长春地铁车体制造技术

2017-01-09刘广达长春轨道客车股份有限公司

电子制作 2016年22期

关键词：底架侧墙车体

刘广达长春轨道客车股份有限公司

长春地铁车体制造技术

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长春地铁是某公司为适应东北地区气候环境，而最新设计的城市轨道车辆。该车型的车体结构为钢铝混合结构，该结构技术要求高，制造难度大。经过长期试验，终于摸索出了一套车体制造技术，使得该车型车体顺利生产出来。

车体制造

1.车体结构

1.1 主要特点

底架、侧墙、车顶、前后端墙为铝型材组焊结构。牵引梁、枕梁为钢板焊接而成的钢模块。由于受基建条件限制，车高为2410mm，车体最大宽度2800mm，车体断面尺寸非常小。

1.2 结构参数（表1）

表1 长春地铁车体主要参数

2.制造难点

车体制造难点：

（1）底架制造。底架为钢铝混合铆接结构，对底架的平面度、宽度、直线度要求极高，是车体制造的难点之一。

（2）车体形状及断面尺寸的控制。车体断面尺寸影响内装件的安装；车体形状直接关系到车门的安装调试；窗口的平面度关系到车窗的安装及美观；同时，车体形状的控制也是基建限界的需要。

3.工艺措施

车体组成制造工艺顺序为：①底架组对落车。②组对侧墙，调整门口。③组对车顶。④组对端墙。⑤车体焊接、小件焊接。⑥车体调修交检。

针对车体的制造难点，经过长期试验，总结了如下工艺方法。

3.1 底架制造

从车体制造组成的工顺序来看，底架为车体组成的第一道工序，是整个车体制造的基准，是车体强度的基础；同时，也是后续车体称重、装配落车的基准。因此，底架的制造质量，是整个车体结构制造的关键，也是整台车制造的关键。

底架长约19m，宽约2.6m，整体结构为钢铝铆接的混合结构。其中，地板与底架边梁为铝型材焊接结构，牵引梁、枕梁为钢模块结构。枕梁、牵引梁与底架边梁铆接到一起。由于牵引梁、枕梁与底架边梁铆接到一起，根据铆接技术条件，要求折两个部件的铆接贴合面的间隙不允许超过1mm，这就意味着底架边梁与地板组合焊接后，底架宽度不能超过公差要求2mm，单侧底架边梁垂直度不能超过1mm，地板平面度不能超过2mm，这也就大大的增大了底架的制造难度。

为保证底架的制造要求，在牵引梁、枕梁制造的过程中留加工余量。在组焊完成后，对枕梁、牵引梁的宽度，以及与底架拉铆的贴合面进行机械加工，从而保证枕梁、牵引梁的宽度，以及与底架铆接的贴合面完全符合图纸要求。

由于铝底架尺寸精度要求高，因此一步制造完成铝底架难度较大。为了保证铝底架的制造精度要求，将铝底架的制造分成两个模块完成，首先是铝地板的制造；其次，是边梁与地板的合成焊接。

对于地板的制造，最重要的就是要保证地板焊接后的平面度要求。为保证地板焊接后的平面度要求，在工装压紧上采用液压工装压紧，增加压紧力；同时，在地板组对的中间型材上通长放置1吨长压铁，增加压紧力。为防止焊接后地板变形，在地板正装组对时，在地板横断面上预制10mm焊接反变形，使地板在组对时横断面上形成一个拱桥形。在地板焊接时采用双枪自动焊同时对称焊接，焊接顺序为先焊接外侧两条焊缝，再焊接内侧两条焊缝；并且，内外两条焊缝的焊接起始位置颠倒。在地板反装焊接时，无需再预制焊接反变形，只需使用液压工装对地板压紧即可。焊接时，依旧使用双枪自动焊同时对称焊接，焊接顺序为先焊接外侧两条焊缝，再焊接内侧两条焊缝。采用以上工艺手段可以保证地板平面度满足图纸要求。

对于边梁与地板的合成焊接，最重要的就是保证合成焊接后的铝底架整体宽度。由于地板和边梁为插接结构，在宽度方向可调节量较大，在组对铝底架时，整体宽度上每侧边梁平行放宽2mm，使用液压工装压紧边梁，并且在底架中间通长放置1吨长压铁，使用双枪自动焊同时对称焊接即可。铝底架焊接完成后，对其进行机械加工，保证铆接位置的准确。加工完成后，对底架进行牵引梁、枕梁的铆接。通过以上的种种工艺方法和措施，最终保证了底架的制造精度。

3.2 车体形状及断面尺寸控制

车体的形状及断面尺寸的控制，需要通过对各大部件的尺寸控制，以及总组成时的工艺方法来保证[1]。

在车体总组成前，需要对各个大部件的尺寸进行复检，大部件必须满足图纸尺寸要求。在车体总组成时，首先组装侧墙，以车体底架上的门口中心和窗口中心为定位基准，从车体中心向两端开始依次组对侧墙。组对完毕后，用工装进行固定支撑，使用侧墙定位装置将侧墙连接成一体。由于受车体整体挠度的焊接影响，侧墙门口处需要整体向外支撑出3mm的焊接反变形量。安装车顶，安装车顶以窗口中心为定位基准，同时要注意保证车顶两端与侧墙两端的外侧面保持一致。调整车体形状轮廓，保证侧墙的整体直线度在3mm以内。车体断面控制示意如图1所示。组装端墙，组装端墙时以端门中心为定位基准，同时兼顾端墙与底架端梁的垂直度要求。通过，以上的方法可以在车体总组成焊接后保证车体形状及断面尺寸。