250KM標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組車體制造工藝的細(xì)節(jié)優(yōu)化

寧兵敬,孫克安

（中車唐山機(jī)車車輛有限公司鋁合金廠,河北 唐山 063035）

1 引言

在我國(guó)高鐵動(dòng)車鋁合金車體制造工序，側(cè)墻加工后需要進(jìn)行焊縫余高的打磨工作，根據(jù)工藝要求，打磨前必須進(jìn)行劃線操作以便將打磨范圍限制在在焊縫兩側(cè)50mm的區(qū)域內(nèi)。整個(gè)側(cè)墻需要畫8條約22米長(zhǎng)的線條。在以往的生產(chǎn)過(guò)程中一直采用操作人員利用2米平尺通過(guò)手工劃線的方式完成，或者利用一個(gè)2米長(zhǎng)的的簡(jiǎn)易樣板進(jìn)行劃線操作。其缺點(diǎn)是：（1）效率低下；（2）勞動(dòng)強(qiáng)度大；（3）人力浪費(fèi)；（4）劃線精度差；（5）跨越側(cè)墻窗口困難。由于上述問(wèn)題的存在，給我們提出了攻關(guān)優(yōu)化的課題。

1.1 平尺及簡(jiǎn)易工裝劃線的方式

目前所有車型的側(cè)墻劃線工作，全部由劃線人員手工操作完成，使用的工具是劃線筆和2米平尺，具體操作過(guò)程如下：整個(gè)側(cè)墻共8條22米長(zhǎng)的線條。在畫側(cè)墻兩側(cè)的焊縫時(shí)，操作者站在地上，面向側(cè)墻操作；在畫中間兩道焊縫時(shí)，操作者需要蹲在側(cè)墻上面進(jìn)行。整個(gè)側(cè)墻的8條直線由多個(gè)2米長(zhǎng)的線段拼接而成。 操作人員利用平直的鋁條制作了簡(jiǎn)易的樣板來(lái)進(jìn)行劃線操作，劃線樣板為一個(gè)長(zhǎng)方形框架，對(duì)邊尺寸分別為2m和100mm，框架上面有便于握手的把手，使用的時(shí)候?qū)影宸胖迷诤缚p上面，焊縫居中，這樣可以一次畫出2條相距100mm、互相平行、長(zhǎng)度為2米的線條，仍然由多段拼接成22米長(zhǎng)度的直線。

1.2 平尺及簡(jiǎn)易工裝劃線方式的缺點(diǎn)

（1）效率低：雖然每次能夠同時(shí)畫出兩條線段，但是由于使用不便，整個(gè)側(cè)墻仍然需要大約30分鐘完成劃線工作。

（2）勞動(dòng)強(qiáng)度更大：仍然采用兩邊站立中間蹲坐的方式完成劃線，而且樣板體積較大，分量較重更增加了體力的消耗。

（3）劃線精度差：多段拼接的方式仍然使劃線精度得不到保證，線條不連貫且樣板存在磨損和變形導(dǎo)致劃線出現(xiàn)誤差。

（4）自制樣板屬于非標(biāo)準(zhǔn)量具，原則上現(xiàn)場(chǎng)禁止使用。

（5）人力消耗仍然沒(méi)有解決。

（6）側(cè)墻窗口部位的劃線操作仍然困難，線條接續(xù)不便且精度較差。

2 成果的內(nèi)涵

2.1 為了改進(jìn)側(cè)墻整體劃線的效率提升，我們需要實(shí)現(xiàn)以下的功能

大幅度的提高劃線效率，避免使用手工平尺及簡(jiǎn)易樣板的繁瑣操作。

大幅度降低勞動(dòng)強(qiáng)度，降低操作人員的體力消耗。

降低人工成本的消耗，實(shí)現(xiàn)單人快速操作。

提高劃線精度，保證距離焊縫50mm尺寸的精度以及線條的流暢美觀。

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跨越窗口劃線的操作，降低操作難度。

結(jié)構(gòu)不能過(guò)于復(fù)雜，制造成本要低。

3 成果的主要做法

3.1 側(cè)墻表面自動(dòng)劃線裝置的構(gòu)成

（1）橫梁部分是劃線裝置的主體，固定于走行裝置之上，其上安裝4組筆架。橫梁長(zhǎng)度與側(cè)墻的寬度相當(dāng)，其本身利用側(cè)墻加工時(shí)切下的邊角料制成，特點(diǎn)是重量輕強(qiáng)度高而且屬于修舊利廢，成本可以有效降低。

（2）走行部分的作用是使劃線裝置在側(cè)墻上沿著縱向方向行走，由兩組4個(gè)滾輪組成，滾輪的軸承能夠保證裝置移動(dòng)的靈活性。下墻板一側(cè)的2個(gè)滾輪斷面形狀為凹陷圓弧狀，這種形狀能夠可靠地與側(cè)墻邊緣的墊板相接觸。

（3）筆架部分是該裝置的核心，實(shí)現(xiàn)劃線的功能，其結(jié)構(gòu)不但對(duì)劃線筆起到夾持作用，且能保證兩支筆的間距為100mm。彈簧的作用是使劃線筆在劃線過(guò)程中能夠順暢的跨越側(cè)墻表面的窗口孔洞和一些小的障礙。

在進(jìn)行劃線工作時(shí)，此劃線裝置放置在側(cè)墻表面的起始位置，由一名操作者站立在側(cè)墻下墻板一側(cè)，手持劃線裝置的橫梁，以正常步行速度由側(cè)墻一端走到另一端，即可完成整個(gè)側(cè)墻的8條22米長(zhǎng)的劃線工作。

4 成果的實(shí)施效果

經(jīng)過(guò)不斷的摸索和實(shí)踐，最終的自動(dòng)劃線裝置能夠做到整個(gè)劃線過(guò)程只耗費(fèi)60秒鐘，中途不需停頓和調(diào)整尺寸，而且劃線裝置能夠自動(dòng)跨越窗口孔洞并確保劃線尺寸的準(zhǔn)確。

（1）大幅度提高了劃線效率：?jiǎn)蝹€(gè)側(cè)墻劃線時(shí)間由過(guò)去的30-50min減少到60秒鐘，效率提升了30-50倍，而且避免了使用手工平尺及簡(jiǎn)易樣板的繁瑣操作。

（2）大幅度降低了勞動(dòng)強(qiáng)度：由手工蹲立劃線變?yōu)閯澗€裝置自動(dòng)劃線、人工扶持即可，大量減少體力消耗。

（3）降低了人工成本：實(shí)現(xiàn)了單人快速操作。

（4）提高了劃線精度：能夠保證100mm的尺寸間距，并且避免了手工劃線的多段拼接的誤差，所畫線條流暢美觀。

（5）實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)跨越窗口劃線的操作，降低了手工劃線的操作難度。

（6）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。

5 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)針對(duì)動(dòng)車組車體制造工序側(cè)墻打磨劃線環(huán)節(jié)所做的大量創(chuàng)新和優(yōu)化工作，我們梳理和積累了大量的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，這些創(chuàng)新對(duì)我公司的250KM標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組的生產(chǎn)起到了關(guān)鍵的推動(dòng)作用。整個(gè)車體制造工序的側(cè)墻打磨劃線的工作效率獲得了極大的提升，給公司和整個(gè)制造項(xiàng)目帶來(lái)的時(shí)間效益和工作條件的改善是顯著的，后期與工藝部門協(xié)同逐步優(yōu)化和固化了各工序的工藝標(biāo)準(zhǔn)和作業(yè)指導(dǎo)書，完善了技術(shù)文件和現(xiàn)場(chǎng)的操作規(guī)程。

[1]吳作偉,丁莉芬.動(dòng)車組車體結(jié)構(gòu)與車內(nèi)設(shè)備[M].北京:北京交通大學(xué)出版社,2012.

[2]商躍進(jìn).動(dòng)車組車輛構(gòu)造與設(shè)計(jì)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2009.