李洋 付力强 王强 王海斌 方成 范亚刚
中车唐山机车车辆有限公司 河北 唐山 064000
摘要:A型地铁枕梁是地铁车体的重要受力部位,而A型地铁枕梁的两个面需要用机床加工成平面,所以对A型地铁的平面度要求是比较严格的,但是由于枕梁的受力要求高,所以A型地铁的型材比较厚重,焊接热量集中,变形不易控制,在生产初期我们制定了一个调休方法,后来由于焊接工装的老化变形,产生了新的变形,需要我们制定新的调修方法,作为A型地铁平面度最后的保障。
关键词:A型地铁 枕梁 平面度 调修
一 、技术背景
1.A型地铁枕梁的结构厚重,焊缝宽,热量集中,容易产生较大的变形,班组根据枕梁的变形,在焊接工装上施加了相应的反变形,前期效果不错,后期由于焊缝收缩量大加剧工装卡具的老化变形,伴随产生了A型地铁枕梁新的变形。 初期的A型地铁枕梁变形控制的还可以,偶尔会出现由于焊接上下盖板压卡不到位,前期反变形量不够等原因出现弯曲变形,这样的变形,只需要在焊接工装进行反方向压卡,并在中间一对筋板处的加强梁进行火焰调修,待冷却后,平面度就可以满足加工要求。在A型枕梁的生产后期,突然出现了新的变形——扭曲变形。这样的变形是专门制定的工装下枕梁骨架装配,上下盖板焊接过程中不易出现的变形。经观察分析A型地铁枕梁的扭拧变形超差原因有两点。(1)A型枕梁在骨架组装过程中需要施加大量的变形用来抵消后期的焊接变形,工装出现了轻微的变形,并且组装焊接完成后的骨架出现了明显的轻微扭拧变形。(2)最后经观察发现,扭拧变形变大多出现在枕梁上下盖板的焊接完成后,经对比焊接工装卡具状态,得出因工装卡具快速老化变形,施加的压紧力不匀导致了枕梁扭拧变形超差严重,最多超差8mm。由于生产任务紧张,需要对已扭拧变形的部分枕梁抓紧制定调修方案。
二、阐述解决的问题及所使用的方法
1.由于装配枕梁骨架的人员和焊接枕梁上下盖板的工装不同,每个工件的变形量也是不一样的,这需要逐一进行测量。和弯曲变形的测量方式不同,弯曲变形只需要用水平尺就能测量变形,扭曲变形需要用平台测量,如图1所示,而且由于焊接完成后的焊缝高度高于工件表面,不能直接测量,只能采用垫块测量。使用厚度相等的垫块垫在枕梁的加强梁中的筋板位置,再使用塞尺测量,两个梁的高度差,得出这个工件的扭拧数值。
2.由于A型地铁枕梁没有专用的调修工装,只能在现场选取合适的工装进行调修。经过调修试验,A型地铁枕梁盖板焊接工装卡具施加的力,不能满足调修要求。后经过测量尺寸,压卡位置,发现B型地铁枕梁24v焊接工装在去除原有的垫块后,可以满足调修所有的尺寸要求,如图2所示。
3.将工件水平放置在焊接工装上,在加强梁相对较低的两段的筋板下垫上16mm的铝垫块,然后使用最长的闭口扳手交替压卡另外相对较高的两端,压卡至距焊接工装平面6mm,如图3所示。
4.生产现场的机械调修是不能满足这次扭拧调修的,火焰调修可以释放一定的内应力,有助于这次的扭拧调修,那么施加火焰调修势在必行,但是加热部位需要进行仔细分析,避免造成反作用力,和不必要的浪费。后经过多次调修试验,最后决定在枕梁最外侧的两个筋板的焊缝、加强梁的中间筋板部位、盖板焊缝位置施加火焰,释放内应力,如图4所示
5.待工件冷却后,下胎测量扭拧度,达到要求后,工件还会出现一个弯曲变形,只需要在焊接工装进行反方向压卡,并在中间一对筋板处的加强梁进行火焰调修,待冷却后,平面度就可以满足加工要求。
三、创造效益
1.该调修方案使用现有的工装工具,对A型地铁枕梁调修,使其满足生产要求,减少预计专用调修工装制作费用2万元。
2.该调修方案大约需要8小时完成,比同样体积工件的调修时间16小时,减少了百分之五十,后经过优化,可达到6小时左右就可完成调修。
3.该方案操作简单,节约时间成本,员工容易掌握,提高工作效率。
4.该调修方案效果稳定,调修后的工件95%都能达到预期要求。
四、总结
综上所述,通过生产试验后确定,改进后的调修方案,完全满足生产要求,在A型地铁枕梁的生产中发挥了重要作用,确保了工件的平面度要求,也为其他型号的地铁枕梁调修工作积累了经验。