澳大利亞鋼梁車(chē)箱型中梁傾斜控制

甘俊林 白代文 楊中偉 柳靖宇 陳德毅

摘 要：通過(guò)對(duì)澳大利亞N66鋼梁車(chē)中梁的組裝順序、質(zhì)量、焊接進(jìn)行調(diào)查與分析，針對(duì)中梁完成后腹板傾斜大，增加了下工序底架組對(duì)操作難度，出現(xiàn)中梁腹板與大橫梁腹板間隙大，需要調(diào)修并工作量大、影響車(chē)體寬度公差，成為制約生產(chǎn)的瓶頸工序的情況，提出在中梁下蓋板、隔板、腹板、上蓋板組對(duì)班組來(lái)控制箱型中梁的傾斜變形，減輕了下工序勞動(dòng)強(qiáng)度，提高整車(chē)生產(chǎn)效率，滿(mǎn)足精益生產(chǎn)要求。

關(guān)鍵詞：N66合梁;下蓋板;腹板;上蓋板

一、中梁結(jié)構(gòu)

N66中梁為全鋼焊接整體承載結(jié)構(gòu)，主要由下蓋板、隔板、腹板、上蓋板等組成。如圖示：

本文通過(guò)N66組對(duì)的工裝結(jié)構(gòu)、組焊工藝進(jìn)行調(diào)查與分析，針對(duì)中梁腹板產(chǎn)生傾斜，影響下工序底架組對(duì)大橫梁工序操作難度（間隙較大、平面度），出現(xiàn)此情況后影響大橫梁進(jìn)行配切、打磨、車(chē)寬、調(diào)修工作量大，成為制約生產(chǎn)的瓶頸工序，提出組焊下蓋板工藝優(yōu)化，腹板（1）（2）繞度相同并均勻，上蓋板組焊工藝，中梁合梁工藝優(yōu)化，通過(guò)工藝優(yōu)化保腹板的傾斜度。

二、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

21年生產(chǎn)類(lèi)似的箱型梁車(chē)型約600輛中梁傾斜慣性質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析記錄，因中梁傾斜嚴(yán)重影響現(xiàn)車(chē)體底架線(xiàn)生產(chǎn)效率與返修率。箱型中梁結(jié)構(gòu)不同變形也不相同，澳大利亞5關(guān)節(jié)車(chē)中梁傾斜度在3到15mm，澳大利亞N76集裝箱平車(chē)傾斜一般在3到12mm左右，澳大利亞鋼梁車(chē)N69 N68中梁的傾斜度控制在3到10mm，超出了工藝規(guī)定的范圍最大不超過(guò)6mm，需要調(diào)修與返修量大。

下蓋板組焊

N66下蓋板長(zhǎng)度約23.5m，下蓋板高度差在405mm，最寬為780mm，由下蓋板1、下蓋板2、下蓋板3組成，放在平臺(tái)上點(diǎn)焊后進(jìn)行焊接，出現(xiàn)旁彎超出工藝要求，進(jìn)行返修。

1.中梁腹板組焊

中梁腹板由1位腹板與2位腹板組成，長(zhǎng)度約23.5m，腹板寬度為800mm，由腹板（1）（2）（3）（4）（5）（6）組成。在裝配時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)腹板的繞度偏差，焊接后出現(xiàn)繞度不均勻，（1）（2）位腹板繞度不匹配，導(dǎo)致焊接完成后返修。

2.合梁工藝流程

將下蓋板吊入胎型，畫(huà)出中心線(xiàn)與隔板線(xiàn)，用直角尺組對(duì)隔板，腹板中心線(xiàn)與下蓋板對(duì)正，并進(jìn)行下蓋板與腹板的嚴(yán)縫，直到組裝完成。

3.上蓋板組對(duì)工藝

上蓋板（1）（2）（3）吊入平臺(tái)上，調(diào)整上蓋板的直線(xiàn)度后進(jìn)行定位焊，定位完成后采用埋弧焊進(jìn)行雙面焊接，完成后切掉引弧板，打磨接頭，進(jìn)行探傷后交出。

三、原因分析及改進(jìn)方案

1.原因分析

通過(guò)對(duì)原N66中梁交出的變形原因分析：

1）下蓋板的變形。

下蓋板約23.5m，易出現(xiàn)旁彎，下蓋板（1）數(shù)控切割后在進(jìn)行矯平時(shí)會(huì)出現(xiàn)旁彎。下蓋板上有兩個(gè)折彎角度，折彎線(xiàn)出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致折彎后工件對(duì)角線(xiàn)偏差影響組對(duì)時(shí)間隙，間隙大小影響焊接應(yīng)力不同導(dǎo)致下蓋板變形大。

2）中梁腹板的繞度

腹板預(yù)制繞度40mm，腹板2、腹板3板自帶一定繞度，在組對(duì)時(shí)為了控制繞度均勻性與預(yù)制高度，對(duì)接焊縫常出間隙不一致，導(dǎo)致焊接層數(shù)道數(shù)不同，由于焊接本身就是一個(gè)不均勻的加熱，所以焊接后的變形量不同，導(dǎo)致腹板的繞度不同，影響中梁合梁的變形量。

3）合梁時(shí)腹板的匹配

合梁時(shí)下蓋板吊入胎型，先組對(duì)隔板，將腹板（1）（2）分別吊入下蓋板上，腹板的繞度不同影響到中梁傾斜度大小，假如腹板（1）（2）繞度不一致，出現(xiàn)下蓋板與腹板連接位置出現(xiàn)間隙，嚴(yán)縫時(shí)下蓋板與腹板貼合，下蓋板就會(huì)不水平，下蓋板上的隔板就會(huì)產(chǎn)生傾斜，腹板與隔板定位焊完成后，腹板也產(chǎn)生了傾斜，所以腹板（1）（2）的繞度直接影響到中梁的傾斜度。

4）上蓋板的直線(xiàn)度

上蓋板組對(duì)時(shí)上蓋板直線(xiàn)度也與中梁的傾斜度息息相關(guān)，組對(duì)時(shí)保證中梁腹板與上蓋板兩側(cè)的搭量相等，當(dāng)上蓋板有旁彎就會(huì)導(dǎo)致水平中梁，被強(qiáng)制產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力組對(duì)，使中梁產(chǎn)生傾斜。

2.改進(jìn)方案

1、采用胎型長(zhǎng)度約24m的平臺(tái)，進(jìn)行正裝組對(duì)，在兩端心盤(pán)與沖擊座位置提前作一個(gè)405mm的高度差平臺(tái)，在平臺(tái)上畫(huà)一條基準(zhǔn)線(xiàn)為24m，使下蓋板時(shí)中心線(xiàn)與基準(zhǔn)線(xiàn)相重合，在下蓋板（1）（2）（3）位置加上兩個(gè)定位擋，用于控制下蓋板時(shí)直線(xiàn)度，旁彎大于3mm進(jìn)行調(diào)修。調(diào)整直線(xiàn)度符合要求后進(jìn)行定位焊，再次檢查下蓋板與定位擋穩(wěn)合后進(jìn)行定位焊，當(dāng)板厚18mm采用多層焊接第一層與第二層采用二氧化碳焊接，蓋面層采用埋弧焊進(jìn)行焊接。

2、提前預(yù)制一個(gè)長(zhǎng)度為24mx4m平臺(tái)，組對(duì)腹板（1）（2），腹板變節(jié)面高度差為108mm，技術(shù)要求中梁交出繞度為24-30mm，在組對(duì)時(shí)候預(yù)制繞度為40mm左右。畫(huà)出2條間距為40mm直線(xiàn)為定位的基準(zhǔn)線(xiàn)，檢查來(lái)料的繞度合格后進(jìn)行拼接。腹板（1）（2）繞度均勻相等后定位點(diǎn)焊。采用埋弧焊進(jìn)行雙面焊接，在焊接胎位加上一個(gè)繞度檢查定位擋用于測(cè)量焊接完成繞度，并做好測(cè)量腹板繞度記錄，便于下工序組焊。

3合梁組對(duì)

1）將中梁下蓋板吊入合梁胎型，心盤(pán)位置緊靠胎型的定位擋，用定位卡緊裝置固定下蓋板的心盤(pán)位置，檢查定位擋與下蓋板間隙和下蓋板旁彎。若旁彎小于3mm即可進(jìn)行隔板組裝，大于3mm就要采取火焰矯正，矯直后進(jìn)行下一步。

2）畫(huà)出下蓋板中心線(xiàn)，隔板的長(zhǎng)度定位線(xiàn)，采用直角尺畫(huà)出隔板的中心線(xiàn)。組對(duì)時(shí)，使隔板中心與下蓋板中心重合并垂直后進(jìn)行定位點(diǎn)焊。

3）將1、2位腹板分別吊入胎型，調(diào)整腹板中心與下蓋板中心重合后，從中間往兩端進(jìn)行定位點(diǎn)焊。先點(diǎn)下蓋板與腹板的平角焊，再點(diǎn)隔板與腹板的立焊，同樣的方法直到定位焊完成。

4）吊出胎膜進(jìn)行中梁內(nèi)部焊接，采用多人由內(nèi)而外同時(shí)從中間向兩端焊接。

5）焊接完成后中梁進(jìn)行清理打磨、磁粉探傷、油漆，吊入下工序組對(duì)上蓋板。

4上蓋板組對(duì)

上蓋板（1）（2）（3）吊入平臺(tái)上，調(diào)整上蓋板的直線(xiàn)度后進(jìn)行定位焊，定位完成后采用埋弧焊進(jìn)行雙面焊接，完成后切掉引弧板，打磨接頭，進(jìn)行探傷后交出。

將焊接完成的中梁吊入胎膜中進(jìn)行組對(duì)上蓋板，將心盤(pán)位置完全與胎膜嚴(yán)絲合縫并用夾具固定，檢查上蓋板焊接完成后直線(xiàn)度小于3mm進(jìn)行組對(duì)，調(diào)整上蓋板中心與中梁中心重合，控制上蓋板與腹板兩邊的達(dá)量?jī)蛇呄嗤?，上蓋板處于水平位置進(jìn)行點(diǎn)焊直到完成。先畫(huà)出上蓋板橫向中心線(xiàn)，使上蓋板橫向中心與中梁中心重合后，調(diào)整左右間距相等和水平后進(jìn)行定位點(diǎn)焊，點(diǎn)焊完成后吊入下工序進(jìn)行焊接。

四、方案實(shí)施后效果

該方案實(shí)施是公司以裝備保工藝、以工藝保質(zhì)量的具體實(shí)施，中梁工裝改造后投入到批量生產(chǎn)當(dāng)中。經(jīng)過(guò)后期的76輛招標(biāo)N66車(chē)批量生產(chǎn)證明，該工藝改善保證了N66中梁制作質(zhì)量符合工藝要求，中梁應(yīng)旁彎、繞度、傾斜出現(xiàn)超差矯正僅4臺(tái)比率約6%。比原先58.75%有了明顯的降低，大大提高了N66車(chē)的生產(chǎn)效率及外觀(guān)質(zhì)量，同時(shí)減輕了作為瓶頸工序底架組對(duì)的操作難度，減輕員工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，滿(mǎn)足精益生產(chǎn)要求。

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