淺談軌道車輛制造的粘接工藝工作

張 浩

通號軌道車輛有限公司，湖南長沙 410100

隨著高速列車和城市輕軌的快速發(fā)展以及新材料大量應(yīng)用，粘接技術(shù)以其在節(jié)能、環(huán)保、安全以及新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品的開發(fā)中的不斷突破，已經(jīng)成為軌道車輛制造重要的工藝方法。粘接作為一個對形成的產(chǎn)品是否合格不易或不能經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行驗(yàn)證的特殊過程，要求全過程的質(zhì)量管理，需要工藝工程師進(jìn)行大量的粘接工藝工作來確保軌道車輛產(chǎn)品粘接的質(zhì)量。

1 粘接接頭的工藝性審查

設(shè)計(jì)工程師在拿到車輛設(shè)計(jì)任務(wù)后，進(jìn)行車輛設(shè)計(jì)、受力分析并出具受力分析報(bào)告，確定基材的表面處理方式[1]，并將粘接相關(guān)信息盡可能多地通過文件、圖紙等方式傳遞給工藝工程師，粘接接頭清單 （見表1） 是其中文件之一。

表1 粘接接頭清單

工藝工程師在獲得這些信息后，從幾何尺寸、運(yùn)動學(xué)和負(fù)載、材料、安全、人機(jī)工程、生產(chǎn)和裝配、控制和驗(yàn)證、運(yùn)輸和存儲、使用、維護(hù)、循環(huán)、成本、約定等13個方面[2]全面地評估，對粘接接頭的設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行工藝審查。對于一些信息不確定的粘接接頭，特別是評估為A1/A2等級[3]的粘接接頭 （見表2） ，需要評估其影響，必要時(shí)提出進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)證確保粘接接頭的可靠性。

表2 產(chǎn)品的粘接接頭等級劃分

2 確定粘接工藝方案

在對粘接接頭進(jìn)行了全面評估后，工藝工程師應(yīng)組織一個包括設(shè)計(jì)、工藝、質(zhì)量、采購等成員的粘接團(tuán)隊(duì)編制PFMEA表和控制計(jì)劃，設(shè)計(jì)粘接工藝方案并組織評審。在工藝方案中需從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測6個方面全面識別粘接工藝工作，并提出相關(guān)需求，如工藝驗(yàn)證需求、新增工裝設(shè)備需求、人員及培訓(xùn)需求等。工藝方案應(yīng)考慮影響粘接產(chǎn)品質(zhì)量的全過程，包括有：（1）基材、化學(xué)品、消耗品和工具的采購，包括明確化學(xué)品的運(yùn)輸條件、交貨要求、檢驗(yàn)方法等；（2） 原材料的收貨，包括來料檢查文件和清單，拒收條件，產(chǎn)品隔離等；（3） 基材、化學(xué)品、消耗品的儲存和廠內(nèi)運(yùn)輸，包括儲存地點(diǎn)、存儲條件、存儲標(biāo)識，明確內(nèi)部運(yùn)輸條件和運(yùn)輸條件等；（4） 確保粘接過程具有足夠大的工作場地并定制管理，考慮職業(yè)安全和環(huán)境保護(hù)；（5） 基材的表面處理，包括環(huán)境要求、處理方式、工藝參數(shù)、遮蔽方式、檢測方法、過程記錄、工序完工后的存儲和廠內(nèi)運(yùn)輸至下一工序；（6） 膠粘劑的準(zhǔn)備及施膠，包括工作記錄表、保護(hù)容器、施膠工具、施膠劑量、施膠時(shí)間、施膠保護(hù)等；（7） 連接和固定，包括需要的夾具、夾具的保養(yǎng)、膠層厚度控制、溢膠處理、現(xiàn)場保護(hù)等；（8） 膠的固化，包括固化條件、現(xiàn)場保護(hù)、夾具移除時(shí)間等；（9） 粘接件的存儲、廠內(nèi)運(yùn)輸和發(fā)貨，包括廠內(nèi)運(yùn)輸?shù)穆肪€和條件、存儲地點(diǎn)和條件、保護(hù)性措施、包裝標(biāo)簽、發(fā)貨技術(shù)要求等；（10） 剩余/過期化學(xué)品和不合格產(chǎn)品的處置，包括定期檢查方法、不合格品的處置區(qū)域和方法、修復(fù)方法、文件統(tǒng)計(jì)等；（11） 日常樣品的生產(chǎn)、測試和評估，包括測試計(jì)劃、生產(chǎn)伴隨樣品的制作、測試方法等。

3 編制工藝規(guī)程

工藝方案評審?fù)ㄟ^后，工藝工程師應(yīng)根據(jù)評審?fù)ㄟ^的方案進(jìn)行工藝驗(yàn)證和工藝試驗(yàn)，證明方案可以滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)的需求，并將條件標(biāo)準(zhǔn)化到作業(yè)指導(dǎo)書中。作業(yè)指導(dǎo)書應(yīng)全面規(guī)范粘接操作，遵循并覆蓋PFMEA、控制計(jì)劃以及工藝方案中所提出的項(xiàng)點(diǎn)。作業(yè)指導(dǎo)書應(yīng)遵循6C原則：正確的 （Correct） 、完整及易懂的 （Complete and Comprehensive） 、時(shí)效的 （Current） 、清晰的（Clear） 、審核和批準(zhǔn)過的 （Checked and approved） 、觸手可及的（Close at hand） 。同時(shí)，應(yīng)編制過程記錄表，來控制操作過程的溫度、時(shí)間、表面處理方式以及夾持和固化的條件是否滿足作業(yè)指導(dǎo)書要求[4]。按照DIN6701粘接質(zhì)量體系要求，根據(jù)安全等級的不同，對A1/A2等級的粘接接頭必須進(jìn)行伴隨試驗(yàn)，伴隨試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書也是工藝文件不可或缺的一環(huán)。

4 生產(chǎn)準(zhǔn)備

在正式生產(chǎn)前，工藝工程師應(yīng)根據(jù)工廠實(shí)際編制定置管理圖并確認(rèn)現(xiàn)場生產(chǎn)條件是否滿足生產(chǎn)需求；檢測所需設(shè)備功能是否滿足作業(yè)指導(dǎo)書要求；對粘接工人進(jìn)行培訓(xùn)以達(dá)到滿足粘接生產(chǎn)要求；結(jié)合實(shí)際情況編制工藝定額等相關(guān)文件。

5 生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)

粘接的質(zhì)量控制主要是在制造階段的控制，粘接過程中的人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等都應(yīng)全面控制，文件化記錄和痕跡化管理。工藝服務(wù)人員在生產(chǎn)現(xiàn)場，應(yīng)履行好自己的職責(zé)，包括現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)中的工藝問題；監(jiān)督現(xiàn)場操作嚴(yán)格按照工藝文件要求執(zhí)行；驗(yàn)證作業(yè)指導(dǎo)書、工藝定額等工藝文件的正確性，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。

6 總結(jié)和整頓

在生產(chǎn)結(jié)束后，工藝工程師應(yīng)及時(shí)做好總結(jié)，對工藝文件不適應(yīng)處進(jìn)行改版升級并歸檔；對工裝設(shè)備在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用進(jìn)行評估；對設(shè)計(jì)、工藝等可以改進(jìn)處提出意見?？偨Y(jié)文件經(jīng)過評審后按照評審意見開展后續(xù)改進(jìn)工作。

7 結(jié)語

粘接是一個特殊過程，需要一個質(zhì)量管理體系來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。粘接工藝工作是產(chǎn)品粘接質(zhì)量保證中很重要的一環(huán)，但只是其中的一部分，設(shè)計(jì)、工藝、質(zhì)量、采購、生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，將粘接質(zhì)量控制落到實(shí)處，才能體現(xiàn)粘接技術(shù)的優(yōu)越性。因此，建立完善的粘接質(zhì)量體系才是企業(yè)粘接技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展之道。

[1] 王紅軍，陳宏，竇磊，等. 軌道客車粘接體系的建立及運(yùn)用淺析[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017（36） .

[2] 鐵路車輛和其零部件的粘接. 第3部分：軌道車輛上粘接接頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證指南[S]. DIN6701-3-2015.

[3] 鐵路車輛和其零部件的粘接. 第2部分：制造商的資質(zhì)[S]. DIN6701-2-2015.

[4] 夏榮文. 城軌車輛貫通道頂板粘接的工藝設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[J].冶金叢刊，2016（11） .