铝合金地铁车辆车顶制造工艺改进.pdf

地铁轻轨
轨道交通备与技术第2期2013年3月
文章编号:2095-5251(2013)02-0026-02
铝合全地铁车辆车顶制造工艺改进
王患岳玉梅
(唐山轨道客车有限责任公司河北唐山063035)
摘要:唐山轨道客车有限责任公司制造的地铁车辆采用了轻量化大断面中空挤压
铝合金型材,由于铝合金焊接变形量较大,出现车顶超差等问题。通过改进车顶支撑
エ装,増加附件安装样板及调整组装工艺参数,车顶的轮廓度及附件安装精度得到有
效控制,改进效果良好。
关键词:铝合金;车顶;工艺改进;支撑工装
中图分类号:U270.6文献标识码:B
Improving manufacturing techniques for the roofs of
aluminum metro vehicles
Wang Hui Yue Yumei
Abstract Metro vehicles manufactured by Tangshan Railway Vehicle Co. Ltd are made
of large-sized hollow aluminum extrusions. Because of the comparatively big welding de
formation, size deviation oecurred on the roofs. By means of improving the roof support too
ing, increasing installation templets for accessories and adjusting assembling parameters
the profile tolerance of the roof and the assembly accuracy is now under effective control
Keywords: aluminum alloy roof; technology improvement; support tooling
中空挤压铝合金型材焊接而成,焊接方法为手工焊
1车顶结构及制造工艺
接和自动焊接,焊接形式为MG焊和TIG焊,焊接
质量执行EN15085标准。其中,车顶铝结构主要由
唐山轨道客车有限责任公司制造了34辆地铁
边顶、圆弧顶、空调平台、端板及各种附件组成,车顶
城轨车,动车、拖车各17辆,车体采用模块化设计
主要技术参数为:长度18976mm,宽度2596mm,
为全承载的鼓形断面,各大部件采用轻量化大断面
内高416.5m,圆弧顶弧度为R5000mm,边顶弧
收稿日期:2012-08-23
度R180mm。车顶组成在圆弧顶处及在空调平台
作者筒介:王惠(1982-),女,本科学历,工程师,从事车体制造工艺技处剖面形状如图1所示。
术工作。
根据设计结构的特点,车顶组成采用先正装后
ヤ+“+ャーー+レォーMトーャートャート林ーキャャーー+ーーMトートー中ーーmーーr+m+ーー中
トーー+ー*ーーャー4トいャャ++ー中ート+本ー
对于不同型号产品,参照上述感应圈内衬制作爆裂现象,并与感应圈配合良好,隔热、保温效果及
工艺,只需根据所需的感应圈内径裁剪成相对应尺绝缘性好,平均寿命在1500次以上,优于耐火泥烧
寸的石棉板即可,其他制作工艺基本相同。由于该制的内衬(平均使用寿命约为100次),具有较好的
内衬为弹性体,使用过程中避免了耐火泥烧制的感推广价值。
应圈内村在“加热一冷却ー加热一冷却”的循环工参考文献
况条件下易爆的现象,与感应圈配合优良,提高了操に」中国机械工程学会併造分会,铸造手册(第3卷)M].北京
作安全性和生产效率。另外,该感应圈内衬的制作
机械工业出版社,2010.口
工艺简单,不使用贵重材料,实际应用过程中未出现
(编辑:林素珍
王惠岳玉梅铝合金地铁车辆车顶制造工艺改进
轨道交通装备与技术第2期2013年3月
支撑进行改造。将调整丝杠改到支撑的一侧,并加长
丝杠嵌入支撑主体钢管的长度,以加强支撑刚度。更
改后的支撑工装,在车顶反面焊接完成后基本不再产
图1车顶组成剖面图
生弯曲变形,能够起到预防车顶过窄的作用;
(2)增加附件安装样板。由于车顶为弧形断
反装的工艺流程(见图2)。由于采用车顶弧度面,且无梁柱作为参照,车顶附件定位尺寸用传统的
R5000m边顶弧度Rl80m及空调平台与车顶划线方式经常需要反复核对,操作繁琐、耗时较长,
边梁插接的设计结构,且铝合金焊接变形量大,增加容易出现位置不准确的问题。为此,研制了空调支
了车顶轮廓度和相对尺寸的制造难度。
座安装样板、空调平台滑槽安装样板、空调平台端子
车顶边梁组焊
安装样板、车顶边梁端子安装样板。样板设计、制作
空调平台组焊
时充分考虑了各个定位尺寸的保证方法及具体操作
端板加工
车顶组焊
附件焊接
的实用性,所以经改进的样板精确性高、便捷性好
端部附件备料
在满足精度要求的基础上简化了安装工艺,提高了
车顶交验
年顶调修
圆弧顶组焊
生产效率
(3)调整组裝工艺参数。经过对首件尺寸的检
图2车顶组成工艺流程图
测,考虑工件变形的特征,对工装及工件的工艺放量
2现存的问题
进行调整:①车顶正装组装时,在工装上预制出3mm
宽度方向的工艺放量;2车顶反装焊接前,采用车顶
检测首件车顶时发现工件存在轮廓度超差、附横向支撑将车顶宽度尺寸撑出理论值8mm;③焊接
件安装位置不准确的问题,导致车顶弧度与端墙板完毕后,必须待工件冷却到室温后方可松开压紧、去
弧度不匹配,増加了端墙板的修配量。并且,车顶与掉配重,以保证预制反变形等可以完全起到作用
二次骨架、风道、上车线槽等内部安装发生干涉,增
加了返修时间。
4工艺验证
3原因分析及工艺改进
经过以上工艺改进,车顶的轮廓度及附件安装
精度得到有效控制。通过改进前后的工艺对比数
对生产过程中可能引起车顶超差的因素进行调据,可以看出改进效果良好,车顶各测量值在公差要
研分析,确定原因为:①车顶组焊时支撑工装强度不求范围内,车顶工件能够满足图纸技术要求。
够;②缺少精确的附件安装控制手段;③组装工艺参
(1)将工艺改进前的车顶工件和改进后随机抽
数不完善。
取的车顶工件的测量值做对比分析,结果如图3所
针对这些原因,制定了具体的工艺改进方法如下
由工艺改进后车顶宽度测量表中的数据可以看
(1)更改车顶支撑工装结构。车顶支撑工装最出,10个测量点的宽度值都满足车顶宽度2596,3
初设计时调整丝杠在整个支撑的中间位置,且丝杠嵌m的技术要求;
入支撑主体钢管的部分较短,由于焊接时变形产生强
(2)工艺改进前后车顶内高对比情况如图4所
大的内应力,造成车顶支撑特别是丝杠处弯曲严重,示。工艺改进后车顶内高测量表中的数据显示,车
不能起到支撑车顶的作用,因此在原有基础上对车顶顶内高控制在±2mm以内;
车顶宽度测量表
车顶宽度测量表
2600
第1辆
一第10辆
第2辆
一第11辆
以2585
258
2575
5678910
5