孫傳文 馮浩川 徐應(yīng)福（中冶寶鋼技術(shù)服務(wù)有限公司，上海 寶山 200941）

自卸車大箱輕量化的研制

孫傳文 馮浩川 徐應(yīng)福
（中冶寶鋼技術(shù)服務(wù)有限公司，上海 寶山 200941）

本文主要是自卸車大箱輕量化的研發(fā)，采用一種高強(qiáng)度材料BS600MC設(shè)計(jì)出一種適合于廢鋼、鋼渣運(yùn)輸?shù)男滦痛笙?，既減輕了大箱的重量，提高運(yùn)輸能力，又增加了大箱的強(qiáng)度，降低油耗，減少了單位運(yùn)輸成本，這種新型大箱在大型鋼廠廢鋼、鋼渣運(yùn)輸中具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。

自卸車；大箱輕量化；高強(qiáng)度材料；廢鋼鋼渣運(yùn)輸

1 尋求新型材料

我們必須尋求一種新型材料代替目前使用的材料，要求這種材料在減少大箱厚度的基礎(chǔ)上，機(jī)械性能均能滿足大箱強(qiáng)度，達(dá)到自卸車大箱輕量化的目的。

2 制作輕量化新型大箱

2.1制作輕型化大箱技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2.1.1進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，根據(jù)焊接工藝評(píng)定結(jié)果將找到適合BS600MC制作大箱的焊接方法。

2.1.2 底部主梁制作

先制作好主梁，由于主梁是折彎后的焊接件，先應(yīng)確保折彎件對(duì)接口的平整度，這是通過(guò)前道下料、折彎工序的工序質(zhì)量為前提保證的，盡管存在累積誤差，但對(duì)接口的錯(cuò)邊應(yīng)該不能超過(guò)1mm。

主梁在焊接完成后必須進(jìn)行校正，確保直線度，直線度允差應(yīng)在1/1000L之內(nèi)。

2.1.3 底板制作

大箱底板往往不能由一張整板制作而成，通常是要通過(guò)2張10mm以上的整板拼接，所以拼接縫必須用半自動(dòng)切割機(jī)開(kāi)設(shè)坡口，為確保焊接成型美觀，可采用將C02氣保焊機(jī)的槍頭固定在半自動(dòng)切割機(jī)主機(jī)上，通過(guò)半自動(dòng)切割機(jī)軌道運(yùn)行來(lái)保證焊縫的直線度，只是要注意槍頭固定后與板材之間的夾角，防止應(yīng)角度與引弧位置偏差造成未能熔透。

2.1.4 底板與主梁的拼裝焊接

底板與主梁呈平行布置，要求之間焊縫為滿焊，所以強(qiáng)調(diào)上道工序主梁的焊后校正是必要的，主梁的形式是箱型形式，相對(duì)而言抵抗變形的能力比底板大得多，所以組裝前主梁必須校直。而主梁與底板聯(lián)結(jié)焊縫的焊接順序同樣重要，合理的方法應(yīng)是用2名焊工同時(shí)施焊當(dāng)中的兩條主縫，方式是從當(dāng)中向兩側(cè)同時(shí)反方向施焊，各自焊完一半后，再?gòu)闹虚g反方向焊接另外一半，使焊接產(chǎn)生的熱應(yīng)力互相有所抵消，盡量減少變形。而CO2氣保焊的焊接電流應(yīng)控制在200A～220A左右，引弧電壓應(yīng)在25V～30V左右，電流不宜過(guò)大。焊后應(yīng)根據(jù)變形情況用火焰或外力方式對(duì)主梁進(jìn)行二次校直，并整平底板。

2.1.5 側(cè)板的拼裝

側(cè)板的組成包括上部縱梁、下部異型折邊梁、中部豎梁、側(cè)板本體，由于側(cè)板的外觀形象好壞直接影響著大箱的整體外觀，所以在進(jìn)行組裝時(shí)不應(yīng)先進(jìn)行滿焊，因?yàn)閭?cè)板本身較薄，且校正困難，一旦變形太大將嚴(yán)重影響大箱整體外觀質(zhì)量。所以側(cè)板各部位應(yīng)先進(jìn)行組裝和點(diǎn)焊。

2.1.6 大箱的整體焊接

大箱按圖紙預(yù)組裝完成后，就可進(jìn)行整體焊接，整體焊接前應(yīng)做好如下準(zhǔn)備工作：首先應(yīng)在兩邊側(cè)板之間加好支撐，使側(cè)板、底板、前板形成一個(gè)剛性結(jié)構(gòu)，由于大箱的整體寬度直接影響車輛后面的上牌工作，不允許超寬，所以寬度方向的焊接收縮余量不宜放得過(guò)大。支撐加好后應(yīng)先焊接側(cè)板、前板與底板之間的聯(lián)結(jié)縫，以使大箱整體焊后均勻收縮，與支撐形成更為堅(jiān)固的剛性結(jié)構(gòu)，最后再焊接側(cè)板外部的表面焊縫。在整體焊接時(shí)，一個(gè)是要注意焊接環(huán)境的風(fēng)速不得超過(guò)2m/s，另一個(gè)是要注意避免焊接時(shí)的二次受熱。尤其是側(cè)板及前板的外表面焊縫，應(yīng)該安排手法熟練的焊工，小電流一次焊接，焊縫長(zhǎng)度不長(zhǎng)應(yīng)盡量避免出現(xiàn)接頭，如出現(xiàn)不可避免的接頭則焊工在第二次引弧時(shí)一定要注意手形壓好，避免出現(xiàn)接瘤過(guò)高，增加焊縫打磨量。角焊縫應(yīng)飽滿美觀，對(duì)接焊縫應(yīng)該平直，焊縫不得低于母材、焊縫余高不得高于2mm。

2.1.7 大箱后門(mén)制作

大箱后門(mén)主要由后門(mén)邊框、加強(qiáng)筋、后門(mén)立板及上部掛鉤組成。后門(mén)的焊接順序直接影響整體的成型美觀，所以首先后門(mén)的整體焊接應(yīng)在一個(gè)平整的鋼平臺(tái)上進(jìn)行，立板鋪好后由于后門(mén)寬度方向尺寸較大，所以應(yīng)先用簡(jiǎn)易胎具生根在鋼平臺(tái)上用楔鐵將后門(mén)橫梁固定，先焊接立板與后門(mén)橫梁之間的長(zhǎng)焊縫，再?gòu)淖笾劣野错樞蚝附蛹訌?qiáng)筋與立板之間的焊縫，最后焊接上部掛鉤。焊后如出現(xiàn)一定程度的焊接變形，應(yīng)避免用高強(qiáng)度的火焰進(jìn)行校正，防止烘烤過(guò)度造成后門(mén)立板嚴(yán)重變形，影響整體美觀。應(yīng)該采用低熱量火焰結(jié)合千斤頂施加外力的方法進(jìn)行局部校正，必要時(shí)在鋼平臺(tái)上設(shè)置一定的胎具配合千斤頂。

2.2 根據(jù)相關(guān)工藝制作新型大箱

2.2.1 根據(jù)合算評(píng)定采購(gòu)相關(guān)的材料，進(jìn)行焊接工藝評(píng)定

2.2.2 根據(jù)相關(guān)工藝制作新型大箱3 輕量化大箱制作完成后試驗(yàn)對(duì)比

3.1 兩種大箱重量之差

對(duì)112-241的車輛裝兩種不同材料的大箱過(guò)磅對(duì)車輛皮重進(jìn)行稱量。

車號(hào)：112-421；

Q345B車輛皮重：19.64t；

BS600MC車輛皮重：17.56t；相差重量：2.08噸；

平均每臺(tái)車的重量降低了10.6%。

3.2 新制作的輕量化大箱在我公司進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)裝車試驗(yàn)，主要的工作是運(yùn)輸鋼渣和大渣鋼。通向現(xiàn)場(chǎng)的觀察，該大箱在112-403自卸車使用，該車輛每次裝車重量約在25t，每次裝車大渣鋼塊數(shù)為50塊左右，最大的重量約為1t，2013年10月份該車輛共裝車378車，未出現(xiàn)大箱異常損壞現(xiàn)象，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需求。

4 經(jīng)濟(jì)效益

采用BS600MC鋼板制作自卸車大箱，重量減輕2.08t，在裝載相同貨物的情況下，使用該新型大箱的車輛在重載時(shí)降低了整車重量的：2.08÷30=6.93%，空載時(shí)降低了整車重量的2.08÷19.64=10.59%，假設(shè)油料的消耗于車輛的重量成正比，按照運(yùn)輸部空載率30%計(jì)算：6.93%×70%+10.59%×30%=8.028%，則運(yùn)輸?shù)牟裼拖膶?huì)降低8.028%。2012年我公司柴油消耗費(fèi)用為1988.69萬(wàn)元，則一年可以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益1988.69× 8.028%=159.65萬(wàn)元。

結(jié)語(yǔ)

輕量化大箱研制投入使用以后，駕駛員反應(yīng)較好，提升了自卸車運(yùn)載能力，增加了駕駛員收入，又減少了油耗，增加了運(yùn)輸車輛的利用率，降低了運(yùn)輸單位成本。

U469

A中冶寶鋼技術(shù)公司運(yùn)輸部每年運(yùn)輸車輛運(yùn)輸成本比較高，特別是柴油消耗占運(yùn)輸總成本56%，并隨著柴油價(jià)格的不斷上升，柴油的消耗成本也在不斷的增加，因此我們必須采取一種切實(shí)可行的方法去解決運(yùn)輸車輛油耗問(wèn)題。

孫傳文，出生年月：1972年9月14日，1997年7月畢業(yè)于華東冶金學(xué)院（現(xiàn)改為：安徽工業(yè)大學(xué)）。