吳寶強(qiáng)

摘要：當(dāng)前軌道客車制造工藝非常先進(jìn)，而且其技術(shù)在不斷提升過程中也對鈑金件質(zhì)量提出了較高要求，整體看來鈑金件結(jié)構(gòu)逐漸趨于多元復(fù)雜化。本文中簡單介紹了軌道客車鈑金件的基本類型、工藝設(shè)備以及工藝內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：軌道客車鈑金件;基本類型;工藝設(shè)備;工藝內(nèi)容;液壓成型

為了提高軌道客車鈑金件生產(chǎn)質(zhì)量與精度，優(yōu)化先進(jìn)工藝內(nèi)容，需要優(yōu)化其鈑金工藝這一重要工藝，有利推動(dòng)當(dāng)前新型地鐵與高鐵技術(shù)深度研制開發(fā)過程。在新工藝的推廣應(yīng)用過程中，主要要對鈑金件的基本精度進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)高要求研判，以迎合鈑金件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性優(yōu)化，確保鈑金件制造質(zhì)量到位。

1、軌道客車鈑金件的類型與工藝概述

軌道客車生產(chǎn)屬于典型的訂單式小批量生產(chǎn)，其生產(chǎn)品種多且批量較小，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期也相對偏短?？紤]到成本因素原因，需要在實(shí)際生產(chǎn)過程中盡量克制投入，控制工裝模具數(shù)量。而在設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝應(yīng)用過程中則盡可能更多選擇柔性化表現(xiàn)較好的工藝設(shè)備。就目前來看，比較常見的軌道客車鈑金件類型包括了材料類型繁多且厚度、形狀、大小各不相同的平板件，擁有各種斷面形狀的直線彎曲件，擁有板彎型材的彎曲成型件，以及擁有各種覆蓋件的模具壓型等等。

而軌道客車鈑金件的主要生產(chǎn)工藝就包括了沖裁與切割下料工藝、拉彎成形工藝、模具壓形工藝以及鋁合金型材成型彎曲工藝等等[1]。

2、軌道客車鈑金件的生產(chǎn)裝備與工藝應(yīng)用分析

軌道客車鈑金件的生產(chǎn)裝備與工藝應(yīng)用是相當(dāng)豐富的，下文主要介紹分析幾種：

2.1數(shù)控切割下料裝備及其工藝應(yīng)用

數(shù)控切割下料裝備是當(dāng)前軌道客車鈑金件生產(chǎn)的重要裝備，它利用到了磨料水切割機(jī)、數(shù)控激光切割機(jī)以及數(shù)控火焰切割機(jī)等等，這些設(shè)備都屬于典型的柔性化設(shè)備，這些設(shè)備徹底顛覆了傳統(tǒng)下料工藝，采用了更為先進(jìn)的數(shù)控下料工藝，結(jié)合編程切割完成了沖裁方法才能完成的工序內(nèi)容，且它無需任何準(zhǔn)備周期和專有工裝模具，可實(shí)現(xiàn)對任何形狀、材料零件的有效切割。在這其中，它還采用到了先進(jìn)的排料軟件，這使得材料利用率得以大幅度提升，同時(shí)也相應(yīng)降低了材料使用成本。

從設(shè)備工藝應(yīng)用角度來講，它采用到了數(shù)控激光切割工藝，利用高能量密度激光束作為基本切割刀具，針對材料采用熱切割加工方法，它的切割速度相對較快，切口質(zhì)量相對較好，切割精度可達(dá)到0.1mm左右，且具有擺頭功能，且激光切割機(jī)可實(shí)現(xiàn)坡口切割，不需再進(jìn)行機(jī)械加工。整體來講，該技術(shù)大量節(jié)省了后續(xù)的模具修邊工序與機(jī)械加工工序，實(shí)現(xiàn)了工藝簡化，同時(shí)也縮短了工藝實(shí)施周期，從激光切割機(jī)應(yīng)用的角度制作沖裁模具，大量節(jié)省設(shè)備加工成本。

再一點(diǎn)，采用超高壓磨料水切割工藝技術(shù)設(shè)備，它屬于典型的新切割工藝方法，可切割加工一些無法輕易切割加工的特殊材料，整體來看工藝應(yīng)用范圍相對較廣。從屬性層面講，它屬于典型的冷切割工藝，可在切割過程中保證切口邊緣材質(zhì)不發(fā)生任何變化，在軌道客車生產(chǎn)過程中采用該工藝方法主要可應(yīng)用于鋁合金材料切割，且保證不會(huì)對材料本身造成任何損傷，可實(shí)現(xiàn)直接焊接過程。但是它的技術(shù)工藝缺陷在于切割速度相對較慢、效率相對偏低。為了合理化減少二次機(jī)械加工，可對超高壓水切割工藝實(shí)施三維切割，保證對坡口、成型件外形與孔切割進(jìn)行技術(shù)性分析，避免出現(xiàn)后續(xù)額外機(jī)械加工，也能最大程度上節(jié)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，采用瑞典引進(jìn)先進(jìn)機(jī)床實(shí)施精細(xì)磨料水切割技術(shù)操作，保證切割精度達(dá)到0.01mm以上，可實(shí)現(xiàn)對任何材質(zhì)的有效切割[2]。

（一）成形裝備及其工藝應(yīng)用

目前針對軌道客車的成形件中裝備偏多，工藝方法涵蓋范圍相對較大，如果采用傳統(tǒng)專有模具進(jìn)行壓力機(jī)成形加工其成本偏高，且工藝準(zhǔn)備周期相對偏長。采用柔性化成形設(shè)備工藝則可打破這一局面，它省略了工藝準(zhǔn)備周期，可實(shí)現(xiàn)快速周期生產(chǎn)過程。

首先，它采用到了數(shù)控折彎技術(shù)與相關(guān)裝備，例如數(shù)控折彎機(jī)，該設(shè)備可操作直線彎曲件成形工藝，采用標(biāo)準(zhǔn)模具進(jìn)行生產(chǎn)，不新增任何費(fèi)用，單件成本相對偏低，可用于批量生產(chǎn)與單件定制生產(chǎn)。在生產(chǎn)質(zhì)量方面其折彎精度誤差可控制在0.4mm范圍內(nèi)，在效率方面可保證做到6次彎折/分鐘。目前的高精度折彎設(shè)備非常之多，且在高精度折彎功能表現(xiàn)方面表現(xiàn)突出。它可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化操作，在編程方面采用到零件三維模型，可追求實(shí)現(xiàn)離線編程優(yōu)化過程，確保折彎順序到位，最大限度減少現(xiàn)場調(diào)試流程。另外，在利用機(jī)械手進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)操作過程中，它希望減少人為干預(yù)，有效提高生產(chǎn)精度與效率，保證折彎長度控制在16m以內(nèi)。目前可采用冷彎成形模式，確保柔性化生產(chǎn)到位，有效降低生產(chǎn)工裝成本。

采用數(shù)控折邊技術(shù)與相關(guān)裝備，它會(huì)對板料彎曲成形進(jìn)行分析，有效完成產(chǎn)品直接成形過程。整體來看其工藝操作相當(dāng)簡單，且擁有較高加工效率，如此可彌補(bǔ)數(shù)控折彎機(jī)的技術(shù)不足缺陷。折邊機(jī)成形完全不同于折彎機(jī)成形，它采用到了超高壓磨料水切割法對鋁合金材料進(jìn)行切割折邊，在模具夾持下實(shí)現(xiàn)單邊移動(dòng)彎曲成形，整體看來成形精度相對較高，不存在任何壓痕痕跡。目前采用這種折邊技術(shù)可保證夾具折邊厚度控制在5mm以內(nèi)，且保證零件彎曲長度被控制在18m以內(nèi)[3]。

2.2數(shù)控機(jī)沖壓力裝備及其工藝應(yīng)用

采用數(shù)控機(jī)沖壓力裝備可實(shí)現(xiàn)對零件的翻邊、拉伸與滾筋成形操作。整體看來數(shù)控機(jī)沖壓力機(jī)相比于普通柔性加工設(shè)備性能更強(qiáng)，它加工速度快且成本低，多采用到?jīng)_切工藝，可通過專用小模具預(yù)編程序驅(qū)動(dòng)成形操作，例如百葉孔成形、折頁成形以及滾筋等等，是典型的模具技術(shù)[4]。

基于數(shù)控機(jī)沖壓力設(shè)備及其工藝應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化，目前像伺服壓力機(jī)所采用的則是與傳統(tǒng)壓力機(jī)完全不同的第三代壓力機(jī)技術(shù)，它結(jié)合自動(dòng)控制與傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了零件壓力成形的數(shù)字化控制，整體看來技術(shù)應(yīng)用具有柔性化、智能化特征，控制精度較高且安全環(huán)保節(jié)能。就伺服壓力機(jī)的主要特點(diǎn)來講，它主要通過滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)曲線技術(shù)工藝對材料進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，其中采用到了彎曲、壓印、拉深等等關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容，可最大幅度提高壓力機(jī)整體性能，擴(kuò)大工藝加工范圍。再一點(diǎn)它采用到了曲軸擺動(dòng)功能可實(shí)現(xiàn)對滑塊動(dòng)作循環(huán)時(shí)間的有效縮短，最大限度提高生產(chǎn)效率達(dá)到40%以上。再一點(diǎn)就是液壓成形技術(shù)，采用板材成形技術(shù)對凸模和凹模進(jìn)行成形調(diào)整優(yōu)化，制造復(fù)雜形狀件。在該過程中可有效提高成形極限，保證液壓成形部件表面剛度與強(qiáng)度到位，有效降低生產(chǎn)成本。就軌道客車而言，它所采用的一般為大型的不銹鋼板液壓成形技術(shù)，且技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)非常成熟[5]。

總結(jié)：

針對軌道車輛的鈑金件制造內(nèi)容中所采用到的工藝與裝備也相當(dāng)先進(jìn)。就總體而言其生產(chǎn)工藝與裝備水平還有待進(jìn)一步提升，結(jié)合鈑金件制造工藝突破傳統(tǒng)工藝制限，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，為軌道車輛生產(chǎn)提供更多更優(yōu)技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭勇福.軌道客車鈑金件生產(chǎn)先進(jìn)工藝及裝備[C].//中國中車科技管理部中車工業(yè)研究有限公司.第二屆軌道交通先進(jìn)金屬加工及檢測技術(shù)交流會(huì)論文集.2016：194-197.

[2]安徽安凱汽車股份有限公司.一種用于客車裝配的定位工藝車：CN201620928012.5[P].2017-02-15.

[3]孫曉光，韓曉輝，王睿， 等.軌道客車不銹鋼車體電化學(xué)鈍化工藝研究[J].機(jī)車車輛工藝，2020，（2）：1-5.

[4]何菊梅，張正華，孟凡超.樹脂復(fù)合材料在軌道客車內(nèi)飾中的應(yīng)用[J].卷宗，2020，10（6）：352.

[5]馮朝明.軌道客車不銹鋼車體焊接工藝分析[J].中國科技縱橫，2019（13）：69-70.