玻璃鋼在客車上的應用初探
廣州駿威客車有限公司是2000年7月由前廣州汽車制造廠、廣州客車廠、廣東省客車總廠及香港上市公司――香港駿威投資有限公司組建的中外合資客車企業,年產能力3000輛,港方控股51%。生產珠江牌客車覆蓋8~12mm的高中低檔系列。作為提長客車市場競爭力的重要手段,公司非常重視新技術、新材料、新工藝在客車上的應用。玻璃鋼作為一種部分取代鋼板的新材料,是近十幾年才發展起來的。
1 應用玻璃鋼初衷
早在1990年,我們就從技術文獻中了解到玻璃鋼應用的廣闊前景。它是一種新型合成無機化學材料。其質脆如玻璃,但又堅硬如鋼,集合玻璃與鋼的物理特性于一身。玻璃鋼的化學性質非常穩定,能在100攝氏度環境下正常工作,能長期抵御自然界風雨、沙泥、酸堿的腐蝕,抗老化、抗氧化能力是塑料的10倍以上。如用于汽車,在正常使用條件下,其壽命完全可以達到甚至超過整車法定使用期限。
為了探索新材料應用之路,當年我們選擇了工藝簡單、成型容易的雙排座金融小車的前后圍作為切入口,結果一炮打響。促使我們加快推廣應用玻璃鋼步伐的因素有以下幾個。
1.1 質量因素
(1)玻璃鋼可以作出復雜形狀的幾何曲面,從理論上講,汽車任何覆蓋件都可以一次整體成型。這是鋼板成型能力所不可比擬的。鋼板成型一般要設計制造費用大、周期長的鋼模,在成型過程中要動用各種壓力機及剪板機;有的復雜曲面還不能一次成型,要多次多模壓制;非常復雜的空間曲面,還要設計制作焊接夾具,要由幾塊焊接而成。
(2)玻璃鋼部件永不生銹,表面粗糙度可與鋼板媲美,完全可以滿足客車涂裝要求。
(3)玻璃鋼密度小于鋼板,用它取代鋼板可減輕客車自重。
(4)玻璃鋼具有一定的強度和壽命,在承受力不是很嚴重的地方(比如蒙能上能下和飾件)完全可以代替鋼使用。
(5)玻璃鋼的可修復性好。碰撞時,它的損壞形式常常是表面內凹或表面穿孔。對于面積不大的輕傷,可直接在受損表面涂一層特制膠水,再加上玻璃鋼絲,填滿受損面,待膠水凝結后,再打磨修平即可。對于大面積的重傷,失去修復價值,可整體更換。無需像鋼板那樣,修復要從兩面操作(有的部件甚至因封閉結構所限,要從車上拆卸下來才能進行)。這樣大大降低修復工作量,提高修復速度和質量。
1.2 價格因素
玻璃鋼原材料來源豐富。隨著對玻璃鋼研究的深入,生產工藝不斷完善提高,玻璃鋼制品價格不斷下跌,為擴大它的生產應用掃除了高成本的障礙,使企業樂于接受。目前,玻璃鋼制品的價格已降至1000元/m2以下(包括成型)。
1.3 供貨因素
近年來,隨著玻璃鋼制品的廣泛應用,珠江三角洲地區相繼崛起一批玻璃鋼制品生產廠家,我們要有更多機會從中挑選信譽良好的合作單位,保證供貨質量和時間,以滿足使用要求。
1.4 工藝因素
(1)玻璃鋼部件在客車上的安裝非常容易,鉚接(抽芯鉚釘)、螺栓連接均可。由于是機械方法連接,玻璃鋼部件在客車上非常牢固。不增加生產工時和生產難度。因機械連接也有眾多缺點,所以現在一些要求較高的部位一般都采用粘接連接方式。
(2)玻璃鋼部件具有優良的機械加工性能――鉆、磨、裁、割、剪、刨均可,比鋼板容易得多。由于在磨割過程中會產生大量粉塵,所以在對玻璃鋼部件進行修整時要注意自我保護,保持現場通風。
(3)可在玻璃鋼內層預埋螺栓、螺母、支架等,以方便玻璃鋼部件與其它工件的連接。
2 應用玻璃鋼的作法和體會
充分了解和掌握玻璃鋼的特性是成功應用的關鍵。我們在調查研究的基礎上,走訪用戶,參觀生產流程,掌握玻璃鋼在其它行業應用的情況。在此基礎上,貨比三家,與選中的廠家簽訂長期供貨合約。
由于玻璃鋼制品的塑性差,一但成型后尺寸難以改變,所以對廠家提出了特別要求,就是要保證供貨制品的形狀尺寸、表面質量完全符合圖紙設計要求。但即使這樣,作為使用者,制品進廠后我們也不能掉以輕心。一是搬運過程中,制品二次受損變形的可能性始終存在,尤其是開有大窗口的前后圍件,其周邊較??;二是廠家對制品表面的脫模劑等雜質清理不徹底,加上生產過程中可能對制品表面二次污染,涂裝前若不全面洗凈,必然影響外觀質量。
為次,我們一方面要求廠家對開有500*500mm以上窗口的玻璃鋼部件在窗口位置加對角線加強筋,以確保窗口尺寸不變形(總裝時再割去);另一方面制定嚴格的玻璃鋼部件裝配工藝規程、涂裝工藝規程,使每件玻璃鋼部件從進廠到裝車始終處于受控狀態,件件成功應用。
2.1 設計制作必需的工裝及檢具
(1)焊胎類:前后圍玻璃鋼總成組合胎具1套。
(2)樣架類:a、前后圍玻璃鋼組件檢驗樣架各2套;b、前后圍風窗止口貼合度間隙檢驗樣架各4套,c、前后圍風窗框玻璃驗收樣架各2套。
(3)樣板類:a、前后圍風窗框下護板弧線檢驗樣板各2套;b、前后轉風窗框垂直弧度檢驗樣板各2套;c、前飾罩、后保險桿檢驗樣板各2套。
2.2 按工藝流程設置質量控制點
(1)組裝玻璃鋼工序流程質控點(車身車間)。
(2)整車噴漆、烘干工序質控點(油漆車間)。
(3)裝配前后擋風玻璃工序質控點(總裝車間)。
(4)玻璃鋼部件進廠驗收質控點(質管部)。
2.3 主要工作步驟
(1)以GZ6100K3B為突破口,制定玻璃鋼部件進廠驗收標準,設計制造必需的檢具、胎具投入使用,并對每個工序進行質量跟蹤及工藝驗證,看效果如何。在總結的基礎上,推廣應用到10m系列客車的其它品種上。
(2)在完善鞏固10m車質控措施基礎上,再對GZ6120及GZ6921系列客車玻璃鋼部件的工藝規程、檢驗標準和檢具、胎具、檢樣、檢板進行制定,設計制作,并迅速投入生產。
(3)全部完成7種客車的前后圍、前飾罩、后保險桿的裝配工藝規程、檢驗標準及必須配套的檢驗用具(胎、樣、板)的制定與制作。
(4)建立健全質控體系,設置質控點,責任到人,檢查到人。
3 結束語
經過10年的努力,公司應用玻璃鋼水平已達到一個較高層次。目前,玻璃鋼部件已涵蓋所有車系及其品種,包括前后圍、前飾罩、燈飾罩、前后保險杠、輪邊飾條、輪蓋、空調機冷風管及其它裝飾件。粗略估算,平均每輛用量面積點客車總表面積的20%以上。公司使用玻璃鋼部件返工率已從初期的100%降至目前的20%以下,逐步實現全車裝配不用打磨及修補(或微量修整),達到得心應手的預期目標。另外,公司用玻璃鋼部件后使客車自重減輕1%以上,經濟效益明顯。后,玻璃鋼部件表面質量達到甚至超過原來鋼板部件的技術指標,客車外觀涂裝質量明顯提高,很受客戶歡迎;而且價格不但沒有提高,反而有所下降,還帶活一批廠家,社會效益明顯。
1 應用玻璃鋼初衷
早在1990年,我們就從技術文獻中了解到玻璃鋼應用的廣闊前景。它是一種新型合成無機化學材料。其質脆如玻璃,但又堅硬如鋼,集合玻璃與鋼的物理特性于一身。玻璃鋼的化學性質非常穩定,能在100攝氏度環境下正常工作,能長期抵御自然界風雨、沙泥、酸堿的腐蝕,抗老化、抗氧化能力是塑料的10倍以上。如用于汽車,在正常使用條件下,其壽命完全可以達到甚至超過整車法定使用期限。
為了探索新材料應用之路,當年我們選擇了工藝簡單、成型容易的雙排座金融小車的前后圍作為切入口,結果一炮打響。促使我們加快推廣應用玻璃鋼步伐的因素有以下幾個。
1.1 質量因素
(1)玻璃鋼可以作出復雜形狀的幾何曲面,從理論上講,汽車任何覆蓋件都可以一次整體成型。這是鋼板成型能力所不可比擬的。鋼板成型一般要設計制造費用大、周期長的鋼模,在成型過程中要動用各種壓力機及剪板機;有的復雜曲面還不能一次成型,要多次多模壓制;非常復雜的空間曲面,還要設計制作焊接夾具,要由幾塊焊接而成。
(2)玻璃鋼部件永不生銹,表面粗糙度可與鋼板媲美,完全可以滿足客車涂裝要求。
(3)玻璃鋼密度小于鋼板,用它取代鋼板可減輕客車自重。
(4)玻璃鋼具有一定的強度和壽命,在承受力不是很嚴重的地方(比如蒙能上能下和飾件)完全可以代替鋼使用。
(5)玻璃鋼的可修復性好。碰撞時,它的損壞形式常常是表面內凹或表面穿孔。對于面積不大的輕傷,可直接在受損表面涂一層特制膠水,再加上玻璃鋼絲,填滿受損面,待膠水凝結后,再打磨修平即可。對于大面積的重傷,失去修復價值,可整體更換。無需像鋼板那樣,修復要從兩面操作(有的部件甚至因封閉結構所限,要從車上拆卸下來才能進行)。這樣大大降低修復工作量,提高修復速度和質量。
1.2 價格因素
玻璃鋼原材料來源豐富。隨著對玻璃鋼研究的深入,生產工藝不斷完善提高,玻璃鋼制品價格不斷下跌,為擴大它的生產應用掃除了高成本的障礙,使企業樂于接受。目前,玻璃鋼制品的價格已降至1000元/m2以下(包括成型)。
1.3 供貨因素
近年來,隨著玻璃鋼制品的廣泛應用,珠江三角洲地區相繼崛起一批玻璃鋼制品生產廠家,我們要有更多機會從中挑選信譽良好的合作單位,保證供貨質量和時間,以滿足使用要求。
1.4 工藝因素
(1)玻璃鋼部件在客車上的安裝非常容易,鉚接(抽芯鉚釘)、螺栓連接均可。由于是機械方法連接,玻璃鋼部件在客車上非常牢固。不增加生產工時和生產難度。因機械連接也有眾多缺點,所以現在一些要求較高的部位一般都采用粘接連接方式。
(2)玻璃鋼部件具有優良的機械加工性能――鉆、磨、裁、割、剪、刨均可,比鋼板容易得多。由于在磨割過程中會產生大量粉塵,所以在對玻璃鋼部件進行修整時要注意自我保護,保持現場通風。
(3)可在玻璃鋼內層預埋螺栓、螺母、支架等,以方便玻璃鋼部件與其它工件的連接。
2 應用玻璃鋼的作法和體會
充分了解和掌握玻璃鋼的特性是成功應用的關鍵。我們在調查研究的基礎上,走訪用戶,參觀生產流程,掌握玻璃鋼在其它行業應用的情況。在此基礎上,貨比三家,與選中的廠家簽訂長期供貨合約。
由于玻璃鋼制品的塑性差,一但成型后尺寸難以改變,所以對廠家提出了特別要求,就是要保證供貨制品的形狀尺寸、表面質量完全符合圖紙設計要求。但即使這樣,作為使用者,制品進廠后我們也不能掉以輕心。一是搬運過程中,制品二次受損變形的可能性始終存在,尤其是開有大窗口的前后圍件,其周邊較??;二是廠家對制品表面的脫模劑等雜質清理不徹底,加上生產過程中可能對制品表面二次污染,涂裝前若不全面洗凈,必然影響外觀質量。
為次,我們一方面要求廠家對開有500*500mm以上窗口的玻璃鋼部件在窗口位置加對角線加強筋,以確保窗口尺寸不變形(總裝時再割去);另一方面制定嚴格的玻璃鋼部件裝配工藝規程、涂裝工藝規程,使每件玻璃鋼部件從進廠到裝車始終處于受控狀態,件件成功應用。
2.1 設計制作必需的工裝及檢具
(1)焊胎類:前后圍玻璃鋼總成組合胎具1套。
(2)樣架類:a、前后圍玻璃鋼組件檢驗樣架各2套;b、前后圍風窗止口貼合度間隙檢驗樣架各4套,c、前后圍風窗框玻璃驗收樣架各2套。
(3)樣板類:a、前后圍風窗框下護板弧線檢驗樣板各2套;b、前后轉風窗框垂直弧度檢驗樣板各2套;c、前飾罩、后保險桿檢驗樣板各2套。
2.2 按工藝流程設置質量控制點
(1)組裝玻璃鋼工序流程質控點(車身車間)。
(2)整車噴漆、烘干工序質控點(油漆車間)。
(3)裝配前后擋風玻璃工序質控點(總裝車間)。
(4)玻璃鋼部件進廠驗收質控點(質管部)。
2.3 主要工作步驟
(1)以GZ6100K3B為突破口,制定玻璃鋼部件進廠驗收標準,設計制造必需的檢具、胎具投入使用,并對每個工序進行質量跟蹤及工藝驗證,看效果如何。在總結的基礎上,推廣應用到10m系列客車的其它品種上。
(2)在完善鞏固10m車質控措施基礎上,再對GZ6120及GZ6921系列客車玻璃鋼部件的工藝規程、檢驗標準和檢具、胎具、檢樣、檢板進行制定,設計制作,并迅速投入生產。
(3)全部完成7種客車的前后圍、前飾罩、后保險桿的裝配工藝規程、檢驗標準及必須配套的檢驗用具(胎、樣、板)的制定與制作。
(4)建立健全質控體系,設置質控點,責任到人,檢查到人。
3 結束語
經過10年的努力,公司應用玻璃鋼水平已達到一個較高層次。目前,玻璃鋼部件已涵蓋所有車系及其品種,包括前后圍、前飾罩、燈飾罩、前后保險杠、輪邊飾條、輪蓋、空調機冷風管及其它裝飾件。粗略估算,平均每輛用量面積點客車總表面積的20%以上。公司使用玻璃鋼部件返工率已從初期的100%降至目前的20%以下,逐步實現全車裝配不用打磨及修補(或微量修整),達到得心應手的預期目標。另外,公司用玻璃鋼部件后使客車自重減輕1%以上,經濟效益明顯。后,玻璃鋼部件表面質量達到甚至超過原來鋼板部件的技術指標,客車外觀涂裝質量明顯提高,很受客戶歡迎;而且價格不但沒有提高,反而有所下降,還帶活一批廠家,社會效益明顯。










































