隨著社會的發(fā)展和科技的進步，網(wǎng)架式客車底架成為現(xiàn)代客車車架的發(fā)展趨勢。本文主要介紹了網(wǎng)架式客車底架的結(jié)構(gòu)特點、焊接難點，并對其焊接工藝進行了分析，提出了將客車底架分為前、中、后三段，先對各段總成進行拼焊，再將三段總成組焊成網(wǎng)架式底架的工藝流程，總結(jié)了底架焊裝夾具的設計要點與焊接過程中的工藝，旨在為網(wǎng)架式客車底架的設計、技術人員提供參考，促進網(wǎng)架式客車的革新和完善，使其可以更好地為人們的生活提供便利。

客車底架的作用主要有兩個：

1.為客車的發(fā)動機、轉(zhuǎn)向系、變速箱以及前后懸掛等構(gòu)件提供支撐；

2.底盤零件外力的承受者，并可以將這些外力傳遞給客車的其它部位，減輕客車底架的負重。這就要求客車底架要有足夠的強度，能夠承擔車身及乘客的重量，還要有足夠的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。如何在確保經(jīng)濟效益的前提下保證其剛度和強度的要求，成為網(wǎng)架式客車底架研究的難點。因此，我們要在充分了解網(wǎng)架式客車底架結(jié)構(gòu)特點的基礎上，對其焊接工藝進行研究、探討，力求找到最佳方案。

1 網(wǎng)架式客車底架的結(jié)構(gòu)特點

網(wǎng)架式客車的底架組成部分主要為兩端的牽引梁、枕梁，分屬左右兩邊的側(cè)梁，中部的過渡橫梁以及客車的地板梁、機組安裝梁等。除地板梁和左右側(cè)梁外，其余車體底架結(jié)構(gòu)皆由不超過10mm公稱厚度的中厚板件或型鋼板通過拼焊制成。

第一，在車體底架的各個構(gòu)件中，牽引梁是最重要的部件，它負責大部分縱向車鉤拉伸力和壓縮力的承載和傳遞。為傳遞、分散縱向力，提高底架整體的抗扭剛度，牽引梁往往設計成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且具有明確的力傳遞路徑；牽引梁的兩級通常設計成向內(nèi)收縮的形態(tài)，以對應司機室的流行性；為加大司機室空間的凈高，牽引梁的上平面一般設計成比車架的上平面低110m。

第二，機組安裝梁主要負責底架上、下方的動態(tài)及靜態(tài)荷載的承擔和傳遞，并為車體底架下方的機組系統(tǒng)的安裝提供平臺。因此，機組安裝梁的設置必須考慮機組系統(tǒng)的總體布局；機組安裝梁由底架中部的梁組焊而成，材料多為冷拔型鋼；為了提高車下空間的利用率，機組安裝梁的截面高度通常設計為側(cè)梁高度的一半。

第三，地板梁是底架上方的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，材料多為薄板折壓件。這種網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)可以將地板上的荷載均勻地傳遞給客車底架，避免局部超負荷而造成破壞；利用網(wǎng)格的形狀，可以更好地對底架進行規(guī)劃，為走線及走管留出專用通道；網(wǎng)格結(jié)構(gòu)內(nèi)用隔熱降噪的材料加以填充，還可以改善客車內(nèi)的乘車環(huán)境。

第四，塔柱橫梁由鋼板拼焊而成，為箱型梁，在連接上方塔柱的接口處為作業(yè)斗留有線管過孔。通過車體中央的塔柱將客車上方的作業(yè)斗與底架上的塔柱橫梁連接起來，加強了客車車體的整體性。

2 網(wǎng)架式客車底架的焊接難點

客車的底架焊接體系承載著客車底盤，而車架上的焊縫負責承受客車在運行過程中產(chǎn)生的動載作用。由于客車底架的剛性很大，焊后接頭的收縮力也相應較大，所以底架的焊接必須做好前期的分析比較，選擇出最合適的焊接方法以及科學合理的焊接工藝參數(shù)，把焊縫的線能量控制在規(guī)定范圍之內(nèi)；客車底架擁有上百條的焊縫，它們短小而且相對集中，又相互交叉，一旦焊接工程中出現(xiàn)加熱不均勻或者重復加熱的情況，接頭的承載能力就會大大降低從而降低底架的整體承載力。因此，底架焊接式一定要重視每一條焊縫，對短焊縫要做好起弧、收弧以及銜接工作，最大程度的避免補縫以降低重復加熱的頻率，確保接頭有足夠的強度；底架的焊縫不是完全對稱的，尤其是對縱梁而言，所以在底架焊接前一定要安排好焊接的順序，最大可能的使焊接對稱，避免出現(xiàn)焊接變形；在底架零件的裝焊中要盡量保持裝配間隙大小一致，避免因收縮的不均勻造成變形。

總之，底架的焊縫必須要有較高的焊接質(zhì)量，避免因為焊接缺陷而出現(xiàn)脆性斷裂；車體底架總成要達到產(chǎn)品精度指標，對焊接變形進行嚴格控制；同時，客車底架的焊接還要盡量使裝焊和脫模工作容易。

3 網(wǎng)架式客車底架的焊接工藝

3.1 底架的焊接工藝流程

根據(jù)網(wǎng)架式客車底架的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點對其進行工藝分塊，一般可以分為前、中、后三段。先進行前段焊接總成、中斷焊接總成、后段焊接總成的拼焊，再將這三段組焊成車架總成，完成網(wǎng)架式結(jié)構(gòu)底架的拼焊。在焊接的具體過程中，還要在各個階段期間進行嚴格的檢查，根據(jù)問題進行補焊和校正。最后底架總成組焊好后，要對底架兩端進行適當?shù)那懈?，以確保其寬度尺寸的正確。

3.2 底架焊裝夾具的設計要點

客車底架的焊接要保證焊接夾具的通用化和標準化，所以夾具的結(jié)構(gòu)形式、定位塊、夾緊點和定位點都有明確的規(guī)定。夾具要采用臥式的結(jié)構(gòu)；定位塊可以選用L型或U型的結(jié)構(gòu)，其調(diào)整墊片的厚度一般為（2+1+0.5）mm，對定位塊的標準化確保了夾具定位塊在應用過程中的通用性和互換性，為焊裝工作提供了很大的便利；對主要的定位點采用手動夾緊器進行加緊，長度不超過1.5m的工件原則上應進行兩點定位，而彎梁至少要采用三點定位，定位要安全可靠；在確定定位點的位置時，應在保證焊接可達性的情況下使其盡可能地靠近焊接點的位置，從而使焊接后的尺寸精度在最佳范圍之內(nèi)。定位點的位置距離焊接點的位置一般應在80-100mm以內(nèi)；客車底架的結(jié)構(gòu)很復雜，起件時不小心工件就會撞到定位器，所以要安裝起件導向裝置。

3.3 底架的焊接工藝

底架的結(jié)構(gòu)材料建議選用焊接性能好且厚度適中的，如Q235A矩形型管和16Mn低合金鋼板，只要裝焊工藝不出現(xiàn)差錯，一般不會產(chǎn)生嚴重的斷裂、氣孔。

為了確保焊接接頭的質(zhì)量以及最大程度的避免工件的變形，要對焊縫間隙進行嚴格的控制。重要構(gòu)件和縱梁總成之間的間隙最好要控制在2mm內(nèi)，其余構(gòu)件可以放寬到3mm，但在接縫部位的5mm圓周內(nèi)和有尖角的地方一應要嚴禁焊接。

因為二氧化碳氣體保護焊優(yōu)于焊條電弧焊，成本低、功效好，抗銹、抗裂能力都比較強，且變形較小，操作簡單，所以現(xiàn)在大多數(shù)都采用前者。條件允許的情況下，可以采用二氧化碳和氬氣的混合氣體，這種焊縫的沖擊韌性很高，無論是焊縫內(nèi)部還是外觀質(zhì)量都遠遠高于二氧化碳的焊縫，性能更優(yōu)越。這種混合氣體的焊縫將是以后底架焊縫的發(fā)展趨勢。

在焊接時，應先點固焊，再由中間向兩端慢慢進行對稱焊接，焊接過程要注意遵循其工藝參數(shù)。

3.4 底架矩形管的加工工藝

在客車底架的零件加工中，底架矩形管的加工是其主要工藝。底架矩形管的加工設備主要有鋸床、圓鋸機以及彎管機等。目前我國的企業(yè)中已經(jīng)出現(xiàn)了數(shù)控雙頭鋸切鉆孔機和高速自動下料機，這些設備的運用促進了加工過程的全自動化生產(chǎn)，提高了工作效率且精度更高，但不太適用于中、小批量的生產(chǎn)。

4 結(jié)束語

網(wǎng)架式客車底架質(zhì)量輕，減輕了客車自重；結(jié)構(gòu)的強度和剛度高，能更好地承受和傳遞所受負荷；結(jié)構(gòu)尺寸靈活，使各總成和零件的布置更加自由，并提高了客車空間的利用率；底架遇到損壞時，可針對損壞局部進行維修、更換。這些優(yōu)勢決定了網(wǎng)架式客車底架在客車設計中的廣受歡迎，我們應該加強對網(wǎng)架式客車底架焊接藝術的優(yōu)化，提高網(wǎng)架式底架的制造質(zhì)量，使其在客車上得到進一步的推廣和運用，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，為客車的發(fā)展做貢獻。