文/趙云飛·中車(chē)戚墅堰機(jī)車(chē)有限公司

風(fēng)缸是機(jī)車(chē)上的關(guān)鍵零部件，其作用主要是儲(chǔ)存壓縮空氣，供制動(dòng)系統(tǒng)及其他用風(fēng)系統(tǒng)使用，同時(shí)能夠使壓縮空氣冷卻，分離沉淀部分油、水等。其中殼體是風(fēng)缸的重要組成部分，殼體成形的好壞會(huì)直接影響下工序殼體與端蓋的組焊質(zhì)量，進(jìn)而影響探傷和壓力試驗(yàn)。本文主要從下料、壓頭、卷圓、組焊四道工序進(jìn)行闡述，確保最終風(fēng)缸殼體的成形質(zhì)量。

風(fēng)缸殼體在成形過(guò)程中，易產(chǎn)生錯(cuò)邊、腰鼓、旁彎等質(zhì)量問(wèn)題。下料和壓型階段如果控制不當(dāng)，容易產(chǎn)生錯(cuò)邊，影響下工序殼體與端蓋的組裝間隙，進(jìn)而影響環(huán)焊縫是否完全熔合和外觀質(zhì)量。卷圓階段如果控制不當(dāng)，容易產(chǎn)生腰鼓、歪斜，進(jìn)而影響殼體縱縫是否完全熔合和外觀質(zhì)量。殼體組焊階段如果控制不當(dāng)，容易產(chǎn)生旁彎，如果風(fēng)缸需要多節(jié)殼體拼接而成，那么旁彎就會(huì)影響環(huán)焊縫組裝間隙和風(fēng)缸直線度，進(jìn)而影響殼體縱縫是否完全熔合和外觀質(zhì)量以及后工序風(fēng)缸安裝時(shí)是否與貼合面干涉。

殼體下料、壓頭工序質(zhì)量控制

殼體下料可以采用激割或者閘剪、機(jī)加工兩種方式下料，兩種方式下料后都要確保對(duì)角線尺寸偏差控制在0.5mm以?xún)?nèi)，此外切割邊必須處理干凈，確保不影響下工序壓型質(zhì)量。

如圖1所示，殼體壓頭是為了保證卷圓后對(duì)口處的棱角度，如果沒(méi)有壓頭，板材兩端在卷圓時(shí)就會(huì)形成尖嘴桃形，但如果壓頭留得過(guò)大，就成了心型了，因此壓頭時(shí)應(yīng)充分考慮材料和模具的回彈量，確保壓頭準(zhǔn)確，不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)邊。

圖1 殼體成形

殼體卷圓工序質(zhì)量控制

殼體卷圓時(shí)，極易產(chǎn)生腰鼓和歪斜。腰鼓顧名思義就是中間直徑大，兩邊直徑小,歪斜就是筒體兩端不平齊（圖2）。腰部缺陷會(huì)直接影響殼體縱焊縫的質(zhì)量，歪斜直接影響后工序殼體與端蓋的組焊質(zhì)量，間隙不均勻?qū)е戮植课慈酆?，且風(fēng)缸長(zhǎng)度尺寸可能會(huì)超差，影響后工序安裝。為了消除腰鼓缺陷，通常卷圓時(shí)可以在腰鼓位置加墊片，當(dāng)間隙達(dá)到要求后進(jìn)行點(diǎn)焊，確保牢固。為了消除歪斜缺陷，通常調(diào)整殼體的位置，確保板材素線與輥?zhàn)悠叫?，也可以調(diào)整下輥，約束板材，防止卷圓時(shí)來(lái)回移動(dòng)。

圖2 卷圓缺陷

殼體組焊后常見(jiàn)的兩種質(zhì)量問(wèn)題是焊縫缺陷和焊接變形。引起焊縫缺陷的因素很多，應(yīng)從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)6個(gè)因素進(jìn)行逐一進(jìn)行確認(rèn)，還可以在殼體起始和結(jié)束位置加引弧板、收弧板，防止此處產(chǎn)生焊接缺陷，在焊接后將引弧板和收弧板用切割片去除掉。殼體焊接變形一般出現(xiàn)在薄板件中，焊縫位置受熱后向上提拉，見(jiàn)圖3。焊接變形會(huì)直接影響殼體與端蓋組焊質(zhì)量，導(dǎo)致組裝困難。如果強(qiáng)行用工裝組裝，可能會(huì)在丁字焊縫位置產(chǎn)生裂紋缺陷。控制焊縫變形應(yīng)從反變形、工裝、焊接參數(shù)三方面考慮改進(jìn)。具體優(yōu)化處理手段有以下幾點(diǎn)：

圖3 殼體變形

⑴做適當(dāng)反變形處理,反變形太大，焊接后反而會(huì)向內(nèi)收縮，不利于下工序調(diào)修、組裝；

⑵殼體壓緊時(shí)，下部液壓裝置向上給一定的力；

⑶焊絲的長(zhǎng)度變短，確保熔深；

⑷焊槍保證合適的角度，確保焊接后焊高符合要求；

⑸電流適當(dāng)變大、電壓保持不變、氣體流量適當(dāng)變小、焊接速度加快，目的是既要確保熔深符合要求，又要減小熱輸入，如圖4所示。

圖4 焊接過(guò)程優(yōu)化

結(jié) 束 語(yǔ)

本文所說(shuō)的風(fēng)缸殼體厚度在4.5mm以下。風(fēng)缸殼體是風(fēng)缸關(guān)鍵零部件，是風(fēng)缸最重要的受力件，一般需要做探傷和壓力試驗(yàn)，合格后才可以出段。殼體成形質(zhì)量好壞直接影響焊縫質(zhì)量和后工序組裝，因此應(yīng)從落料、壓頭、卷圓、組焊每一步進(jìn)行質(zhì)量把控，最終確保產(chǎn)品合格。