半挂车悬架焊装工艺说明

半挂车悬架焊装工艺说明

一半挂车悬架结构说明

悬架是汽车的车架与车桥（或车轴）之间传力连接装臵的总称，按照结构类型可分为多种形式。目前半挂车产品常用的悬挂结构是两轴或三轴的钢板弹簧式非独立悬架总成，其中最常用是三轴结构的。

三轴悬挂总成是由四组悬架和三组板簧组成。按照每组悬架距牵引销中心线的距离，自前向后分别命名为第一、二、三、四悬架。每组悬架由左右悬架体和连接轴管组成。

第一悬架的悬架体由压型侧板、U型连接板、推力杆座组焊而成。悬架体推力杆座的内孔是焊后加工的，用来通过销轴固定推力杆。悬架体的压型侧板上有一组用于安装板簧限位销轴的内孔和一组用于焊接连接轴管的内孔，两组内孔非焊后成组加工，其位臵尺寸在不同个体间存有差异。悬架的定位基准（中心线）为悬架体宽度中心线，其中心线与板簧限位销轴安装孔的中心线重合。

第二、三悬架结构、尺寸相同，其悬架体由压型侧板、U型连接板、轴套和推力杆座焊接而成。悬架体中的轴套和推力杆座的内孔是焊后加工的，其轴套内孔用来通过销轴固定平衡梁，连杆座上的内孔用来通过销轴固定推力杆。悬架体的压型侧板上有一组用于焊接连接轴管的内孔，其内孔非焊后成组加工，其位臵尺寸在不同个体间存有差异。悬架的定位基准（中心线）为悬架体的宽度中心线。

第四悬架的悬架体由压型侧板、U型连接板组焊而成。悬架体的压型侧板与第一悬架相同。悬架的定位基准也与第一悬架相同。

每组悬架在车架主体组焊后，定位、焊接在车架的左右纵梁的下翼板上。各组悬架的定位尺寸精度有如下要求：

1）车架牵引销中心距离第一悬架左右悬架体中心线的直线距离误差不大于3mm；

2）每两组悬架中心线的纵向间距不大于6mm

3）每两组悬架的对角线之差不大于3mm；

4）各组悬架中心线与车架中心线的对称度不大于1mm 。

常用的悬架装臵图如下。

二悬架装臵结构分析

分析1：各组悬架的定位能否实现工装定位

1、悬架如何实现车轴与车架连接和定位

根据悬架装臵总成的设计要求，实现各轴与车架的位臵关系是通过以下两步过程实现的：

第一步：各悬架组组焊到车架纵梁上，保证各悬架组的位臵符合本文第一部分中的精度要求；

第二步：板簧与车轴分装后的总成与悬架连接，通过调节推力杆的长度最终实现各轴的定位。

根据车辆使用要求，车辆在使用过程中应定期检查各轴间距和轮胎花纹，当出现轴距偏差和轮胎花纹异常磨损时，应通过调整推力杆，恢复各轴间距。

2、本文第一部分中的尺寸精度分析

尺寸精度要求：

1）车架牵引销中心距离第一悬架左右悬架体中心线的直线距离误差不大于3mm；

2）每两组悬架中心线的纵向间距不大于6mm

3）每两组悬架的对角线之差不大于3mm；

4）各组悬架中心线与车架中心线的对称度不大于1mm 。

上述所要求控制的尺寸精度中，第1条控制的是车架牵引平面，要求车架牵引平面的轴线与车架轴线一致。其控制精度较低的原因，是由于悬架体焊在车架翼板处的平面存在高度偏差所致。由于车架焊接变形以及纵梁组件的尺寸差异，悬架体所焊平面的高度偏差不可能避免，因此在设计此处的尺寸精度时，所采用的精度较低。

第3条控制是每两组悬架件的对角线尺寸，在第1条控制的基础上，实现各悬架组平面的矩形化。其控制是与第1条相辅的，控制精度数值也与第1条相同。由于第1条较第3条测量间距的名义尺寸长，因此第3条控制的精度要低于第1条。精度之所以较低，是由于每一个测量的矩形面，在空间上由于悬架实际高度的不同，是不在一个平面上的。

第2条控制是每组悬架间的间隔尺寸。由于要兼顾第1条和第3条的要求，能够牺牲的尺寸就只有这个间隔尺寸。另外，板簧在两组悬架间是滑动的，也为放宽此处的精度提供了条件。

第4条控制的是各轴的横向蹿隙，避免各轴轮胎在直线行驶时其轨迹不重合。虽控制精度要求最严，但无各轴间的尺寸关联，尺寸控制较易实现。

通过上述分析可以看出，产品结构中所要求的上述尺寸精度要求是符合实际生产情况的，相互间也是相辅相成的。

3、悬架的定位能否能够实现工装定位

可实现性

通过本文第一部分的悬架结构说明可知，各组悬架是以组焊体的上平面（与纵梁翼板的焊接面）作为高度基准，以压型侧板的理论轴线作为轴向基准，其轴向基准没有可用来定位的实体基准。是否能够在空间创造出一个精确的实体基准呢？第二和第三支架上用来固定平衡梁的轴套，其内侧端面是焊后加工的，利用这两个端面通过工装轴，可以找出一个实体基准。但是由于第二第三悬架是按已装配平衡梁为供货状态的，如果采用工装轴，则在定位时需拆除平衡梁。第一和第四支架由于没有焊后加工面，上面的轴孔存在个体间差异，因此没有重建一个精确实体基准的可能。

当然利用悬架压型侧板的前后端面也可作为轴向基准的演化基准，但由于各悬架压型侧板的前后端面均是非加工面，且存在个体差异，作为工装基准的精度较低。

是否具有实际意义

如采用工装实现了各悬架间的定位，那么所有悬架组在组焊在车架前就成为了一个固定的整体，其与纵梁下翼板贴合的各悬架体下平面是在一个绝对平面内的。当与车架纵梁组焊时，由于车架纵梁各处存在高差，部分悬架与纵梁下翼板的贴合面将出现间隙。这种间隙对于受力极为重要的悬架，是绝对不允许存在的。因此，即使采用悬架定位工装，也没有实际意义。

分析2：单组悬架的左右悬架体能否提前用连接轴管焊接

1、悬架体与轴管的连接

悬架体压型侧板上连接轴管固定孔内径φ53mm，连接轴管外径φ50mm。压型侧板上φ53mm孔是在压型侧板成型过程中冲裁的，在组焊过程中两侧板存在同轴度偏差。连接轴管采用的是φ50mm钢管，焊接面为钢管毛坯面。

理论上连接轴管与压型侧板固定孔的轴线重合，轴管与固定孔之间存在1.5mm的均布间隙。

实际组焊中，轴管与固定孔是切线重合的，轴管与固定孔之间的实际间隙不均匀，其数值从0-3mm不等。

2、提前完成连接轴管焊接对实际生产控制的影响

（1）连接轴管无法实现精确定位

由于轴与孔之间没有精密的配合，连接轴管无法实现与固定孔的理论定位。另外由于压型侧板存在个体间差异，实际配合间隙不确定，因此即使采用加工面的轴管，也无法确定轴管加工的尺寸及其公差。

（2）焊接变形的影响

由于轴管与固定孔之间的实际间隙不均匀，提前进行环焊缝焊接时，由于焊缝填充量的差异，将导致严重的焊接变形。这种变形将超出悬架定位所能许可的范围。

综上，目前供货状态下的悬架，不适合提前完成连接轴管与固定轴套间的焊接。

三生产工艺流程

悬架焊装工艺流程是根据半挂车悬架的结构特点和技术要求，结合这些年来研制各类半挂车的经验，逐渐优化改进形成的，其具体内容如下：

1、车架划线。（1）车架主体点装完成后，在车架左右纵梁的下平面，以牵引销中心线为基准划第二悬架中心位臵线；（2）以第二悬架中心为基准划出其他悬架中心位臵位臵线。

说明：根据设计图纸，应先确定第一悬架位臵中心线，后根据第一悬架中心线确定其他悬架中心线。之所以实际采用的工艺流程与设计要求的不同，是因为采用第二悬架中心线为基准，可以有效减少车架变形带来的尺寸误差，提高悬架的定位精度。

2、悬架体划线。以悬架体的几何中心，在压型侧板侧面划出悬架体中心线，确定测量基准点。

3、分组点装悬架。将左右悬架体臵于平台上，以划有中心线的侧面为基准，控制左右悬架体的距离，将支撑管穿入两悬架体的连接孔后，实施定位焊。

4、点装各组悬架。（1）用行车将每组悬架吊装至车架纵梁上，确保悬架中心线与纵梁定位线重合；（2）测量牵引销中心至第二悬架左右悬架体的距离，测量第二悬架至其他各组悬架的对角线尺寸，测量牵引销中心至其他各组悬架左右悬架体的距离；（3）根据测量尺寸调整各悬架体位臵，使其控制在公差范围内。（4）定位焊后按规程施焊。