碳钢车侧墙平面度提升

碳钢车侧墙平面度提升

刘凯闫喜林

（中车唐山机车车辆有限公司）

摘要：碳钢车侧墙作为碳钢车车体的重要组成部分,是碳钢车车体平面度最直观的表现，它的工艺结构不仅关系到整个车体的承载连接，也关系到整个车体的平面度，最终影响碳钢车整体外观。本文通过改进侧墙结构，优化侧墙生产工艺，提升碳钢车侧墙平面度。

关键词：碳钢车侧墙平面度

正文

以25G型车为例，对结构、生产工艺做出优化从而提升侧墙平面度：

125G型客车侧墙结构优化

1.1侧墙结构

侧墙为板柱式焊接结构[1]主要由侧墙板、骨架、附件组成，其中骨架是由侧柱、侧墙上边梁、纵向梁、窗间纵梁、补强梁组成。

1.2模块化25G型客车

对现有25G型客车进行全新模块化设计，围绕以下设计思路开展设计结构优化：

（1）侧柱完全采用160km动力集中电动车组侧柱，延续采用钥匙孔、乙型梁结构，避免腔型结构防腐不良问题。减少侧墙附件焊接，减少焊接变形对平面度的影响。

（2）取消侧墙区域形式各样吊码，采用C型槽，减少侧墙附加焊接。

225G型客车侧墙生产工艺优化

2.1关键零部件制造优化

侧墙部位侧柱、纵向梁、窗间纵梁均改为乙型梁结构（原结构均为腔型结构）。单件精度要求长度方向直线度0.5mm以内，断面使用样板测量间隙误差＜0.5mm，与墙板接触面平面度＜0.5mm，压弯精度基本满足单件精度要求。

2.2侧墙生产工艺优化

2.2.125G侧墙生产工艺优化前后对比

2.2.2优化后侧墙生产工艺流程

1）窗口模块组装及调修

将侧柱摆放到窗口模块工装上相应位置，侧柱上端及立面与定位块密贴，压紧工装轻度压紧。扳动快卡扳手顶紧侧柱根部，使侧柱上端与定位块密贴。压紧装置压紧各梁柱，使各梁柱与胎面密贴。旋转压紧装置压紧侧柱及纵梁等，使各梁分别与胎面密贴。侧柱纵梁之间角接间隙≤0.5mm。手动调整侧柱及纵梁位置，保证窗口尺寸。窗口模块在窗口模块胎上完成组装及焊接。焊接完成后的窗口模块冷却后，将窗口模块吊运至调修平台上，对窗口模块进行调修。冷却方式为自然冷却或风冷，窗口模块调修方式为冷调。要求窗口模块与墙板贴合面平面度≤1mm；窗口模块上、下两端直线度≤1mm；窗口宽度（1336/1136/686）mm的公差为（+2、0）mm；窗口高度886mm的公差为（+2、0）mm。

2）侧墙骨架组装及调修

将窗口模块按照图纸依次吊运摆放到骨架组焊工装上，侧柱纵梁之间角接间隙≤0.5mm，手动调整侧柱及纵梁位置，保证窗口尺寸。使用盒尺测量窗口的宽度和高度检测要求为窗口的宽度及高度公差为（+2、0）mm。对侧柱、纵梁之间进行点焊固定完成组装及焊接。焊接完成后的侧墙骨架冷却后，将侧墙骨架吊运至侧墙骨架调修工装上，对侧墙骨架进行调修。冷却方式为自然冷却或风冷，侧墙骨架调修方式为冷调。调修后要求骨架两端到侧墙中心距离偏差≤4mm；相邻两个窗口中心距偏差≤1mm；侧墙骨架与墙板贴合面平面度≤1mm/m；侧墙挠度公差满足检查卡片要求。

3）侧墙蒙皮

摆放侧墙板，使用风扳机将侧墙组焊工装两端的侧墙板压紧装置旋紧固定。给液压站加压。此时，活动拉紧装置滑台被拉动，侧墙板被拉平，直至满足工艺要求为止，墙板拉伸前，在铸铁平台边缘位置的墙板上划线，拉伸过程中，测量标记位置与铸铁平台距离，当移动10mm时停止拉伸，拉伸距离误差为±1mm。将侧墙骨架从侧墙骨架调修工装上吊运到侧墙组焊工装上方，将侧墙骨架摆放到侧墙板上。启动侧墙组焊工装上方的顶紧装置，顶紧侧墙骨架根部，使侧墙上边梁与挠度定位块密贴。将两部移动小车移动到侧墙横向中心附近，依次压紧侧柱、纵梁等进行焊接。

4）侧墙窗口切割

使用侧墙上下风缸压紧装置压紧侧墙，对侧墙板缝位置施加反变形。墙板对接缝使用两台CMT焊机进行焊接，减少焊接时的热输入量。焊接墙板板缝、切割窗口门口及墙板上下边。焊接侧墙板对接焊缝。焊缝两端应超出窗口边缘（5-10）mm左右，避免焊接收弧缺陷影响窗口处墙板焊接质量，需切窗口处不焊接。

5）梁柱调修、侧墙电磁调平

将平锤放置于梁柱外凸点，使用大锤锤击平锤背部，将外凸部位击平。用焊炬加热调修门柱和其它侧柱、纵梁、加热成三角形或圆形，结合大木棰锤击以及顶镐顶拉调修，最后风冷。启动龙门吊小车，电磁铁沿侧墙方向移动，电磁铁将墙板吸附。操作者手持焊炬按调平垫板上圆孔位置依次加热墙板。加热火焰温度不大于700℃，另一操作者待加热完毕，随即持高压风管依次吹向调平垫板各圆孔处。墙板冷却后，将调平垫板取下放置在车内地板上，车下操作者按下龙门架操作手柄上的放料手柄，使电磁铁与墙板脱离。放料操作和取下垫板应同时完成，依次完成所有侧墙板的电磁调平工作。

6）人工二次细调

调修前对门口上方侧墙板局部凸起部位,用木锤进行冷调修。用平尺检测侧门口上方平面度，确定调修部位。车下操作者对需要调修部位在车体外侧用焊炬调修。风冷击烤过的墙板完成调修。对车体两侧角部雨檐进行调修。

3数据分析

3.1侧墙窗口切割工序增加压紧装置前后平面度数据对比

25G侧墙窗口切割工序优化后，使用两台CMT焊机进行焊接，减少焊接热输入，增加了侧墙压紧装置，通过反变形，减小侧墙板缝焊接导致的窗间位置内凹变形。从表内数据可以看出，压紧装置有效的提升了侧墙窗间位置平面度。

3.225G侧墙生产工艺优化前后平面度数据对比

表内G01、G02、G17、G20、G21为优化侧墙工艺后交车时侧墙平面度数据分布。从数据分布点可以看出，平面度数据除个别点超差外均低于1.5mm/m，超差位置最大值3.5mm/m。从优化前数据分布可以看出，优化前平面度数据超差比较严重，最大值达4.3mm。

4结论

本文通过对侧墙生产工艺优化前后侧墙平面度数据对比，得出以下主要结论：

1）通过在侧墙切割窗口工序增加侧墙上下风缸压紧装置压紧侧墙施加反变形，可以有效的控制侧墙板板缝位置焊接导致的窗口位置内凹变形，可以有效的提升侧墙平面度。

2）组装小窗口模块-小窗口模块调修-侧墙骨架组装-侧墙骨架调修-侧墙蒙皮-切割侧墙窗口-梁柱调修、侧墙电磁调平-人工二次细调的新侧墙生产工艺有效的提升了侧墙整体平面度，明显降低了侧墙平面度超差点数量并且超差点数据得到明显降低。

参考文献

[1]高炳涛.铁路货车车体直线度与平面度检测系统的研发[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2014.