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类型动车组车体侧墙制造工艺优化.pdf

  • 上传人:adrain2015
  • 文档编号:84776264
  • 上传时间:2019-05-22
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    关 键  词:
    车组 车体 制造 工艺 优化
    资源描述:
    高速动车组技术
    动车组车体侧墙制造工艺优化刘伟洁
    动车组车体侧墙制造工艺优化
    刘伟洁:唐山轨道客车有限责任公司制造技术中心,高数『-程帅,河北唐山,063035
    杨建:唐山轧道客车有限责任公司制造技术中心,「程师,河北唐山,063035
    摘要:介绍动作组侧墙制造工艺优化方法,将
    E DEAS有限元分析引入工艺制造过程,发挥数据
    计算分析优势,采収数值模拟与试验测试相结合
    的方法,达到提高产品质量及生产效悴的目的。
    在整个车体制造过程中,均可使用此方法,针对量及焊接变形等是影响侧墙组成的士要因素。在现车生
    问题分析原因找出对策
    过程中,侧墙组装质量探制直是车体制造中的重
    关建词:动车组;侧墙制造;にと优化;有限元与难点。动年组车体生产制造过程中,针对に艺设计中
    分析
    的实际情況及存在题,采取数值模拟与试验测试相结
    合的方法,优化现有T作状态,提高制造质量及生产效
    卒,并实现T.∑数据炇经验的积累
    2侧墙工ど优化
    2.1工艺流程
    概述
    动车组车体側墙采用薄壁中空长大挤压铝型材结
    构,材质为6005-16,车体长度方向有4条长大焊缝,通
    动车组侧墙组成足车体主要人部件之一,其组焊过侧墙组焊工装完成长大型材的组装,先进行侧墙反面
    后整体的尺寸、轮廓度等既影响后续在体总装配的质装配,按照上墙板、窗上板、衡间板、窗下板、下墙板
    量,又直接影响车体外观、强度等性能,为此制造精度的顺序进行组装,高度方向以上板上沿定位,通过
    要求高,是动车组车体制造的关键环节。动车组侧墙总装的拉紧装置对側暗下暗板进行拉紧,形成10~12mm
    成山上到下山上暗板、窗上板、窗间板、窗下板、下墙的側墙挠度,然后利用GM机械自动焊实现5块型材的连
    板五块中空长大铝型材装配焊接而成,型材外型厚度接,冷却后,翻转再进行E面焊接,、反侧装配组
    为50~80mm,装配焊接需要分別在两側进行,车体长焊完成后出胎榆测,对不合格尺寸进行调修,从而完成
    度方向有4条长大焊鏠,组成侧墙的各单件型材装配质最终产品。
    26-
    CHINESE RAILWAY S2013/增刊
    动车组车体侧墙制造「ど优化刘伟洁
    高速动车组技术
    2.2冂题表现
    要求,并且由」夹具的压紧力达4t,工件下部悬空无支
    在生产过程中通过批量龈踪和測量发现,側墙组焊撑,必然导致侧墙各型材?接焊鏠错边。
    后尺寸合格率较低,大部分尺需要依靠调修来保证
    (3)预设支撑板变形量引起变形。侧墙组焊工装
    现有调修前的合格率远远不能满足要求,但调修作为组的反装胎位是侧墙的理论轮廊,反装胎位预设了反变
    焊后保证部件尺」的后补措施,调修过多不但影响生产形,通过数据积景发现,不同的预设反变形量,侧墙
    效率,而日.需要在高温火烤下实施,对型材的强度和刚焊后轮廓度会有很大偏差。因此,其他条件相同的情沈
    度影啊较大,对部什的疲劳使用寿命也将广生隐忠。
    下,寻找较为合适的正装胎位支撑板的预设反变形量,
    2.3问是题分析
    可以有效提高侧墙组焊斤轮廓度的合格率。
    通过对T装定位だ卡情況的踪和分析,并结合实
    (4)以上间题的分析,均足基」j生产实经验所
    经验,发现产生河题的原因米白以ド方面
    得,为了能更好分析原因找出对策,并验证上述分析的
    (1)侧墙装配焊接时支撑板与侧墙外表面轮廓贴止确性,引入I-DEAS进行模拟,计算分析在支撑板与側
    合状态不好,导致夹紧和放松状态下差异人,测量结果墙接触面压块位置不同工况下的输出质量关系。
    4有限元分析
    建六侧墙几何模型
    松开状
    山于动车组侧墙为长薄板型材件,采用实体建
    会导致后绩的有限元划分数量过于庞大,难以求解
    因此在仿真中使用片体建模,以板单元划分単元格(见
    图2),根据侧墙实际情具体设置侧暗各部位板单元
    1测量状态炇位置
    表1测量数据
    厚度。板单元的厚度依照型材断面图中厚度进行相应设
    测量位置1
    测量位置
    置。图3以不同颜色米表示侧墙板厚设置。模拟惻墙反
    夹紧松开偏差紧松开偏差装状态第一道焊缝的ト焊接过程。
    样架
    3.8
    样架
    样架3
    12
    1.8
    -0.6
    2.0
    样架4
    1.5
    1.5
    0.8
    样架
    15
    2.0
    15
    2.0
    图2动车组车体右侧墙组成儿何模型图3侧墙厚度设示意
    2.5
    1.5
    1.52.4.2有限元建模
    样架9
    05
    2.2
    2.0
    根据健的儿何模型,利用1-DFAS软件建立有限元
    10
    2.2
    模型。由于側墙在装配采用焊接方式进行各部件之间的
    样架11
    05
    3.5
    3.0
    连接,最后形成一个整体,故在建立有限元模型N,各部
    由表1可知,支撑板与側墙外表面没有密贴,导致件之间连接采用共节点的方法模拟装配中的焊接下ど。为
    侧墙在压紧和松开炳和状态下位移变化较人,足側墙组了载荷施川便利及局部应力和变形的分析,并减少计算
    焊后尺寸超差的一人原肉。
    量,整个模型采用売单元进行划分(见图4、图5)。
    (2)侧墙工装部分压块的位置偏离文撑板上方。2.4.3材料参数
    工装夹具的作用是固定被夹持的工件,并能保稳定状
    劢车组侧墙材料采用铝合金6005A,材料力学参数
    怒,要求不能产生附加变形,因此从工装设计及操作工为:蝉性模量E=70GPa,泊松比O.3,密度2700kg
    艺上说,夹具的夹持部位必须在支撑工装正上方,但在热膨胀系数23.6eK,肯景温度20C,屈服强度
    实际中,山于工装结构的限制,部分压块不能达到以上280MPa
    CHINESE RAILWAYS2013/增刊
    27
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