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[摘 要]随着我国汽车行业以及交通运输业的不断发挥展，我国的重型卡车得到了越来越广泛的应用，社会上对重型卡车的需求量也在不断增加。在重型卡车的组成部分中，车架纵梁是其重要组成部分，發挥着重要的作用，因此本文对重型卡车纵梁模具数字化设计进行分析，希望能有效提高重型卡车纵梁模具的生产效率和质量，促进我国气汽车行业的不断发展。
[关键词]重型卡车、纵梁模具、数字化设计
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）08-0333-01
车架纵梁是重型卡车中的重要组成部分，但是我国以往的纵梁加工技术较为落后，生产效率低、产品精度差，因此无法满足重型卡车在装配上的需求，因此需要不断加强重型卡车纵梁模具数字化设计水平，从而提高纵梁模具的生产效率和质量，促进重型卡车行业的不断发展。
一、重型卡车纵梁设计分析
纵梁是重型卡车的重要组成部分，起着非常大的作用。在重卡车上，有很多部件都是依靠纵梁才能安装在重卡车上的。例如驾驶室、发动机变速箱等，因此对纵梁的长度、强度各方面都有要求。纵梁在设计的时候，几乎是和重卡呈相同的长度，并且是冲压模具中最长的冲压模具。一般制作纵梁的板材都是热轧钢板，这种钢板强度高、厚度大。只有这样才能满足重型卡车各部件的装配要求。在重型卡车中一般都包含左、右两根的纵梁，并且纵梁与卡车中的横梁经过螺栓连接或者是铆接从而形成框架结构。为了使纵梁的内外腹面满足重型卡车发动总成、驾驶室总成以及悬挂总成等相连的目的，还需要在纵梁上铆接和焊接一些支架等零件。在对重型卡车的纵梁进行设计的时候，因为纵梁的横断面的形状一般是槽钢形式的，所以这就需要使用具有高强度的中厚钢板进行冲压成形。因为纵梁的前后段的断面是不对等的，因此这就可以根据前后段的负荷强狂来进行设计，在纵梁前段可以使用窄断面，纵梁的中后段则可以使用面积较大的断面，因为这部分的承重量比较大。在很多情况下，很多重型卡车的纵梁在设计的时候，都会在纵梁载荷大的部位和易损的部位采用加强版的结构，而且加强板与纵梁之间采用铆接的形式，可以在纵梁的内外侧都安装加强板。
二、重型卡车纵梁模具数字化设计分析
（一）重型卡车纵梁结构分析
在重型卡车中，一旦每个类型的重型卡车的变化都会导致车架纵梁的变化，重型卡车的纵梁会随着重卡的载荷量、发动机的技术以及变速箱技术和驾驶室外观的等的变化而变化。以往的重卡车架大多都是直通型的车架，但是随后慢慢的变化，形成变宽度式的车架。因此重卡的纵梁也从直通量慢慢转变为“Z”型的纵梁，纵梁截面也有以往的等截面慢慢转变为变截面纵梁。
直通纵梁的结构比较简单，一般情况下都是槽钢的形式，并且钢板的厚度一般为8mm，钢板的长度一般为4-12m.重型卡车的直通纵梁可以分为两种结构，及单层梁和双层梁。所谓的双层梁就是在外成型的梁内增加一个内加强量，这样是为了防治在车身在恶略情况下发生剧烈震荡，对重型卡车的整体车架起加强作用。下图2-1是直通纵梁。
所谓的“Z”型纵梁，相对而言结构比较复杂，为了更好的安装重卡大马力发动机，以及布置各类线束或者是竹路，纵梁的腹面折成两道弯，并且折弯后腹而需平行，这样就会连接成车架总成后，车架的前端开口宽度就会大于后端的开口宽度。这时纵梁钢板的厚度大约是5-10mm，长度大约是4-12m.一般情况下，为了防止纵梁出现太多断裂，所以在纵梁的折弯处会都会布置加强梁。
所谓的“Y”型纵梁和“Z”型纵梁相似，但是“Y”型纵梁的纵梁腹面是一道折弯。这种纵梁大多是为了装载大马力发动机而设计的。
（二）重型卡车纵梁数控冲孔工艺
纵梁数字化控制冲孔生产线是一种数控自动化和柔性化的生产制造设备，这种方法包含很多的高科技术，例如机械制造、数控技术、光电技术以及通信技术和液压控制技术等。主要是通过利用计算机控制技术、微电子技术以及自动编程技术还有远程控制技术等来完成一系列的生产过程，从而提高纵梁模具的生产效率和生产质量，降级劳动强度。
纵梁模具数字化设计根据工艺的不同可以分为平板冲孔和U型梁冲孔。对于平板数控冲而言，其坯料主要是纵梁平板，而数控三面冲的坯料是“U”型梁。生产工作人员可以根据产品需求绘画成CAD格式的电子图，然后再利用专业的编程软件来生成一种机床可以自动识别的程序文件，然后再把这些文件导入到机床电脑中，进行开始执行冲孔程序，使机床自动的进行上下料。当所有的定位完成之后，然后进入冲孔阶段，主要是由一个或多个液压冲孔单元对平板料冲孔，以此利用电机来控制板料运动。当所有的冲孔技术后，电机驱动电磁吸盘下料码放整齐。在这个生产的过程中，全程都是由数控机械来控制的，不需要人员进行操作，不仅节省了大量的人力、物力，同时也提高了生产效率以及产品的精确度。
纵梁成型工艺主要包含模具成型和辊压成型，模具成型所使用的坯料大多是冲孔后的平板料。生产程序是把模具安装在压力机上，然后再把坯料放到模具中，把坯料的前端以及侧面进行定位，当机床滑块完成一个行程的工作后，这是板料就会自动完成塑性变形。模具成型对模具的要求是非常高的，尤其是高强度的钢板在成型的过程中需要更大的压力，因此对模具制作零件的硬度要求也是比较高的。所以在这样的情况下，高强度的钢板一般都不采用模具成型工艺，大多是采用辊压成型的工艺。
根据以上分析我们了解到在设计重型卡车纵梁模具的时候，应该根据车型的需要以及重型卡车上其他部件的需求，例如驾驶室、发动机变速等来选择自动化程度高、生产产品精确度高的模具加工厂。在对重型卡车的纵梁模具进行数字化生产设计时，纵梁展开后看的直线部分是远远大于弧线部分的，第一道程序应该选择切边冲孔，第二道程序是成型，最后一道程序就是折弯。在这三个工序中，前两道工序应该采用相应的设计模具，第三道程序采用数控加工方式。
总结
综上所述，在重型卡车的组成结构中，车架纵梁起着十分重大的作用，因此在对重卡纵梁进行设计和制造的时候需要提高技术水平。随着计算机技术的不断发展，现在通常采用数字化设计的方式来对重型卡车的纵梁模具进行设计，这样不仅可以节省大量的人力物力，还可以提高纵梁模具的生产效率和质量，提高纵梁产品的精确度。
参考文献
[1]贡博.重型卡车纵梁模具数字化设计与制造[D].西安石油大学，2012.
[2]陈耀平，高炳，徐学利.重型卡车纵梁加工工艺的应用研究[J].科技创新与应用，2012（12）：73.
[3]陈耀平. 重型卡车纵梁加工工艺的研究与优化应用[D].西安石油大学，2011.
[关键词]重型卡车、纵梁模具、数字化设计
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）08-0333-01
车架纵梁是重型卡车中的重要组成部分，但是我国以往的纵梁加工技术较为落后，生产效率低、产品精度差，因此无法满足重型卡车在装配上的需求，因此需要不断加强重型卡车纵梁模具数字化设计水平，从而提高纵梁模具的生产效率和质量，促进重型卡车行业的不断发展。
一、重型卡车纵梁设计分析
纵梁是重型卡车的重要组成部分，起着非常大的作用。在重卡车上，有很多部件都是依靠纵梁才能安装在重卡车上的。例如驾驶室、发动机变速箱等，因此对纵梁的长度、强度各方面都有要求。纵梁在设计的时候，几乎是和重卡呈相同的长度，并且是冲压模具中最长的冲压模具。一般制作纵梁的板材都是热轧钢板，这种钢板强度高、厚度大。只有这样才能满足重型卡车各部件的装配要求。在重型卡车中一般都包含左、右两根的纵梁，并且纵梁与卡车中的横梁经过螺栓连接或者是铆接从而形成框架结构。为了使纵梁的内外腹面满足重型卡车发动总成、驾驶室总成以及悬挂总成等相连的目的，还需要在纵梁上铆接和焊接一些支架等零件。在对重型卡车的纵梁进行设计的时候，因为纵梁的横断面的形状一般是槽钢形式的，所以这就需要使用具有高强度的中厚钢板进行冲压成形。因为纵梁的前后段的断面是不对等的，因此这就可以根据前后段的负荷强狂来进行设计，在纵梁前段可以使用窄断面，纵梁的中后段则可以使用面积较大的断面，因为这部分的承重量比较大。在很多情况下，很多重型卡车的纵梁在设计的时候，都会在纵梁载荷大的部位和易损的部位采用加强版的结构，而且加强板与纵梁之间采用铆接的形式，可以在纵梁的内外侧都安装加强板。
二、重型卡车纵梁模具数字化设计分析
（一）重型卡车纵梁结构分析
在重型卡车中，一旦每个类型的重型卡车的变化都会导致车架纵梁的变化，重型卡车的纵梁会随着重卡的载荷量、发动机的技术以及变速箱技术和驾驶室外观的等的变化而变化。以往的重卡车架大多都是直通型的车架，但是随后慢慢的变化，形成变宽度式的车架。因此重卡的纵梁也从直通量慢慢转变为“Z”型的纵梁，纵梁截面也有以往的等截面慢慢转变为变截面纵梁。
直通纵梁的结构比较简单，一般情况下都是槽钢的形式，并且钢板的厚度一般为8mm，钢板的长度一般为4-12m.重型卡车的直通纵梁可以分为两种结构，及单层梁和双层梁。所谓的双层梁就是在外成型的梁内增加一个内加强量，这样是为了防治在车身在恶略情况下发生剧烈震荡，对重型卡车的整体车架起加强作用。下图2-1是直通纵梁。
所谓的“Z”型纵梁，相对而言结构比较复杂，为了更好的安装重卡大马力发动机，以及布置各类线束或者是竹路，纵梁的腹面折成两道弯，并且折弯后腹而需平行，这样就会连接成车架总成后，车架的前端开口宽度就会大于后端的开口宽度。这时纵梁钢板的厚度大约是5-10mm，长度大约是4-12m.一般情况下，为了防止纵梁出现太多断裂，所以在纵梁的折弯处会都会布置加强梁。
所谓的“Y”型纵梁和“Z”型纵梁相似，但是“Y”型纵梁的纵梁腹面是一道折弯。这种纵梁大多是为了装载大马力发动机而设计的。
（二）重型卡车纵梁数控冲孔工艺
纵梁数字化控制冲孔生产线是一种数控自动化和柔性化的生产制造设备，这种方法包含很多的高科技术，例如机械制造、数控技术、光电技术以及通信技术和液压控制技术等。主要是通过利用计算机控制技术、微电子技术以及自动编程技术还有远程控制技术等来完成一系列的生产过程，从而提高纵梁模具的生产效率和生产质量，降级劳动强度。
纵梁模具数字化设计根据工艺的不同可以分为平板冲孔和U型梁冲孔。对于平板数控冲而言，其坯料主要是纵梁平板，而数控三面冲的坯料是“U”型梁。生产工作人员可以根据产品需求绘画成CAD格式的电子图，然后再利用专业的编程软件来生成一种机床可以自动识别的程序文件，然后再把这些文件导入到机床电脑中，进行开始执行冲孔程序，使机床自动的进行上下料。当所有的定位完成之后，然后进入冲孔阶段，主要是由一个或多个液压冲孔单元对平板料冲孔，以此利用电机来控制板料运动。当所有的冲孔技术后，电机驱动电磁吸盘下料码放整齐。在这个生产的过程中，全程都是由数控机械来控制的，不需要人员进行操作，不仅节省了大量的人力、物力，同时也提高了生产效率以及产品的精确度。
纵梁成型工艺主要包含模具成型和辊压成型，模具成型所使用的坯料大多是冲孔后的平板料。生产程序是把模具安装在压力机上，然后再把坯料放到模具中，把坯料的前端以及侧面进行定位，当机床滑块完成一个行程的工作后，这是板料就会自动完成塑性变形。模具成型对模具的要求是非常高的，尤其是高强度的钢板在成型的过程中需要更大的压力，因此对模具制作零件的硬度要求也是比较高的。所以在这样的情况下，高强度的钢板一般都不采用模具成型工艺，大多是采用辊压成型的工艺。
根据以上分析我们了解到在设计重型卡车纵梁模具的时候，应该根据车型的需要以及重型卡车上其他部件的需求，例如驾驶室、发动机变速等来选择自动化程度高、生产产品精确度高的模具加工厂。在对重型卡车的纵梁模具进行数字化生产设计时，纵梁展开后看的直线部分是远远大于弧线部分的，第一道程序应该选择切边冲孔，第二道程序是成型，最后一道程序就是折弯。在这三个工序中，前两道工序应该采用相应的设计模具，第三道程序采用数控加工方式。
总结
综上所述，在重型卡车的组成结构中，车架纵梁起着十分重大的作用，因此在对重卡纵梁进行设计和制造的时候需要提高技术水平。随着计算机技术的不断发展，现在通常采用数字化设计的方式来对重型卡车的纵梁模具进行设计，这样不仅可以节省大量的人力物力，还可以提高纵梁模具的生产效率和质量，提高纵梁产品的精确度。
参考文献
[1]贡博.重型卡车纵梁模具数字化设计与制造[D].西安石油大学，2012.
[2]陈耀平，高炳，徐学利.重型卡车纵梁加工工艺的应用研究[J].科技创新与应用，2012（12）：73.
[3]陈耀平. 重型卡车纵梁加工工艺的研究与优化应用[D].西安石油大学，2011.