地鐵某項(xiàng)目典型裝配問題工藝分析

董智慧 楊鵬飛

武漢中車株機(jī)軌道交通裝備有限公司

一、概述

軌道交通市場(chǎng)近年來(lái)不斷發(fā)展壯大，個(gè)性化設(shè)計(jì)的市場(chǎng)需求越來(lái)越高，高顏值車輛愈發(fā)受用戶喜愛，對(duì)于乘客界面的車輛內(nèi)飾要求也越來(lái)越高，內(nèi)飾組裝逐步從實(shí)現(xiàn)功能需求向顏值功能一體化方向靠近，故此對(duì)于內(nèi)飾組裝工藝要求也逐步提高，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析解決裝配誤差，提高產(chǎn)品外觀質(zhì)量勢(shì)在必行。

二、地鐵項(xiàng)目典型用戶界面布局

圖1 某地鐵項(xiàng)目用戶界面布局圖

圖1顯示了地鐵某項(xiàng)目用戶界面內(nèi)部效果。面向用戶界面的內(nèi)飾結(jié)構(gòu)主要有不銹鋼表面座椅、增加舒適感的電加熱器裝置、空調(diào)送風(fēng)裝置、符合人體工學(xué)設(shè)計(jì)理念的屏風(fēng)扶手及中間扶手及提高用戶感觀的LCD顯示屏、報(bào)站動(dòng)態(tài)地圖及背亮廣告框等組成。

三、內(nèi)飾組裝典型裝配問題工藝分析

（一）側(cè)墻及LCD顯示屏安裝

為提高乘車舒適性，特將LCD顯示屏由原有14寸提高至21寸，優(yōu)化用戶感觀，因此側(cè)墻安裝開孔也相應(yīng)擴(kuò)大。某項(xiàng)目LCD安裝完成后，LCD底部與側(cè)墻表面產(chǎn)生5-8mm縫隙（如圖2）。經(jīng)核查，一體式側(cè)墻在面板粘貼過程中存在誤差，同時(shí)側(cè)墻LCD安裝區(qū)域骨架未考慮強(qiáng)度增加加強(qiáng)筋（如圖3），LCD安裝固定螺栓擰緊力較低，不能減小LCD與側(cè)墻縫隙，LCD背板本身存在1mm直線度誤差（如圖4），導(dǎo)致問題發(fā)生。

圖3 側(cè)墻背部示意

圖4 LCD自身誤差

根據(jù)以上問題分析過程，通過三維模擬計(jì)算，通過側(cè)墻面板LCD區(qū)域增加30＊15mm矩形鋁型材補(bǔ)強(qiáng)，可有效彌補(bǔ)此處縫隙產(chǎn)生（如圖5）。

圖5 側(cè)墻整改示意圖

根據(jù)整改圖紙要求，組織整改驗(yàn)證首先將背部防寒棉30mm寬的位置裁剪清理干凈，對(duì)加強(qiáng)表面打磨處理，避開LCD安裝孔，將加強(qiáng)矩形鋁型材用結(jié)構(gòu)膠1893粘接固定圖紙所示位置，后在如圖4所示在墻板150mm位置鉆3個(gè)φ4.2的孔，利用φ4＊10鉚釘鉚接緊固，表面涂抹膩?zhàn)?，噴涂油漆處理。整改后，縫隙有效控制在1mm以內(nèi)（如圖6），整改措施有效。

圖6 整改后效果圖

（二）門立柱罩安裝

首節(jié)車門立柱罩裝車后，發(fā)現(xiàn)扶手安裝位置拉拽后產(chǎn)生輕微變形，存在后期長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)中扶手脫落風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)核查圖紙，內(nèi)部補(bǔ)強(qiáng)板采用4mm鋼板制作，首列車補(bǔ)強(qiáng)板采用4mm鋼板折彎制作，門立柱主體為鋁型材，兩者使用結(jié)構(gòu)膠TS828粘接在一起（如圖7）。

圖7 門立柱罩組裝示意

問題發(fā)生后，立即對(duì)立柱扶手的受力要求與其他地鐵項(xiàng)目進(jìn)行了統(tǒng)一，對(duì)比原受力要求有所提高，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)建議補(bǔ)強(qiáng)采用6mm鋁板拼焊加折彎制作，與門立柱的鋁型材主體焊接在一起。

根據(jù)DIN EN 12663《鐵道車輛車體結(jié)構(gòu)要求》規(guī)定，扶手結(jié)構(gòu)各個(gè)部件應(yīng)在各個(gè)工況的載荷綜合作用下，材料許用應(yīng)力與計(jì)算等效應(yīng)力之比應(yīng)不小于DIN EN 12663第3.4.2節(jié)中規(guī)定的安全系數(shù)S(規(guī)定中若材料的屈服應(yīng)力作為許用應(yīng)力值，取S1為1.15，若用材料的抗拉強(qiáng)度作為許用應(yīng)力值，取S2為1.5)。即：

σc為計(jì)算等效應(yīng)力。

根據(jù)需求在1300N/m均布力+900N集中力載荷工況下對(duì)扶手、門立柱罩、補(bǔ)強(qiáng)進(jìn)行應(yīng)力分析，應(yīng)力分布見圖8、9、10。扶手各部件等效應(yīng)力詳見表1.

圖8 扶手應(yīng)力分布圖

圖9 罩板應(yīng)力分布圖

扶手的最大應(yīng)力為146.28MPa罩板的最大應(yīng)力為63.74MPa

圖10 補(bǔ)強(qiáng)骨架應(yīng)力分布圖

補(bǔ)強(qiáng)骨架的最大應(yīng)力為188.27MPa

表1 扶手各部件等效應(yīng)力表

根據(jù)對(duì)扶手的有限元分析可得出以下結(jié)論：

在給定工況下，門立柱主要部件的安全系數(shù)高于S1和S2，結(jié)構(gòu)安全，無(wú)失效風(fēng)險(xiǎn)。后續(xù)實(shí)物驗(yàn)證扶手拉拽無(wú)變形風(fēng)險(xiǎn)。

四、內(nèi)飾組裝過程質(zhì)量控制

針對(duì)個(gè)性化內(nèi)飾需求，對(duì)于每處裝配問題，工藝質(zhì)量人員需利用PDCA循環(huán)法則分析處理，從問題發(fā)生源頭分析，制定整改措施，組織實(shí)施驗(yàn)證，對(duì)于未解決問題，應(yīng)提交給下一個(gè)PDCA循環(huán)中去解決，周而復(fù)始、階梯上升，同時(shí)針對(duì)各項(xiàng)組裝過程，嚴(yán)格執(zhí)行過程質(zhì)量三檢控制機(jī)制，確保各項(xiàng)組裝均滿足設(shè)計(jì)和客戶要求，為地鐵業(yè)主制造優(yōu)質(zhì)車輛。

五、總結(jié)

為積極響應(yīng)市場(chǎng)、用戶需求，秉承“始于顏值、成于細(xì)節(jié)、終于品質(zhì)”的理念，通過分析解決裝配過程中問題發(fā)生的根本原因，做好產(chǎn)品組裝過程中的質(zhì)量控制，提升產(chǎn)品顏值同時(shí)加強(qiáng)了產(chǎn)品質(zhì)量控制，提高客戶滿意度，促進(jìn)產(chǎn)品市場(chǎng)占有率提升。同時(shí)組裝過程中的典型問題分析也對(duì)后續(xù)項(xiàng)目相似結(jié)構(gòu)提供參考建議。