铁路货车轴端防松片组装工艺优化

姚 毅 邹建美

（中车眉山车辆有限公司，眉山 620032）

1 防松片组装现状

1.1 防松片的相关要求

轴承组装是铁路货车转向架组装的关键工序，其零部件的组装质量关系着铁路货车行车安全。防松片作为轴承组装的一个重要零部件，将直接影响轴承组装质量，一旦失效将引发严重行车事故。

《车辆滚动轴承用防片》（TB/T 1480—1983）[1]防松片技术要求规定如下：

（1）防松片由10、A2、B2、B1钢或其他相当的钢制造。

（2）未注明之圆弧半径由作图求出。

（3）须去除飞边与毛刺。

（4）表面须进行磷化处理，磷化层厚度为5～15 μm。磷化后需涂防锈油脂。

（5）本防松片只能使用一次。使用时，每个压脚都须翘起，紧贴螺栓头的6个平面上，处于防松位置。

1.2 组装现状

近年来，各种防松片在使用过程中均出现了批量变形报废问题，在局部时间段废品率甚至超过了50%。公司防松片组装返工影响了生产节拍，增加了劳动强度，提高了生产成本。防松片组装示意图如图1所示。

2 工艺分析

2.1 现状调查

确认库存防松片、轴端螺栓产品质量，检测防松片尺寸、化学成分以及硬度等，判断其是否满足产品图纸要求。经过检测，3种防松片的尺寸、化学成分[2]、硬度以及材质[3]等均满足要求。主要检验记录如表1和表2所示。此外，检测轴端螺栓尺寸，判断其是否满足产品要求。按照TB/T 1479—1991[4]要求分别对两种螺栓品进行尺寸检查，结果显示产品尺寸合格。对轴端智能扳机进行性能校验检查，结果显示设备状态正常。

图1 防松片组装示意图

表1 厚度及硬度

表2 化学成分

2.2 原因分析

通过现状调查和分析轴端螺栓与防松片组装过程，认为影响防松片组装质量的因素主要有工艺装备状态、组装工艺参数、轴端螺栓质量以及防松片质量。

2.2.1 工艺装备状态

智能扳机上有3个螺栓紧固套筒。智能扳机工作时，3个套筒同时旋转紧固轴端螺栓。如果3个套筒不平行，会造成防松片受力不均匀变形[5]。

2.2.2 工艺参数

轴端螺栓紧固力矩的大小会影响防松片组装质量。力矩越大，变形倾向越大。

2.2.3 轴端螺栓质量

轴端螺栓与防松片接触面如果不平整或过小，会造成防松片受力不均匀变形。

2.2.4 防松片质量

防松片质量是影响防松片组装质量的重要原因，尤其是其厚度和硬度。

3 工艺优化措施

通过分析原因制定了相应的优化措施，以提高防松片组装质量。第一，将轴端智能扳机组装套筒端面进行机械加工，使三个套筒端面处于同一平面上，以确保装备状态。第二，优化工艺参数，将轴端螺栓的紧固力矩由325 N·m调整为317 N·m，以降低防松片变形倾向。第三，轴端螺栓与防松片接触面是否平整，会对防松片组装造成影响。检查库存的两种螺栓，发现接触面基本平整。第四，工艺装备或工艺参数原因造成的组装质量问题是持续性的。防松片自身质量问题才会造成断续组装质量问题。防松片的厚度、材质和硬度会对组装质量造成较大影响。防松片的厚度和硬度越小，组装变形的倾向越大。2017年6月至今，中车眉山车辆有限公司拓宽采购渠道，试验不同厂家约万余片防松片，从防松片材质、厚度和硬度几方面进行了工艺试验，确定了最优参数，从根本上降低了组装变形废品率。经过对比验证，当防松片材质为Q215、厚度为2 mm、硬度不小于140 HB时，组装质量最优，组装变形数量最小。经过以上优化措施及大批量应用验证，防松片组装质量稳定。

4 优化后的工艺措施固化

通过大量反复的工艺试验，确定了防松片原材料的材质、厚度、硬度等技术参数和轴端螺栓紧固力矩值范围。对原材料技术条件、组装工艺参数、设备维护要求多方面进行固化，以确保组装质量。

防松片采购技术条件：

材质Q215；厚度为（2±0.05）mm；硬度≥140 HB；须去除飞边与毛刺；表面须进行磷化处理，磷化层厚度为5～15 μm。磷化后需涂防锈油脂。组装工艺方面，轴端螺栓紧固力矩为315～317 N·m，且需定期修整轴端智能扳机组装套筒端面，以保证其平面度；防松片只能使用一次。使用时，每个压脚都须翘起，紧贴螺栓头的6个平面上，处于防松位置。

5 结语

2017年6 月至今，通过调整组装工艺参数、改善工装状态、优化防松片参数等方式对防松片组装质量进行改善，其组装质量稳定，废品率降低到了10%以下。后续将持续跟踪防松片的使用情况，深入研究防松片材质和组装工装，进一步降低组装废品率。