不銹鋼地鐵車新型補(bǔ)墻板結(jié)構(gòu)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用

張雪峰，李 威，邵有發(fā)，劉長和，康麗齊，孫 英，權(quán)亞莉，薛 濤

（中車長春軌道客車股份有限公司，吉林長春136200）

不銹鋼地鐵車新型補(bǔ)墻板結(jié)構(gòu)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用

張雪峰，李 威，邵有發(fā)，劉長和，康麗齊，孫 英，權(quán)亞莉，薛 濤

（中車長春軌道客車股份有限公司，吉林長春136200）

新型不銹鋼車體側(cè)墻結(jié)構(gòu)變化較大，側(cè)墻外板補(bǔ)強(qiáng)梁全部取消，并減少立柱橫梁，用模具整體壓型的補(bǔ)強(qiáng)板代替。以北京10號線為模板，采取四種不同方案進(jìn)行該種結(jié)構(gòu)的焊接，介紹新型補(bǔ)墻板結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，零件尺寸較好，組對尺寸準(zhǔn)確，能夠?qū)崿F(xiàn)編程全自動焊接，效率提高。焊接后墻板的平面度效果顯著提高，美觀性增加。缺點(diǎn)是模具投入大，結(jié)構(gòu)工藝上靈活性差，還需要不斷改進(jìn)。

新型不銹鋼車體；模具；補(bǔ)墻板結(jié)構(gòu)

1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

新型不銹鋼車體的結(jié)構(gòu)與目前的結(jié)構(gòu)基本相同，尤其是底架、車頂和端墻結(jié)構(gòu)基本沒有變化，主要變化在側(cè)墻。考慮到SUS304材料的強(qiáng)度級別較低，通過板厚、斷面結(jié)構(gòu)的局部變化來保證車輛強(qiáng)度。

側(cè)墻部分原SUS301L結(jié)構(gòu)的側(cè)墻外板補(bǔ)強(qiáng)梁全部取消，并減少立柱橫梁，用模具整體壓型的補(bǔ)強(qiáng)板代替，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

以北京10號線為模板設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)了四種方案，分別如下：

（1）方案1。保留原有的橫梁和立柱主骨架結(jié)構(gòu)，取消外板補(bǔ)強(qiáng)梁，用整體成形的補(bǔ)強(qiáng)板結(jié)構(gòu)取代，補(bǔ)強(qiáng)梁上壓馬腿與側(cè)柱和橫梁點(diǎn)焊連接，可以保證原有車輛的強(qiáng)度和剛度不變。

（2）方案2。保留原有的立柱結(jié)構(gòu)，取消橫梁，門口側(cè)為一張連續(xù)的補(bǔ)強(qiáng)板，補(bǔ)強(qiáng)梁上壓馬腿與側(cè)柱和橫梁點(diǎn)焊連接。

圖1 分塊側(cè)墻結(jié)構(gòu)

（3）方案3。取消一根門立柱，直接用補(bǔ)強(qiáng)板4和補(bǔ)強(qiáng)板5取代（見圖2），馬腿結(jié)構(gòu)與側(cè)柱、橫梁連接。

圖2 方案3結(jié)構(gòu)

（4）方案4。取消一根門立柱和橫梁，直接用補(bǔ)強(qiáng)板6取代（見圖3）。馬腿結(jié)構(gòu)與側(cè)柱、橫梁連接。

經(jīng)過對比，按方案3、4同時(shí)執(zhí)行，工藝上具有典型性，在本次試制中各種形式都能試制，補(bǔ)強(qiáng)板4生產(chǎn)的零件如圖4所示。

圖3 方案4結(jié)構(gòu)

圖4 補(bǔ)強(qiáng)板4生產(chǎn)的零件

3 墻板組對

墻板組對工藝與原來工藝相同，主要區(qū)別在于零件數(shù)量大為減少。按新方案設(shè)計(jì)，一個(gè)分塊側(cè)墻零件數(shù)量由原來的53個(gè)零件減少為26個(gè)零件。零件的精度有所提高，組對速度加快。組對過程如圖5所示。

補(bǔ)強(qiáng)板等零件數(shù)量多，由于各種原因零件質(zhì)量和組對精度不能做到完全互換，只能實(shí)現(xiàn)局部自動焊。結(jié)構(gòu)改進(jìn)后可以實(shí)現(xiàn)全部自動焊。設(shè)備的潛能充分得到利用，效率提高。焊接后的效果：

（1）零件尺寸好。

與墻板貼合密切。原因是拉延成形件通過材料的拉伸變形，形狀穩(wěn)定性較好，模具調(diào)試成功后能保證尺寸形狀的穩(wěn)定精確。組對尺寸準(zhǔn)確，可以實(shí)現(xiàn)全自動焊接。

（2）平面度效果較好。

焊后墻板的平面度明顯強(qiáng)于原結(jié)構(gòu)。兩種外墻板的效果如圖6所示。

（3）效率高。

因零件數(shù)量少，組對容易，節(jié)省了大量組對時(shí)間，還可以進(jìn)行編程自動焊。原方法1臺車需6扇大側(cè)墻、4扇小側(cè)墻；改變方案后1臺車工作量相當(dāng)于少干一扇大墻板，工時(shí)節(jié)約3 h。

圖5 組對焊接過程

圖6 焊后效果

4 結(jié)論

（1）優(yōu)點(diǎn)。結(jié)構(gòu)簡單化，零件數(shù)量顯著減少，生產(chǎn)率提高。通過模具成形，生產(chǎn)效率高、焊接組對方便簡單，工時(shí)大大減少；通過拉延成形可以提高零件質(zhì)量，零件的尺寸精度高，互換性好；所用材料是SUS304，成本降低；焊接后的墻板平面度大幅提高，外觀美觀性好。

（2）缺點(diǎn)。模具投入大，如果全部代用原先的補(bǔ)強(qiáng)梁結(jié)構(gòu)，每種車型的模具種類為6種12套模具，模具成本約400～500萬元；結(jié)構(gòu)工藝靈活性差，斷面結(jié)構(gòu)的變化部分模具需重新投入。

Application of new type steel plate structure in the practical production of stainless steel metro vehicle

ZHANG Xuefeng，LI Wei，SHAO Youfa，LIU Changhe，KANG Liqi，SUN Ying，QUAN Yali，XUE Tao
（CRRC Changchun Railway Vehicles Co.，Ltd.，Changchun 136200，China）

The new structure of stainless steel body side wall side wall plate changes greatly，the abolition of all strengthened beams，and reduce the column beam，pressure type mold overall reinforcement plate to replace.Taking Beijing No.10 line as the template，this paper adopts four different schemes to weld the structure，introduces the advantages and disadvantages of the new structure，and its application in practical production.After the structure is improved，the size of the parts is good，the group is accurate in size，and the automatic welding can be realized，and the efficiency is improved.After welding，the flatness of the wall panel is improved obviously，and the beauty is increased.The disadvantage is that the mold is put into a large，poor flexibility in the structure of the process，but also need to constantly improve.

new type stainless steel car body；mould；patch wall structure

TG457.2

B

1001－2303（2017）01－0113-03

10.7512/j.issn.1001-2303.2017.01.22

獻(xiàn)

張雪峰，李威，邵有發(fā)，等.不銹鋼地鐵車新型補(bǔ)墻板結(jié)構(gòu)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].電焊機(jī)，2017，47（1）：113-115.

2016-05-19

張雪峰（1978—），男，吉林遼源人，高級工程師，學(xué)士，主要從事軌道車輛的研發(fā)和制造工作。