250KM标准动车组车体制造工艺的细节优化

宁兵敬,孙克安

（中车唐山机车车辆有限公司铝合金厂,河北 唐山 063035）

1 引言

在我国高铁动车铝合金车体制造工序，侧墙加工后需要进行焊缝余高的打磨工作，根据工艺要求，打磨前必须进行划线操作以便将打磨范围限制在在焊缝两侧50mm的区域内。整个侧墙需要画8条约22米长的线条。在以往的生产过程中一直采用操作人员利用2米平尺通过手工划线的方式完成，或者利用一个2米长的的简易样板进行划线操作。其缺点是：（1）效率低下；（2）劳动强度大；（3）人力浪费；（4）划线精度差；（5）跨越侧墙窗口困难。由于上述问题的存在，给我们提出了攻关优化的课题。

1.1 平尺及简易工装划线的方式

目前所有车型的侧墙划线工作，全部由划线人员手工操作完成，使用的工具是划线笔和2米平尺，具体操作过程如下：整个侧墙共8条22米长的线条。在画侧墙两侧的焊缝时，操作者站在地上，面向侧墙操作；在画中间两道焊缝时，操作者需要蹲在侧墙上面进行。整个侧墙的8条直线由多个2米长的线段拼接而成。 操作人员利用平直的铝条制作了简易的样板来进行划线操作，划线样板为一个长方形框架，对边尺寸分别为2m和100mm，框架上面有便于握手的把手，使用的时候将样板放置在焊缝上面，焊缝居中，这样可以一次画出2条相距100mm、互相平行、长度为2米的线条，仍然由多段拼接成22米长度的直线。

1.2 平尺及简易工装划线方式的缺点

（1）效率低：虽然每次能够同时画出两条线段，但是由于使用不便，整个侧墙仍然需要大约30分钟完成划线工作。

（2）劳动强度更大：仍然采用两边站立中间蹲坐的方式完成划线，而且样板体积较大，分量较重更增加了体力的消耗。

（3）划线精度差：多段拼接的方式仍然使划线精度得不到保证，线条不连贯且样板存在磨损和变形导致划线出现误差。

（4）自制样板属于非标准量具，原则上现场禁止使用。

（5）人力消耗仍然没有解决。

（6）侧墙窗口部位的划线操作仍然困难，线条接续不便且精度较差。

2 成果的内涵

2.1 为了改进侧墙整体划线的效率提升，我们需要实现以下的功能

大幅度的提高划线效率，避免使用手工平尺及简易样板的繁琐操作。

大幅度降低劳动强度，降低操作人员的体力消耗。

降低人工成本的消耗，实现单人快速操作。

提高划线精度，保证距离焊缝50mm尺寸的精度以及线条的流畅美观。

实现自动跨越窗口划线的操作，降低操作难度。

结构不能过于复杂，制造成本要低。

3 成果的主要做法

3.1 侧墙表面自动划线装置的构成

（1）横梁部分是划线装置的主体，固定于走行装置之上，其上安装4组笔架。横梁长度与侧墙的宽度相当，其本身利用侧墙加工时切下的边角料制成，特点是重量轻强度高而且属于修旧利废，成本可以有效降低。

（2）走行部分的作用是使划线装置在侧墙上沿着纵向方向行走，由两组4个滚轮组成，滚轮的轴承能够保证装置移动的灵活性。下墙板一侧的2个滚轮断面形状为凹陷圆弧状，这种形状能够可靠地与侧墙边缘的垫板相接触。

（3）笔架部分是该装置的核心，实现划线的功能，其结构不但对划线笔起到夹持作用，且能保证两支笔的间距为100mm。弹簧的作用是使划线笔在划线过程中能够顺畅的跨越侧墙表面的窗口孔洞和一些小的障碍。

在进行划线工作时，此划线装置放置在侧墙表面的起始位置，由一名操作者站立在侧墙下墙板一侧，手持划线装置的横梁，以正常步行速度由侧墙一端走到另一端，即可完成整个侧墙的8条22米长的划线工作。

4 成果的实施效果

经过不断的摸索和实践，最终的自动划线装置能够做到整个划线过程只耗费60秒钟，中途不需停顿和调整尺寸，而且划线装置能够自动跨越窗口孔洞并确保划线尺寸的准确。

（1）大幅度提高了划线效率：单个侧墙划线时间由过去的30-50min减少到60秒钟，效率提升了30-50倍，而且避免了使用手工平尺及简易样板的繁琐操作。

（2）大幅度降低了劳动强度：由手工蹲立划线变为划线装置自动划线、人工扶持即可，大量减少体力消耗。

（3）降低了人工成本：实现了单人快速操作。

（4）提高了划线精度：能够保证100mm的尺寸间距，并且避免了手工划线的多段拼接的误差，所画线条流畅美观。

（5）实现了自动跨越窗口划线的操作，降低了手工划线的操作难度。

（6）结构简单，制造成本低。

5 结束语

经过针对动车组车体制造工序侧墙打磨划线环节所做的大量创新和优化工作，我们梳理和积累了大量的数据和经验，这些创新对我公司的250KM标准动车组的生产起到了关键的推动作用。整个车体制造工序的侧墙打磨划线的工作效率获得了极大的提升，给公司和整个制造项目带来的时间效益和工作条件的改善是显著的，后期与工艺部门协同逐步优化和固化了各工序的工艺标准和作业指导书，完善了技术文件和现场的操作规程。

[1]吴作伟,丁莉芬.动车组车体结构与车内设备[M].北京:北京交通大学出版社,2012.

[2]商跃进.动车组车辆构造与设计[M].北京:中国铁道出版社,2009.