玻璃鋼在客車車身中的應用
玻璃鋼又稱玻璃纖維增強塑料(FRP)。它具有耐腐蝕、沖擊韌性好、強度高、模具費用低、易操作、開發周期短等特點,同時,它能夠實現所需的任何復雜形式的高質量表面質地,非常適于客車車身制造及新產品開發。
FRP廣泛地應用于大型內外覆蓋件,如:頂篷、前后圍、行李倉門、保險杠、儀表板、風道、內裝飾件等。FRP的采用,增加了車身的耐蝕、隔音、隔熱性、使客車向輕量化發展,可大量地節約能源。
FRP的成型方式主要有RTM(樹脂移動模塑成型)簡稱注射;SMC(片狀模壓成型);手糊成型等。因前兩秤投入較高,目前許多仍以手糊成型為主。
二、FRP制件開發應用的過程
1、FRP儀表權模具的制做
a、根據圖紙(或樣件)制造石膏凸模型(或木模型)。
b、翻制玻璃鋼凹模(因為我們需要得到儀表板的外表面,因此采用凹模)。若用樣件翻制效果好。
(1)在凸模型上鋪帶有桔皮紋的人造革,以便翻制的儀表板表面呈皮質紋理。
c、加加強筋,增加強度并達到一定工作高度。
d、干燥、起模。
模具翻制完成后,就可用來制造工件,過程與玻璃鋼模具的制作過程基本相同。
2、玻璃鋼保險杠的設計、加工
2、1 FRP保險杠的結構設計
現代客車保險杠具有裝飾和緩沖碰撞力的雙重功能,在設計玻璃鋼件時,考慮到它與客車整體造型的協調性、裝飾性及加工簡易性,改變了原金屬件的結構和形狀。
原保險杠為上下兩體,中間用螺栓連接,前面造型為平面,形狀較簡單,改進后的玻璃鋼件為整體結構,各截面根據美觀要求均為曲面,上表面增加3°拔模角便于起模。
為了增加玻璃鋼保險杠的強度,在玻璃鋼制件中加入了金屬骨架,取玻璃鋼的外形、金屬骨架的剛性,兩者取長補短,具有裝飾和保險雙重功能。
FRP保險杠從加工制做到復合只需要4-6h,大大縮短了加工時間,省略了鋼件繁鎖的下料、成型、焊接、修光過程。其表面質量的提高,減少了外飾工序中大量膩子的使用,既節約材料、降低成本,又增加了耐蝕性,避免了鋼板材料在鹽水或濕熱條件下易嚴重銹蝕的現象。
3、前、后圍玻璃鋼件的采用
前圍側立柱是金屬蒙皮與玻璃鋼蒙皮的接縫處。由于金屬與玻璃鋼的熱膨脹系數不同,為了防止裂縫的產生,接縫處要留2-5mm間隙,噴涂前,接縫處要均勻地涂一層膠或壓一條復合材料壓條,既可消除厚度差,又可防止裂紋的產生.
頂部接縫對密封要求很高,而對外觀要求低些,可采用鋼板與蒙皮搭接的方法,鉚接后,外覆一密封膠條,起到良好的密封作用。
所有各部位鉚接前,骨架與蒙皮間要涂密封膠,連接完成后,前圍骨架與蒙皮連接處填滿西卡膠Sikeflex―221,它對蒙皮與骨架起到粘接、防震作用,具體工藝過程如下:
a、去除與前圍玻璃鋼接觸處骨架的油污、雜質。
b、在骨架與玻璃鋼接觸面處均勻地涂Siklflex―221膠。
e、骨架與蒙皮間填Sikeflex-221膠。
頂蒙皮FRP的采用,使其質量相對鋼板減輕20%。避免了過去拼焊造成的焊縫過多,密封不良的缺陷。
車內裝飾件的采用,解決了內飾加工中的一大難題。它巧妙地掩飾了車前頂部加工中無法避免的接縫、無法加工的曲線交匯點。它變化的曲線使車內頂部自然、流暢,提高了美觀性,簡化了加工。
冷風管道的FRP件在加工中可直接添至所需色彩,減少了焊接、粘貼面料等工序,增加了車內裝飾效果。
三、結論
FRP在客車車身中的大量采用,尤其是外覆蓋件的采用,大大提高了車身表面質量,減少了過去外飾中使用大量膩子找平、修補缺陷的工序,尤其前后圍,膩子厚處可達10mm之多,一輛車原子灰用量多時達到25桶。使用FRP后,減少至10余桶,僅此一項就節約成本近千元。
隨著現代客車工業制造水平、設計水平的不斷發展,客車結構在設計上曰趨合理和完美。從發展前景看,大量采用FRP和其他新型材料,將成客車制造中簡化加工、提高綜合性能、節約能源的重要途徑。
FRP廣泛地應用于大型內外覆蓋件,如:頂篷、前后圍、行李倉門、保險杠、儀表板、風道、內裝飾件等。FRP的采用,增加了車身的耐蝕、隔音、隔熱性、使客車向輕量化發展,可大量地節約能源。
FRP的成型方式主要有RTM(樹脂移動模塑成型)簡稱注射;SMC(片狀模壓成型);手糊成型等。因前兩秤投入較高,目前許多仍以手糊成型為主。
二、FRP制件開發應用的過程
1、FRP儀表權模具的制做
a、根據圖紙(或樣件)制造石膏凸模型(或木模型)。
b、翻制玻璃鋼凹模(因為我們需要得到儀表板的外表面,因此采用凹模)。若用樣件翻制效果好。
(1)在凸模型上鋪帶有桔皮紋的人造革,以便翻制的儀表板表面呈皮質紋理。
c、加加強筋,增加強度并達到一定工作高度。
d、干燥、起模。
模具翻制完成后,就可用來制造工件,過程與玻璃鋼模具的制作過程基本相同。
2、玻璃鋼保險杠的設計、加工
2、1 FRP保險杠的結構設計
現代客車保險杠具有裝飾和緩沖碰撞力的雙重功能,在設計玻璃鋼件時,考慮到它與客車整體造型的協調性、裝飾性及加工簡易性,改變了原金屬件的結構和形狀。
原保險杠為上下兩體,中間用螺栓連接,前面造型為平面,形狀較簡單,改進后的玻璃鋼件為整體結構,各截面根據美觀要求均為曲面,上表面增加3°拔模角便于起模。
為了增加玻璃鋼保險杠的強度,在玻璃鋼制件中加入了金屬骨架,取玻璃鋼的外形、金屬骨架的剛性,兩者取長補短,具有裝飾和保險雙重功能。
FRP保險杠從加工制做到復合只需要4-6h,大大縮短了加工時間,省略了鋼件繁鎖的下料、成型、焊接、修光過程。其表面質量的提高,減少了外飾工序中大量膩子的使用,既節約材料、降低成本,又增加了耐蝕性,避免了鋼板材料在鹽水或濕熱條件下易嚴重銹蝕的現象。
3、前、后圍玻璃鋼件的采用
前圍側立柱是金屬蒙皮與玻璃鋼蒙皮的接縫處。由于金屬與玻璃鋼的熱膨脹系數不同,為了防止裂縫的產生,接縫處要留2-5mm間隙,噴涂前,接縫處要均勻地涂一層膠或壓一條復合材料壓條,既可消除厚度差,又可防止裂紋的產生.
頂部接縫對密封要求很高,而對外觀要求低些,可采用鋼板與蒙皮搭接的方法,鉚接后,外覆一密封膠條,起到良好的密封作用。
所有各部位鉚接前,骨架與蒙皮間要涂密封膠,連接完成后,前圍骨架與蒙皮連接處填滿西卡膠Sikeflex―221,它對蒙皮與骨架起到粘接、防震作用,具體工藝過程如下:
a、去除與前圍玻璃鋼接觸處骨架的油污、雜質。
b、在骨架與玻璃鋼接觸面處均勻地涂Siklflex―221膠。
e、骨架與蒙皮間填Sikeflex-221膠。
頂蒙皮FRP的采用,使其質量相對鋼板減輕20%。避免了過去拼焊造成的焊縫過多,密封不良的缺陷。
車內裝飾件的采用,解決了內飾加工中的一大難題。它巧妙地掩飾了車前頂部加工中無法避免的接縫、無法加工的曲線交匯點。它變化的曲線使車內頂部自然、流暢,提高了美觀性,簡化了加工。
冷風管道的FRP件在加工中可直接添至所需色彩,減少了焊接、粘貼面料等工序,增加了車內裝飾效果。
三、結論
FRP在客車車身中的大量采用,尤其是外覆蓋件的采用,大大提高了車身表面質量,減少了過去外飾中使用大量膩子找平、修補缺陷的工序,尤其前后圍,膩子厚處可達10mm之多,一輛車原子灰用量多時達到25桶。使用FRP后,減少至10余桶,僅此一項就節約成本近千元。
隨著現代客車工業制造水平、設計水平的不斷發展,客車結構在設計上曰趨合理和完美。從發展前景看,大量采用FRP和其他新型材料,將成客車制造中簡化加工、提高綜合性能、節約能源的重要途徑。










































