泰国机车司机室钢结构装配工艺分析及组装焊接操作方法

顾欢 杨善忠 龚欢

摘要：本文重点介绍泰国机车司机室钢结构装配的工艺流程及操作方法，结合生产实际，总结了钢结构制造过程中现有工艺存在的问题，通过合理的工艺优化及针对性工装的制作和改进，解决存在的问题，提高了司机室钢结构装配的产品质量和生产效率。

关键词：泰国内燃机车;司机室钢结构;双曲面钣金;薄板焊接

1 引言

泰国内燃机车司机室钢结构是我公司首次试制内走廊机车司机室钢结构。每台机车有2只司机室钢结构，每只司机室由前墙、左右侧墙、后间壁、顶盖4个部件组焊而成，外形见图1。

司机室钢结构零件多、内部结构复杂，外部采用双曲面流线型设计结构，组焊后外观双曲面需圆滑过渡。其外形尺寸及精度要求见表1。

2 司机室工艺分析

泰国车司机室结构主体材料采用角钢及厚度从1.5mm-8mm不等的薄钢板组焊而成。司机室工艺流程。

（1）原材料准备。由于司机室结构中使用了大量的薄板，使用的Q355GNHE钢板，一般情况下不需作其他处理，但当钢板由于放置较久或保存不当造成表面有浮锈时，在组装前必须进行抛光处理或作退库处理。

（2）备料工序。为了保证零配件组装精度，采用激光切割机对板材进行落料，确保落料尺寸的精度控制在公差范围内;采用锯床对型材进行锯切落料，可保证在锯切面不会形成热切割产生的变形。

（3）成型工序。采用数控折弯机进行折弯操作，针对产品的折弯半径及成型特点，采用不同的折弯模，对于司机室骨架这类u型梁柱件，采用分段模在160t数控折弯机上折弯成型，加工出的产品经过检查合格后流入下工序进行装配。

（4）部件组装工序。分别在不同的工装台位进行各零部件的装配、焊接、矫正等工作。其中左右侧壁装配和后间壁使用柔性组装平台进行组装，各零部件按要求装配完成后，进入总组装工序。

（5）司机室总组装。完成工艺划分的4大配件的组装、焊接、打磨、矫正等工作，最后进行总组装及焊接。外部焊缝打磨圆滑，可达部位全数煤油渗漏。

（6）产品检查。产品完工后按照检查计划进行工人自检、中检检查，检查合格后作好各项记录，再提交检察员进行检查，检查合格后方可流入下工序。

3 组焊操作方法

3.1左右侧墙组焊操作法

左右侧墙外形及主要控制尺寸。组焊技术要求有：1、各立柱组焊后校直;2、窗框按样板检查，對角线≤1mm;3、门框四角焊缝打磨圆滑，对角线≤2mm;4、外蒙皮平面度≤3mm/m2;5、内装面焊缝磨平。

左右侧墙在实际生产过程中，首先装焊调修各立柱和横梁，其中弧形前侧立柱采用4块板拼焊而成，焊接要注意刚性固定后采用对称焊接，控制焊接变形。其次是侧墙骨架的装配，该步骤在柔性平台上完成，焊后需要矫平，平面度不大于2mm/m2。最后组装蒙皮，蒙皮焊接需要注意：1、窗框、门框四周满焊;2、后边、下边满焊;3、前边、上边先点焊，总成时再满焊。有利于控制侧墙的整体焊接变形，减少矫正的时间。蒙皮焊后需要采用点状火焰加热矫正，平面度不大于2mm/m2。火焰矫正参数见表3，完成的左右侧墙待总组装。

3.2 前墙组焊操作法

两只司机室钢结构的前墙是相同的，外形尺寸总宽2720，总高2085，其结构及见图6。前墙骨架装配需要注意：1、刮雨器底板打磨坡口;窗框上边梁、两侧边梁打磨坡口;2、窗框平面度≤1;窗框对角线≤2;3、防撞柱：后盖板待防撞柱与蒙皮焊接后再装;

可以看出，前墙骨架采用双曲面设计结构，为此我们设计制作了前墙组焊工装，先在柔性平台上装焊好防撞柱和前窗框，确保窗框长度2050+2，高950+2的尺寸。然后在前墙工装上完成骨架的装焊以及蒙皮的装焊工作。

3顶盖组焊操作法

顶盖结构复杂，蒙皮为双曲面结构，顶部有进出风口和空调安装座，内部有风道组成、设备安装架、头灯安装座、喇叭箱等。

一是装焊空调安装架，要注意控制侧梁的角度，用角度样板检测。

二是装焊后间壁，侧梁角度与空调安装架角度要一致，宽度尺寸2720-2mm。两部件均在柔性平台上组焊完成后在自制的顶盖组焊工装上骨架总装焊，总装时注意2个不锈钢喇叭箱的位置左右对称，高度要控制在公差范围内。头灯座在骨架总装时在工装上组焊，注意与顶盖中心对齐。

三是蒙皮的拼焊。为降低生产成本，节约模具采购费用，顶蒙皮的双曲面成型采用分块手工压制的方法，对操作人员要求较高。同时要保证头灯部位蒙皮双曲面与头灯玻璃双曲面吻合、风喇叭箱与蒙皮连接处满焊。蒙皮焊后打磨平滑，各分块间圆滑过渡。然后煤油测漏，测漏焊补反复至少3次直至焊缝不漏。顶盖的测漏试验是整个司机室的防雨漏水的关键。

由于顶盖蒙皮焊接量大，蒙皮的变形量也大，形状特殊矫正困难，故采用刚性固定法来控制焊接变形：组焊前，分别在图示蒙皮的外侧和内侧增加工艺筋，以增强薄板蒙皮的刚性，待焊后冷却至常温，组织结构定型后拆除外部工艺筋，打磨平固定焊点。

四是顶盖总组装。将顶盖骨架从工装上脱离，倒置在平台上，在骨架内部依次组装风道、集水槽、落水管、空调滤网安装座、设备安装架等，安装时注意矫平设备安装架，平面度控制在2mm/m2内。

4 司机室总组焊

司机室总组装在平台上放地样，画出司机室底部外形及对角线，然后点焊定位板和定位块，以控制总组装尺寸，保证与车架配合精度。

一是吊装左右侧墙，底部点焊固定在地样的相应位置，利用调节螺杆支撑调节侧墙的垂直度。

二是吊装前墙，前墙底部点焊固定在地样的相应位置，两侧与调节垂直的侧墙连接，确保外表圆滑过渡，控制宽度尺寸2723mm。

三是吊装后间壁，Ⅰ端司机室吊装中门后间壁，Ⅱ端司机室吊装2侧门后间壁，控制宽度尺寸2723mm、及长度尺寸2060mm、对角线差不大于2mm。上端面平整。

四是吊装顶盖，Ⅰ端司机室吊装有天线座的顶盖，Ⅱ端司机室吊装无天线座的顶盖，顶盖四周与个墙体连接平整圆滑过渡。控制高低尺寸2558.5mm，复测与前墙连接的前窗高度尺寸950+2mm。

五是总组装，焊接前对侧门、前窗框增加工艺筋支撑，防止总组焊过程中产生过大焊接变形，以确保门框和窗框的尺寸精度，待焊后冷却至常温拆除后。外部焊缝打磨圆滑，可达部位全数煤油渗漏。

5 结束语

本文总结提出的泰国机车司机室钢结构生产方法都是在生产中遇到的实际问题以及行之有效的解决方案。这些方法的总结是通过从试制到批量生产的不断改进中得出的先进经验，通过合理的部件划分、工装的制作，工人的劳动强度有了很大的降低，减少了二次装焊的过程和工作量，使泰国机车司机室的生产效率在有限的操作人工的情况下从15天一台提升到4天一台。同时，组焊质量得到了极大的提升，产品的一次交检合格率达到了95%以上。

参考文献

1 冷作钣金工--北京：中国劳动社会保障出版社，2005

2 冷作工技师培训教材M.机械工业出版社.

作者简介：顾欢（1990.11——），男，2016年毕业于河海大学，本科，中车戚墅堰机车有限公司机车制造公司，冷作钣金工高级技师

杨善忠（1977.11---）1977.11男中车戚墅堰机车有限公司电焊工技师

龚欢（1992.10—），女，毕业于2010年常州高等职业技术学院，中专，中车戚墅堰机车有限公司机车制造公司，电焊工技师。