鐵路貨車制造中柔性工藝裝備的研究與開發(fā)

崔紅利

摘 要：柔性工裝的應(yīng)用能夠很好的提高鐵路貨車產(chǎn)品制造的生產(chǎn)效率，本文主要闡述了工裝柔性化的一些關(guān)鍵技術(shù)，并且介紹了柔性工裝的基本原理、柔性工裝的結(jié)構(gòu)體以及鐵路工裝的柔性化。

關(guān)鍵詞：鐵路貨車；柔性化；工藝裝備

中圖分類號(hào)：U270.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）13-0067-01

1 柔性工裝的基礎(chǔ)原理

中國鐵路貨車制造，鐵路貨車的柔性工裝，它能夠?qū)崿F(xiàn)一套工裝設(shè)備就樂意滿足不同型號(hào)車輛組對的要求。柔性化基礎(chǔ)工作平臺(tái)、柔性化定位模塊、柔性化夾緊模塊這三大模塊組成了一般的柔性工裝。除此之外還具有一些其它的輔助類部件。在工裝的組對加工過程中，這些模塊都具有柔性，不僅能夠在長度上、寬度上還能夠在高度上進(jìn)行快速的調(diào)整，使得組裝后的工裝能夠適應(yīng)不同型號(hào)的工作，發(fā)揮到不同的作用。柔性工裝的基本原理就是根據(jù)不同的需要以及為滿足特定的工件加工任務(wù)將不同類型的組件按照有序的方式組裝在一起，使之形成特定的工裝組合，能夠使得組件能夠科學(xué)有序的管理。

2 柔性工裝的結(jié)構(gòu)體

隨著社會(huì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，為追求更高新科技，柔性工裝也在不斷的發(fā)展，走向了時(shí)代的前沿，它將成組技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)控技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)的工藝引進(jìn)到了工裝設(shè)計(jì)、制造等等各個(gè)環(huán)節(jié)。

（1）列陣式POGO柱結(jié)構(gòu)：在鐵路貨車制造中列陣式POGO柱結(jié)構(gòu)有著一定的應(yīng)用需求，它主要是由一定數(shù)量的平行陣列布局的POGO柱而成，POGO柱能夠精確的調(diào)整和控制支撐結(jié)構(gòu)，對于鐵路貨車的制造正是要求精確的調(diào)整與控制，所以這種結(jié)構(gòu)的柔性工裝能夠很好的實(shí)現(xiàn)鐵路貨車制造過程中大型產(chǎn)品的對接，使得鐵路貨車制造的更加精確。（2）大尺寸三坐標(biāo)立式支撐結(jié)構(gòu)：鐵路貨車車體的制作很適合這種大尺寸三坐標(biāo)立式支撐結(jié)構(gòu)，由于該結(jié)構(gòu)本身很好的剛性，能夠承受來自X、Y、Z三方向的超大負(fù)載，并且還能夠根據(jù)鐵路貨車車體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的布局，能夠很好的完成鐵路貨車車體的制造。（3）庫式伸縮結(jié)構(gòu)：鐵路貨車制造中整體比較適合在庫式伸縮結(jié)構(gòu)中進(jìn)行，由于庫式伸縮結(jié)構(gòu)所組成的柔性工裝的主體結(jié)構(gòu)是由很多正交布局的伸縮組成，它可以一次性進(jìn)行水平面內(nèi)的外形尺寸調(diào)整，這種結(jié)構(gòu)不僅能夠滿足鐵路貨車制造中產(chǎn)品對工裝的柔性化要求，這就為鐵路貨車制造節(jié)約了廠房資源，使得在制造成本上得以節(jié)約。該結(jié)構(gòu)還適合鐵路貨車制造中的端墻和側(cè)墻部件的制造，庫式伸縮結(jié)構(gòu)為鐵路貨車制造中柔性工裝發(fā)展做出了進(jìn)一步的發(fā)展。

3 鐵路貨車的工裝柔性化

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的日益更新，市場競爭的日趨激烈，鐵路貨車的多樣化成為了鐵路貨運(yùn)的主流趨勢，要快速的融入到這一趨勢之中，就應(yīng)用低成本實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)的貨車實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)產(chǎn)。這樣之后的結(jié)果就是以鐵路貨車制造工裝的柔性化程度成為直接影響鐵路貨車制造水平的關(guān)鍵因素。

3.1 定位單元的柔性化

定位單元：車輛裝備制造的外形特征和產(chǎn)品的質(zhì)量是由工裝系統(tǒng)的定位單元所確保。傳統(tǒng)的剛性定位單元產(chǎn)品局部外形一致的結(jié)構(gòu)形式。這樣做的目的主要是為了保證定位的精確性?，F(xiàn)如今的鐵路貨車制造的定位單元柔性化能夠很好的各類產(chǎn)品轉(zhuǎn)型時(shí)定位平臺(tái)的調(diào)整，為鐵路貨車的產(chǎn)品轉(zhuǎn)型做出巨大貢獻(xiàn)。

3.2 夾緊單元的柔性化

夾緊單元：為了保證鐵路焊接和鉚接等科技工藝的正常進(jìn)行以及生產(chǎn)質(zhì)量，夾緊單元起著非常大的作用，它能夠?yàn)檐囕v的制造提供動(dòng)力的來源，能夠很好的實(shí)現(xiàn)裝配體之間的緊密銜接。鐵路車輛制造中的夾緊單元發(fā)揮著重中之重的作用，由于鐵路車輛的大部分組成部件都是由梁件以及板材之間的焊接。為了提高鐵路貨車制造的質(zhì)量以及精確度，這就需要夾緊單元具有很好的精確度，這樣才能夠保證鐵路車輛制造的焊接的質(zhì)量。對工件形狀變化時(shí)的適應(yīng)性以及輸出力的可調(diào)性是夾緊單元柔性化的主要功能。由于鐵路貨車制造正需要對不同的車型制造生產(chǎn)出不同的零部件，所以鐵路貨車制造急需夾緊單元的柔性化研究。這樣就應(yīng)該對夾緊單元進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，可以從不同型號(hào)的夾緊以及夾緊手臂間的機(jī)械接口方面下手，來實(shí)現(xiàn)鐵路貨車夾緊單元的柔性化設(shè)計(jì)。

3.3 基礎(chǔ)平臺(tái)的柔性化

基礎(chǔ)平臺(tái)：鐵路車輛的裝配備需要一個(gè)制造平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)就是鐵路制造的基礎(chǔ)平臺(tái)，基礎(chǔ)平臺(tái)中含有一些支撐件和一些基礎(chǔ)件。傳統(tǒng)的鐵路貨車制造需要大量的工人體力消耗，這樣的形式已經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。為此出現(xiàn)了能夠減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度的可伸縮式平臺(tái)結(jié)構(gòu)，這樣做不僅能夠減少占地的面積還能夠根據(jù)題錄貨車車型的不同隨時(shí)的調(diào)整空間的布局，這就為鐵路貨車的制造形成了巨大的便利條件，基礎(chǔ)平臺(tái)的柔性化為鐵路貨車制造提供了前所未有的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]陳雷.推進(jìn)設(shè)計(jì)工藝有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)精益制造模式，全面提升鐵路貨車設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平[Z].2007.

[2]吳啟迪，嚴(yán)微，張浩.柔性制造自動(dòng)化的原理與實(shí)踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，1997.

[3]田威，廖文和，于連友，等.鐵路貨車制造中柔性工藝裝備的研究與開發(fā)[J].中國機(jī)械工程，2007（7）：874-877.

[4]孫玲玲.組合夾具管理及輔助設(shè)計(jì)的研究與系統(tǒng)開發(fā)[D].大連：大連交通大學(xué)，2004.