泰國機車司機室鋼結(jié)構(gòu)裝配工藝分析及組裝焊接操作方法

顧歡 楊善忠 龔歡

摘要：本文重點介紹泰國機車司機室鋼結(jié)構(gòu)裝配的工藝流程及操作方法，結(jié)合生產(chǎn)實際，總結(jié)了鋼結(jié)構(gòu)制造過程中現(xiàn)有工藝存在的問題，通過合理的工藝優(yōu)化及針對性工裝的制作和改進(jìn)，解決存在的問題，提高了司機室鋼結(jié)構(gòu)裝配的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：泰國內(nèi)燃機車;司機室鋼結(jié)構(gòu);雙曲面鈑金;薄板焊接

1 引言

泰國內(nèi)燃機車司機室鋼結(jié)構(gòu)是我公司首次試制內(nèi)走廊機車司機室鋼結(jié)構(gòu)。每臺機車有2只司機室鋼結(jié)構(gòu)，每只司機室由前墻、左右側(cè)墻、后間壁、頂蓋4個部件組焊而成，外形見圖1。

司機室鋼結(jié)構(gòu)零件多、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外部采用雙曲面流線型設(shè)計結(jié)構(gòu)，組焊后外觀雙曲面需圓滑過渡。其外形尺寸及精度要求見表1。

2 司機室工藝分析

泰國車司機室結(jié)構(gòu)主體材料采用角鋼及厚度從1.5mm-8mm不等的薄鋼板組焊而成。司機室工藝流程。

（1）原材料準(zhǔn)備。由于司機室結(jié)構(gòu)中使用了大量的薄板，使用的Q355GNHE鋼板，一般情況下不需作其他處理，但當(dāng)鋼板由于放置較久或保存不當(dāng)造成表面有浮銹時，在組裝前必須進(jìn)行拋光處理或作退庫處理。

（2）備料工序。為了保證零配件組裝精度，采用激光切割機對板材進(jìn)行落料，確保落料尺寸的精度控制在公差范圍內(nèi);采用鋸床對型材進(jìn)行鋸切落料，可保證在鋸切面不會形成熱切割產(chǎn)生的變形。

（3）成型工序。采用數(shù)控折彎機進(jìn)行折彎操作，針對產(chǎn)品的折彎半徑及成型特點，采用不同的折彎模，對于司機室骨架這類u型梁柱件，采用分段模在160t數(shù)控折彎機上折彎成型，加工出的產(chǎn)品經(jīng)過檢查合格后流入下工序進(jìn)行裝配。

（4）部件組裝工序。分別在不同的工裝臺位進(jìn)行各零部件的裝配、焊接、矯正等工作。其中左右側(cè)壁裝配和后間壁使用柔性組裝平臺進(jìn)行組裝，各零部件按要求裝配完成后，進(jìn)入總組裝工序。

（5）司機室總組裝。完成工藝劃分的4大配件的組裝、焊接、打磨、矯正等工作，最后進(jìn)行總組裝及焊接。外部焊縫打磨圓滑，可達(dá)部位全數(shù)煤油滲漏。

（6）產(chǎn)品檢查。產(chǎn)品完工后按照檢查計劃進(jìn)行工人自檢、中檢檢查，檢查合格后作好各項記錄，再提交檢察員進(jìn)行檢查，檢查合格后方可流入下工序。

3 組焊操作方法

3.1左右側(cè)墻組焊操作法

左右側(cè)墻外形及主要控制尺寸。組焊技術(shù)要求有：1、各立柱組焊后校直;2、窗框按樣板檢查，對角線≤1mm;3、門框四角焊縫打磨圓滑，對角線≤2mm;4、外蒙皮平面度≤3mm/m2;5、內(nèi)裝面焊縫磨平。

左右側(cè)墻在實際生產(chǎn)過程中，首先裝焊調(diào)修各立柱和橫梁，其中弧形前側(cè)立柱采用4塊板拼焊而成，焊接要注意剛性固定后采用對稱焊接，控制焊接變形。其次是側(cè)墻骨架的裝配，該步驟在柔性平臺上完成，焊后需要矯平，平面度不大于2mm/m2。最后組裝蒙皮，蒙皮焊接需要注意：1、窗框、門框四周滿焊;2、后邊、下邊滿焊;3、前邊、上邊先點焊，總成時再滿焊。有利于控制側(cè)墻的整體焊接變形，減少矯正的時間。蒙皮焊后需要采用點狀火焰加熱矯正，平面度不大于2mm/m2?；鹧娉C正參數(shù)見表3，完成的左右側(cè)墻待總組裝。

3.2 前墻組焊操作法

兩只司機室鋼結(jié)構(gòu)的前墻是相同的，外形尺寸總寬2720，總高2085，其結(jié)構(gòu)及見圖6。前墻骨架裝配需要注意：1、刮雨器底板打磨坡口;窗框上邊梁、兩側(cè)邊梁打磨坡口;2、窗框平面度≤1;窗框?qū)蔷€≤2;3、防撞柱：后蓋板待防撞柱與蒙皮焊接后再裝;

可以看出，前墻骨架采用雙曲面設(shè)計結(jié)構(gòu)，為此我們設(shè)計制作了前墻組焊工裝，先在柔性平臺上裝焊好防撞柱和前窗框，確保窗框長度2050+2，高950+2的尺寸。然后在前墻工裝上完成骨架的裝焊以及蒙皮的裝焊工作。

3頂蓋組焊操作法

頂蓋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，蒙皮為雙曲面結(jié)構(gòu)，頂部有進(jìn)出風(fēng)口和空調(diào)安裝座，內(nèi)部有風(fēng)道組成、設(shè)備安裝架、頭燈安裝座、喇叭箱等。

一是裝焊空調(diào)安裝架，要注意控制側(cè)梁的角度，用角度樣板檢測。

二是裝焊后間壁，側(cè)梁角度與空調(diào)安裝架角度要一致，寬度尺寸2720-2mm。兩部件均在柔性平臺上組焊完成后在自制的頂蓋組焊工裝上骨架總裝焊，總裝時注意2個不銹鋼喇叭箱的位置左右對稱，高度要控制在公差范圍內(nèi)。頭燈座在骨架總裝時在工裝上組焊，注意與頂蓋中心對齊。

三是蒙皮的拼焊。為降低生產(chǎn)成本，節(jié)約模具采購費用，頂蒙皮的雙曲面成型采用分塊手工壓制的方法，對操作人員要求較高。同時要保證頭燈部位蒙皮雙曲面與頭燈玻璃雙曲面吻合、風(fēng)喇叭箱與蒙皮連接處滿焊。蒙皮焊后打磨平滑，各分塊間圓滑過渡。然后煤油測漏，測漏焊補反復(fù)至少3次直至焊縫不漏。頂蓋的測漏試驗是整個司機室的防雨漏水的關(guān)鍵。

由于頂蓋蒙皮焊接量大，蒙皮的變形量也大，形狀特殊矯正困難，故采用剛性固定法來控制焊接變形：組焊前，分別在圖示蒙皮的外側(cè)和內(nèi)側(cè)增加工藝筋，以增強薄板蒙皮的剛性，待焊后冷卻至常溫，組織結(jié)構(gòu)定型后拆除外部工藝筋，打磨平固定焊點。

四是頂蓋總組裝。將頂蓋骨架從工裝上脫離，倒置在平臺上，在骨架內(nèi)部依次組裝風(fēng)道、集水槽、落水管、空調(diào)濾網(wǎng)安裝座、設(shè)備安裝架等，安裝時注意矯平設(shè)備安裝架，平面度控制在2mm/m2內(nèi)。

4 司機室總組焊

司機室總組裝在平臺上放地樣，畫出司機室底部外形及對角線，然后點焊定位板和定位塊，以控制總組裝尺寸，保證與車架配合精度。

一是吊裝左右側(cè)墻，底部點焊固定在地樣的相應(yīng)位置，利用調(diào)節(jié)螺桿支撐調(diào)節(jié)側(cè)墻的垂直度。

二是吊裝前墻，前墻底部點焊固定在地樣的相應(yīng)位置，兩側(cè)與調(diào)節(jié)垂直的側(cè)墻連接，確保外表圓滑過渡，控制寬度尺寸2723mm。

三是吊裝后間壁，Ⅰ端司機室吊裝中門后間壁，Ⅱ端司機室吊裝2側(cè)門后間壁，控制寬度尺寸2723mm、及長度尺寸2060mm、對角線差不大于2mm。上端面平整。

四是吊裝頂蓋，Ⅰ端司機室吊裝有天線座的頂蓋，Ⅱ端司機室吊裝無天線座的頂蓋，頂蓋四周與個墻體連接平整圓滑過渡?？刂聘叩统叽?558.5mm，復(fù)測與前墻連接的前窗高度尺寸950+2mm。

五是總組裝，焊接前對側(cè)門、前窗框增加工藝筋支撐，防止總組焊過程中產(chǎn)生過大焊接變形，以確保門框和窗框的尺寸精度，待焊后冷卻至常溫拆除后。外部焊縫打磨圓滑，可達(dá)部位全數(shù)煤油滲漏。

5 結(jié)束語

本文總結(jié)提出的泰國機車司機室鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)方法都是在生產(chǎn)中遇到的實際問題以及行之有效的解決方案。這些方法的總結(jié)是通過從試制到批量生產(chǎn)的不斷改進(jìn)中得出的先進(jìn)經(jīng)驗，通過合理的部件劃分、工裝的制作，工人的勞動強度有了很大的降低，減少了二次裝焊的過程和工作量，使泰國機車司機室的生產(chǎn)效率在有限的操作人工的情況下從15天一臺提升到4天一臺。同時，組焊質(zhì)量得到了極大的提升，產(chǎn)品的一次交檢合格率達(dá)到了95%以上。

參考文獻(xiàn)

1 冷作鈑金工--北京：中國勞動社會保障出版社，2005

2 冷作工技師培訓(xùn)教材M.機械工業(yè)出版社.

作者簡介：顧歡（1990.11——），男，2016年畢業(yè)于河海大學(xué)，本科，中車戚墅堰機車有限公司機車制造公司，冷作鈑金工高級技師

楊善忠（1977.11---）1977.11男中車戚墅堰機車有限公司電焊工技師

龔歡（1992.10—），女，畢業(yè)于2010年常州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院，中專，中車戚墅堰機車有限公司機車制造公司，電焊工技師。