鐵路貨車制造中柔性工藝裝備的研究與開發

崔紅利

摘 要：柔性工裝的應用能夠很好的提高鐵路貨車產品制造的生產效率，本文主要闡述了工裝柔性化的一些關鍵技術，并且介紹了柔性工裝的基本原理、柔性工裝的結構體以及鐵路工裝的柔性化。

關鍵詞：鐵路貨車；柔性化；工藝裝備

中圖分類號：U270.6 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）13-0067-01

1 柔性工裝的基礎原理

中國鐵路貨車制造，鐵路貨車的柔性工裝，它能夠實現一套工裝設備就樂意滿足不同型號車輛組對的要求。柔性化基礎工作平臺、柔性化定位模塊、柔性化夾緊模塊這三大模塊組成了一般的柔性工裝。除此之外還具有一些其它的輔助類部件。在工裝的組對加工過程中，這些模塊都具有柔性，不僅能夠在長度上、寬度上還能夠在高度上進行快速的調整，使得組裝后的工裝能夠適應不同型號的工作，發揮到不同的作用。柔性工裝的基本原理就是根據不同的需要以及為滿足特定的工件加工任務將不同類型的組件按照有序的方式組裝在一起，使之形成特定的工裝組合，能夠使得組件能夠科學有序的管理。

2 柔性工裝的結構體

隨著社會不斷發展，科學技術的不斷進步，為追求更高新科技，柔性工裝也在不斷的發展，走向了時代的前沿，它將成組技術、信息技術、數控技術和自動化技術等先進的工藝引進到了工裝設計、制造等等各個環節。

（1）列陣式POGO柱結構：在鐵路貨車制造中列陣式POGO柱結構有著一定的應用需求，它主要是由一定數量的平行陣列布局的POGO柱而成，POGO柱能夠精確的調整和控制支撐結構，對于鐵路貨車的制造正是要求精確的調整與控制，所以這種結構的柔性工裝能夠很好的實現鐵路貨車制造過程中大型產品的對接，使得鐵路貨車制造的更加精確。（2）大尺寸三坐標立式支撐結構：鐵路貨車車體的制作很適合這種大尺寸三坐標立式支撐結構，由于該結構本身很好的剛性，能夠承受來自X、Y、Z三方向的超大負載，并且還能夠根據鐵路貨車車體的結構進行合理的布局，能夠很好的完成鐵路貨車車體的制造。（3）庫式伸縮結構：鐵路貨車制造中整體比較適合在庫式伸縮結構中進行，由于庫式伸縮結構所組成的柔性工裝的主體結構是由很多正交布局的伸縮組成，它可以一次性進行水平面內的外形尺寸調整，這種結構不僅能夠滿足鐵路貨車制造中產品對工裝的柔性化要求，這就為鐵路貨車制造節約了廠房資源，使得在制造成本上得以節約。該結構還適合鐵路貨車制造中的端墻和側墻部件的制造，庫式伸縮結構為鐵路貨車制造中柔性工裝發展做出了進一步的發展。

3 鐵路貨車的工裝柔性化

隨著社會經濟的高速發展，科學技術的日益更新，市場競爭的日趨激烈，鐵路貨車的多樣化成為了鐵路貨運的主流趨勢，要快速的融入到這一趨勢之中，就應用低成本實現不同型號的貨車實現相互轉產。這樣之后的結果就是以鐵路貨車制造工裝的柔性化程度成為直接影響鐵路貨車制造水平的關鍵因素。

3.1 定位單元的柔性化

定位單元：車輛裝備制造的外形特征和產品的質量是由工裝系統的定位單元所確保。傳統的剛性定位單元產品局部外形一致的結構形式。這樣做的目的主要是為了保證定位的精確性。現如今的鐵路貨車制造的定位單元柔性化能夠很好的各類產品轉型時定位平臺的調整，為鐵路貨車的產品轉型做出巨大貢獻。

3.2 夾緊單元的柔性化

夾緊單元：為了保證鐵路焊接和鉚接等科技工藝的正常進行以及生產質量，夾緊單元起著非常大的作用，它能夠為車輛的制造提供動力的來源，能夠很好的實現裝配體之間的緊密銜接。鐵路車輛制造中的夾緊單元發揮著重中之重的作用，由于鐵路車輛的大部分組成部件都是由梁件以及板材之間的焊接。為了提高鐵路貨車制造的質量以及精確度，這就需要夾緊單元具有很好的精確度，這樣才能夠保證鐵路車輛制造的焊接的質量。對工件形狀變化時的適應性以及輸出力的可調性是夾緊單元柔性化的主要功能。由于鐵路貨車制造正需要對不同的車型制造生產出不同的零部件，所以鐵路貨車制造急需夾緊單元的柔性化研究。這樣就應該對夾緊單元進行標準化的設計，可以從不同型號的夾緊以及夾緊手臂間的機械接口方面下手，來實現鐵路貨車夾緊單元的柔性化設計。

3.3 基礎平臺的柔性化

基礎平臺：鐵路車輛的裝配備需要一個制造平臺，這個平臺就是鐵路制造的基礎平臺，基礎平臺中含有一些支撐件和一些基礎件。傳統的鐵路貨車制造需要大量的工人體力消耗，這樣的形式已經不能適應時代的發展。為此出現了能夠減輕工人勞動強度的可伸縮式平臺結構，這樣做不僅能夠減少占地的面積還能夠根據題錄貨車車型的不同隨時的調整空間的布局，這就為鐵路貨車的制造形成了巨大的便利條件，基礎平臺的柔性化為鐵路貨車制造提供了前所未有的進步。

參考文獻

[1]陳雷.推進設計工藝有效結合，實現精益制造模式，全面提升鐵路貨車設計制造技術水平[Z].2007.

[2]吳啟迪，嚴微，張浩.柔性制造自動化的原理與實踐[M].北京：清華大學出版社，1997.

[3]田威，廖文和，于連友，等.鐵路貨車制造中柔性工藝裝備的研究與開發[J].中國機械工程，2007（7）：874-877.

[4]孫玲玲.組合夾具管理及輔助設計的研究與系統開發[D].大連：大連交通大學，2004.