非全冲压外蒙皮中巴的车身制作工艺

刘永祥

非全冲压外蒙皮中巴的车身制作工艺

刘永祥

厦门金龙旅行车有限公司

论述了在客车制造企业中占有重要地位的中小型客车其非全冲压件外蒙皮的车身制作工艺。结合技术和资金投入的不同，剖析了客车制造企业不同特点的车身外蒙皮开发模式，并举例说明。

中巴；全冲压外蒙皮；非全冲压外蒙皮；车身制作工艺

中巴，特指车长范围为5 900~7 200 mm且发动机前置的中小型客车，它一般配置司机门和后行李仓门，其座位数一般为17~23座。该系列的旅游、客运及公交用车，在整个客车领域占有突出的地位。据统计，中巴车约占客车保有量的近三成比例，其重要性可见一般。

1 非全冲压外蒙皮中巴车身的特点

中巴的车身结构，按照其内外蒙皮的材料,大体分为全冲压件车身和非全冲压件车身2种。非全冲压中巴的车身，其外蒙皮为部分或全部冲压件，内蒙皮为部分冲压件，车身主要框架结构通常为矩形管采用二氧化碳保护焊焊接而成。因为矩形管的成型及拼焊工艺相对成熟，故其开发制作工艺难点在车身外蒙皮。

在车身造型一致的前提下，一般衍生出6 m和7 m（或7.2 m）两个长度系列的车身，其生产工艺相同，可焊装共线。

相对全冲压件点焊而成的车身，非全冲压外蒙皮中巴的冲压模具及点焊夹具投入数量少，工艺生产难度小，产品投放市场时间快（一般开发周期不到一年）。总体上看，其投资少见效快，所以为国内大多数客车厂开发新品时所采用。

2 非全冲压外蒙皮中巴（以下简称中巴）车身外蒙皮制作形式

根据各客车厂的实际情况，在确定开发一款新型的中巴后，其车身外蒙皮制作工艺大体有以下几种形式：

⑴车身外蒙皮为全冲压件；

⑵车身外蒙皮前后围为玻璃钢件，其余外蒙皮为冲压件；

⑶车身外蒙皮的前后围为玻璃钢件，其余外蒙皮可选冲压件、铝合金件（门总成为主）、张拉蒙皮、滚压件或自制件；

⑷除部分外蒙皮为冲压件（如司机门）外，其余外蒙皮为玻璃钢件，乘客门可选铝合金、冲压件或玻璃钢件；

3 中巴外蒙皮为冲压件的开发或选型

相对车身外蒙皮为滚压件、张拉蒙皮或玻璃钢件，外蒙皮确定为冲压件，其制作工艺难度系数大大增加。

3.1 冲压件外蒙皮为全新开发

例如，我公司于2005年全新开发的6606小马可波罗车型，外形尺寸为长×宽×高=5 980×2 050×2 740，标配17座（图1）。

图1 金旅6606小马可波罗

其流线型大倾角的整车造型在小型客车中别具一格，它的诞生标志着6 m前鼻车在我公司开创了全新开发的先河。

6606外蒙皮开发的冲压件主要有：侧围板、A柱、前顶、中顶、后围、司机门及乘客门。

因为冲压模具费用投入巨大，投资风险也同时并存，一般由客车厂与模具厂协商双方投入的比例。

3.2 冲压件外蒙皮选用其它公司成熟的冲压件

这为许多客车厂采用的一种模式。它的优点是客车厂无须在冲压件模具（是一笔不菲的费用）上进行投入，直接选用现成冲压件即可（前提是供方无相关协议约束）。而作为投资方的公司可出售（出租）模具给冲压件厂，或者直接冲压生产，在模具或冲压件上取得收益。

国内目前较有影响力的中巴车型代表，如江苏张家港金鸿顺的阿尔特（考斯特）车身全冲压件，江苏扬州宏运的6728/6608外蒙皮冲压件。前者的冲压件席卷了中国的主要客车厂，历经10余年经久不衰，到现在还有知名客车厂新购并投资生产；后者的冲压件也批量进入了如金龙体系的客车生产企业，其年销售量也令投资方“喜笑颜开”。

4 中巴外蒙皮为冲压件的车身制作工艺

中巴外蒙皮冲压件确定后，客车厂工艺设计人员需围绕其产品特点、车身表面焊点要求等确定冲压件的后续制作工艺。分总成焊接工艺大体有2种：一为点焊，二为二氧化碳保护焊。

4.1 点焊工艺

各冲压散件点焊为分总成，是一种较为合理的焊接工艺（小车基本如此）。但为保证产品尺寸，需设计制作点焊夹具，配置一定数量的悬挂点焊机（为此，还必须在车间安装点焊用珩架、循环冷却水塔或水箱、大功率变压器等），其投资数额较大，但焊接质量和车身表面质量高，对后续的涂装生产有益。

而且，针对某些车身分总成，除了外蒙皮为冲压件，其内部骨架或内蒙皮也同为冲压件，在夹具定位可靠和夹紧有力的前提下，双面点焊成为不二的选择（否则基本无法保证产品质量）。例如阿尔特的前围板分总成，司机门分总成。

点焊夹具根据客车厂的实际，一般分为委托专业夹具公司设计制作，以及由客车厂自制2种。前者较正规，设计规范，夹具零部件由专门机加（数控）设备完成，后者的规范性相对前者差些，自行设计夹具图纸，除部分机加件外，其它零部件自制为主。在制件精度尺寸保证、使用寿命等方面，前者优于后者，但投入也相对较大。

4.2 二氧化碳保护焊工艺

采用二氧化碳保护焊焊接各冲压件，针对中巴外蒙皮而言，不是一种好的工艺，但如果在冲压件产品开发时已被考虑，也会是一种最经济合理的工艺方案。

譬如扬州宏运的6728前风挡四周的冲压件，包括左右前立柱外板、前围板和前顶各一片，根据产品特点，在其前围矩形管骨架分总成定位准确的前提下，前围板可直接在骨架上定位：高度及前后方向上，冲压成型的上下止口需沿形贴合前风窗下横梁，左右方向上，中心分两边即可。因前围板高度方向尺寸跨度并不大（中心处约300 mm），并不需要冲压件骨架进行加强，所以，其外蒙皮直接贴骨架，其余左右前立柱外板和前顶冲压件在基本贴合A柱和前风窗上横梁的前提下，按照前挡风样架准确定位。这样6728的前风窗四周冲压件就得到了可靠的定位，在4条交接缝上进行二氧化碳保护焊或铜焊，可完成前围上部的车身制作。

这样的焊接工艺，焊装得到了满足要求的车身，同时省却了焊接夹具、点焊设备和相关设施的大投资，无疑是一种经济合理的工艺方案。

5 中巴外蒙皮为玻璃钢件的车身制作工艺

相对冲压件外蒙皮，玻璃钢外蒙皮具有投资小、见效快的特点，但其缺点也是明显的：⑴纯手工制作，人为因素、天气因素、材料因素等都会影响产品质量；⑵配件承受外力很小，焊装制作时要格外小心。玻璃钢件如有问题只能干磨（外凸时）和手工修补（内凹时，干后再修磨），影响整个车间环境质量，故环保性较差；⑶玻璃钢制件使用时间稍长即存在易变形的趋势；⑷在车辆运行过程中，玻璃钢外蒙皮不能被碰撞，即使是轻微碰撞就会产生开裂而不得不更换（如果为冲压件则可钣金修复）。

5.1 玻璃钢外蒙皮的适用范围

玻璃钢外蒙皮一般常制作为前围蒙皮总成和后围蒙皮总成，个别样车或小批量生产的中巴，也将侧围蒙皮确定为玻璃钢件。

5.2 玻璃钢外蒙皮固定在矩形管骨架的制作工艺

玻璃钢外蒙皮固定在矩形管骨架上一般采用铆钉铆接的制作工艺，根据铆接面是车身外表面还是内表面，铆接后续的制作方式和产生的车身表面效果均不同。

5.2.1铆接面为车身外表面

典型断面结构见图2。

图2 铆接面为外表面的玻璃钢外蒙皮制作工艺

侧围矩形管和后围矩形管拼焊处设计有5mm的台阶差，用于玻璃钢的安装和铆钉固定，完成后在工序二进行玻璃钢的修补，后续再打磨处理。在玻璃钢修补处因为钣金和玻璃钢的热膨胀系数不同，在寒冷地区易存在油漆开裂的高隐患。

5.2.2铆接面为车身内表面

典型断面结构见图3。

图3 铆接面为内表面的玻璃钢外蒙皮制作工艺

侧围矩形管和后围矩形管拼焊处不再存在台阶差，玻璃钢外蒙皮在铆接面处设计有台阶，铆接面为车身内表面，其表面的制作问题不再影响车身外表面，A处棱线由产品模具直接完成，A—B处的型面无须玻璃钢修补而带来后续问题。最后钣金与玻璃钢形成的8~10 mm工艺缝，可由总装打添缝胶实施填补。这种结构，大大减少了此处油漆的开裂现象。

6 发展趋势及思考

在中国广大的道路运输市场，中巴车的需求是非常巨大的。一般来说，造型中庸稳重，曲线光顺流线，整车（底盘）可靠性良好，能紧跟市场变化需求的中巴车，其市场生命力将较强。

在中巴的车身结构设计和制作上，采用全冲压的内外蒙皮（类似轿车工艺，需大量的点焊夹具）是最高境界，但这可能需要数年或者数十年的设计和试验，以及非常巨大的投资。这是强大的汽车公司所努力的方向，其成功的车型是行业的标杆。

采用全冲压外蒙皮+骨架为矩形管的结构，是中巴车身设计和制作的次高境界，也是目前国内许多客车厂努力的方向。同样，其车身冲压件的设计与开发，点焊夹具的设计与开发，也将考验客车厂（冲压件开模厂）的水平和实力。

国内采用内外蒙皮全冲压制作的中巴车型，如依维柯、全顺、丰田柯斯达，基本都是合资引进世界知名汽车公司产品。而采用全冲压外蒙皮+矩形管骨架的车身结构，主流客车厂有自己的产品，但以“拿来主义”、仿制+改型为主，真正自行研发并市场认可度高的产品并不多。仿制的典型例子，数丰田公司1993年推出的第三代考斯特，以及其于2007年推出的新“小改款”考斯特，目前国内众多客车厂依旧在生产（全冲压外蒙皮+矩形管骨架），且市场持续看好。而且，最近一两年又有一些知名的客车“新加入”。

中国客车在世界的影响力在逐年增加，包括“三龙一通”在内的国内一流客车厂在大巴领域的成就举世瞩目，但在全冲压或非全冲压外蒙皮中巴车型车身设计和制作方面，却无与丰田“柯斯达”相抗衡的产品，仍然停留在向其“无限”逼近的设计理念中。假如丰田公司哪一天推出了全新的“柯斯达”，国内众多的客车企业，那又将何去何从呢？

我们研究中巴车外蒙皮的制作工艺以及相关设计，最终目的是希望国内主流的客车厂，拿出魄力和勇气，正视差距，在车型和车身设计上追赶世界先进的中巴产品，敢于和善于投入，包括人员投入、时间投入、工装设备投入等等，使中国的自行设计的中巴产品（不是仿制和改款仿制）有朝一日能与丰田的“柯斯达”相抗衡！

Body Process of Non-full-stamping Parts of Outer Skin of Mini and Medium-sized Bus

Liu Yongxiang

(Xiamen King Long Van Co., Ltd., Xiamen 361006, China)

The main body production techniques of non-full-stamping parts of outer skin of mini and medium-sized bus are elaborated. The mini and medium-sized bus occupies an important position in bus manufacture. Referring to the difference between technics and funds, the characteristics of different development models of the body skin in manufacture are analyzed with examples.

medium-sized bus; full-stamping parts of outer skin; non-full-stamping parts of outer skin; body production technique