鋁合金車體門寬超差項點改善研究

摘 要：本文針對鋁合金車體組焊后交檢過程中門寬超差超差尺寸（NCR）進行統計分析，探尋車體組焊過程所存在的慣性問題。針對慣性問題，本文通過兩方面進行研究，一方面分析生產的原因，制定相應的預防措施，達到從源頭根治的目的；另一方面核實后續接口與此尺寸相關性，為不合格品制定相應糾正措提供依據標準。

關鍵詞：鋁合金；門寬；超差；改進

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.043

1 引言

城軌車輛鋁合金車體，通過底架、頂蓋、側墻、端墻、司機室等部件組焊而成，是一種整體承載全焊接結構（底架、側墻、端墻、車頂均承受載荷）[1]。車體焊接母材主要采用型材、板材和折彎件。

從城軌車輛第一個項目開始，底架、頂蓋、車體的組焊尺寸一直存在超差現象，根據技術援助人員的要求，每一個部件會在檢驗記錄后面附上一個不合格評審（NCR）報告，報告上列舉尺寸超差情況，并由現場工藝技術人員審核后簽字放行，這種處理方式一直沿用至今。本文通過車體組焊后不合格評審（NCR）報告尺寸超差項點進行統計，找出車體組焊尺寸超差慣性問題，針對慣性問題分析原因，核實接口，提出相應改進措施并制定生產放行標準。

2 尺寸超差情況統計分析

根據前12列車（40個車體）車體組焊不合格評審（NCR）報告，通過對NCR報告上所有超差尺寸進行了匯總統計，發現超差項點主要集中在包括端墻平面度、車體頂蓋內寬、車體內高等7項內容上；通過求取7項超差項點對應超差率（超差數量/測量數量），確定了其中車體門寬為慣性問題。超差尺寸統計如表1所示；測量尺寸示意圖見圖1所示。

注：定義超差率≥5%為慣發問題；超差率<5%為偶發問題。

3 車體門寬慣性超差尺寸工藝分析及改進措施

3.1 不合格（不符合）事項的描述

車體組焊門寬超差，理論值1700（2/-3），某些點實測數據出現1705，超公差最大5mm，超差尺寸集中在2mm內，門寬超差分布如圖2所示。

3.2 原因分析

車體門寬指車體客室門之間寬度，其影響原因包括側墻寬度偏小、底架長度偏長和車體所設撓度等因素。超差原因分析示意圖如圖3所示。

由于車體撓度設置，使得底架中間高，枕梁處（剛好處于兩端客室門下）底，兩端稍翹，形成”W”形狀，而側墻過來為長方形，所以在裝配側墻后，形成中間客室門上面寬下面窄、兩端客室門上面窄下面寬的形狀。

3.3 對后續工序裝配的影響（尺寸特性、裝配接口）

車體門寬超差會影響門系統安裝，引起密封壓條不能壓緊，淋雨試驗時漏水，影響隔離開關的有效性。

3.4 工藝尺寸要求

車體門寬仍按設計尺寸及公差進行控制。

3.5 改進措施

（1）設置合理的車體撓度。撓度值設置過小，無法滿足設計車體焊后撓度要求；撓度值設置過大，一方面使得車體中間客室門上門寬超寬，無法保證車體組焊后門寬值滿足設計門寬尺寸及公差值，另一方面使得車體兩端客室門上門寬過窄，無法保證車體組焊后門寬值滿足設計門寬尺寸及公差值。（2）撓度設置后，為解決側墻門寬理論問題，生產上，在吊裝側墻單元過程中，通過調整客室門寬，使得靠兩端客室門下門寬走正公差、中間客室門下門寬走負公差。（3）側墻組裝過程總，嚴格控制側墻寬度及輪廓度。

3.6 驗證效果記錄

在生產過程中，通過采取相應改進措施，記錄跟蹤統計包括D02與Fmc055等車體數據，發現車體門寬慣性問題轉變為偶發問題，超差率得到了大大降低，達到了預期效果。車體客室門寬數據縱向測量點示意圖如圖4所示；D02與Fmc055車體數據測量記錄表如表2、表3所示。

4 總結

通過對前12列車（40個車體）車體組焊車體門寬慣性超差尺寸分析并提出改進措施，使車體組焊的車體門寬慣性超差尺寸問題轉變為偶發性超差尺寸問題問題，從而有效保證后續車體組焊產品質量。實踐證明以上改進措施效果顯著，可作為此類車體組焊超差尺寸經驗推廣，也可以應用于未來的車體組焊相似結構的項目中。

參考文獻：

[1]周萬盛，姚君山.鋁及鋁合金的焊接[M].北京：機械工業出版社，2006.

[2]城軌事業部品質管理部.城軌事業部不合格品處理辦法管理[S]. 2009（01）.

作者簡介：何云（1982-），男，湖南祁陽人，大專，高級技師，研究方向：軌道交通鋁合金制造。