250KM標準動車組車體制造工藝的細節優化

寧兵敬,孫克安

（中車唐山機車車輛有限公司鋁合金廠,河北 唐山 063035）

1 引言

在我國高鐵動車鋁合金車體制造工序，側墻加工后需要進行焊縫余高的打磨工作，根據工藝要求，打磨前必須進行劃線操作以便將打磨范圍限制在在焊縫兩側50mm的區域內。整個側墻需要畫8條約22米長的線條。在以往的生產過程中一直采用操作人員利用2米平尺通過手工劃線的方式完成，或者利用一個2米長的的簡易樣板進行劃線操作。其缺點是：（1）效率低下；（2）勞動強度大；（3）人力浪費；（4）劃線精度差；（5）跨越側墻窗口困難。由于上述問題的存在，給我們提出了攻關優化的課題。

1.1 平尺及簡易工裝劃線的方式

目前所有車型的側墻劃線工作，全部由劃線人員手工操作完成，使用的工具是劃線筆和2米平尺，具體操作過程如下：整個側墻共8條22米長的線條。在畫側墻兩側的焊縫時，操作者站在地上，面向側墻操作；在畫中間兩道焊縫時，操作者需要蹲在側墻上面進行。整個側墻的8條直線由多個2米長的線段拼接而成。 操作人員利用平直的鋁條制作了簡易的樣板來進行劃線操作，劃線樣板為一個長方形框架，對邊尺寸分別為2m和100mm，框架上面有便于握手的把手，使用的時候將樣板放置在焊縫上面，焊縫居中，這樣可以一次畫出2條相距100mm、互相平行、長度為2米的線條，仍然由多段拼接成22米長度的直線。

1.2 平尺及簡易工裝劃線方式的缺點

（1）效率低：雖然每次能夠同時畫出兩條線段，但是由于使用不便，整個側墻仍然需要大約30分鐘完成劃線工作。

（2）勞動強度更大：仍然采用兩邊站立中間蹲坐的方式完成劃線，而且樣板體積較大，分量較重更增加了體力的消耗。

（3）劃線精度差：多段拼接的方式仍然使劃線精度得不到保證，線條不連貫且樣板存在磨損和變形導致劃線出現誤差。

（4）自制樣板屬于非標準量具，原則上現場禁止使用。

（5）人力消耗仍然沒有解決。

（6）側墻窗口部位的劃線操作仍然困難，線條接續不便且精度較差。

2 成果的內涵

2.1 為了改進側墻整體劃線的效率提升，我們需要實現以下的功能

大幅度的提高劃線效率，避免使用手工平尺及簡易樣板的繁瑣操作。

大幅度降低勞動強度，降低操作人員的體力消耗。

降低人工成本的消耗，實現單人快速操作。

提高劃線精度，保證距離焊縫50mm尺寸的精度以及線條的流暢美觀。

實現自動跨越窗口劃線的操作，降低操作難度。

結構不能過于復雜，制造成本要低。

3 成果的主要做法

3.1 側墻表面自動劃線裝置的構成

（1）橫梁部分是劃線裝置的主體，固定于走行裝置之上，其上安裝4組筆架。橫梁長度與側墻的寬度相當，其本身利用側墻加工時切下的邊角料制成，特點是重量輕強度高而且屬于修舊利廢，成本可以有效降低。

（2）走行部分的作用是使劃線裝置在側墻上沿著縱向方向行走，由兩組4個滾輪組成，滾輪的軸承能夠保證裝置移動的靈活性。下墻板一側的2個滾輪斷面形狀為凹陷圓弧狀，這種形狀能夠可靠地與側墻邊緣的墊板相接觸。

（3）筆架部分是該裝置的核心，實現劃線的功能，其結構不但對劃線筆起到夾持作用，且能保證兩支筆的間距為100mm。彈簧的作用是使劃線筆在劃線過程中能夠順暢的跨越側墻表面的窗口孔洞和一些小的障礙。

在進行劃線工作時，此劃線裝置放置在側墻表面的起始位置，由一名操作者站立在側墻下墻板一側，手持劃線裝置的橫梁，以正常步行速度由側墻一端走到另一端，即可完成整個側墻的8條22米長的劃線工作。

4 成果的實施效果

經過不斷的摸索和實踐，最終的自動劃線裝置能夠做到整個劃線過程只耗費60秒鐘，中途不需停頓和調整尺寸，而且劃線裝置能夠自動跨越窗口孔洞并確保劃線尺寸的準確。

（1）大幅度提高了劃線效率：單個側墻劃線時間由過去的30-50min減少到60秒鐘，效率提升了30-50倍，而且避免了使用手工平尺及簡易樣板的繁瑣操作。

（2）大幅度降低了勞動強度：由手工蹲立劃線變為劃線裝置自動劃線、人工扶持即可，大量減少體力消耗。

（3）降低了人工成本：實現了單人快速操作。

（4）提高了劃線精度：能夠保證100mm的尺寸間距，并且避免了手工劃線的多段拼接的誤差，所畫線條流暢美觀。

（5）實現了自動跨越窗口劃線的操作，降低了手工劃線的操作難度。

（6）結構簡單，制造成本低。

5 結束語

經過針對動車組車體制造工序側墻打磨劃線環節所做的大量創新和優化工作，我們梳理和積累了大量的數據和經驗，這些創新對我公司的250KM標準動車組的生產起到了關鍵的推動作用。整個車體制造工序的側墻打磨劃線的工作效率獲得了極大的提升，給公司和整個制造項目帶來的時間效益和工作條件的改善是顯著的，后期與工藝部門協同逐步優化和固化了各工序的工藝標準和作業指導書，完善了技術文件和現場的操作規程。

[1]吳作偉,丁莉芬.動車組車體結構與車內設備[M].北京:北京交通大學出版社,2012.

[2]商躍進.動車組車輛構造與設計[M].北京:中國鐵道出版社,2009.