軌道客車鈑金件生產先進工藝及裝備探究

邴政

摘要：制造軌道客車的工藝技術不斷提高，對鈑金件有了更高的質量要求，而且零部件的結構復雜化，就需要鈑金制造工藝水平不斷提高。本論文著重于研究軌道客車鈑金件生產先進工藝及裝備。

關鍵詞：軌道客車;鈑金件;生產;先進工藝;裝備

引言：

鈑金工藝是軌道客車制造技術中的重要內容。隨著新型地鐵技術以及高鐵技術被研制開發出來，在鋼鋁結構車體的制造以及轉向架焊接構架的制造中采用新型連接技術，諸如激光焊工藝或者攪拌摩擦焊工藝，可以提高產品質量。各種新的工藝技術推廣，對鈑金件的精度有了更高的要求，而且結構也逐漸復雜化。制造鈑金件的質量關乎到鋼鋁結構車體質量，與轉向架焊接構架的質量有直接相關性。這就需要提高鈑金制造工藝水平和裝備裝備水平，采用新的組裝連接工藝，提高鈑金件的精度要求。

1、軌道客車鈑金件的類型以及生產工藝

1.1軌道客車鈑金件的類型

鈑金件的類型包括六種：平板件，有各種類型、形狀各異、厚度不同、規格也不同;斷面形狀不同的直線彎曲件;模具壓形件，包括各種拉延件、翻邊件和覆蓋件;板彎型材彎曲而成的鈑金件;使用鋁合金型材彎曲成形的鈑金件;鋁合金蒙皮和流線型車頭碳鋼成形件[1]。

1.2軌道客車鈑金件的生產工藝

生產工藝主要包括6種，即彎曲成形的工藝、蒙皮成形的工藝、使用模具壓形的工藝、沖裁下料工藝和切割下料工藝、鋁合金型材成形彎曲工藝以及拉彎成形工藝。

2、鈑金件生產工藝以及裝備

2.1數控切割下料工藝以及裝備

隨著技術先進的柔性化設備應運而生，傳統的下料工藝被取締，各種新型的切割機問世，諸如磨料水切割機、數控激光切割機等等，這些工藝采用程序編輯的方法，不需要準備專用的模具，任何形狀的零件都可以切割，不會受到材料的影響。使用排料軟件可以提高材料的利用率，材料的成本大大降低。

其一，采用超高壓磨料水切割工藝以及裝備，超高壓磨料水切割工藝是一種新型的切割技術，通常采用其他的方法無法切割的材料使用該工藝技術就能夠解決。該技術作為冷切割工藝，在切割的時候不需要加熱處理，所以，切口邊緣不會受到影響，這個部位的材質也不會發生變化[2]。使用超高壓磨料水切割法切割鋁合金材料，材料的斷面不會有任何的損傷，可以直接焊接。這種工藝也存在缺點，即切割的速度比較慢、工作效率低。為了避免二次機械加工，還可以使用三維切割技術，直接進行坡口的切割、成形件的外形切割等等，不需要后續的機械加工，所有成本得到有效控制。

其二，數控激光切割工藝以及裝備所采用的是激光切割技術，在該技術的應用中，發揮激光束的作用，由于其為高能量密度，可以用于作為切割工具。 該技術為熱切割方法，切割的速度非常快，而且保證良好的切口質量，切割的精度為O.1毫米，可見精確度是非常高的。

激光切割機還具有擺頭功能，能夠對坡口進行切割，不需要進行二次機械設備加工。采用三維激光技術的切割機，不需要后續的模具修邊，機械加工的工序更為簡潔，簡化了工藝流程，工藝的周期縮短了。使用激光切割機進行零件切割的時候，不需要使用沖裁模具，成本得以節省。

2.2成形工藝及裝備

其一，數控折彎技術以及裝備。使用數控折彎機可以將直線彎曲件加工成形，生產的時候所使用的是標準模具，單件成本相對比較低，批量的成本更低。從加工產品的質量來看，折彎精度誤差小，通常為0.3毫米左右;從工作效率方面來看，每分鐘可以折彎6次[3]。現在一些單位已經使用高精度折彎設備，已經實現了網絡化運行，程序編輯方面，應用零件三維模型可以進行離線編程，折彎順序得以優化，現場的調試過程減少。使用機械手操作，可以進行自動化生產，24小時不間斷，沒有人為干預，生產效率提高了，生產的精度也有所提高;從設備運行能力方面來看，其折彎的長度能夠達到16米，不需要使用冷彎成形模式。采用這種柔性化生產方式，工裝成本有所降低。

其二，數控折邊技術以及裝備。板料彎曲成形采用數控折邊技術成形是一種新的思路，其所具備的特點是，對于不能直接成形的產品可以使用數控折彎機完成操作。操作簡單，提高了加工效率[4]。

其是夾持在模具中，就可以單邊移動彎曲成形，不會產生壓痕，而且有很高的精度。當前使用的數控折邊機對零件彎曲加工的時候，要求零件的厚度控制在4毫米以內，程度為l8米。

其三，數控步沖壓力成形技術是采用設備進行翻邊成形、拉延成形和滾筋成形，數控步沖壓力機所采用的是柔性加工設備，其所具備的優勢是加工速度快，不需要太多的資金投入。傳統技術上多采用沖切工藝，采用數控步沖壓力成形技術，使用專用小模具就可以操作，將程序編輯好之后，在程序的驅動下，就可以將零件加工成形[5]。比如淺拉伸成形工藝、翻邊成形工藝、滾筋成形工藝、百葉孔成形工藝等等都可以采用該技術。該技術的關鍵是模具技術，其對步沖機功能的實現起到了決定性的作用。

其四，伺服壓力機成形技術的應用中，發揮伺服壓力機的作用，將信息技術、傳統機械技術和自動控制技術充分運用起來，在壓力機成形的時候可以發揮數字控制技術的作用。伺服壓力機為智能化操作，其具有柔性化的特點，加工的精度高，有較高的安全性，而且能夠做到節能環保。

伺服壓力機的優點主要體現在如下幾個方面。

其一，發揮伺服壓力機的伺服功能，可以按照滑塊運動曲線優化設計，根據工藝的不同以及材料的不同都可以設置曲線。壓力機的性能提高了，應用范圍得以擴大。

其二，應用伺服壓力機可以提高生產效率，使用曲軸擺動功能使得滑塊動作的時間縮短，生產效率大大提高[6]。

其三，設備具有良好的操作性，使用CNC數字化控制，通過觸屏就可以設置滑塊的位置、編輯速度，對壓力進行設定。

結束語：

通過上面的研究可以明確，軌道客車的鈑金件生產中所采用的工藝技術有多種，使用的裝備也比較多，但是總體而言工藝技術水平比較低，這就需要在工藝技術上以及裝備水平上有所提高，提高鈑金件的精度。鈑金制造工藝水平提高，才能滿足和后續零件加工的精度。如果采用傳統工藝技術，所制造的零部件無法達到要求的精度，必然會對新產品造成不良影響。所以，提高鈑金工藝技術水平并更新裝備，有助于提高零件的質量，為研制軌道客車奠定良好的基礎。

參考文獻：

[1] 韓曉輝， 張志毅， 李剛卿. 激光焊接技術在不銹鋼軌道客車制造中的應用與展望[J]. 電焊機， 2018， 48（03）：1-8.

[2] 隋元昆. 軌道客車司機操作臺可靠性設計[D].長春工業大學碩士學位論文，2018.

[3] 陳文修. 中車長春軌道客車股份有限公司供應商開發管理 的優化[J]. 信息周刊， 2019（34）：453-453.

[4] 何文學， 陽勇. 鈑金類零件智能化生產線中滾壓成形與傳動機構的設計分析[J]. 機械工程師， 2019（02）：58-59.

[5] 李清顯. 鈑金件翻邊孔沖壓工藝的研究[J]. 讀天下（綜合）， 2019（23）：258-258.