(精品)装配工艺6.ppt

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1、第五章 货车制造 C70型敞车车体主要技术特点为全钢焊接结构，由底架、侧墙、端墙、车门等部件组成，车体主要材料采用屈服强度为450MPa的耐大气腐蚀钢。1该车载重70t，轴重23t，单车载重量比C64敞车增加10t，载重量提高了16.7%。2该车车辆换长为1.27，按5000t列车编组计算，车辆总长度为754m，比C64敞车减少52m，适合既有850m站场及线桥条件，在提高运能的前提下，可以节省大量的站场和线桥改造资金。同时，车体内长由C64敞车的12.5m提高到13m，扩大了车辆可适运货物的范围。3对底架结构进行了优化，车辆中部集载能力达到39吨，集载能力较C64型敞车提高了70%，可运输的

2、集载货物范围更广。C70型敞车与C64型敞车主要性能及尺寸对比如表5-1所示：表5-1 C70型敞车与C64型敞车主要性能及尺寸对比C70型敞车C64型敞车对比载重（t）7060增加10t自重（t）23.622.8增加0.8t容积（m3）7772增加5m3自重系数0.330.38减小0.05每延米重（t/m）6.696.25增加0.44t运营速度（km/h）120120相同车辆长度(mm)1397613430增加546mm车辆定距(mm)92108700增加510mm一、产品的工艺分析一、产品的工艺分析(一)产品结构工艺性分析 1零件制造的可能性 2部件装配的可能性：C70型敞车车体钢结构各部

3、件具有较强的垂直刚性且外形完整、规则，能比较方便地划分为独立的五大工艺部件，各工艺部件又能分成若干个小部件分别制造，部件装配的优越性能明显地体现出来。(二)产品技术条件分析 车体钢结构制造的技术条件主要为两个方面：一是获得良好的装配、焊接、铆接质量；一是获得准确的外形尺寸。影响车体钢结构尺寸精度的因素除了零件制造精度和部件的装配精度外，焊接变形占有较大的比重。因此，控制和矫正焊接变形，是保证产品质量的重要环节。C70型敞车车体钢结构属于对称结构，就其焊缝在结构上的分布，下部焊缝多于上部焊缝，焊接结果势必产生与技术条件要求相矛盾的下挠度，给车体钢结构的制造带来困难。如何克服和矫正下挠度并产生与技

4、术条件要求相一致的上挠度，获得准确的外形尺寸，是C70型敞车车体钢结构制造的关键。通过分析，找出产生焊接变形的原因，采取切实可行的措施予以控制。在施焊工艺上，采取合理的焊接规范和焊接方法，如对称焊接等；在制造工艺上，采用反变形和利用装配焊接夹具减少焊接变形。(三)先进工艺运用分析在车体钢结构装配中有大量的装配焊接工作，在进行产品结构设计时，应尽可能考虑采用先进的装配方法和焊接方法，以提高生产效率，改善劳动条件。装配方法采用装配-焊接夹具，焊接方法采用埋弧自动焊、CO2气体保护焊。由于车体钢结构制造的性质决定，必须采用专用工艺装备和专用检测工具，以便组织流水生产。车辆结构设计与工艺有着密切关系。

5、良好的结构能简化工艺，使制造更加方便；在制造中采用新工艺、新技术、新材料，又可使结构设计有可能采用较先进的结构形式，以减轻车辆自重和提高结构的性能。二、工艺部件的划分二、工艺部件的划分工艺部件的划分是生产准备和产品装配工作的重要环节。工艺部件的划分是否合理，将直接影响到产品的质量、生产效率、工艺装备以及场地布置等。(一)划分工艺部件的墓本原则 1产品的产量越大，工艺部件划分应越细。工艺部件划分的细致程度，取决于产品的装配速度。2有完整、规则的轮廓形状，并能独立稳定地存在。3两部件连接处的结构不要太复杂。4部件应具有足够的刚度。5满足产品设计的技术要求。(二)C70型敞车车体钢结构工艺部件的划分

6、C70型敞车车体钢结构划分为五大工艺部件：底架、侧墙（l、2位）、端墙（1、2位）等。各大工艺部件又由一些小部件组成，小部件由一些组合件组成，组合件由若干零件组成。全部组装过程，一般通过三级部件组装，最后进入总组装，完成装配工作。三、三、货车底架制造流水线台位布置两种货车底架制造流水线：底架纵向移动式和底架横向移动式。纵向移动式：底架在制造过程中，在转向架上或步进式传动位置上移动，流水线上每一台位工件移动为直线式的。减少了天车工作量及便于在流水线台位附近布置存放待组装零部件的场所。但纵向移动式的厂房需足够的长度。横向移动式：能够减少生产作业面积，缩短零部件的运输路线。缺点是底架由一台位移到另一

7、台位要依靠天车吊运，辅助作业时间长。提高车辆装配机械化、自动化水平的途径 提高车辆装配机械化、自动化水平，主要应从以下方面考虑。1改进产品结构 在产品设计时，尽量使零部件标准化、通用化，提高自动装配的工艺性。2采用新技术、新工艺如综合性自动检测技术和“智能”机器人等，完成较复杂的装配工作。第二节第二节 中梁组焊工艺中梁组焊工艺中梁采用屈服强度为450MPa的热轧310乙字型钢或冷弯中梁，结构如图5-2所示。图5-2 中梁结构组成1-专用拉铆钉LMY-22-36G；2-专用拉铆钉套环LMTHP-22G；3-上心盘；4-2位中梁；5-中梁隔板；6-1、4位横梁下盖板(中)；7-1位中梁；8-补强板

8、；9-隔板组成(枕梁处)；10-后从板座；11-中间垫板；12-支板；13-固定端钩尾框磨耗板；14-前从板座；15-枕梁下盖板组成(中)；16-铆钉2290；17-铆钉2295。一、中梁组成的主要技术要求一、中梁组成的主要技术要求（1）中梁组成全长为(12998)mm；（2）中梁两心盘中心间上挠度为2529mm范围内；各工厂根据实际情况可能不同，根据实际情况按工艺员确定的工艺参数控制；（3）两心盘中心距(92107)mm；（4）中梁旁弯全长内8 mm,每米旁弯3 mm；（5）心盘座平面度1 mm；（6）前后从板座间距(625 0-3)mm；（7）牵引梁端部旁弯5mm。二、工艺分析二、工艺分析

9、 (一)装配与焊接顺序的确定图5-3所示：焊缝相对于中梁截面中心左右基本对称，上下则不对称，在中梁全长上，上部焊缝多于下部焊缝。装配与焊接顺序应做到“先内后外”，前者是为了组装方便，后者是在增强内部刚度的条件下可使焊接变形减为最小。从焊接变形上分析：焊缝1焊后使中梁产生下凹的变形；焊缝3、4使中梁产生向上的凸起变形；焊缝2基本上对中梁不产生垂直方向的弯曲变形；由于焊缝1虽是纵向焊缝，但其尺寸大且贯穿中梁全长，因此，对构件垂直变形的影响远比焊缝2、3、4大。图5-3 中梁焊缝分布1-中梁两乙型钢焊缝；2-隔板与乙型钢焊缝；3-横梁下盖板(中)与乙型钢焊缝；4-隔板与横梁下盖板焊缝。(二)采用各种

10、方法减少焊接变形为了减少焊接变形，首先应选择高能量密度的焊接方法。中梁两乙型钢对接的长大纵向对接焊缝，在焊接前最好预制反变形，然后采用埋弧自动焊，使其下挠度能得到有效控制。在焊接顺序的安排上，先焊离中梁截面中心近的焊缝，借以增强构件的刚度，最后焊离中梁截面中心远的焊缝。施焊方向，可以达到所需要的变形，有时要利用施焊方向来减小不需要的变形。三、中梁制造的工艺过程三、中梁制造的工艺过程(一)组装方法中梁的组装是在夹具内进行的。中梁组装一般采用反装方法进行。(二)工艺流程 C70型敞车中梁的制造工艺流程，大多采用流水生产线，使其主要工序实现了机械化、自动化，从而改善了劳动条件，保证了产品质量，提高了

11、生产效率。1乙型钢组对中梁用两根乙型钢组焊而成。全长为12998mm，拼装接缝位置应避开枕梁、中梁中间附近位置。且两根乙型钢的拼接接头应互相错开在400mm以上。乙型钢的拼接焊缝必须充分焊透，并需经表面及超声波探伤检验合格。在乙型钢组对时，采用组对夹具，使用滚动小车压住施行点固焊。保证两乙型钢腹板内侧距350 mm的关键尺寸。中梁在下料时，根据图纸尺寸放长量一般为中梁长度的1。2内纵缝焊接内纵缝焊接在专用台位上进行。焊接前，用夹紧器在中间部位固定中梁，压紧使中梁产生6070 mm的反变形，再进行埋弧自动焊焊接。焊接时，采用风压装置，使焊剂紧贴其面，避免产生焊接缺陷。3零件组对在零件组对时，所有

12、各零件的纵、横向定位均在中梁组装夹具上给以保证，前后从板座以组对装置或定位孔决定其纵、横向位置。前后从板座间距(625 )mm是关键尺寸，必须保证的装配精度。4枕梁隔板焊接枕梁隔板的焊接采用CO2气体保护焊。保证焊接质量，便于操作，在旋转夹具内进行，将立焊缝、横焊缝等变成水平位置焊接。5中梁压平采用四柱液压机对中梁压平。目的：调整心盘安装面处两乙型钢翼缘平面度，保证了上心盘组对间隙，从而保证上心盘铆接质量。6上心盘组对两上心盘的位置公差(中心距(87007)mm)及平度要求是装配精度。采用装配夹具或定位孔来装配上心盘，保证其横向、纵向位置准确。为了确保中梁两心盘面水平，在心盘座处设置了乙型钢翼

13、缘调平装置。在组装时，用平尺和塞尺测量中梁安装心盘处的水平，以便达到技术条件的要求。7中梁钻孔 为提高钻孔效率，采用多头钻床，提高了生产效率。8中梁翻焊一次翻焊采用翻转机进行横梁隔板、心盘座与中梁立焊缝焊接；二次翻焊采用翻转机进行枕梁下盖板（中）与中梁焊缝焊接。9外纵缝焊接外纵缝焊接同内纵缝焊接一样，采用埋弧自动焊进行。10中梁铆接，包括前后从板座专用拉铆钉和上心盘普通铆钉的铆接。11切头与矫正。中梁两心盘间上挠度达不到要求、心盘组装平面不平、中梁旁弯及扭曲等。中梁的矫正方法主要有机械矫正和火焰矫正两种。第三节第三节 底架组焊工艺底架组焊工艺C70型敞车底架由中、侧、枕、横、端、纵向、小横梁及

14、钢地板组焊而成。侧梁为240808的槽形冷弯型钢；枕梁、大横梁为双腹板钢板组焊结构，小横梁为U型冷弯型钢,纵向梁为型冷弯型钢。前、后从板座与中梁间；牵引钩、搭扣、绳栓、脚蹬与下侧梁间采用专用拉铆钉连接。底架组成结构如图5-4所示。图5-4 底架结构组成1-绳栓；2-铆钉 1648；3-端梁组成；4-铆钉 2058；5-冲击座组成；6-上旁承组成。一、底架组成的主要技术要求一、底架组成的主要技术要求(1)底架全长(1301010)mm，底架宽(29005)mm；(2)底架对角线差8mm；(3)铁地板平面度每米内7 mm；(4)底架心盘距92107mm；(5)底架组成后两枕梁间上挠度212mm。二

15、、工艺分析二、工艺分析1底架结构及焊接变形：极易产生扭曲变形；焊缝多集中于上部，焊后必然要使底架产生下挠度；易产生地板的凸凹变形。2组装方法及组焊顺序正装法采用正装组焊夹具，以心盘面为组装基准面，底架零部件的下部尺寸受夹具控制。其优点是心盘面位置准确，使底架与转向架相关的尺寸得到保证，最终车体落在转向架上不产生倾斜。缺点是所有的尺寸偏差均反映在底架上部尺寸上，给铁地板的铺覆和车体总组装带来困难。反装法采用反装组焊夹具，以铁地板为组装基准面，使底架上部尺寸受夹具控制。其优点是底架上平面的水平度得到保证，组焊夹具是一个平面，定位方便，夹具简单。缺点是所有的尺寸偏差都反映到底架下部，造成心盘面不平，

16、车体落在转向架上易产生倾斜。底架组装以正装法为宜。底架制造属于大量生产范畴，制造应采用流水生产。底架分解为中梁组成、枕梁组成、端梁组成、侧梁组成等几个工艺部件，采用专用组焊夹具在各自台位上制成，最后按其顺序送至底架组焊流水线台位上进行组焊。在底架流水生产中，将底架的组对和焊接分别放在两个台位上进行，使各个工序的时间趋于一致。三、底架制造的工艺过程三、底架制造的工艺过程底架组焊的工艺过程一般采用流水生产进行。产量较大，产品固定，有足够的厂房面积和达到一定的工艺装备水平，应将流水线的生产工序划分的细一些。产量较小和产品时有变化，则可将流水线粗化一些，以便适应不同的产品。1底架组对、点固 底架组对和

17、点固是在底架专用装配夹具上进行。首先将已矫正好的中梁吊放到底架装配夹具上，确定中梁相对于底架装配夹具的正确位置。小横梁的纵向定位靠装配夹具上的定位挡铁，横向紧靠中梁确定其位置，位置确定后，将小横梁与中梁点固连接。大横梁、枕梁在夹具上的定位方法与小横梁相同。端梁在装配夹具上的定位方法是：其横向位置依据中梁纵向中心线，纵向位置紧靠中梁端部，使用端部夹紧器夹紧后，将端梁与中梁点固连接。侧梁与端梁的结点连接，用样板按眼孔的相对尺寸找正，并使端梁和侧梁上同一高度的四个眼孔保持在同一平面。没有四个眼孔供找正时，一般应保证侧梁端头与中梁端头平齐、等高后，在组对端梁时在保证端梁正位、水平的同时，保证端梁上平面

18、与中、侧梁上平面高度差即可。在装配中，一定要保证各横向梁与中、侧梁垂直，纵、横各梁(枕梁除外)上平面在同一水平面内（由于底架组对时有预制挠度因此各梁不可能在同一平面内，“保证各梁横向水平差”较准确）。在底架装配夹具内还要组对制动缸吊、副风缸吊、120阀吊座、手制动拉杆吊等零、部件，它们的位置靠夹具确定。2底架正面焊接在此台位上主要施焊各横向梁与中、侧梁的平焊缝、立焊缝。底架中最重要的焊接是枕梁与中梁的连接焊缝。焊接顺序：首先应焊接枕梁腹板与中梁腹板的角焊缝；其次，焊接枕梁下盖板与中梁乙型钢翼缘的对接焊缝；然后依次焊接枕梁腹板与中梁乙型钢冀缘的角焊缝。这样可以减少较大的内应力。3铁地板的组对、点

19、固首先将底架吊至铁地板组装夹具上，然后吊装铁地板，位置确定后，用风动压紧器压紧，使铁地板与各梁严密接触，然后点固。在铁地板拼接时，尽量将接口放在横梁上。4地板焊接铁地板的焊接原则上应采取由里向外的焊接方向，这样可以减少焊接缺陷。焊缝方法一般都采用埋弧自动焊，能够保证焊缝质量，改善劳动条件，提高生产效率。5底架反面焊接底架的反面焊缝位置复杂，焊缝多，工作量大，须采用翻转夹具将底架翻转到一适当位置，用CO2气体保护焊焊接底架反面所有焊缝。为了保证流水线节拍的要求，各工序生产时间趋于一致，由于底架反面焊接工作量较大，因此，采取增加相同台位的方法来解决。6底架调修与检测底架制成后，要根据技术条件的要求

20、，对其关键尺寸进行检测，不符合条件的要进行调修。底架制成后会出现的一些问题：底架上挠度不够，底架落车后产生动摇和倾斜。底架上挠度不够的主要原因是：底架焊缝多数集中在底架横截面中心线以上，焊接时产生下挠度，尤其是铁地板与侧梁的纵向焊缝，对侧梁的挠度影响最大，其结果造成底架的上挠度达不到要求。底架产生动摇和倾斜的主要原因是：底架各梁组成时，其上平面不在同一水平面上，中梁和底架在组焊过程中产生扭曲变形，两心盘面不水平。同时使底架的长、宽尺寸和对角线差满足不了技术条件的规定。解决上述问题的主要方法是采用机械矫正法和火焰矫正法。第四节第四节 侧墙组焊工艺侧墙组焊工艺C70型敞车侧墙为板柱式结构，由上侧梁

21、、侧柱、侧板、连铁、斜撑、侧柱补强板等组焊而成。上侧梁采用1401005mm的冷弯矩形钢管，采用冷弯侧柱；侧柱与下侧梁间采用专用拉铆钉连接。侧墙结构如图5-7所示。图5-7 侧墙结构组成1-上侧梁组成；2-斜撑(短)；3-下侧门吊钩组成90；4-斜撑(长)；5-侧柱；6-门孔补强铁；7-门孔补强筋板；8-上侧板；9-下侧门折页座；10-扶梯组成；11-角柱加强板；12-侧柱加强板(1)；13-侧柱加强板(2)；14-脚踏；15-侧柱加强板（3）；16-侧门折页座；17-侧柱加强板（3）；18-角柱加强板；19-绳座(1)；20-铆钉2048；21-圆钢。一、侧墙组成的主要技术要求一、侧墙组成的

22、主要技术要求(1)侧梁全长为13010mm；(2)上侧梁上平面至中梁上平面高度2056；(3)侧墙对角线差15 mm；(4)各下侧门孔宽度为(12503)mm；(5)侧门孔宽度为(16203)mm；(6)侧板平面度15mm；二、工艺分析二、工艺分析侧墙与底架的连接是关键。在设计上通过侧柱加强板和内加强座将侧柱焊接在底架铁地板上，另外每根侧柱与侧梁还采用6个专用拉铆钉连接，使侧壁承载结构得到了保证，防止了在使用过程中侧柱与侧梁连接焊缝的撕裂和侧柱外涨。从焊接角度分析，侧墙的焊缝分布沿着侧墙横截面的中线基本上是对称的，沿其高度方向，下部焊缝少于上部焊缝。为满足装卸货物的要求，侧墙下部门孔较多，刚度

23、较小，在焊接中，如何保证各门孔的尺寸精度，减少焊接变形是侧墙组焊的重点。由于侧墙组成的零、部件较多和侧墙的特殊结构，侧墙制造时所用夹具为卧式组焊夹具，各门孔的尺寸精度及主要技术要求，靠夹具上所设的定位挡铁、定位销孔及压紧器等来保证。为了保证车体钢结构组成的上挠度要求，在侧墙组焊夹具制造时，必须使所制成的侧墙有一定的均匀上挠度。三、侧墙制造的工艺过程三、侧墙制造的工艺过程侧墙组焊夹具多采用侧墙内侧朝下的组装方法。其优点是内侧的形状与尺寸精度能够得到保证；外侧零件均可在夹具内装配，生产效率和组装质量高。缺点是侧柱上料较困难。1侧墙组对、点固 2正面焊接在此台位上焊接侧墙所有的外侧零件的连接焊缝。3

24、倒置焊焊接各侧柱端头与上侧梁焊缝，实现平位置焊接。4反面焊接利用焊接、翻转夹具对侧墙内侧进行焊接。5检测与调修侧墙结构由于在高度方向上焊缝分布不对称和下部多处门孔的存在，施焊时易产生焊接变形。第五节第五节 端墙组焊工艺端墙组焊工艺端墙由上端梁、角柱、横带及端板等组焊而成。上端梁、角柱采用1601005mm的冷弯矩形钢管，横带采用断面高度为150mm的帽型冷弯型钢。其结构如图5-8所示。图5-8 端墙结构组成1-角部加强铁；2-筋板；3-1、4位角柱；4-横带；5-上端板；6-下端板；7-绳座(2)；8-垫板(1)；9-牵引钩；10-垫板(2)；11-2、3位角柱；12-角柱板；13-上端缘。一

25、、端墙组成的主要技术要求一、端墙组成的主要技术要求(1)两角柱内侧根部距离为(2900)mm；(2)端墙对角线差8 mm；(3)端板平面度每米15mm；(4)角柱旁弯5 mm。二、工艺分析二、工艺分析端墙左右对称，但由于尺寸较大，焊缝密集，并且多数焊缝的焊接是在自由状态下进行的，因此，端墙制成后易产生焊接变形。变形的主要形式有：角柱产生旁弯，直线度超差，两角柱内侧距离超过规定要求，端板平面度超差，横带焊后易收缩，向里凹进等。三、端墙制造工艺过程三、端墙制造工艺过程端墙制造一般采取在夹具内端墙内侧朝下的制造方法。(1)端墙组对、点固：在装配夹具内依次放入端板、端板、上端缘、角柱、横带及其它零件，

26、各零件根据夹具内的定位元件及样板确定位置。风动夹紧器夹紧后电焊点固。(2)正面自动焊接：在正面焊接夹具内焊接端墙所有外部零件的连接焊缝。(3)倒置焊焊接角柱端头与上端缘焊缝，实现平位置焊接。(4)反面自动焊接：采用翻转胎具将端墙翻转180，焊接所有内侧的连接焊缝。(5)检测与调修：矫正方法以火焰矫正法为多。第六节第六节 车体钢结构总组装及货车总车体钢结构总组装及货车总组装组装一、车体钢结构的主要技术要求一、车体钢结构的主要技术要求(1)车辆最大长度13976 mm，最大宽度3242 mm，最大高度3143mm；(2)车体落成后应保持平稳，不得动摇，用塞尺检查侧向间隙(心盘处)0.5 mm；(3

27、)中侧门孔、下侧门孔对角线差均对角线基本尺寸的3；(4)上侧梁旁弯全长12 mm；(5)中、侧梁在两枕梁间均匀上挠度212 mm；(6)角柱与水平面的垂直度全高12mm；(7)牵引梁上翘、下垂均5 mm；(8)车钩高度为(88010)mm，若钩高不合要求允许在支撑座与钩体之间加厚度814mm的垫板，以调整车钩高度；(9)各零部件的焊接应符合TB/T1580新造机车车辆焊接条件的要求，铆接应符合TB/T2911，车辆铆接通用技术条件的要求。二、车体钢结构总组装工艺过程二、车体钢结构总组装工艺过程（1）车体钢结构组对：在车体钢结构总组装台位上，首先将底架送人并通过组焊夹具和风动夹紧装置使底架获得正

28、确的位置，然后吊入1、2位侧墙。侧墙位置准确后将底架与侧墙电焊点固，最后装配端墙，端墙的横向定位是端墙角柱的铆钉孔与底架端梁铆钉孔对准并用定位销固定，当端墙位置确定后电焊点固。（2）铰孔：利用侧柱钻对侧柱、角柱、冲击座、绳栓、搭扣等铆钉孔进行铰孔，以便下道工序铆接位置的准确与顺利。（3）拉铆：使用液压拉铆枪完成对上述铆钉孔的铆接工作。（4）车体焊接：对车体的所有焊缝进行焊接。为了减少焊接变形，在焊接时要注意对称施焊，要考虑焊接顺序和焊接方向对变形的影响。（5）钩缓组装、转向架落成：在此台位上进行车钩缓冲装置的组装。C70型敞车采用MT-2缓冲器取代C64型敞车使用的MT-3橡胶缓冲器。最后将车

29、体钢结构吊放到转向架上。（6）交验：根据车体钢结构总组装的技术要求对各部位、各项指标进行检查，全部合格后移至货车车间进行货车总组装。三、货车总组装工艺过程三、货车总组装工艺过程（1）车体除锈：（2）涂装防锈底漆：钢结构除锈后应尽快涂装防锈底漆，防止二次生锈。（3）调整旁承间隙：因为间隙和车体运行平稳性有关，偏移的大小又会对运行阻力产生影响。（4）组装侧门及下侧门：在组装侧门和下侧门时，须严格控制搭接量和间隙，各门尺寸要满足技术条件的要求，要保证互换性。（该工序应写在钢结构部分）（5）制动装置的组装：制动系统和钢结构分别涂漆后，调节制动缸鞲鞴行程，制动性能要可靠，各项指标要符合要求。（6）涂装面漆：油漆漆膜要有足够的厚度，要达到规定的数值，以达到预期的防腐效果及延长使用寿命。（7）调整车钩高度：车体落成后，要保证车钩高度(88010)mm，如偏高或偏低，要进行调整。（8）交验：各项性能试验和所有技术条件均符合要求后，即可交验出厂，投人运用。复习思考题复习思考题1划分工艺部件的基本原则是什么?2制定装配工艺规程的基本原则是什么?3装配系统图有何作用?4中梁制造中如何控制上挠度?5分析比较底架组装中正装法和反装法的优缺点。