李莎 龍維峰

摘 要：門寬尺寸是城軌鋁合金車體關(guān)鍵尺寸之一，本文圍繞鋁合金車體的制造過程，通過對鋁合金車體不同位置的側(cè)墻寬度尺寸的進行區(qū)別工藝放量，對車體的門寬尺寸加以控制，解決了車體門寬尺寸控制問題，保證了車體尺寸精度，為后續(xù)批量產(chǎn)品的生產(chǎn)奠定工藝技術(shù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：鋁合金車體;側(cè)墻寬度;工藝放量;尺寸控制

0 引言

城軌車輛是我們公司重要的產(chǎn)品之一，隨著其年產(chǎn)量的不斷增加，如何控制車體尺寸精度，避免尺寸偏差影響后工序裝配而造成車體返工，提高車體生產(chǎn)效率這一工作顯得尤為重要，而工藝放量為其奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

如圖1所示，以焊接為例，工藝放量是為保證最終車體組焊完成后滿足設計技術(shù)和焊接質(zhì)量要求，對工件1、2進行工藝分析，人為設置尺寸A、B的工藝偏差值。

工藝放量是車體制造工藝的基礎(chǔ)，是對部件焊接過程可能產(chǎn)生的變形及尺寸變化的一種控制措施，屬于焊接常用的變形控制措施中反變形的一種[1-5]。根據(jù)預測的焊接變形的大小和方向，在待焊接工件裝配時預設與殘余應力大小相當、方向相反的預變形量，焊后的焊接變形抵消了預變形量，使構(gòu)件回復到設計所要求的幾何尺寸，為保證車體尺寸，在進行工藝放量時，要充分考慮焊接方向（縱向）和垂直焊接方向（橫向）。

經(jīng)過近些年大量的鋁合金地鐵車輛車體制造，形成了鋁合金車體制造工藝放量體系，但通過跟蹤車體組焊交檢尺寸發(fā)現(xiàn)門寬尺寸范圍波動較大，尺寸優(yōu)化空間較大，本文重點分析通過側(cè)墻單元的側(cè)墻板工藝放量，提出優(yōu)化改進措施，以提高最終車體組焊后門寬尺寸合格率，提升車體制造尺寸精度。

1 側(cè)墻寬度尺寸分析

側(cè)墻單元在寬度方向上影響著客室門寬的尺寸精度，因而，如何避免門寬超差，是城軌鋁合金車體組焊時要重點關(guān)注的問題。之前的鋁合金車體放量體系，只是針對鋁合金車體進行了寬泛的統(tǒng)一放量，但未充分考慮到車體尺寸、撓度及載客量的差異。

由于承重的原因，對鋁合金車體組焊后的空車體提出了撓度的要求，撓度預設點一般選擇布置在影響車體整體剛度的位置，而預設的撓度導致相鄰側(cè)墻單元的相對距離發(fā)生變化，進而易導致門寬尺寸超差的問題或車體組焊時門寬尺寸控制難度增加，因此在側(cè)墻單元組焊時對門寬尺寸加以考慮是十分必要的。

2 側(cè)墻板寬度方向放量優(yōu)化

借助AutoCAD畫圖軟件，將車體的長度以及各點的預置撓度值按照1：1比例畫出，模擬出各側(cè)墻單元在該撓度下的擺放位置及角度，進而測量出各門的門寬尺寸，最終確定側(cè)墻板的放量。

2.1 A車型側(cè)墻板放量優(yōu)化

A車型一般由6塊側(cè)墻單元，5個車門組成，車體組焊時撓度值的設置如下圖2所示，其中，車體組焊完成后客室門寬的要求值為1 700 mm（-3，+2）。結(jié)果表明，1、5門的尺寸超差-3.8 mm左右，不滿足尺寸要求，2、4門的尺寸滿足尺寸公差的要求，3號門的尺寸超差+6.4 mm，不滿足尺寸要求。

針對分析的門寬尺寸，對側(cè)墻板的放量示意圖如圖3所示。A、F側(cè)墻的放量均為-3 mm，B、F側(cè)墻均不放量，C、D側(cè)墻的放量為+3 mm。

2.2 B車型側(cè)墻板放量優(yōu)化

B車型一般由5塊側(cè)墻單元，4個車門組成。采用上述方法進行分析，其中車門門寬尺寸要求為1 600 mm（-3，+2），結(jié)果表明，1、4門的尺寸超差-3.5 mm左右，2、3門的尺寸超差+2.3 mm左右，均不滿足客室門寬的尺寸要求，如圖4所示。

根據(jù)上面的門寬尺寸分析，為保證車體組焊后的門寬精度，其側(cè)墻板的放量如下圖所示，兩端A、E側(cè)墻板的放量均為-2 mm，B、D兩塊側(cè)墻板均不放量，而C側(cè)墻板的左右兩邊均放量+2 mm。

通過上述合理的側(cè)墻放量分析，并按上述尺寸對不同位置的側(cè)墻板進行上寬尺寸的放量，對車體組焊后的門寬尺寸加以跟蹤，結(jié)果表明，客室門寬的尺寸呈現(xiàn)出正態(tài)分布，尺寸精度得到有效控制。

3 結(jié)論

本文研究了側(cè)墻板寬度尺寸上的放量對城軌鋁合金車體門寬尺寸的影響，通過對3種不同車型的放量分析、應用及門寬尺寸的跟蹤，得到了合理的側(cè)墻板寬度尺寸控制規(guī)律，制定了不同車型放量具體標準要求，提高客室門寬尺寸精度，為后續(xù)城軌鋁合金項目提供借鑒經(jīng)驗。

參考文獻：

[1]王承權(quán).原始應力對焊接接頭收縮影響的計算評定[J]. 武漢水運工程學院學報，1989（2）：37-41.

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[4]王會清.機車車架鋼結(jié)構(gòu)放量工藝分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2020（2）：93-94+96.

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