微卡基礎(chǔ)貨箱結(jié)構(gòu)設(shè)計

張芳順,譚吉明

東風(fēng)小康汽車有限公司,重慶 402237

0 引言

隨著城市配送、城郊運輸需求的加大，政策法規(guī)的導(dǎo)向，微卡憑借著價格便宜、車身靈活、載貨能力強、駕照要求低等優(yōu)勢，在城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)市場受歡迎程度越來越高。貨箱作為整車中比較重要的部分，其空間尺寸大小、承載能力是消費者關(guān)注的重點。但是，對于微卡制造商來說，貨箱尺寸越大，成本必然會升高，影響售價與銷量。既要把貨箱做大做強，又要把價格做低是制造商獲得利潤的重要途徑，因此，在貨箱設(shè)計時，需要選擇更優(yōu)的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝。

1 貨箱結(jié)構(gòu)及特點

1.1 基礎(chǔ)貨箱

承載式微卡貨箱主要分為連體貨箱和分體貨箱，如圖1和圖2所示。連體貨箱前部與后圍板(后圍板不屬于貨箱)之間無間隔，其底板總成通過螺栓連接安裝在車架上，底板總成前端與后圍板下翻邊之間打上膠然后通過螺栓連接起來，后圍板及后圍護欄作為貨箱的前擋板。后圍板左右兩邊分別裝有一個邊板掛鉤，貨箱邊板總成通過手柄與掛鉤鎖緊。分體貨箱前部與后圍板有間距，貨箱的前擋板是龍門架總成，安裝時只需用螺栓將底板總成與車架連接。

圖1 連體貨箱

圖2 分體貨箱

連體貨箱由底板總成、左邊板總成、右邊板總成、尾板總成組成。分體貨箱由底板總成、左邊板總成、右邊板總成、尾板總成、龍門架總成組成。

1.2 衍生貨箱

微卡制造商通過對市場需求的調(diào)查，在法規(guī)的許可范圍內(nèi)，對基礎(chǔ)貨箱進行變更，衍生出倉柵式貨箱(圖3)、廂式貨箱(圖4)、冷藏貨箱等，冷藏貨箱結(jié)構(gòu)與廂式貨箱相似。

圖3 倉柵式貨箱

圖4 廂式貨箱

經(jīng)對比分析，幾種貨箱有以下特點：①由圖1和圖2可以看出，連體貨箱與分體貨箱后部相同，前部差異在龍門架總成上。②再結(jié)合圖3和圖4來看，基礎(chǔ)貨箱上加裝頂棚桿、側(cè)防護欄、后門等零件后構(gòu)成倉柵式貨箱。③在底板總成上加裝鐵廂體或PVC廂體等構(gòu)成廂式貨箱。因此，基礎(chǔ)貨箱結(jié)構(gòu)的通用性越好越適合衍生貨箱的改裝，而基礎(chǔ)貨箱的關(guān)鍵部件是底板總成，其結(jié)構(gòu)的設(shè)計尤為重要。

2 貨箱結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 底板總成設(shè)計

連體貨箱底板總成如圖5所示。

圖5 連體貨箱底板總成

等截面件設(shè)計：底板邊框(左)1和底板邊框(右)5設(shè)計為C形相同截面件，左右件孔位對稱，C形內(nèi)側(cè)焊接螺母，用于安裝貨箱邊板總成。底板體(左)2和底板體(右)4為同一件，截面為瓦楞形，對稱安裝，搭接中縫用點焊焊合。底板后邊框3設(shè)計為C形截面件，翻邊高度因底板體瓦楞高度不同而異于底板邊框。底板橫梁8為“幾”形截面，底部設(shè)計孔作為螺母焊接孔、涂裝漏液孔、貨箱安裝定位孔，梁內(nèi)側(cè)焊接螺母用于連接車架，端頭通過橫梁連接件9與底板邊框(左)1和底板邊框(右)5焊接。

等截面零件截面形狀如圖6所示。

圖6 等截面零件截面形狀

連體貨箱底板總成底板前邊框搭接C處放大圖如圖7所示。

圖7 連體貨箱底板總成底板前邊框搭接C處放大圖

通用件設(shè)計：尾燈架(左)12和尾燈架(右)14設(shè)計為通用件，即單個貨箱用量為2個。底面所用支撐架，單個連體貨箱用量為9個，分體貨箱為5個。擋泥板安裝支架，單個貨箱用量為4個。橫梁連接件，根據(jù)貨箱橫梁的數(shù)據(jù)搭配使用。牌照板燈架，單個貨箱用量為2個。底板縱梁Ⅰ10，根據(jù)工藝需求和CAE分析結(jié)果來定用量。底板縱梁Ⅱ11，單個貨箱用量為2個。

非通用件設(shè)計：底板前邊框6，踏板(左)，踏板(右)7，車牌安裝板13。

連體貨箱底板總成所需等截面件4種，通用件6種，非通用件4種。

焊接順序為：①底板邊框(左)1、底板邊框(右)5、底板后邊框3、底板橫梁8、底板縱梁Ⅰ10、底板縱梁Ⅱ11焊接成骨架。②底板體(左)2、底板體(右)4、底板前邊框6焊接成底板體分總成。③骨架與底板體分總成焊接成底板焊接總成。④踏板焊接在底板焊接總成的底板邊框上，尾燈架(左)12、車牌安裝板13、尾燈架(右)14焊接在底板焊接總成的底板后邊框上。⑤焊接踏板支撐架、尾燈架支撐件、車牌安裝板支撐件、擋泥板安裝支架。

分體貨箱底板總成與連體貨箱底板總成除前端結(jié)構(gòu)不同外其余均相同，相同部位不再贅述。如圖8所示，底板前邊框1和底板后邊框2設(shè)計為相同C形結(jié)構(gòu)，底板前邊框1上表面設(shè)計孔，邊框內(nèi)側(cè)焊接螺母，用于安裝龍門架總成。底板焊接總成邊框前端無須焊接踏板，安裝龍門架后使用裝配式踏板。分體貨箱底板總成所需等截面件4種，通用件6種，非通用件3種。分體貨箱底板總成底板前邊框搭接F處放大圖如圖9所示。

圖8 分體貨箱底板總成

圖9 分體貨箱底板總成底板前邊框搭接F處放大圖

上述零件結(jié)構(gòu)中，采用輥壓件和通用件的形式可減少零部件的開發(fā)，從而降低成本。兩種貨箱底板總成結(jié)構(gòu)近似，生產(chǎn)工裝切換簡單，也可降低成本。輥壓件長度變化靈活，使用上述結(jié)構(gòu)可拓展出多種長度的貨箱底板總成，對后期開發(fā)貨箱成本控制也是有利的。零件材料利用率高，貨箱生產(chǎn)效率高，成本也隨之降低。上述零件結(jié)構(gòu)通用性強，適合不同長度貨箱及衍生貨箱的拓展。

2.2 邊板總成設(shè)計

分體貨箱左邊板總成如圖10所示。邊板體3為輥壓件且左右邊板總成共用，前端件2和后端件7為左右對稱件，其余件為通用件，這樣設(shè)計的優(yōu)點同底板總成相同。

圖10 分體貨箱左邊板總成

連體貨箱左邊板總成如圖11所示。因連體貨箱邊板與后圍上的掛鉤鎖緊，前端件需設(shè)計掛鉤通過孔，手柄結(jié)構(gòu)不同于邊板總成后部手柄。

圖11 連體貨箱左邊板總成

2.3 尾板總成設(shè)計

尾板總成如圖12所示。尾板本體4截面與邊板相同，左端件2與左邊板總成前端件為通用件，右端件7與右邊板總成前端件為通用件，其余件也與邊板總成上的件通用。

圖12 尾板總成

邊板總成與尾板總成所需等截面件1種，通用件10種，即掛板、前/左端件、后/右端件、左前端件(連體)、右前端件(連體)、加強件、篷布掛鉤、手柄(連體)、手柄、鉸鏈。

2.4 龍門架總成設(shè)計

龍門架總成如圖13所示。邊框1為等截面U形件，先輥壓成形，然后折彎;加強件2為等截面U形件，單個貨箱用量為4個;擋桿為矩形等截面件;龍門架下板4截面與邊板本體截面相同;手柄5與邊板總成手柄為同一個件。相較于邊板總成，需新開發(fā)通用件3種。

圖13 龍門架總成

2.5 細(xì)節(jié)設(shè)計

如圖14a所示，手柄掛鉤增加塑料套，防止手柄與掛鉤摩擦掉漆造成生銹;如圖14b所示，鉸鏈螺釘通孔設(shè)計為長圓孔，方便邊板總成、尾板總成裝配調(diào)整;如圖14c所示，龍門架擋桿上下端開缺口，使電泳液能進入方管內(nèi)，空氣能排出方管;如圖14d所示，龍門架邊框上方設(shè)計孔用于電泳時排出U形槽中的空氣;如圖14e所示，手柄上的鎖舌通過孔長邊設(shè)計為弧形邊，減少孔邊與鎖舌摩擦而造成掉漆生銹；如圖14f所示，掛板增加塑料護套，防止手柄鎖舌與掛板摩擦掉漆。護套開口端下部設(shè)計為弧形，防止護套變形翹曲與掛板不貼合。

圖14 部分零件細(xì)節(jié)設(shè)計

3 結(jié)束語

基礎(chǔ)貨箱設(shè)計中主體零部件成型采用輥壓工藝，結(jié)構(gòu)件盡量采用通用化設(shè)計，從而降低產(chǎn)品開發(fā)、制造成本，而且生產(chǎn)效率高、結(jié)構(gòu)通用性高，拓展靈活，有利于新規(guī)格基礎(chǔ)貨箱和衍生貨箱的開發(fā)。在同一微卡制造商還可以將通用件使用范圍擴大，用于不同平臺的車型中。