甘俊林 白代文 杨中伟 柳靖宇 陈德毅

摘 要：通过对澳大利亚N66钢梁车中梁的组装顺序、质量、焊接进行调查与分析，针对中梁完成后腹板倾斜大，增加了下工序底架组对操作难度，出现中梁腹板与大横梁腹板间隙大，需要调修并工作量大、影响车体宽度公差，成为制约生产的瓶颈工序的情况，提出在中梁下盖板、隔板、腹板、上盖板组对班组来控制箱型中梁的倾斜变形，减轻了下工序劳动强度，提高整车生产效率，满足精益生产要求。

关键词：N66合梁;下盖板;腹板;上盖板

一、中梁结构

N66中梁为全钢焊接整体承载结构，主要由下盖板、隔板、腹板、上盖板等组成。如图示：

本文通过N66组对的工装结构、组焊工艺进行调查与分析，针对中梁腹板产生倾斜，影响下工序底架组对大横梁工序操作难度（间隙较大、平面度），出现此情况后影响大横梁进行配切、打磨、车宽、调修工作量大，成为制约生产的瓶颈工序，提出组焊下盖板工艺优化，腹板（1）（2）绕度相同并均匀，上盖板组焊工艺，中梁合梁工艺优化，通过工艺优化保腹板的倾斜度。

二、现场调查

21年生产类似的箱型梁车型约600辆中梁倾斜惯性质量问题进行了统计分析记录，因中梁倾斜严重影响现车体底架线生产效率与返修率。箱型中梁结构不同变形也不相同，澳大利亚5关节车中梁倾斜度在3到15mm，澳大利亚N76集装箱平车倾斜一般在3到12mm左右，澳大利亚钢梁车N69 N68中梁的倾斜度控制在3到10mm，超出了工艺规定的范围最大不超过6mm，需要调修与返修量大。

下盖板组焊

N66下盖板长度约23.5m，下盖板高度差在405mm，最宽为780mm，由下盖板1、下盖板2、下盖板3组成，放在平台上点焊后进行焊接，出现旁弯超出工艺要求，进行返修。

1.中梁腹板组焊

中梁腹板由1位腹板与2位腹板组成，长度约23.5m，腹板宽度为800mm，由腹板（1）（2）（3）（4）（5）（6）组成。在装配时经常出现腹板的绕度偏差，焊接后出现绕度不均匀，（1）（2）位腹板绕度不匹配，导致焊接完成后返修。

2.合梁工艺流程

将下盖板吊入胎型，画出中心线与隔板线，用直角尺组对隔板，腹板中心线与下盖板对正，并进行下盖板与腹板的严缝，直到组装完成。

3.上盖板组对工艺

上盖板（1）（2）（3）吊入平台上，调整上盖板的直线度后进行定位焊，定位完成后采用埋弧焊进行双面焊接，完成后切掉引弧板，打磨接头，进行探伤后交出。

三、原因分析及改进方案

1.原因分析

通过对原N66中梁交出的变形原因分析：

1）下盖板的变形。

下盖板约23.5m，易出现旁弯，下盖板（1）数控切割后在进行矫平时会出现旁弯。下盖板上有两个折弯角度，折弯线出现偏差，导致折弯后工件对角线偏差影响组对时间隙，间隙大小影响焊接应力不同导致下盖板变形大。

2）中梁腹板的绕度

腹板预制绕度40mm，腹板2、腹板3板自带一定绕度，在组对时为了控制绕度均匀性与预制高度，对接焊缝常出间隙不一致，导致焊接层数道数不同，由于焊接本身就是一个不均匀的加热，所以焊接后的变形量不同，导致腹板的绕度不同，影响中梁合梁的变形量。

3）合梁时腹板的匹配

合梁时下盖板吊入胎型，先组对隔板，将腹板（1）（2）分别吊入下盖板上，腹板的绕度不同影响到中梁倾斜度大小，假如腹板（1）（2）绕度不一致，出现下盖板与腹板连接位置出现间隙，严缝时下盖板与腹板贴合，下盖板就会不水平，下盖板上的隔板就会产生倾斜，腹板与隔板定位焊完成后，腹板也产生了傾斜，所以腹板（1）（2）的绕度直接影响到中梁的倾斜度。

4）上盖板的直线度

上盖板组对时上盖板直线度也与中梁的倾斜度息息相关，组对时保证中梁腹板与上盖板两侧的搭量相等，当上盖板有旁弯就会导致水平中梁，被强制产生扭转力组对，使中梁产生倾斜。

2.改进方案

1、采用胎型长度约24m的平台，进行正装组对，在两端心盘与冲击座位置提前作一个405mm的高度差平台，在平台上画一条基准线为24m，使下盖板时中心线与基准线相重合，在下盖板（1）（2）（3）位置加上两个定位挡，用于控制下盖板时直线度，旁弯大于3mm进行调修。调整直线度符合要求后进行定位焊，再次检查下盖板与定位挡稳合后进行定位焊，当板厚18mm采用多层焊接第一层与第二层采用二氧化碳焊接，盖面层采用埋弧焊进行焊接。

2、提前预制一个长度为24mx4m平台，组对腹板（1）（2），腹板变节面高度差为108mm，技术要求中梁交出绕度为24-30mm，在组对时候预制绕度为40mm左右。画出2条间距为40mm直线为定位的基准线，检查来料的绕度合格后进行拼接。腹板（1）（2）绕度均匀相等后定位点焊。采用埋弧焊进行双面焊接，在焊接胎位加上一个绕度检查定位挡用于测量焊接完成绕度，并做好测量腹板绕度记录，便于下工序组焊。

3合梁组对

1）将中梁下盖板吊入合梁胎型，心盘位置紧靠胎型的定位挡，用定位卡紧装置固定下盖板的心盘位置，检查定位挡与下盖板间隙和下盖板旁弯。若旁弯小于3mm即可进行隔板组装，大于3mm就要采取火焰矫正，矫直后进行下一步。

2）画出下盖板中心线，隔板的长度定位线，采用直角尺画出隔板的中心线。组对时，使隔板中心与下盖板中心重合并垂直后进行定位点焊。

3）将1、2位腹板分别吊入胎型，调整腹板中心与下盖板中心重合后，从中间往两端进行定位点焊。先点下盖板与腹板的平角焊，再点隔板与腹板的立焊，同样的方法直到定位焊完成。

4）吊出胎膜进行中梁内部焊接，采用多人由内而外同时从中间向两端焊接。

5）焊接完成后中梁进行清理打磨、磁粉探伤、油漆，吊入下工序组对上盖板。

4上盖板组对

上盖板（1）（2）（3）吊入平台上，调整上盖板的直线度后进行定位焊，定位完成后采用埋弧焊进行双面焊接，完成后切掉引弧板，打磨接头，进行探伤后交出。

将焊接完成的中梁吊入胎膜中进行组对上盖板，将心盘位置完全与胎膜严丝合缝并用夹具固定，检查上盖板焊接完成后直线度小于3mm进行组对，调整上盖板中心与中梁中心重合，控制上盖板与腹板两边的达量两边相同，上盖板处于水平位置进行点焊直到完成。先画出上盖板横向中心线，使上盖板横向中心与中梁中心重合后，调整左右间距相等和水平后进行定位点焊，点焊完成后吊入下工序进行焊接。

四、方案实施后效果

该方案实施是公司以装备保工艺、以工艺保质量的具体实施，中梁工装改造后投入到批量生产当中。经过后期的76辆招标N66车批量生产证明，该工艺改善保证了N66中梁制作质量符合工艺要求，中梁应旁弯、绕度、倾斜出现超差矫正仅4台比率约6%。比原先58.75%有了明显的降低，大大提高了N66车的生产效率及外观质量，同时减轻了作为瓶颈工序底架组对的操作难度，减轻员工劳动强度，提高生产效率，满足精益生产要求。

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