控； 中孔机、三面数控； 中孔机、折弯机；
采用模具生产和平面数控冲孔机模式的工艺 ，一般受产品结构、压床吨位 ( 一般为3000、3500、4000、5000t)限制。不能采用强度过高的高强度钢板，即屈服强度在350-560N/mm以下的高强度钢板 ；纵梁和纵梁加强板的长度不易太长，应控制在10000mm左右。材料厚度与材料长度成反比，控制在8mm以下为好。采用辊压成形模式的工艺 ，在购买设备时就已将材料参数即屈服 强度设定在350-700N，mm以下，可以选择屈服强度在700/mm以下的材料 ，长度不限，厚度控制在10mm以下。纵梁和纵梁加强板用材受设备 、工艺模式 、产 品结构影响 ，材料强度级别范围也有所不同。一般来说开发纵梁和纵梁加强材料时应结合其工艺条件，从材料的使用范围入手，确定合理的高强度钢板强度开发范围，从而适用不同的工艺模式。还应研究高强度钢板 回弹消除问题、可适用的焊接方式和 匹配的焊条 、对模 具材料的强度要求 、适用油漆方式等相关参数，从而提高材料的应用空间。 4.1.2 横梁
货车车架上一般有5到11根横梁，其用途和结构各不相同。不同条件的汽车
横梁其结构型式变化较大 。目前 ，汽车车架上使用的梁通常以槽形式和拱形居多。这是因为槽形式横梁曲刚度和强度都较大 ，且便于制：拱形横梁具有较大的连接度、截面高度较低 ，可以让开下空间的优点。汽车横梁一般都是采用冲压加工方法生产。 (1) 产品特征
厚度 ：5.0、6.5、7.0mm 长度 ：740mm
抗拉强度：370-610 N ／ mm；
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形状 ：槽形式横梁、拱形式横梁等 ，如图4-3、4-4
图 4-3 拱形横梁
图 4-4 槽形横梁
(2) 工艺特点 a 工艺流程
槽型式横梁 ：剪切一修边冲孔(或落料冲孔)一成形一冲孔( 按需)一装配一油漆。
鳄鱼1b式横梁：剪切一成形一修边冲孔一装配一油漆。 b 设备
机械压力机 ：800t 、1250t 、3000t 。近 年来,为了满足用户经济性、大吨位要 求，横梁材料厚度由4.0-6.0mm变为6.5-1.0mm,抗拉强度也由370-510MPa提高到590-610MPa以上。复杂形状 的横梁应用较多。既要有一定的强度又要有良好的成形性能是横梁用材的基本要求。同时，受压力机吨位、模具制造业水平限制 ，未将高强度钢板应用在成形复杂的横梁上 。对于横梁用材的开发应针对横梁 的产品特性 ，结合工艺技术水平 ，在满足强度要求的前提下重点提高材料成形性能和焊接性能。还要开展高强度钢板 的极限拉伸速度 的研究，这是由于商用车横梁一般都是在机械压力机 上生产 ，依据高强度钢板的极限拉伸速度来控制机械压力机的生产速度 。从而减少横梁破损的发生。 c 连接板
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厚度 ：4.0mm； 长度 ：110mm；
抗拉强度 ：510-640N／ mm； 形 状 ：平板
连接板用于连接横梁和纵梁，增强纵梁的强度。以压弯件为主，材料主要为高强度钢板。对材料的成形性能要求不高，但要求材料的压弯回弹小。
4.2 焊接工艺
4.2.1 焊接工艺分析
(1) 车架结构材料采用的是16Mn，焊接性好，加之材料厚度适中，在合理的装焊工艺条件下，一般不容易产生气孔和裂纹，不需要采用特殊的焊接工艺措施和焊后热处理。
(2) 车架是整车的载体，车架的焊缝主要承受汽车运行过程中的动载作用，而车架刚性大，焊后接头的收缩力较大，因此必须选用合理的焊接方法及工艺参数，控制线能量。
(3) 对于车架纵梁和横梁而言，焊接分布并非完全对称，所以要合理安排焊接顺序，尽量采用对称焊和从中间向两头释焊，以减少焊接变形。 (4) 控制零部件尺寸即互换性，保证装配间隙均匀，以减少因收缩不均所造成的变形。
(5) 夹具设计时要合理留有收缩余量及装配间隙，综合处理好车架焊后接头应力与总体变形这对相互矛盾的问题，在保证满足设计尺寸要求的条件下，接头焊后存在的应力愈小愈好。
4.2.2 焊接方法和焊接参数的选择
由于二氧化碳气体保护焊成本低,生产效率高,抗锈、抗氢和抗裂纹能力强，焊后不用清渣，变形小，易于操作，适于全位置焊，因此焊接方法采用半自动二氧化碳气体保护焊，其焊接工艺参数如表所示：
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