轨道客车钣金件生产先进工艺探究

1、    轨道客车钣金件生产先进工艺探究    吴宝强摘要：当前轨道客车制造工艺非常先进，而且其技术在不断提升过程中也对钣金件质量提出了较高要求，整体看来钣金件结构逐渐趋于多元复杂化。本文中简单介绍了轨道客车钣金件的基本类型、工艺设备以及工艺内容。关键词：轨道客车钣金件;基本类型;工艺设备;工艺内容;液压成型为了提高轨道客车钣金件生产质量与精度，优化先进工艺内容，需要优化其钣金工艺这一重要工艺，有利推动当前新型地铁与高铁技术深度研制开发过程。在新工艺的推广应用过程中，主要要对钣金件的基本精度进行高标准高要求研判，以迎合钣金件的结构复杂性优化，确保钣金件制造

2、质量到位。1、轨道客车钣金件的类型与工艺概述轨道客车生产属于典型的订单式小批量生产，其生产品种多且批量较小，生产准备周期也相对偏短。考虑到成本因素原因，需要在实际生产过程中尽量克制投入，控制工装模具数量。而在设计生产工艺应用过程中则尽可能更多选择柔性化表现较好的工艺设备。就目前来看，比较常见的轨道客车钣金件类型包括了材料类型繁多且厚度、形状、大小各不相同的平板件，拥有各种断面形状的直线弯曲件，拥有板弯型材的弯曲成型件，以及拥有各种覆盖件的模具压型等等。而轨道客车钣金件的主要生产工艺就包括了冲裁与切割下料工艺、拉弯成形工艺、模具压形工艺以及铝合金型材成型弯曲工艺等等1。2、轨道客车钣金件的生产装

3、备与工艺应用分析轨道客车钣金件的生产装备与工艺应用是相当丰富的，下文主要介绍分析几种：2.1数控切割下料装备及其工艺应用数控切割下料装备是当前轨道客车钣金件生产的重要装备，它利用到了磨料水切割机、数控激光切割机以及数控火焰切割机等等，这些设备都属于典型的柔性化设备，这些设备彻底颠覆了传统下料工艺，采用了更为先进的数控下料工艺，结合编程切割完成了冲裁方法才能完成的工序内容，且它无需任何准备周期和专有工装模具，可实现对任何形状、材料零件的有效切割。在这其中，它还采用到了先进的排料软件，这使得材料利用率得以大幅度提升，同时也相应降低了材料使用成本。从设备工艺应用角度来讲，它采用到了数控激光切割工艺，

4、利用高能量密度激光束作为基本切割刀具，针对材料采用热切割加工方法，它的切割速度相对较快，切口质量相对较好，切割精度可达到0.1mm左右，且具有摆头功能，且激光切割机可实现坡口切割，不需再进行机械加工。整体来讲，该技术大量节省了后续的模具修边工序与机械加工工序，实现了工艺简化，同时也缩短了工艺实施周期，从激光切割机应用的角度制作冲裁模具，大量节省设备加工成本。再一点，采用超高压磨料水切割工艺技术设备，它属于典型的新切割工艺方法，可切割加工一些无法轻易切割加工的特殊材料，整体来看工艺应用范围相对较广。从属性层面讲，它属于典型的冷切割工艺，可在切割过程中保证切口边缘材质不发生任何变化，在轨道客车生产

5、过程中采用该工艺方法主要可应用于铝合金材料切割，且保证不会对材料本身造成任何损伤，可实现直接焊接过程。但是它的技术工艺缺陷在于切割速度相对较慢、效率相对偏低。为了合理化减少二次机械加工，可对超高压水切割工艺实施三维切割，保证对坡口、成型件外形与孔切割进行技术性分析，避免出现后续额外机械加工，也能最大程度上节省加工成本。再者就是基于磨料水切割工藝精密化切割流程，采用瑞典引进先进机床实施精细磨料水切割技术操作，保证切割精度达到0.01mm以上，可实现对任何材质的有效切割2。（一）成形装备及其工艺应用目前针对轨道客车的成形件中装备偏多，工艺方法涵盖范围相对较大，如果采用传统专有模具进行压力机成形加工

6、其成本偏高，且工艺准备周期相对偏长。采用柔性化成形设备工艺则可打破这一局面，它省略了工艺准备周期，可实现快速周期生产过程。首先，它采用到了数控折弯技术与相关装备，例如数控折弯机，该设备可操作直线弯曲件成形工艺，采用标准模具进行生产，不新增任何费用，单件成本相对偏低，可用于批量生产与单件定制生产。在生产质量方面其折弯精度误差可控制在0.4mm范围内，在效率方面可保证做到6次弯折/分钟。目前的高精度折弯设备非常之多，且在高精度折弯功能表现方面表现突出。它可实现网络化操作，在编程方面采用到零件三维模型，可追求实现离线编程优化过程，确保折弯顺序到位，最大限度减少现场调试流程。另外，在利用机械手进行自动

7、化生产操作过程中，它希望减少人为干预，有效提高生产精度与效率，保证折弯长度控制在16m以内。目前可采用冷弯成形模式，确保柔性化生产到位，有效降低生产工装成本。采用数控折边技术与相关装备，它会对板料弯曲成形进行分析，有效完成产品直接成形过程。整体来看其工艺操作相当简单，且拥有较高加工效率，如此可弥补数控折弯机的技术不足缺陷。折边机成形完全不同于折弯机成形，它采用到了超高压磨料水切割法对铝合金材料进行切割折边，在模具夹持下实现单边移动弯曲成形，整体看来成形精度相对较高，不存在任何压痕痕迹。目前采用这种折边技术可保证夹具折边厚度控制在5mm以内，且保证零件弯曲长度被控制在18m以内3。2.2数控机冲

8、压力装备及其工艺应用采用数控机冲压力装备可实现对零件的翻边、拉伸与滚筋成形操作。整体看来数控机冲压力机相比于普通柔性加工设备性能更强，它加工速度快且成本低，多采用到冲切工艺，可通过专用小模具预编程序驱动成形操作，例如百叶孔成形、折页成形以及滚筋等等，是典型的模具技术4。基于数控机冲压力设备及其工艺应用进行优化，目前像伺服压力机所采用的则是与传统压力机完全不同的第三代压力机技术，它结合自动控制与传统机械技术应用实现了零件压力成形的数字化控制，整体看来技术应用具有柔性化、智能化特征，控制精度较高且安全环保节能。就伺服压力机的主要特点来讲，它主要通过滑动运动曲线技术工艺对材料进行设计优化，其中采用到

9、了弯曲、压印、拉深等等关键技术内容，可最大幅度提高压力机整体性能，扩大工艺加工范围。再一点它采用到了曲轴摆动功能可实现对滑块动作循环时间的有效缩短，最大限度提高生产效率达到40%以上。再一点就是液压成形技术，采用板材成形技术对凸模和凹模进行成形调整优化，制造复杂形状件。在该过程中可有效提高成形极限，保证液压成形部件表面刚度与强度到位，有效降低生产成本。就轨道客车而言，它所采用的一般为大型的不锈钢板液压成形技术，且技术应用已经非常成熟5。总结：针对轨道车辆的钣金件制造内容中所采用到的工艺与装备也相当先进。就总体而言其生产工艺与装备水平还有待进一步提升，结合钣金件制造工艺突破传统工艺制限，实现技术突破，为轨道车辆生产提供更多更优技术支持。参考文献：1郑勇福.轨道客车钣金件生产先进工艺及装备c./中国中车科技管理部中车工业研究有限公司.第二届轨道交通先进金属加工及检测技术交流会论文集.2016：194-197.2安徽安凯汽车股份有限公司.一种用于客车装配的定位工艺车：cn201620928012.5p.2017-02-15.3孙晓光，韩晓辉，王睿， 等.轨道客车不锈钢车体电化学钝化工艺研究j.机车车辆工艺，2020，（2）：1-5.4何菊梅，张正华，孟凡超.树脂复合材料在轨道客车内饰中的应用j.卷宗，2020，10（6）：352.5冯朝明.轨道客车不锈钢车体焊接工艺分析j