地铁客车鼓形车体制造工艺探讨.pdf

地铁客车鼓形车体制造工艺探讨 长春客车厂王金铸 摘要着重分析了D K2 0 北京地铁 客车车体钢 结构 冲压和坏接三维 空间变形 机理 , 提出了有效 的控制方法和措 施 , 解决了鼓形车体制造的技 术关健 。 主题词地铁动车组 车体 制造工艺 以往 国内的铁道客车 , 不论地上 和地下 的 , 侧墙都属平板结构 。 DK2 0 北京地铁客 车 , 首次制成鼓形车体 , 侧墙位于底架边梁上 5 50mm 处有一个R l0 0 0mm的外鼓圆弧 。 此种结构不仅外形美观 , 而且客室内有 效空间加大 , 座椅在 R l0 0 0m m 圆弧处外移 10 0m m , 乘客站立 空间加宽 20 0m m , 定员 可增加 6 0 人 。 因此 , 具有较高的社会效益和 经济效益 。 但是 , 平板结构车体是控制二维平 面公差 , 而鼓形车体是控制三维空间公差 , 在 制造技术上难度增大 。 其中 : (1 ) 侧墙制造时 , 各弯立柱成形产生冲压 弯曲应力和焊接变形等 , 因而 三维空间形位 公差很难控制 ; 侧墙板圆弧成形困难 ; 侧墙胎 为弧形 , 用以往的压紧焊接手段难以实行 ; 侧 墙回弹难以控制 。 ( 2)拉门必须随侧墙弧度成形 , 公差不能 大于 2 . 5m m , 工艺难度大 。 ( 3)底架边梁为斜槽形 , 传统的热轧槽钢 边梁无法应 用 , 而使用冷轧斜槽形边梁 , 在我 国还是首次 。 (4)前后端墙增 加 R 100 0m m 的圆弧 , 端角柱的制造 、 端墙板成形 、 总组成台位定位 及夹紧难度都很大 。 收稿日期 :1 9 9 5一0 1一15 1 弯立柱成形工艺 鼓形车体侧墙 、 端墙的弯立柱 , 其成形精 度是决定鼓形车体能否制成功的基础 。 因为 侧墙板预先不成形 , 而以弯立柱为基准成形 , 如果各立柱弧度 、 角度 、 弧 圆心的高度偏差 大 , 则墙板随立柱成形 后 , 其弧度偏差就会失 准 。 弯立柱成形 , 有两种方案可供选择 : 一种 是热垠成形 , 另一种是利用模具成形 。 比较而 言 , 模具压制成形较热垠工艺具有效率高 、 成 本低 、 质量好的优点 。 立柱端面形状的选择 , 对 于模具压制成 形的精度 、 回弹的控制 、 扭曲量的大小影响很 大 。一般地 说 , 对称断面比非对称断面工艺性 能好 , 这是 因为内应 力对称互相抵消的缘故 。 如果回弹角计算准确 , 基本可以不 需调修而 达到设计要求 , 成形非常理想 。 D K2 0 窗口间 采 用n形 立柱断面 , 是鼓形车体制造成功的 重 要一环 。 模具设计参数对于弯立柱成形精度至关 重要 。 但是 , 模具设计参数受工件多种因素影 响 : 几何断面和几何尺寸不同 , 回弹量截然不 同 ; 材质不同回弹量也不 同 ; 即使同一种材 质 , 厂家不同及批量不同 , 回弹量也不同 。 回弹角的选择 , 主要靠设计师的经验和 机车车辆工艺 1 99 5 年第 3 期 试验 。 一般地说 , 应先根据经验选一个模具设 计角度 a 1 4 . 5 7 1 。+ a, , 其中 1 4 . 571 。为 名义 角度值 , a; 为经验回弹角 。 试模后测量实际 零件尺寸 , 计算出零件实际角度 a: 一a r otga / b(a 、b 可测 , 见图1) , 然后按 14 . 5 71 0 +夕设 计制造 , 其中P一 a 一 a: , 并继续修模试模 。 一 般情况下 , 第二次试模即可获得理想的弯立 柱成形 。 弯柱 ,/ R869m m 、a =15 。 设计制造 。 为了避免增加模具种类 , 在选择弯立 柱 断面 时 , 要尽量采用统一断 面 。 DK 2 0北京地 铁客车 , 统一 用角形弯立柱 。 L一一一一一一一二当己斗二一 b 图1 模具设计角 弯立柱在模具成形后 , 应经过调修胎调 修 , 用样板检测缝隙(不大于 1 . 5mm ) , 用切 头胎切头 , 否则 , 不能保证弯立柱的质量 。 装饰件铝型材弯立柱 , 在模具设计时 , 要 考虑表面会划伤 。 D K2 0 门口装饰用铝型材 弯角铁 , 采用了双料对称背靠背放置的模具 设计方案(见图2) , 取得 了理想的效果 。 上模 2 端侧墙板成形工艺 侧墙板圆弧成形 , 有两种方案可供选择 : 一是墙板先制成 RI00 0m m 的圆弧 , 二是墙 板随弯立柱在侧墙焊接夹紧胎上成形 。 后者 相对前者工艺更为合理 。 因为墙板先制成 R l0 0 0mm 的圆弧 , 圆弧尺寸各板很难做到 一致 , 墙板对焊也很困难 , 并且无法采用先进 的缝焊工艺 。 墙板排料以纵向对缝为佳 , 竖向对缝即 使采用缝焊机缝焊 , 外观质量 , 尤其圆弧处质 量会明显低于纵向对缝的 。 整个侧墙板以两 个门口之间的墙板为一个单元 , 在侧墙胎上 组对焊接成一体 。 墙 板高 度展开 长 23 5 5 . 7 8 mm , 应按 十10 十6 m m下料 , 以确保与车顶 和底架边梁的搭 图 2 铝型材弯角铁模具设计 各弯立柱一般按一 20m m 切头 , 以防 止车高超限 。 由于前端柱 圆弧和 两个折弯在不同空间 方向上 , 因而采 用分两 段制作 ; 在组装胎上夹 紧组装点固成一体 , 在前端总装胎上进行焊 接 。 内门框柱必须采用焊接夹紧胎组焊 , 用 调修胎整形 , 用标准样板检测 , 合格后方可装 车 。 因为 内门框柱不仅要保证与弯门配合 , 同 时也是内装件大活门 、 侧顶板 、 侧墙板 、 排风 格栅的安装基准 。 如果内门框柱成形不好 , 会 对内装造成不 良后 果 。 内 门框组焊 胎 按 接量 。 侧墙组装焊接 , 反装较之正装可获得更 加理想 的鼓形外观 。 反装是以外墙板压靠胎 作基准来组装焊接各横梁和立柱 。 侧墙胎弯 曲角度为 14 . 571 。, 按 1 5 。设计制造; 半径为R 10 0 om m , 按 R97lm m 设计制造 。 这是因为 焊接变形 和回弹会使弯曲角度变小 , 半径变 大 , 如图 3所示 。 图3 侧墙胎设计制造的弯曲角及半径 为 了简化工装 , 我们改制了 2 5 . sm 侧 19 机车车辆工艺 1 9 9 5年第3期 墙反装胎 , 利 用大腰带槽作为过渡 。 压紧为风动压紧 。 由于墙板必须整体压 靠胎具 , 因而 压紧点选在圆弧处 , 压紧方向选 在圆弧 法线上较好 。 这种压紧方式不仅效率 高 , 而且适合大批量生产 。 窗口采用整体样板划线 、 整体靠模空气 等离子切割 。 窗口定位务必准确 , 以确保整体 玻璃钢的内墙板装配 要求 。 窗口上下定位以 横梁塞焊孔为基准 , 左右定位以立柱塞焊孔 为基准 , 这要求横梁组装和立柱定位要准确 , 否则会给总装配带来严重质量 后果 。 在样板 上 必须打上塞焊孔位置标记 。 前后端墙总组 成焊接采 用反装夹紧胎 。 这 不仅使焊接效率高 , 而且 还可以获得较好 的外观 质 量 。 因 为墙 板为模 具 成形 , 尺3 0m m 、 尺60mm 以及 下墙 板的两个倾斜 角度都会由于外涨而超差 , 采用整体连续定 位多点夹紧后焊接 , 就可以克服这种缺陷 。 前端板必须用 专用样板检测 , 因为不 规 则的折线形状很难用尺测量 。 前端门下板的制造用轧压 机成形 。 为了 保证与两侧下端板折弯一致 , 防止错位 , 必须 用样板检测其角度与尺 寸 。 前后端板展开为不规则 形状 , 采用步冲 机编程自动控制下料 , 获得 了理想的效果 , 提 高了总装配和焊接的工艺性 。 由于车钩采用橡胶缓冲器 , 牵引梁为焊 接结构的大鱼腹牵引梁 , 因此下料工序鱼 腹 和上梁必须研配并打上编号 , 才能发往 下 工 序 , 以确保其精度 。组焊工序 采用 预变形 夹紧 胎焊接 , 否则 , 很难控制其焊接变形 。 这种焊 接结构的大鱼腹牵引梁虽工艺上较 复杂 , 但 比较整体结构牵引梁可少用 一套大型模具 。 牵引梁端头现车研配 。 在铁路客车上采用冷 轧斜槽形 底架边 梁 , 在装配性能上比热轧槽钢边 梁差 , 其弯 曲 、 扭曲 、 成槽不规则较严重 。 为 了减少以至 消除这些缺陷 , 底架胎采用 了双向油压夹紧 及 双 向 定位(其中一向定位为杠杆折页式) , 并且增 加了夹紧 点(每 80 0mm 一个夹紧 点) , 与边梁配合的大横梁采 用 了整体模具落 料成形 。 边梁对焊后进行探伤 。一、二位边 梁对缝 错开 50 0 m m 以上 , 每根边梁对缝不能超过 两条 , 以保证边梁受力性能 。 鼓形车体总装配工艺完全不同于平面侧 墙的装配工艺 , 前后端墙必须以中心线为基 准与底架和车顶组装 , 长度方向上必须以拉 门口中心线为基准与车顶 、 侧墙 、 底架组装 , 并严 格控制车体的倾斜度和内部对角线差 。 前端的倾斜度必须用重 锤吊线测量控制 。 车体钢结构组装完成后 , 立 柱和墙板必 须进行 调修 。 墙板圆弧处不允许调修 , 因为此 处调修只能起到相反的作用 。 立柱可用顶具 火调 , 但立柱与墙板连接处不能火调 , 尤其门 口立 柱封闭断面 处更严禁火调 , 以防出现内 凹 。 使用顶具 , 必须 加刚性垫板 。 座椅安装座 必须用 样板组装焊接 , 以确 保倾斜角度 3 . 4 5 “ 均匀一致和槽铁高度 。 内门框安装十分重 要 , 因为 它实际上是 内部装配的基 准 。 除了要求自身弯曲角度和 弧度精确外 , 还必须确保装配的尺寸精度 。 为 了保证内墙板装配 , 防止内墙板被内框卡死 , 内框门口宽要确保1 3 1 0 士1mm , 内外框门 口中心线位错不得大于2m m 。 为了 确保拉 门运行空间和拉门风缸安装空间 , 必须确保 尺寸 1 30 . 5 +2 mm , 见图 4 。 厅位聋茸玩布 门 口 中心 图4门内外框尺寸要求 机车车辆工艺 19 95 年第 3 期 江夺如爷爷加 香 又 设备机具 钱 仑 令令令令. 今尸 电压电流同 步式相 序仪 的研 制 大连机车车辆厂刘建华 摘要 对新 型相序仪的提出 、 研制要求 、 设计方案的确定 分别进 行了叙 述 。 主题词电压电流相位浏量 1 相序测定中存在的问题 目前使用的相序仪只能测定三相电的电 压相序 , 即只有 被测信号来自恒压源时 , 才能 测定其相序 ;而 当被测信号是电流信号 , 即被 测信号来自恒流源时 , 则不能测 定其相序 , 所 以首先要解决的是测 定 电流相序的问题 。 收稿日期 :19 9 5一02 一2 2 同时 , 在安装某些电气设备时 , 不但需要 测定出电压的相序和电流的相序 , 而且 还要 测定 电压 相序与电流相序的对应关系 , 因此 还要解决 电压相序与电流相序对应关系的测 定问题 。 2 对仪器的要求 3 鼓形车体弯拉门的制造 弯拉 门在铁路客车 上 应 用 , 要求确保 与 侧墙的弧度配合 。 制造直门的工艺和工装都 不能适 应弯拉门的制造 , 必须 另辟新法 。 弯拉 门框是铝 型材结构 , 断面大 , 强度 高 , 采用模具 压制成形比偎制成形具有效率 高 、 定位准确 、 精度高的优点 , 但模具设计 制 造必须计算出 准确的设计参数 。 D K 2 0弯拉 门选用 a = 18 . 2 0、R 一771m m 的模具 , 不 用 调修即可满足技术要求(样板检测 , 全长缝隙 不得大于 2mm) 。 其计算公式和方法 , 可采 用弯立柱的计算公式和方法 。 门板的成形也必须采用模具压制 。 骨架 焊接必须在夹紧专用胎上采用氢弧焊焊接 , 否则 , 便不可能控制住焊接变形 。 弯门骨架焊 接完成后 , 用样板检测全 长缝隙不得大于 2m m , 骨架扭曲不得大于 2mm , 否 则 , 便不 能确保弯拉 门与侧墙的 配合 。 门板采用真空热粘工艺粘接 。 主要的工 装 是真空热粘高压罐和洗槽 。 粘接前 , 门板和 骨架必须去油 、 去污 , 粘接用胶为专用胶 , 粘 接压力 0 . 2 MPa , 粘接温度为9 0 土5