中国标准地铁A型车侧墙合成工序浅析

孙海岩,孙继刚,王宝坤

摘要：铝合金车体是轨道交通车辆上的重要组成部分，轨道交通车辆主要由底架、侧墙、端墙、车顶等主要部分组成。车体的生产需要大型冲压设备、机加工设备、焊接设备、光学检测设备及大型工装，车体的生产需要大量的人力和物力。本文重点分析了铝合金车体侧墙合成工序的工艺流程。

关键词：铝合金车体、工艺流程、侧墙合成

1. 前言

系列化中国标准地铁列车研制及试验项目是中车集团申报国家发改委的重大技术装备攻关工程项目，于 2019 年 7 月 31 日正式获得国家发改委批复，该项目被中车集团列为“中车 1 号项目” 。 该项目是在中车集团统一领导下，集中车六大主机公司及相关分包商既有技术进行设计，充分发挥各自技术优势，按照自顶向下的方法和模块化、标准化设计思想进行简统设计，形成“整车标准化、功能配置化、系统集成化、部件模块化、零件通用化”的技术方案。

2. 正文

总组成合成工序主要工艺流程为工作准备、打磨清理、侧墙反装组焊、侧墙正装组焊、侧墙一次调修、侧墙整体加工、侧墙小件组焊、侧墙二次调修交检等主要工序。

2.1工作准备

（1）工装检查、整理；

（2）焊接设备及相关工具检查；

（3）料件表面质量及尺寸、形位公差检查；

（4）图纸版本确认，使用最新生效版本图纸；确认料件与生产订单相符；及时确认该车型最新生效下达的技术通知；

（5）吊具外观状态检查，吊带磨损不得使用。

工装检查、整理：

检查工装定位基准、夹紧装置是否准确、可靠、完好；检查工装支撑平面度是否在0.5mm以内，侧面定位直线度是否在1mm以内。

表面是否光洁；检查后对工装进行清理，无铝屑等杂物；若工装出现问题，需及时调整、报修。

检查工装垫块、定位块、工艺梁、门口撑杆是否齐备，工装挠度需符合工装点检图尺寸要求。若工装出现问题，需及时调整、报修。

2.2打磨清理

将侧墙边梁和侧墙型材吊运至打磨架上，用干棉布清除型材表面及零件的灰尘。在棉布上蘸有机溶剂（使用在有效期内的无水乙醇)对距离焊缝两侧（均匀对称区域共50mm）的区域进行擦洗。

待有机溶剂挥发后（擦洗后5分钟），用直柄砂轮机配合风动碗刷机对待焊接区域进行打磨处理，打磨宽度在距焊缝两侧各15-25mm范围内，打磨方向与焊接方向一致，应打磨干净，不允许有氧化膜，以露出金属光泽为检验标准。打磨完成后要再次检查是否打磨完全，没有死角。如打磨时间超过8小时，需重新对料件进行打磨。使用吹风枪把零部件表面上的铝屑吹干净。

2.3侧墙反装组焊

2.3.1组对车顶边梁：

（1）吊运车顶边梁型材落入工装，即图中件号1料件，长度方向以型材车体中心与工装中心对齐，旋紧侧墙工装压紧装置，顶紧及压紧车顶边梁（务必注意测量车顶边梁挠度值，纵向中心处预制挠度值为18mm）。

2.3.2组对侧墙型材：

吊运侧墙型材落入工装，按图1示中6→7→8→9的顺序进行组对，长度方向以墙板中心与门口中心定位，高度方向以下部定位块为基准；确认位置后使用无反弹锤调整位置，使车顶边梁与侧墙型材插接组对，保证墙板型材与工装定位贴合。型材之间插接处间隙控制在0-0.5mm之间，旋紧侧墙工装压紧装置，压紧墙板。

（2）检查型材组对错口情况，型材端部可采用F型卡子卡紧的方式来减小错口偏差，其余位置错口采用点固+锤击的方法减小偏差，错口应控制在0.8mm以内。

图1侧墙组对示意图

2.4反装焊接

反装点固、使用龙门自动焊设备对焊接侧墙焊缝（门口焊缝两端150mm范围不点固）。

图2龙门自动焊设备

2.5侧墙正装组焊

正装点固、焊接侧墙焊缝。

2.6侧墙一次调修

用天车配合吊带，将侧墙铝结构落到侧墙调修检测夹具上，将吊带取下。

使用侧墙外轮廓检测样板检测侧墙弧度尺寸，每隔2m进行一次样板检测。（检测方法：以底部型材为定位，侧墙外轮廓为定位固定样板，样板与侧墙外轮廓间隙为样板弧度）

2.7侧墙整体机加

使用侧墙门口固定夹具将侧墙门口夹紧后，用天车配合吊带，将侧墙铝结构从侧墙正装组焊夹具上吊走，落到机加工夹具上，并夹紧。按机加程序进行加工。

加工后，需要进行清根打磨处理。在通用支撑台位，将留有加工余量的部位（门口处、窗口处、门柱及连接型材的位置），使用风动角磨机配合铣刀片、千叶片进行清根打磨，使用风动直磨机配合旋转锉在安装门柱及连接型材位置进行清理，使用上述风动工具将侧墙上门口处按图纸进行切割研配，以便门口堵板组焊，进行同时将所有的加工部位的棱角用刮刀倒钝。

2.7侧墙小件组焊

2.7.1组焊门立柱及端角柱：

拆卸侧墙门口固定夹具并旋紧侧墙工装压紧装置，压紧侧墙，打磨门立柱、端角柱和门口焊接区域，组对门立柱和端角柱，点固，焊接门立柱和端角柱。

2.7.2组焊其他小件：

使用侧墙内卡小件划线测样板组对点固滑槽、扎线杆、接地座、安装座组成等小件，再对上述小件进行焊接。

2.8侧墙二次调修交检

使用侧墙外轮廓检测样板检测侧墙弧度尺寸，每隔2m进行一次样板检测。（检测方法：以底部型材为定位，侧墙外轮廓为定位固定样板，样板与侧墙外轮廓间隙为样板弧度）

侧墙完成调修后，使用撑杆、拉带等将门口调整成1700（0，+2）mm范围内，焊接工艺梁固定门口。位置在侧墙正装（即车外），门口底部往上200-250mm，段焊长度30-50mm，段焊位置在门立柱上（如左图所示位置），且避开门立柱与侧墙的焊缝，两侧对称焊接。

使用拉线方式配合样块测量侧墙上边梁挠度，使用拉线方式测量侧墙底部型材挠度，测量每个门口上下尺寸。做好记录。

3.结束语

铝合金车体侧墙的生产质量直接决定着整车外形的美观，其中窗口和门口的尺寸由直接影响车窗和车门的安装和密封质量，故良好测侧墙合成工艺流程可有效的保证侧墙工序的生产质量。

参考文献

[1]孙庭秀.《焊接结构生产》.北京:电子工业出版社,2014.5

[2]王炎金.《铝合金车体焊接工艺》.北京:机械工业出版社,2009.12