智能动车组底架前端结构工艺分析与研究

智能动车组底架前端结构工艺分析与研究

安志飞孙明双张力

中车长春轨道客车股份有限公司  吉林长春  130062

摘  要：复兴号智能型动车组底架前端制造工艺较为复杂，在制造过程中，相关工艺人员需要对每一项工序进行相应的约束和规范，确保相关工作能够正常稳定的开展。

本文简要论述了复兴号智能型动车组底架前端铝结构的制造工艺流程，针对复兴号智能型动车组铝合金底架前端焊接变形及生产效率低下的现象，对复兴号智能型动车组底架的制造工艺进行研究，优化制造工艺流程，并根据多年实际工作经验总结归纳、论证探讨适合复兴号智能型动车组底架前端的生产制造工艺流程以及注意事项，针对生产制造过程中产生的问题给出相应的控制方案。

关键字：复兴号智能型动车组；底架前端铝结构；工艺流程；重难点控制；

1前言

复兴号智能型动车组采用4动4拖的8辆动力分散式单层电动车编组，轴重不大于17t。列车具体编组方式为Tc+M+Tp+M+M+Tp+M+Tc，其中：Tc(1、8号车)为带司机室的拖车;M(2、4、5、7号车)为动车、Tp(3，6号车)为带受电弓的拖车。制动系统采用微机控制的直通电控制动、电制动和弹簧储能式停放制动三种制动模式。全列设有3300多个监测点，对列车的走行部状态、轴承温度与振动、牵引制动系统等进行“全息化”监测。

复兴号智能型动车组底架前端是整个铝合金底架中的重要组成部分，底架前端结构非常复杂，底架前端的尺寸直接影响着车体铝结构的尺寸，从而影响整车的质量以及后续装配料件的安装精度。本文结合实际生产技术服务所得经验，并从制造工艺过程和常见的重难点问题控制两方面对复兴号智能型动车组底架前端如何控制其制造尺寸和焊接质量进行总结论述。

2复兴号智能型动车组底架前端的组成部分简介

下面以复兴号智能型动车组项目的底架前端为例简要介绍其组成部分及制造工艺流程。复兴号智能型动车组底架前端组成主要由横梁、裙板、车钩座、盖板、腹板以及各种小件组焊而成。

3 复兴号智能型动车组底架前端制造工艺流程简介

横梁组焊→裙板组焊→底架前端阶段二组焊→底架前端阶段三加四→底架前端阶段四加五组焊→底架前端加工→底架前端附件组焊

横梁组焊：焊接车钩梁、腹板、横梁、侧板等，焊接完成后与裙板安装一起进行组对。

裙板组焊：焊接下横梁、前端板组成、腹板组成等，焊接完成后与横梁组成一起进行组对。

底架前端阶段二组焊：于工装内组对横梁与裙板，并完成焊接。

底架前端阶段三加四组焊：组对底架前端、盖板、侧盖板、侧盖板组成等，并完成焊接。

底架前端阶段四加五组焊：组对底架前端与车钩座组成，并完成焊接。

底架前端加工：外协完成底架前端加工。

底架前端附件组焊：组对底架前端小件，并完成焊接。

4 复兴号智能型动车组底架前端制造过程重难点控制

4.1 复兴号智能型动车组底架前端车钩座组成尺寸控制

复兴号智能型动车组底架前端中车钩座组成长为2080mm，比300公里标动项目车钩座组成长了1064mm。车钩座组成补强板和立板之间为10HY加a3焊缝，焊接热输入量大，焊后变形严重。车钩座组成前端机加面位置补强板为开孔结构，无刚性支撑焊接完成后此处尺寸收缩较大，车钩座组成宽度尺寸难以控制，从而影响底架前端整体加工。且一旦合成后不易调修，严重影响了产品质量和生产效率。针对底架前端产品结构和制造工艺，特采取以下几点控制措施：①新制作《底架前端车钩座组成组焊夹具》和《底架前端司机室端部组焊夹具》两套工装，用来组焊车钩座组成，利用工装预制反变形，用以抵消部分焊接变形。②将车钩座组成中补强板宽度放宽，并在补强板组成开口处留有工艺梁来控制车钩座组焊时发生的焊接变形。③将车钩座组成焊接到底架前端上时，在组对过程中使用工装定位保证车钩座组成和底架前端同心，使用卷尺测量FE底架前端与车钩座组成之间各对角线尺寸，对角线尺寸差在1mm以内可以进行点固焊接。④优化焊接方式，先焊接补强板组成与底架前端之间的焊缝，在采用分段退焊法焊接车钩座立板与底架前端之间的焊缝。

4.2复兴号智能型动车组底架前端焊接可达性研究

复兴号智能型动车组底架前端中车钩座组成长为2080mm，比300公里标动项目车钩座组成长了1064mm。在组焊侧板、盖板、侧架组成时需将底架前端组成垂直倒置，将车钩座组成向下，横梁裙板向上进行组对焊接。但由于底架前端整体长度达到了3527mm，现有工装无法实现将底架前端垂直倒置，只能放置底架前端在水平位置进行侧板、盖板、侧架组成的焊接，由于狭小空间及位置限制，焊接操作比较困难，费时费力，严重影响了产品质量和生产效率。

针对底架前端结构特点，制定以下解决措施：①调整组对顺序：将侧板、盖板、侧架组成调整到车钩座立板组焊之前进行组对焊接，由于没有车钩座组成，可以将底架前端垂直放置，焊接操作性达到显著提升，满足人机工程学要求；②升级制造图纸：将横梁加工与侧架组成连接处放长量取消，在组对前端横梁和前端裙板时，保证中心偏差在1mm之内。

5结语

为进一步提升运输经济效益，国铁集团提出智能动车组定员提升的需求，基于智能动车组平台，长春轨道客车股份有限公司开发了智能动车组定员提升项目替代以往的时速350公里复兴号智能配置动车组项目。在智能提升动车组项目中底架前端的工艺流程得到了验证，试制结果表明本文所述的底架前端工艺流程可以满足复兴号智能动车组平台上研发的不同车型底架前端的生产制造。

参考文献

[1]王炎金.《铝合金车体焊接工艺》.北京:机械工业出版社,2009.12,197

[2]王炎金，丁国华，王俊玖．铝合金车体制造技术在中国的发展现状和展望［J］ ．焊接，2004( 10) : 5-7