前面已讲过,客车车身是以骨架为刚性基准的。这一点同小轿车不同,小轿车里找不到像客车车身的方钢骨架这样的基准,只能以外廓曲线为基准来反推内部结构。因此对于客车车身,我们先以理论的外轮廓曲线来求骨架曲线,再以骨架曲线生成骨架图样,以骨架图样制作骨架实物,这个骨架实物就是实际生产中内外饰装配的基准,如下所示:
因此,在客车车身上,一旦骨架图样生成,理论的外轮廓曲线就作废了,至多起参考作用。实际生产中不能因为蒙皮或玻璃的问题而去改骨架,也不能从实物曲面中抽取曲线来重新制作骨架,这对于前后围骨架更应如此。
具体的前后围骨架图样生成流程如下:
需说明的是,在“CAD线图”这一步,实际上也可用车身总布置草图。重要的是图中必须明确前后围骨架的边界、前后围蒙皮的装配方式及其与骨架的装配关系、风窗玻璃的尺寸及装配方式等。图4-1是按此流程做出的一款车型的前围骨架图样。
图4-1 一款车型的前围骨架CAD图样
自从应用了三维设计软件,像前后围骨架这样的双向曲线类零件比较多的图样,其CAD的设计显得容易得多了。比如前风窗上横梁这根弧杆件,虽说是平面的,但在CAD中取出其曲线并不容易,在三维中就方便多了。在没有CAD时,前后围的设计过程大致如下:
有了三维手段后,对于客车车身而言,原始意义上主模型和主图板的概念可以不用了,但现在使用流程中的某些东西还是相当于主模型或主图板的概念的,这其实是一个制造的基准问题。在涉及复杂零部件的制造和装配互换性时,必须要明确制造基准。在客车中必须以骨架为基准,所以前后围骨架是前后围蒙皮及前后风窗玻璃的制造基准。是基准就必须保证其一致性,所以从首台样车开始,前后围骨架就应由工装焊胎来制作,这是保证风窗玻璃装配互换性的基础。
设计中,尽可能由骨架本身来给玻璃提供一个封闭的止口安装空间,这样有利于玻璃的装配。否则,若玻璃安装的止口是由两个组中的零件在整车骨架组焊时成型的,那么就不太容易保证玻璃的安装。
另外,前围骨架的前后边界可取在A柱也可取在B柱,各有好处,可视具体情况而定。从保证精度的角度来看,取在B柱会更合理。因为:一是这样会将乘客门洞口和驾驶员窗洞口同时包含进来,有利于在工装上保证其精度;二是这样做会使前围骨架与侧围骨架和顶盖骨架的装配面保持在一个垂直面内,有利于焊装操作。
在前后围骨架中,尽可能地把弧杆件设计成平面弧杆,这样有利于加工制作,更是有利于保证精度。因为越简单的零件越有利于保证其加工精度,也有利于降低成本。图4-2中标示了几个最好做成平面弧杆的几个杆件,如风窗的上下弧杆都应是平面的,这既有利于杆件的制作和精度保证,也有利于玻璃的制作。实际上,前后围设计的一个技巧是:骨架与蒙皮可以分离。骨架负责承载,蒙皮则仅仅表现造型。图4-2所示的前风窗中弧杆若不是由于灯具安装的原因,完全可以是平面的。
前风窗下弧杆和后舱门上弧杆还是整车骨架拼焊时前后围的定位基准,如图4-2中“385”和“1280”两个尺寸。从这个意义讲,它们也最好是平面的,这能使各种问题大大简化。
图4-3和图4-4所示的是为了表达造型而在前后围骨架上设计的双向弧度的弧杆件,既
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图4-2 前后围骨架中的几个弧杆及装配定位
图4-3 前围骨架上的造型弧杆
增加了重量又增加了成本,完全没必要这样做。
图4-4 后围骨架上的造型弧杆
对于前围,设计上必须保证前风窗的上下两个安装边具有足够的刚度。这是因为前风窗玻璃比较重,为了降低玻璃的破损率,必须使骨架有很好的刚度来抵抗变形,同时此法也有利于侧翻试验。
由于现在营运车型的安装座位数越来越多,为了增加车内空间,致使前后围设计得越来越薄。
对于前围,再薄也要注意风窗玻璃在两侧转角处的曲率。尽量做得曲率小些、转角平直些,既有利于玻璃制造,也有利于刮水器工作。如图4-5所示,曲线a比曲线b好,因为a比b在中间段显得饱满,在两端的转角区域显得平滑。
图4-5 前风窗下弧杆曲线
对于后围,要做得中间尽量平、两端圆角尽量小,其目的有两个:一是尽量增大车内座椅安装空间;二是中间越平,越有利于发动机舱门运动空间布置。
如图4-6所示,弧杆a就是中间平两头圆角小,车内空间增大了。弧杆b则是看起来很饱满,但此车在设计时,由于发动机舱门的弧度太大,其铰链的安装、运动校核花费了很多时间。
图4-6 后舱门上弧杆曲线
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