关于C70型敞车制造难点的工艺分析
齐轨道装备公司人力资源部
孟凡东
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关于C70型敞车制造难点的工艺分析
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摘 要 本文主要介绍C70型敞车体组装的制造特点及难点，以及在生产中针对制造特点及难点所采取的工艺手段及措施。
关键词 车体 组装 工艺
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1前言
2008年2～6月份开始，齐车公司将生产C70型敞车1830辆。为了满足公司内外的质量形式，特对C70型敞车的制造难点进行了分析。虽然该车已经生产了几次，但是车体的组装质量仍然是此车生产中的重点和难点，针对此问题作了现场跟踪与分析，并采用了相应的工艺手段及解决措施。保证了C70型敞车的顺利生产和生质量的保证。
000000002车体结构特点 2.1车体
该车车体为全钢焊接结构，由底架、侧墙、端墙、车门等部件组成，车体主要材料采用屈服强度为450MPa的耐大气腐蚀钢。
00000 00 00 00 02.1.1底架由中、侧、枕、横、端、纵向、小横梁及钢地板组焊而成。中梁采用屈服强度为450MPa的310热轧乙字钢，侧梁为240×80×8的槽形冷弯型钢；枕梁、大横梁为双腹板钢板组焊结构，小横梁、纵向梁为U型冷弯型钢。前、后从板座与中梁间；牵引钩、搭扣、绳栓、脚蹬与下侧梁间采用专用拉铆钉连接。
2.1.2侧墙为板柱式结构，由上侧梁、侧柱、侧板、连铁、斜撑、侧柱补强板及侧柱内补强座等组焊而成。上侧梁采用140×100×5的冷弯矩形钢管，侧柱采用8mm厚冷弯双曲面帽型钢，斜撑为折压槽型结构。侧柱与侧梁连接采用拉铆钉铆接。
2.1.3端墙由上端梁、角柱、横带及端板等组焊成。上端梁、角柱采用160×100×5的冷弯矩形钢管，横带采用断面高度为150的帽型冷弯型钢。
2.1.4侧开门采用新型锁闭装置方案。 2.1.5下侧门采用与C64型敞车相同的结构。
0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 03主要制造工艺
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3.1底架制造工艺 3.1.1工艺流程
1底架组对→2底架一次翻焊→3底架电焊及一次矫正→4底架地板铺装→5底架二次翻焊→6底架三次翻焊→7底架四次翻焊→8底架地板自动焊一→9底架地板自动焊二→10底架二次矫正、交验
0 00 00 00 00 00 00 00 03.1.2制造工艺
（1）底架采用改制的组对夹具组对，中梁以二位后从板座定位，夹紧中梁，预制25mm上挠度，然后组对枕梁、各个大小横梁、纵向梁、侧梁、端梁；另外组对部分底架附属件。
（2）底架材质为Q450NQR1高强钢，焊接成型性能较差，为保证底架焊接质量，采用翻转焊接方式，使各焊缝处于水平状态下焊接。
0 00 00 00 0（3）为了保证地板的焊接质量，地板正面采用气体自动焊接小车焊接。
（4）采用样杆样板组对底架附属件，严格控制制动管吊的组对尺寸和精度，保证制动系统的组装效率和质量。
（5）底架矫正严格控制端、枕、横梁水平差和底架挠度，因为此因素是保证车体组装的重点。 3.2端墙制造工艺 3.2.1工艺流程
1端墙角柱与角柱板分组装→2端墙组对→3端墙正面焊接→4端墙附属件组焊→5端墙背面焊接 3.2.2制造工艺
（1）端墙组对采用专用端墙组对夹具完成，端板组对定位以下端定位，确保端墙的高度，减小上端梁与上侧梁的错牙；横向以端板中心定位；为保证组焊后的宽度尺寸，消除焊接变形对尺寸的影响，组对时宽度工艺加宽量3mm。
(2)端墙横带在组对夹具上压紧状态下采用气体自动焊接小车焊接，控制其焊接变形。 3.3侧墙制造工艺 3.3.1工艺流程
1侧墙组对→2侧墙正面焊接 →3侧墙倒置焊 →4侧墙正面自动焊接 →5侧墙背面自动焊接 3.3.2制造工艺
0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0（1）侧墙组焊采用专用侧墙组对夹具制造。侧墙组对时，上侧梁在两个枕柱之间预制6mm上挠度，确保车体组焊后上挠度符合技术条件要求。
（2）侧柱间距尺寸应严格符合图纸要求，其中门口两柱距要比实际尺寸小4～6mm,用来消除车体组装时的组装公差。 3.4车体组装工艺 3.4.1工艺流程
1 端墙、侧墙组装→2车体电焊一→3车体铣孔→4车体拉铆→5车体电焊二→6侧开门安研→7车体翻焊→8下侧门安研→9车体清理→10车体交验 3.4.2制造工艺
（1）端墙组装时，以绳栓孔预定位；用线坠调整端墙垂直度。
0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0（2）侧墙组装时以侧柱孔定位；既要保证上端缘、上侧梁错牙≤4mm，又要保证侧墙加强板与下侧梁间隙≤2mm。此处是车体组装的难点。
（3）侧墙组装时要严格控制门口尺寸，来保证侧开门与侧柱的搭接量。
0 00 00 00 04生产中的制造难点 4.1中梁与下侧梁的长度匹配。
4.2底架组成与侧墙的长度、挠度匹配。底架组成如图1所示：
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图1底架组成
4.3端墙宽度与底架宽度的匹配。
端墙组成与下侧梁组装如图2所示：
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图2 端墙组成与下侧梁组装
4.4端墙与侧墙的高度匹配。
侧墙组成与端墙、下侧梁组装如图3所示：
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图3侧墙组成与端墙、下侧梁组装
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4.5车体组装时侧墙加强板与下侧梁间隙。
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5制造难点的工艺分析及解决措施
5.1中梁与下侧梁的长度匹配
5.1.1 中梁与下侧梁的长度和挠度不匹配对车体组装所产生的影响：
（1）中梁长度12998±7mm，下侧梁长度12998±5mm。生产中工
＋5＋5
艺尺寸控制中梁长度在129980mm，下侧梁长度控制在129980mm。
0 00 00000+7
但是实际生产出来的中梁长度在12998-3mm，下侧梁长度控制在
＋5
129980mm，控制较好。
（2）主要原因是中梁生产过程比下侧梁的生产过程复杂，组焊后长度变化较大，而下侧梁制造工序简单（调直→号料→钻孔→预制挠度→切头），所以控制中梁的长度是生产制造过程中的难点。
（3）底架组对工序。中梁组对完成后，组对下侧梁，然后组对端梁。组对端梁时要保证端梁平直，因为还要保证端梁与地板间无缝隙，又因为两端梁间的长度尺寸是随着中梁的长度而固定的，如果中梁走上差时，就要配切下侧梁，中梁长度尺寸走下差时，端梁与下侧梁就要留有一定的间隙，这样就要影响下侧梁绳栓到端头的尺寸，下侧梁绳栓到端头的尺寸不固定就要直接影响大组装时端墙与底架的装配质量。就会产生绳栓孔的错位情况。进而影响绳栓的铆接质量。
5.1.2控制中梁长度的工艺措施为：
（1）在中梁单片梁调挠度时，严格控制中梁的单片梁挠度误差在3mm以内。主要是为以后工序打好基础。 用来增加中梁的对筒质量，
（2）在中梁封底焊台位和中梁正面自动焊台位，严格控制埋弧焊的焊接速度，进而控制焊接收缩量。
（3）中梁一次、二次翻焊台位严格控制焊接质量，避免二次返修，增加中梁的焊接收缩量。
（4）中梁矫正台位，严格控制中梁上挠度，控制在最小范围内，一般控制在23～28mm,并且对中梁进行5点检测。保证挠度均匀，提高矫正质量。
（5）中梁切头。控制切头尺寸，加强操作，减少认为误差。用切头样杆划线后，先量一下全长，然后根据量出的尺寸进行微调整，
＋5
最后控制中梁长度在129980mm。 5.2底架组成后与侧墙的挠度匹配
5.2.1底架组成后与侧墙的挠度匹配是生产制造过程中的难点。
底架钢结构组成后的中梁、侧梁挠度为2～12mm，侧墙组成后预制8mm上挠度。侧墙组成与底架组成的组装方式为侧墙先以门口侧柱铆钉孔校孔定位，然后其它侧柱以侧柱铆钉孔校孔定位。定位后点固焊侧柱加强板与下侧梁。此时，如果底架挠度大、侧墙挠度小，就会导致侧墙最外侧的侧柱加强板与下侧梁的组对间隙大，从而影响焊接质量。如果底架挠度小、侧墙挠度大，就会导致侧墙最外侧的侧柱加
0000000000000000000000000000000000000 00 00000强板与下侧梁搭接量超差，组对困难。影响组装质量。所以说控制底架与侧墙的挠度匹配，是生产制造中的难点。 5.2.2控制底架组成、侧墙组成挠度匹配的工艺措施为：
（1）严格控制底架组对时中梁与下侧梁的挠度匹配，加强操作，使中梁与侧梁的挠度差在3mm以内。
（2）在底架一次矫正台位严格控制枕梁、横梁、端梁与中梁的三梁水平差；控制中梁、侧梁的挠度变化。加强操作，增加检测频次。
（3）在底架工序中的四个翻焊台位，要加强操作，控制焊接过程中电流、电压、焊接速度等，以减少焊接过程中的焊接变形。
（4）最后在底架矫正台位，矫正三梁水平差内控在3mm以内，底架组成后的挠度铁标要求为2～12mm，内控要求在4～8mm。缩短与侧墙挠度的差值到最理想状态。
（5）侧墙组对时，预制挠度在6mm，在组对胎型上控制。在其它各焊接台位，加强操作，控制焊接过程中电流、电压、焊接速度等，以减少焊接过程中的焊接变形。 5.3端墙宽度与底架宽度的匹配 5.3.1 端墙宽度与底架宽度的匹配是生产制造过程中的难点
+4
端墙宽度（角柱板内侧）组焊后的尺寸一般为2900-2mm,底架组焊后的宽度一般为2900±5mm。如果端墙宽度走上差2900+4 mm，底架宽度走下差2900-5mm，那么在车体组装时就会产生9mm间隙，均匀组装也会产生4～5mm间隙，但是这样不会产生抗力组装，只是焊接成型不好。如果端墙宽度走下差2900-2mm,底架宽度走上差2900+5mm，那么端墙就很难与底架匹配，就会产生抗力组装，导致组装变形、焊接难度加大、影响外观质量。所以说，端墙宽度与底架宽度的匹配是生产制造过程中的难点。
5.3.2控制端墙宽度与底架宽度的工艺措施为：
（1）端墙角柱板分组装台位，严格控制角柱与角柱板的组对间隙，组对间隙≤1mm。
（2）端墙组对台位，严格控制端墙宽度，用胎型保证，做到首件必检，尺寸控制到公差带最小范围内。 （3）端墙角柱组焊台位,严格控制焊接规范，减少焊接收缩量及变形。
（4）底架组对台位，根据组焊后的尺寸，调整组对时的底架宽度，来保证组焊后的底架宽度在公差带最小范围。一般情况底架组对时的底架宽度按2905mm组对，组对后的底架宽度为2900±3mm。
00000000000000000000000000000 00 00000000000000000000000000000（5）底架其它焊接工序，严格控制焊接规范，减少焊接收缩量及变形。
5.4端墙与侧墙的高度匹配 5.4.1 端墙与侧墙的高度匹配是生产制造过程中的难点。
（1）端墙高度为2273mm,侧墙高度为2056mm，如果端墙高度与侧墙高度不匹配，就会导致大组装时，侧柱加强板与下侧梁产生间隙或产生搭接量。因为大组装时上端梁与上侧梁组对错牙≤3mm，为了保证此要求，就对端墙与侧墙的高度匹配提出了更高的要求。
（2）另外，端墙、侧墙都是分组装。而且端墙、侧墙高度取决于各零部件的累计公差。所以，控制端墙、侧墙的高度是生产制造过程中的难点。
5.4.2控制端墙、侧墙高度的工艺措施为：
（1）端墙组对拼板时注意板的整体高度，用端板与上端缘的搭接量来调整端墙的高度，但是端板与上端缘的搭接量要控制在40±3mm，满足工艺要求。
（2）控制端板的对角线差≤3mm。
（3）考虑到端板焊接收缩量，端墙组对时端板高度要适当走上差，控制在2273+3mm。
（4）侧墙组对，也要考虑到侧板与加强板的整体高度，用侧板与上侧梁的搭接量来调整侧墙的高度，但是侧板板与上侧梁的搭接量要控制在40±3mm，满足工艺要求。 5.5车体组装时侧墙加强板与下侧梁间隙
车体组装时侧墙加强板与下侧梁间隙控制不好就会导致此焊缝的成型、焊缝的美观，因为此焊缝即是表面焊缝，又是对接焊缝。所以车体组装时侧墙加强板与下侧梁间隙是生产制造过程中的难点。保证车体组装时侧墙加强板与下侧梁间隙的措施，就是严格按照以上四点要求进行控制、调整。
00000 00 00000000000000000000000000 00 00000000000006结束语
采取上述的工艺措施与工艺方法后，C70型敞车的车体组装质量得到了提升，各相关尺寸符合工艺、设计要求，产品质量得到了有效保证，同时满足了技术条件相关要求，达到了预期的效果。
00000000 参考文献
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1.严隽耄 《车辆工程》 中国铁道出版社 1999年
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0002.陈世和 《车辆修造工艺与装备》 中国铁道出版社 2004年
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