箱型横梁转向架构架制造工艺研究
机车转向架构架制造工艺探讨
第２卷 ９第 ２期 来自电力机 车与城轨车辆
ｃｒ Ｌ ｃ ｍｏｉｅ ＆ Ｍａｓ ｒｎ ｉ Ｖ ｈｃｅ ￡ ｏ ｏ ｔ ５ ｖ ｓ Ｔａ ｓｔ ｅ ｉｌｓ
Ｖ １２ ｏ ２ ０． ９ Ｎ ．
２ ０ 年 ３月 ２ 日 ０６ ０
Ｍａ． ０ｈ，０ ６ ｒ２ ｔ ２ ０
加工 。
在我公司 的传统 工艺 中 ，退火 的 目的是为 了消 除或 降低焊接所产生 的内应 力 ， 少构架加工后 的变形。 减 整体 加工是为 了确保加工面 的位置 精度 。 它所运用 的理念是 ： 先焊接 ， 后加工 ， 用退火去应力 ， 用整体加工保精度 。 具体 做法是 ：在焊接过程 中对焊接 产生 的应 力没有进行严 格
１ 构架 制造工艺
构架是机车转向架的重要部件 ， 是一个结构复杂的 焊接件。 我公司制造构架已有几十年的历史 ， 传统的制造
工艺方法是 ： 板材下料 一板材 加工一 板材压形一 各粱焊
西门子公 司的工艺 与我公 司的传统 工艺主 要 区别 是 构架不进行退火 处理 ，有些构 架甚至不 必进行 整体机械
Ｋｅ ｏｄ ： ｏ ｅ ｆ ｍｅ ｗ ｌｉｇｅｈ ｏ ｇ ； ｅ ｉ ｅ ｒ ａｉ ； ｎ Ｍｎ ； ｄｑ ￣ｏ ｆｔ ｓ ｙｗ ｒ ｓ ｂ｝ ；ｒ ； ｅ ｎ ｃ ｎｌ ｙ ｗ ｌ ｎ ｄ ｆ ｍ ｔ ｎ ａ ｅ ｉｇ ａ ｅｕ ｉ ｏ ｒ ｓ 西 ａ ｄ ｔ ｏ ｄｇ ｏ ｏ ｎ ｎ ｓｅ
２１ 新工艺 与传统工艺 的区别 ．
收稿 日 ： ０６ Ｏ— ４ 期 ２０ 一 ｌｏ
２ ． 合理 的焊接工 艺 ．１ ２
作者简介 ： 顾一新（９ １ ）男 ， １４一 ， 高级工程师 ， 主任工艺师 ， 现为公 司工艺技术专 家委 员会成员 ， 长期从事机械制造工艺 的研 究。
地铁车辆用碳纤维构架横梁工艺制造技术研究
第1期纤维复合材料㊀No.1㊀82 2024年3月FIBER㊀COMPOSITES㊀Mar.2024地铁车辆用碳纤维构架横梁工艺制造技术研究陈东方1,刘鑫燚2,周㊀骐2,孙厚礼1,户迎灿1,陈燕荣1,邹红阳2(1.中车青岛四方机车车辆股份有限公司,青岛266111;2.哈尔滨玻璃钢研究院有限公司,哈尔滨150028)摘㊀要㊀随着以碳纤维为代表的纤维复合材料的推广和应用,在轨道交通领域,复合材料逐步从非承载件向主承力结构发展㊂转向架作为列车车辆的核心部件,其较重的质量为列车轻量化革新提供了可观的空间㊂本文基于纤维缠绕工艺及树脂传递成型工艺,通过对原材料的筛选㊁模具的设计㊁工艺参数的优化,成功实现了多腔㊁曲面㊁大尺寸㊁厚壁的碳纤维转向架构架横梁的一体成型㊂测试结果表明,孔隙率㊁纤维体积含量㊁固化度及内部质量等性能充分达到设计要求且减重效果明显,完成了结构功能一体化的复合材料构架横梁国产化研制目标㊂关键词㊀地铁车辆;构架横梁;碳纤维;轻量化Study on Manufacturing Technology of Carbon Fiber FrameCrossbeam for Metro VehiclesCHEN Dongfang1,LIU Xinyi2,ZHOU Qi2,SUN Houli1,HU Yingcan1,CHEN Yanrong1,ZOU Hongyang2(1.CRRC Qingdao Sifang Co.,Ltd.,Qingdao266111;2.Harbin FRP Institute Co.,Ltd.,Harbin150028)ABSTRACT㊀With the promotion and application of fiber composite materials represented by carbon fibers,composite ma-terials are gradually developing from non load-bearing components to main load-bearing structures in the field of rail tran-sit.As the core component of train vehicles,the heavy weight of the bogie provides considerable space for lightweight inno-vation of trains.This article is based on the fiber winding process and resin transfer molding process.Through the selection of raw materials,design of molds,and optimization of process parameters,the integrated molding of multi cavity,curved, large-sized,and thick walled carbon fiber bogie frame crossbeams have been successfully achieved.The test results show that the porosity,fiber volume content,curing degree and internal quality fully meet the design requirements and the weight reduction effect is obvious,and the research goal of localization of composite frame beam with integrated structure and func-tion is completed.KEYWORDS㊀metro vehicle;frame crossbeam;carbon fiber;lightweight通讯作者:刘鑫燚,男,工程师㊂研究方向为树脂基复合材料成型㊂E-mail:liuxinyi201607@㊀1期地铁车辆用碳纤维构架横梁工艺制造技术研究1㊀引言随着科技与产业的迅速发展,轨道交通行业在满足人们日益增加的出行及运输需求的同时,也对轨道交通智能化㊁绿色化㊁轻量化等方面提出了更高的要求[1]㊂其中,轻量化一直以来都是轨道交通车辆设计制造追求的目标,兼具环保意义[2]㊂产品 以新代旧 ,材料 更新换代 是实现轨道交通向自重小㊁性能好㊁舒适度高㊁绿色化等方向快速发展的有效措施之一[3]㊂纤维复合材料作为轻质高强的典型材料体系[4-5],被广泛应用于航空航天㊁武器军工㊁汽车工业等行业,其比强度㊁比刚度㊁抗疲劳性及耐腐蚀性等优于钢材和铝[6],且具有可设计性㊂目前,在轨道交通领域,纤维复合材料已成功应用于车辆内饰㊁司机室㊁转向架㊁设备舱㊁车体[8]等部分㊂转向架作为轨道交通的核心结构之一,其主体由构架横梁和构架侧梁组成,不仅支撑车厢运行外,还担负着牵引和制动力传递到车轮上的任务㊂传统的转向架采用钢材焊接而成,约占整车重量的30%~40%[9],较高的重量为新材料代替提供了宝贵的空间,减重意义重大[10]㊂纤维复合材料经过数十年的发展,设计㊁制造及成型工艺已较为成熟[11-12]㊂20世纪80年代,德国开发了名为HLD-E的世界首台复合材料转向架,时速可达200公里[8]㊂1989年,日本基于纤维缠绕工艺,成功研制了复合材料转向架构架,较原钢制构架减重70%[13],2014年,川崎重工有限公司开发的ef-WING转向架,可减重40%[14]㊂2018年,在德国举行的柏林国际轨道交通技术展上,中车四方股份发布了新一代碳纤维地铁车辆 CETROVO ,该车采用碳纤维复合材料转向架,不仅使整车减重13%[15],而且有效提升了构架的屈服强度和抗疲劳性能[9]㊂2021年,中车唐山公司研制的新型都市快轨列车下线,该车的转向架设计突破传统轨道交通车辆转向架的设计思路,首次推出 全装配无焊接㊁多级刚度挠性构架 理念的 弓 系轻量化转向架,可减重20%~40%,全生命周期成本降低15%以上㊂纤维复合材料成功应用于转向架等结构,验证了复合材料在轨道交通领域主承力件上适用的可行性,但随着产品逐渐向结构功能一体化方向发展,复合材料的链接问题逐渐凸显,更加复杂㊁多样的结构被设计出来,构架横梁也由单一腔体㊁小尺寸的简单结构趋向于多腔㊁较大尺寸的一体化设计,结构效率更优㊂本文基于干态纤维缠绕预成型坯+树脂传递成型(Resin Transfer Molding, RTM)的复合材料混合式成型工艺成功研制了多腔的碳纤维构架横梁㊂2㊀材料与设备为实现结构功能一体化的设计目标,本次设计的碳纤维构架横梁为多腔,类 哑铃 型的曲面结构,外形尺寸为1804mmˑ749mmˑ221mmˑ275 mm,壁厚为8mmˑ20mm不等,内部设有加强筋,贯穿构架横梁前后㊂图1㊀碳纤维构架横梁结构图树脂基复合材料成型工艺主要有模压成型㊁缠绕成型㊁拉挤成型㊁热压罐成型㊁真空导入成型㊁RTM成型等[16]㊂碳纤维构架横梁结构如图1所示,常见复合材料成型工艺对照和碳纤维构架横梁成型用原材料及设备如表1和表2所示,根据图1的构架横梁结构形状及铺层信息,对比表1不同成型工艺的成型特点㊁适用范围,最终优选纤维缠绕预成型坯+真空-高压RTM的混合式成型工艺,该成型方式不仅发挥了纤维缠绕工艺的高效率㊁高自动化程度㊁准确铺层角度及优异的稳定性等优点,同时兼具了真空-高压RTM工艺,产品内部质量优异㊁孔隙率低的特点,并可一体成型㊂表1㊀常见复合材料成型工艺对照表成型方法常见制品工艺问题及难点经济投入是否可行模压工艺大批量薄壳结构尺寸大㊁壁厚大大ˑ拉挤成型恒定横截面制品变曲面不可成型较小ˑ38纤维复合材料2024年㊀续表1成型方法常见制品工艺问题及难点经济投入是否可行缠绕成型筒㊁管等回转体多腔体湿法缠绕组装难较小ɿ热压罐成型薄壁件不宜厚壁,成型效率低大ˑ真空导入成型简易薄壁件不宜厚壁,内部质量较差较小ˑRTM 批薄壁㊁大尺寸件树脂流动通道设计,工艺稳定性较小ɿ手糊法范围广效率低,稳定性差较小ˑ表2㊀碳纤维构架横梁成型用原材料及设备材料及设备型号厂家应用增强材料T700级碳纤维制品哈尔滨玻璃钢研究院有限公司原材料树脂基体环氧树脂哈尔滨玻璃钢研究院有限公司原材料缠绕机ZYSC -0187哈尔滨玻璃钢研究院有限公司预成型缠绕真空泵SL22-466青岛东方三力压力容器有限公司真空辅助排气注胶机JHG1J60XC20C5东莞久耐机械有限公司高压RTM 成型固化炉YN12-B1400-J 哈尔滨北方炉窑制造有限公司固化探伤仪EPOCH650OLYMPUS超声探伤3㊀工艺设计与制造3.1㊀基体材料选型RTM 工艺是一种低成本㊁较高自动化㊁绿色化的复合材料成型技术之一[17]㊂根据真空辅助情况㊁合膜方式㊁注胶压力等条件,RTM 又衍生出高压注射树脂传递成型(HP -IRTM)㊁高压压缩树脂传递成型(HP -CRTM)㊁真空辅助树脂传递成型(VARTM)㊁轻质树脂传递模塑成型(LRTM)等技术[18-19]㊂理论上,RTM 用树脂应具有较低且相对稳定的粘度,使用期内粘度为100~500mPa㊃s 较佳,为防止树脂灌注过程中发生固化反应,在注射过程的30~250min 内,粘度宜小于1000mPa㊃s [20]㊂依据碳纤维构架横梁的应用要求,树脂基体为环氧树脂体系,在满足强度㊁模量㊁断裂韧性等力学性能要求㊁玻璃化转变温度等理化性能的条件下,还应考虑成型工艺要求㊂构架横梁筛选树脂的理化性能如表3所示㊂表3㊀构架横梁筛选树脂的理化性能表树脂序号1#2#3#4#5#6#7#(对照组)固化剂类型胺类酸酐类胺类酸酐类胺类酸酐类酸酐类密度/g /cm 3 1.1-1.2 1.1-1.2 1.1-1.2 1.1-1.2 1.1-1.2 1.1-1.2 1.1525ħ粘度/mPa㊃s 200-300200-300200-300300-600140-240350-600500-600室温可操作时间130-200min 5h 以上,5h 粘度到310mPas约2h 6h 以上60-90min ȡ4.5h ȡ4h 拉伸强度/MPa 65-7570-8065-80ȡ7070-8075-8562.71拉伸模量/GPa 2.8-3.2 2.7-2.9 2.8-3.2ȡ3.0 2.8-3 2.7-3.2 3.16断裂伸长率/%6-103-57-10ȡ33-5 6.5-9 2.26弯曲强度/MPa 100-120115-125110-130ȡ115110-130120-130118.5弯曲模量/GPa 2.8-3.2 2.7-2.93-3.3ȡ3.0 2.8-3 2.7-3 3.03冲击强度/(kJ /m 2)--20-54--------层间剪切/MPa 35-7056--------玻璃化转变温度/ħ72-82120-13080-90ȡ120100-110120-130115凝胶时间120ħ下18-28min 150ħ下1.5-2min ------固化条件100ħ∗1h +150ħ∗2h110ħ∗2h +160ħ∗4h--90ħ∗2h +110ħ∗3h120ħ∗2h +160ħ∗4h48㊀1期地铁车辆用碳纤维构架横梁工艺制造技术研究㊀㊀由表3可知,牌号1#及3#的树脂玻璃化转变温度低于要求的100ħ㊂5#树脂可操作时间较短,不利于工艺成型㊂作为2#树脂改型的6#树脂,其力学性能,如断裂延伸率等优于2#,与4#树脂相比,固化效率更高㊁能源损坏更少,同时相对于其他几种牌号的树脂,6#性能表现全面且优异㊂最终综合了经济㊁工期等多方面因素,最终选定6#环氧树脂体系,作为构架横梁成型用基体树脂㊂6#树脂是一种双组份的高性能环氧树脂体系,具有低粘度㊁可操作时间长㊁工艺性能好等优点,并且在适当的温度下可以快速固化,具有优异的力学性能和极强的纤维粘接性㊂构架横梁成型工艺将采用RTM,而7#环氧树脂是工艺成熟且适用于RTM 的树脂体系,故选择7#树脂作为6#树脂性能的对照参考㊂树脂粘度是影响RTM 工艺过程的关键因素之一㊂在成型工艺过程中常需要将树脂预热,以提高树脂的流动性㊂按照说明配比,配置6#及7#树脂体系,测量其在不同温度下的粘度,如图2所示㊂整体上,两种牌号的树脂粘度随着温度升高而降低㊂除25ħ时,6#树脂粘度低于7#树脂外,其余温度下6#树脂粘度普遍较高于7#树脂㊂6#树脂粘度在70ħ时略高于60ħ,并与7#树脂50ħ时相差不多,这是因为7#树脂的固化温度高于6#树脂,试用期更长,在70ħ时,6#树脂已开始发生固化反应㊂图2㊀6#及7#树脂粘度随温度变化曲线测量6#及7#树脂在恒温60ħ下的粘度,每次测量间隔为30min,其粘度随时间变化曲线如图3所示,树脂粘度随保温时间的延长而逐渐升高,这是因为树脂中已加入了酸酐类固化剂,随着试验的进行,树脂发生反应㊂整体上粘度曲线随保温时间呈指数变化,6#变化较为缓慢,在约250min 前,6#树脂粘度均低于7#树脂粘度,表明在60ħ的温度下,一定时间内,6#树脂更适于RTM 成型㊂图3㊀6#及7#树脂-恒温60ħ粘度随时间变化曲线测量6#及7#树脂在恒温80ħ下的凝胶时间如图4所示,可见6#及7#树脂凝胶时间相差不多,约115min㊂玻璃化转变温度上,6#树脂略高于7#树脂㊂在树脂浇注体的力学性能方面,6#树脂的断裂延伸率㊁冲击强度显著优于7#树脂,该性能可一定程度内提高构架横梁抗砂石冲击的能力,即排除了7#树脂作为构架横梁的基体选择㊂图4㊀6#及7#树脂理化性能对照目前,7#树脂RTM 工艺时,预热温度为60ħ,根据7#与6#树脂的粘度测试结果,6#在60~70ħ时,接近7#树脂在50~60ħ时的粘度㊂同时,凝胶时间也相差不多㊂因此,6#在粘度及凝胶时间上适合于本次成型采用的RTM 工艺㊂58纤维复合材料2024年㊀作为轨道交通的主承载结构件,同时为实现多腔碳纤维构架横梁的国产化目标,纤维增强材料选择国产T700级碳纤维㊂碳纤维是一种的力学性能优异的新材料,兼具碳材料的强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征,国产T700级碳纤维拉伸强度>4500MPa,弹性模量为220~260GPa,密度为1.8g /cm 3㊂为考量原材料强度及成型工艺的优异,参照构架横梁的典型铺层,采用RTM 工艺制备了层压板,并依据国标分别进行了拉伸性能㊁压缩性能㊁弯曲性能及面内剪切性能的力学测试,如图5所示,测得强度分别为738.40MPa㊁197.54MPa㊁471.21MPa 和168.42MPa,均大于理论设计值㊂图5㊀典型铺层层压板力学性能测试3.2㊀模具设计㊀㊀在缠绕及RTM 成型工艺中,相当部分的成本花在模具和夹紧装置上㊂本方案模具设计为45#钢材质,分为干态纤维缠绕成型用模具和RTM 成型用模具㊂根据横梁的结构及铺层信息,构架横梁分为五腔体单独缠绕(左上㊁左下㊁中心㊁右上㊁右下型腔模具),左右腔体组装({左上+左下}㊁{右上+右下})缠绕,最后进行整体缠绕({左上+左下}+中心+{右上+右下}),共进行缠绕工艺8次㊂由于构架横梁结构似 哑铃型 ,脱模时不能沿模具轴向脱出,如图6所示,特将模具按照产品内腔形状,设计分瓣结构,彼此之间采用沉头螺栓+插接的方式固定㊂模具轴向长度需大于产品长度,考虑后期的加工余量和缠绕钉环占位㊂不同组装缠绕阶段采用端板固定㊂纤维缠绕后进行RTM 成型㊂一定注胶压力的RTM 成型工艺,既可以保证产品内部质量,又可以降低传统真空辅助RTM 工艺对树脂流动通道的设计依赖㊂RTM 成型用模具主要用于真空和高压注胶过程,分为阴模和阳模㊂RTM 成型模具示意如图7所示,模具采用组装形式,分为外模具上半部㊁中部及下半部,三者采用螺栓紧固,并在中部模具上设计密封槽用于模具密封,在外模上下半部外表面设计网格加强筋以提高耐压强度,保证模具型腔的准确㊂图6㊀纤维缠绕成型模具设计图图7㊀RTM 成型模具示意图68㊀1期地铁车辆用碳纤维构架横梁工艺制造技术研究㊀㊀3.3㊀工艺成型碳纤维构架横梁成型示意如图8所示,碳纤维构架横梁成型过程主要分为缠绕准备阶段㊁缠绕成型阶段㊁RTM 成型阶段㊁固化㊁探伤及最后的机械加工检验㊂图8㊀碳纤维构架横梁成型示意图3.3.1㊀纤维缠绕成型纤维缠绕过程在哈尔滨玻璃钢研究院有限公司自主研发㊁设计㊁制造的缠绕机上进行㊂在缠绕机上按照铺层设计设定起始点位置㊁丝嘴距表面距离㊁封头停留角㊁纱片宽等工艺参数,同时调整缠绕张力及缠绕速度,如果缠绕张力过大,会导致纤维缠绕过紧,不易树脂浸润或浸润不均匀,而纤维缠绕张力过小,会导致纤维松散,线性较差,结构性能降低;缠绕速度过快,在干态纤维缠绕情况下,会导致纤维起毛㊁磨损并容易断裂,而缠绕速度过慢会影响成型效率㊂由于线张力的作用,在变径,即有高度差的过渡段常会出现纤维架空现象,导致纤维不能贴附模具表面,特别是在小角度铺层缠绕时,该现象更为明显㊂分析构架横梁结构可知,端部 哑铃区域 的过渡段为易架空区域㊂针对此问题,并结合目前碳纤维行业的发展,0ʎ铺层采用单向布手工铺放的形式㊂在组合缠绕时,需将缠绕的预成型体组装,由于端板设计精度要求较高,特设计专用工装,使预成型体间既能紧密贴合,又不会破坏缠绕时的线型㊂干态纤维整体缠绕过程如图9所示㊂图9㊀干态纤维整体缠绕过程图3.3.2㊀RTM 成型采用特定工装将干态纤维缠绕预成型坯放入至RTM 模具中㊂RTM 上下模的精密配合有助于模内空腔的压力平衡,使树脂渗透均匀,利于产品质量的提高㊂由于采用刚性模,且预成型坯蓬松,大于实际产品尺寸,不易合膜,故合模时采用专用工装78纤维复合材料2024年㊀及压机压实,螺栓锁紧的同时使用塞规仔细校正合膜缝隙,防止因模具闭合的不准确,造成内腔的偏差,进而导致产品厚度的不均匀,甚至出现白斑㊂RTM 成型过程采用真空辅助排气,高压树脂灌注的形式㊂依据RTM 有限元仿真分析软件,并参考构架横梁的加工区域,设计真空抽气孔㊁注胶孔的数量并布置于流道较为合理和非产品区域㊂在成型过程中,首先对密闭模腔进行真空辅助排气至百帕级,后用高压树脂灌注设备将树脂打入模腔,注胶前需对树脂预热,灌注过程持续至设备不再注入树脂,同时过程中应设置注胶速度梯度,在树脂的试用期内高效率㊁充分且完全的灌入,并尽可能减少纤维冲刷现象㊂此外,注胶结束后,应保压一段时间,防止纤维浸润不均㊂3.3.3㊀固化及脱模依据DSC 结果,确定成型树脂的固化制度㊂由于RTM 为带有外模具的固化,固化温度和时间需考虑模具的传热,涉及模具的材质和厚度,如图10所示,碳纤维构架横梁的固化时间大幅延长㊂图10㊀碳纤维构架横梁固化工艺曲线横梁脱模依次按照外模具㊁缠绕固定用端板,并采用脱模机及油压泵将左上㊁右上㊁左下㊁右下㊁中心型腔模具顺次脱出,得到整体横梁,最后进行超声探伤及机械加工㊂碳纤维构架横梁产品如图11所示㊂4㊀理化性能分析转向架的使用工况决定了其在轨道交通车辆的重要程度㊂因此对其内部质量提出了较为苛刻的要求㊂依据‘GB /T2576纤维增强塑料树脂不可溶分含量试验方法“㊁‘GB /T3365碳纤维增强塑料孔隙图11㊀碳纤维构架横梁产品含量和纤维体积含量试验方法“㊁‘GJB1038.1纤维增强塑料无损检验方法超声波检验“对构架横梁进行了纤维体积含量㊁固化度㊁孔隙率及内部质量进行了检测分析㊂抽取两件构架横梁,编号1㊁2,每件取五组实样,如图12所示,测得其纤维体积含量分别为60.67%及59.72%,满足设计要求的55%,孔隙率为0.013%及0.015%,远低于设计值的3.5%,固化度为97.76%及97.58%,达到90%的固化要求㊂在超声波探伤检测阶段,采用奥林巴斯超声探伤仪在确认零件表面无影响检测结果的前提下,且检测仪器和探头在校验期内,经对比试块检验,在零件表面涂抹一层薄薄的耦合剂,以小于50mm /s 的速度对该件进行直线或锯齿形扫查,扫描间距<3mm,测量结果显示,构架横梁外平面及内部加强筋无疏松㊁架桥及分层缺陷,满足中车青岛四方关于复材结构内部质量验收要求的A 级标准㊂可见采用较高压力的RTM 成型方式,产品内部质量优异㊂碳纤维构架横梁探伤过程如图13所示㊂5㊀结语新型的多腔㊁曲面㊁大尺寸㊁厚壁碳纤维构架横梁成功研制,为结构功能一体化复合材料转向架的应用提供了可能,弥补了我国在多腔体碳纤维转向架的国产化研制空白,产品重约118kg,实现了减重20%的既定目标,正待后续的台架试验及青岛地铁一号线复合材料示范车的装车运行㊂然而,尽管轨道交通的制造商们已成功研发多种碳纤维转向架,但都停在试验阶段,尚未大规模商用[14],其88㊀1期地铁车辆用碳纤维构架横梁工艺制造技术研究图12㊀1号㊁2号构架横梁孔隙率及纤维体积含量图13㊀碳纤维构架横梁探伤过程原因主要是缺少评价体系和高昂的成本,这是一个长期积累和探索的过程㊂相较于金属制品,复合材料的制备几乎是不可逆的,如何保证成型工艺的稳定性,降低废品率,是低成本制造的关键因素㊂随着我国在复合材料领域的快速发展,原材料成本不断降低㊁工艺技术水平㊁结构设计能力㊁评价体系的逐步完善,结构更优㊁功能更全㊁质量更轻㊁效率更高的复合材料制品被设计出来,将不断推动复合材料在轨道交通领域的快速发展㊂参考文献[1]李明高,张丽娇.轨道交通装备复合材料应用现状及发展趋势展望[J].纺织导报,2020(7):6.[2]张莉,董磊,刘志远.碳纤维复合材料在轨道交通车辆转向架上的应用[J].城市轨道交通研究,2020.[3]李明高,张丽娇.轨道交通装备复合材料应用现状及发展趋势展望[J].纺织导报,2020(7):6.[4]Carruthers J J ,等.铁路客车壳体结构复合材料[J].国外机车车辆工艺,1998,(5):6-12.[5]陈祥宝.先进树脂基复合材料的发展[J].航空制造工程,1998.航空材料学报,2000,20(1):46-54.[6]杜善义.先进复合材料与航空航天[J].复合材料学报,2007,24(1):12-12.[7]袁代标.碳纤维复合材料在轨道交通车辆转向架上的应用[J].合成材料老化与应用,2021.[8]丁叁叁,田爱琴,王建军,等.高速动车组碳纤维复合材料应用研究[J].电力机车与城轨车辆,2015,38(A01):8.[9]王昕敏.轨道交通车辆转向架零部件应用碳纤维复合材料替代金属材料研究[J].合成材料老化与应用,2022(004):051.[10]张虎.碳纤维复合材料在铁路机车转向架设计中的应用[J].粘接,2022(006):049.[11]梁云,谌亮,杨集友,等.碳纤维复合材料在轨道交通车辆转向架上的应用[J].城市轨道交通研究,2020,23(1):5.[12]张应龙.碳纤维复合材料对现代体育器材的影响及综合应用分析[J].粘接,2020,42(5):4.[13]Kim J S ,Jeong J C .Natural frequency evaluation of a compositetrain carbody with length of 23m [J].Composites Science &Tech-nology,2006,66(13):2272-2283.[14]魏阜伦,衣海娇.碳纤维复合材料在轨道车辆应用展望[J].现代城市轨道交通,2021,000(002):90-93.[15]中车四方股份公司.新一代碳纤维地铁车辆问世[J].城市轨道交通,2018(10):2.[16]阎业海,赵彤,余云照,等.复合材料树脂传递模塑工艺及适用树脂[J].高分子通报,2001(3):24-35.[17]于德润,丁新静,梁钒,等.先进树脂基复合材料RTM 工艺的研究进展[J].纤维复合材料,2021,38(3):94-98.[18]朱怡臻,王瑛,陈鸣亮,等.先进树脂基复合材料RTM 成型工艺研究及应用进展[J].塑料工业,2020,48(5):6.[19]Mehrad A ,Maya P ,Cengiz A M .Fabricating High -QualityVARTM Laminates by Magnetic Consolidation:Experiments and Process Model [J].Composites Part A Applied Science and Manu-facturing,2018,114:398-406.[20]Brasquet C ,Bourges B ,Cloirec P L .Quantitative Structure Prop-erty Relationships (QSPR)for the adsorption of organic compoundsonto activated carbon parison between multiple linear re-gression and neural network [J].Environmental Science &Tech-nology,1999,33(23):4226-4231.98。
机车转向架构架制造工艺探讨
机车转向架构架制造工艺探讨摘要：随着我国轨道交通的快速发展，铁路机车的保有量及需求量也在逐年升高，路局对机车的制造质量和产品寿命有了更高的要求。
转向架构架是机车的重要组成之一，它的制造质量是确保运行安全的关键，因此在产品制作过程中，构架的制作工艺水平是十分重要的。
所以应当探讨制造技术的难点，为提高转向架构架制造工艺，起到积极的推动作用。
关键词：机车；转向架；构架制造；工艺列车的运行主要是依靠机车来实现的，要想确保机车的稳定，就要提高整体的安全稳定，这也是安全运行的关键。
转向架是机车的组成部件之一，各种载荷依靠它来传递，并通过轮轨间的粘着产生机车的牵引力。
转向架的生产质量直接影响机车的牵引能力、运行品质、轮轨的磨耗和列车的安全。
特别是机车向高速、重载、大功率方向发展，对转向架的要求就更高了。
所以要不断提高转向架的制造质量，尤其是对转向架的构架制造工艺，应当认真地探讨和研究，以促进转向架构架制造技术和工艺不断地创新。
1机车转向架构架组成构架是机车转向架的重要部件之一，是连接转向架各部分的骨架，它需要承受机车上部所有结构和设备的重量，还需承受和传递机车在运行过程中随机产生的各种外界激励力。
为了保证转向架其他部件可靠的工作，要求构架不仅有足够的强度和刚度，同时应具有足够的尺寸精度，才能满足机车在高速、重载的前提下，平稳、安全、可靠的运行。
随着机车生产制造技术的不断发展，对于构架制造工艺的要求也在不断提高，运用先进的工艺技术提高构架制造质量，是目前转向架制造技术的主要发展趋势。
构架由左、右两根侧梁、一根或几根横梁组成。
二轴转向架的构架中间有一根横梁，两端各有一根端梁，部分结构没有端梁，为H形构架。
三轴转向架中间有两根横梁，两端通常设有端梁，见图1。
构架各梁通常用钢板焊接而成，焊接构架比铸钢构架轻。
轮对通过轴箱和一系悬挂装置定位于侧梁。
侧梁是构架的主要构件，向轮对传递垂向力、纵向力和横向力。
车体通过二系悬挂装置向构架传递垂向力和横向力。
关于动车组转向架构架的加工工艺探索
基础 ， 选择最合适的相应设备。 比如 在 该 企 业 中 选 用 的 便 是 设 备 便 是 一 日产 的 交 换 工 作台 ， 尺寸为长５ ｍ， 宽２ ． ５ Ｉ ｎ， 龙 门通 过 尺 寸 为３ ． ３ ｍ， 主 轴的 转 量可 以 达 到４ ０ ０ ０ ｒ ／ｒ ａｉ ｎ 。 该 设 备 属 于 目前 动 车 转 向 架 构 架 加 工 中 较 为先进 的一个 型号 ， 可 为 加 工 水 平 的 提 高 打下较好 基础 。 １． ３ 工艺流 程设 计 １ 动车组转 向架构架 的加工工艺分析 通常， 动 车 组 加 工 需 要 对 工 艺 流 程 进 １ 。 １加工 流程 概况 行较为 详细的设 计， 按 照 系 统 的 流 程 实 施 在本研 究 中， 选 取 了 我 国 东 部 某 著 名 工 艺 ， 才 能够 最大 程 度 地 保 证 加 工 质 量 。 特 机车车 辆生 产企业进行 分析 ， 以 其 动 车 组 别 是 对 于 动 车 转 向 架 构 架 这 种 产 品 体 积 转 向架 构 架 的 加 工 经 验 为 基 础 ， 展 开 相 应 大 ， 要 求质 量 高 ， 需 加 工 的 部 位 较 多 的 情 的 分析 。 而 在 整 个加 工过 程 中 ， 需 要 对 加 工 况 ， 更 需 要 对 工 艺 流 程 进 行 适 当 的 分 散 化 阶段进 行简要 的划分 ， 才 能 够 让 加 工 工 作 设 计 ， 从 而 充分 利用 生产 资源 ， 实 现 高 效 更为科学化 与系统化 ， 如图ｌ 。 率、 高质量加 工。 从 前到后 ， 主 要 的 加 工 流 如 图ｌ 所示 ， 便 是 整 个 动 车 组 转 向架 构 程 包 括 了 工 艺 划 线 、 基准定位 、 正 装加工 、 架 技工的流程概况 ， 图 中共 有 三 个 板 块 ， 其 反 装 加 工 以 及 尺 寸 检 验 等 等 ， 而 在 此 过 程 中第一个 板块为 工艺分析 阶段。 该 阶 段 也 中所 使 用 的 设 别 则 包 括 了 划 线 仪 、 龙 门铣 、 可 以 视 为加 工 的 准 备 阶 段 ， 包 括 了结 构 分 五 面 铣 以 及 三 坐 标 机 ， 需 要 实 际 加 工 中 各 析、 工装设计以及设备选择等 ， 这 在 下 文 会 流 程 工 作 人 员 之 间 的 协 调 合 作 。 详细提 到。 第二个板块为工艺流程确定 ， 即 设 计较为 详细的加 工工艺 。 第 三 个 板 块 是 ２ 动车组转 向架构架 的工 艺实施 实 际的加工 工艺应用 ， 通 常 根 据 实 际 加 工 ２ ． １工艺 文件编 写 的具 体情况 需采取 不同的应 对措施 。 在 确 在 实际 的加 工中 ， 需 要 对 设 计 中 的 工 定 了加工准 备 、 工 艺 流 程 设 计 以 及 工 艺 实 艺 文 件 等 数 据 信 息 通 过 数 控 设 备 进 行 编 施三 个阶段 的内容之 后 ， 才 能 够 更 好 地 完 写 ， 从而 让 加 工 的数 据 得 到 全 方 面 的 输 入 ， 成下一 步的后续加 工工作 。 包 括 了 基 本加 工 步骤 、 基准定位信息、 坐 标 １． ２加工 准备 系信息、 程序基准信息等等 ， 这 些信 息 的 编 加 工 准 备 阶 段 主要 是 进 行 动 车 组 转 向 写 是 后 续 加 工进 行 的 必 要 条 件 。 架 构 架 方 面 的 相 关 结 构 分 析 以 及 材 料 设 备 ２ ． ２ 程 序分 析加 工参 数 选择等 一系列 工作 ， 并 为 后 续 加 工流 程 的 通过 所编 写的一 系列加 工信 息 ， 通 过 完 成 打 下 良好 的 基 础 。 首先 ， 转 向架 构 架 的 数 控 程 序 进 行 加 工 参数 的 进 ～ 步 分 析 ， 对 结构分析 。 通常构架结构呈现“ Ｈ” 型行 ， 结 刀 具 结 构 、 加 工尺寸 、 加 工精 度 、 空 间结 构 构材料 与交接模 式为焊接 钢结构 ， 包 括 了 以 及 主 轴 转 速 等 详 细 的各 方 面 加 工 参 数 进 纵梁、 横梁 、 以及 周 围的 空 气 弹 簧 和 焊 接 附 行 分 析 与 微 调 。 比 如 在 该 企 业 的加 工 过 程 件， 在合格的构架 中， 焊 接 钢 结 构 通 过 一 次 中 ， 通 过 程 序 分 析 ，由 于 空 簧 孔 径 需 到 装 夹 加 工 的 方 式 完成 焊 接 组 装 ， 硬 度 控 制 ６ ０ ａｍ ， ｒ 孔深需到 ｌ １ ０ ａ ｍ， ｒ 就 需 要 根 据 该 参 在 ＨＢ１ ８ ０ 以下， 构 架 结 构 具 有 较 为 良 好 的 数 对 加 工 中的 刀具 结 构 进 行 较 好 地 微 调 与 加工性能 。 其次 ， 要 对 工 装 设 计 标 准 进 行 简 设 计 ， 才 能 够 满 足 空 簧 孔 的加 工需 求 。 而 在 单 的规划 ， 比 如 四 个 工 艺 基 准 孔 的 孔 径 大 通 过 程 序 进 行 加 工 参 数 分 析 的 同 时 ， 还 可 小 为ｌ ０ ０ ｍｍ， 并 且 定 位 基 准 块 位 于 同 一 个 以 刀具 为 核 心 ， 对 加 工 的 工 艺 顺 序 进 行 合 平面 上 ， 在 设 计 时 需 要 考 虑 到 实 际 加 工 中 理 的 调 整 ， 从而 避 免 刀具 的频 繁 更 换 ， 保 证 加工效率 。 ２ ． ３ 数控 程序 的具 体编 写 在 当 今 对 动 车 组 转 向 架 构 架 的 加 工 中， 实 现 对 加 工 的 控 制 主 要 是 以 数 控 程 序 图１ 动 车组 转 向架 构 架加 工 工 艺概 况
关于动车组转向架构架加工工艺探究
关于动车组转向架构架加工工艺探究摘要：动车组转向架起到重要的支撑、承载作用，因此在进行加工的过程中需要详细进行研究和分析从而保证动车组转向架的质量。
动车组是我国交通建设体系的一部分，本文通过论述动车组转向架加工技术进行研究，分析动车组架构的作用以及结构组成，针对转向架架构加工工艺进行分析。
转向架架构加工是整个高速动车组的转向架制造过程中的重要环节，加工工艺应该引起重视。
关键词：动车组；架构；加工工艺；设计前言动车组的转向架部分加工结构复杂，成本高，加工位置多且对加工的精度有很高的要求，因此加工工艺的使用和加工工艺的优化，是现阶段工艺生产需要重点关注的部分。
转向架构会对动车前进造成巨大影响，近年来动车组列车在我国交通事业发展中做出了巨大的贡献，动车组在经济发展方面成果显著。
在动车组架构的加工生产过程中，重点研究加工的内容来进一步推动动车建设的可持续发展。
1动车组转向架构架的作用动车组列车之所以能够高速运行与动车组的转向架有很大的关系，通常情况下人们将两个或者多个轮组使用专门的架构组装在一起，组合成为一个可直接支撑车体的小车，这个小车就叫作转向架。
对于火车和动车来讲，转向架是列车最重要的部分，转向架的结构是否合理，因此转向架结构是否合理会直接影响到动车组的稳定、平稳和安全。
对于所有的高速列车来讲，列车的高速、稳定、安全运行都需要稳定的转向架技术作为支持。
常见的地铁和城轨都需要转向架，转向架最明显作用就是传力，也可以叫做承载，起到承受列车重量的作用。
同时良好的导向作用，主要是引导列车在钢轨上运行的作用与良好的制动作用、驱动作用。
①承载力，承受车架以上各个部分的重量，如车体、车架、动力装置、辅助装置等，且起到轴重均匀分配情况；②牵引作用，主要是动力转向架，主要是保证必要的轮轨粘着，将轨道接触位置产生的轮轴牵引力传递给车钩和车架，指引列车前进。
③缓冲作用，在专业上叫做减震，主要是保证列车运行的良好、稳定性，缓和线路不平顺对车辆造成冲击。
CR400BF转向架构架关键制造工艺
CR400BF转向架构架关键制造工艺李小军;刘冠男【摘要】Manufacturing technology plays an important role in the R&D and manufacturing of high-speed train,as the technological support to improving the manufacture quality,efficiency and capacity of production.This paper mainly introduces the key manufacturing technology of China Standard EMU Trains' (CR400BF) bogie frame,which is designed and produced by CRRC Changchun Railway VehiclesCo.,Ltd.Final1y,the research direction for improving manufacturing technology is proposed.%制造工艺作为保证产品质量、提升工厂生产效率及能力的重要技术支撑,在高速列车的研发及制造中发挥着重要作用.介绍由中车长客股份公司牵头研发并生产的中国标准动车组(CR400BF)转向架构架的关键制造工艺,并从工艺提升的角度,提出后续工艺研究的方向,对类似结构的转向架构架制造工艺具有很好的参考借鉴意义.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2018(048)003【总页数】7页(P102-108)【关键词】中国标准动车组;CR400BF;转向架构架;制造工艺【作者】李小军;刘冠男【作者单位】中车长春轨道客车股份有限公司,吉林长春130062;中车长春轨道客车股份有限公司,吉林长春130062【正文语种】中文【中图分类】U271.910 前言近年来，高速列车的运营速度越来越高，对高速列车关键部件提出了更为严格的要求。
论轨道工程机械车辆转向架构架的制造工艺
论轨道工程机械车辆转向架构架的制造工艺摘要：转向架是轨道机械车辆的重要部件之一，轨道工程机械车辆的转向架是直接承载车体质量的部件，转向架的参数设定直接决定了轨道工程机械车运行时候的平稳性和安全性。
科学合理的轨道工程机械车辆转向架构架制造的参数，是能够为轨道工程机械车辆曲线行驶提供安全保障，提高轨道工程机械车辆的操作舒适度。
本文就轨道工程机械车辆转向架构架的制造工艺展开相关讨论。
关键词：工程车辆；转向架；制造工艺；轨道工程随着我国的轨道交通行业快速发展，高铁、地铁、客运等各种轨道交通的运输要求也越来越严格，唯有不断加强自身，提高轨道工程机械车辆的制作工艺，才能够提高轨道交通行业的发展速度和质量安全。
转向架作为轨道交通机械车辆的重要组成部分，起着承上启下的作用，对提高轨道工程机械车辆的质量有非常重要的地位。
一、轨道工程机械车辆转向架概述轨道工程机械车辆是通过事先铺设好的轨道，在轨道上快速的行进。
为了能够一次性运载更多的物品，也为了效率最大化的应用轨道价值，轨道工程机械车辆往往都是很长的一串，以增加轨道工程机械车辆的运输效率。
但是轨道在铺设的过程中并不是完全呈直线的，在某些地方会有一定弧度和曲线铺设，而转向架，就是能够在一定半径曲线内转向运行的车辆构件，让轨道工程机械车辆能够在不同的曲线径向位置实现不同的转向。
转向架在轨道工程机械车辆的发展中历史悠久，对轨道工程机械车辆的发展拥有不可忽视的作用，不过早期的轨道工程机械车辆的转向架连接机构中往往存在多余的结构，提高了转向架的制作费用，降低了转向架的运行效率，同时，也对轨道工程机械车辆转向架的保养维修带来了一定的阻碍和困难。
因此，想要发展轨道工程机械车辆，帮助轨道工程机械车辆不断提速，完善我国的轨道工程机械车辆，就需要提高转向架的制作工艺，完善转向架的设计构造，以提高转向架对轨道工程机械车辆的性能提升[1]。
二、三种转向架的机理分析1、普通转向架普通转向架是转向架发展的基础，普通转向架的各种参数都比较平衡，也存在着诸多的不足。
转向架轴箱体加工工艺
转向架轴箱体加工工艺
转向架轴箱体是车辆转向系统中非常重要的部件之一，其加工工艺对于轴箱体的质量和性能有重要的影响。
一般来说，转向架轴箱体的加工工艺需要考虑以下几个方面：
一、轴箱体材料的选择。
一般情况下，轴箱体所选用的材料应该具有一定的强度和韧性，同时也需要具备良好的加工性能和耐腐蚀性能。
常见的轴箱体材料包括钢、铸铁等。
二、轴箱体的加工方法。
轴箱体的加工方法可以分为铸造、锻造、钣金加工等多种方式。
其中，铸造和锻造可以得到相对均匀的材料结构和较高的强度，但加工周期较长，成本也较高。
而钣金加工则可以快速完成轴箱体的制作，但强度和韧性相对较低。
三、加工精度的控制。
轴箱体加工过程中需要注意控制加工精度，特别是轴箱体与转向架的配合精度。
一旦配合精度不够，就会影响转向系统的运行稳定性和安全性。
四、表面处理的选择。
轴箱体表面处理可以通过喷漆、喷漆、喷塑等方式进行。
不同的表面处理方式对于轴箱体的防腐蚀和美观度都有不同的影响。
总之，轴箱体的加工工艺是非常重要的，需要充分考虑材料、加工方法、加工精度和表面处理等多个方面，以确保轴箱体质量和性能达到要求。
- 1 -。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
箱型横梁转向架构架制造工艺研究
摘要：介绍了一种箱型横梁转向架构架的基本结构组成，通过对其结构分析，
针对以往制造技术重点和难点，优化组焊工装及制造工艺。
通过调整工序，降低
了构架组焊难度，减少了组焊问题及返修频次，提高构架组焊质量。
通过改进工装，提高构架组装效率，降低组装难度。
关键词:转向架构架；组焊工艺；工装；工序；提质增效。
0 引言
列车转向架生产制造过程中对质量性能要求很高，转向架的制造质量和制造
工艺有重要联系。
转向架由构架作为主要承载结构，包含轮对系统、悬挂系统等。
构架作为转向架系统的主要承载结构，其制造质量直接影响转向架系统及列车的
运行安全。
本文所介绍的A型地铁转向架构架主要由横梁组成、侧梁组成、构架
组成等部件组成，横梁与侧梁插接组焊而成构架。
横梁与侧梁均为箱体结构，由
S355J2W(H)钢板拼焊而成，钢板厚度主要为10~12mm。
因钢板焊接后存在焊接变形，横梁、侧梁、构架所用钢板件需要适当工艺放量用以补充焊接收缩，补偿变形。
焊接变形与焊接操工及焊接所使用电流、填充量等因素有关，难以同一量化，导致焊接收缩量不会一致，工艺放量也会存在收缩补偿偏差，导致组装构架时出
现尺寸超差、错边等质量问题。
通过调整工艺顺序，优化组装工装等方法，可以
使此类问题得到改善。
1 构架结构及原有工艺方案
1.1横梁结构及组焊工艺
横梁主要由上盖板、下盖板、立板和筋板拼焊而成的“H”型箱体结构并附有电机吊座和齿轮箱吊座，横梁的主要作用即连接侧梁和承载电机和齿轮箱。
横梁对
与侧梁的连接处及电机吊座和齿轮箱吊座的组焊位置要求严格，同时也是工艺难点。
原有的工艺方案为，组装下盖板与立板、筋板，焊接后再组装上盖板及吊座。
该方案可以保证完成设计要求所有焊缝的焊接及探伤。
存在的问题是横梁组焊后
与侧梁对接时纵向方向易出现错边现象，从外观上不美观，质量也不能保证。
1.2侧梁结构及组焊工艺
侧梁主要由上下盖板和筋板拼焊而成“弯弓”状结构，在侧梁下侧两边处焊
有转臂定位座，该结构为重要结构，位置要求严格。
侧梁组焊具有一套传统工艺，即内外立板与筋板组装点固后与下盖板焊接对内腔焊缝进行焊接，现状一般使用
效率较高的机械手焊接内腔。
内腔焊接后组装上盖板，使用机械手焊接侧梁外部
4条长焊缝。
但是，即使是机械手焊接，侧梁仍会存在较大焊接变形，会出现扭转、弯曲及旁弯变形，所以需要在调修工序对其进行调整保证变形量在2mm以内。
对于尺寸要求严格的转臂定位座在调修后组焊，因为侧梁下盖板与转臂定位
座存在多处圆弧配装，组装困难，往需要修磨配装，虽对焊接质量影响不大，但
是对于操作要求较高，工作量大，急需改善。
1.3构架结构及组焊工艺
构架即横梁与侧梁组焊在一起构成的“H”型结构。
构架组装时对横梁与侧梁的基准要求严格，组装工装需确保定位准确。
横梁与侧梁的插接时在保证横梁与
侧梁的中心与构架中心重合后容易出现纵向错边现象。
在横梁、侧梁尺寸都合格
的情况下，构架组焊后通过三维划线及构架调修方法可以有效保证各部件尺寸满
足图纸公差要求，得到合格构架。
2 构架组焊工艺相关优化
构架本身是一个整体，其虽由横梁、侧梁等单独部件组焊而成，但是各部
件的工艺性不能独立考虑。
本次优化，一方面侧重解决横梁、侧梁组装时出现的
纵向错边问题及侧梁转臂吊座多段弧配装问题；另一方面改进工装设备与添加工
艺基准，实现快速、精准组装横侧梁。
2.1 组装顺序调整
经过分析以往箱型构架组装时横梁与侧梁纵向错边产生的原因为侧梁经过焊
接后收缩量与横梁焊接后收缩量不协调。
将横梁上、下盖板移至构架组装工序组装，横梁组成即为立板与筋板组成件。
将横梁组装与侧梁组装中心找正对齐点固后，组装横梁上、下盖板。
组装时以对齐横、侧梁接口顿边为原则。
与侧梁上、
下盖板接口处对齐后，横梁上、下盖板与横梁上其他盖板、吊座会存在些许间距，且间距在2~4mm之间,使用永久焊接背板将接口焊接，并可保证焊缝焊透。
构架
整体焊接尺寸及结构强度得以保证。
因转臂定位座组装前，侧梁经过内腔焊接及侧梁外部4条长焊缝的大量焊接
的热输入后，变形较大，调修后仍存在2mm以内的偏差。
尤其与转臂定位座配
装处，变形量不易控制，导致组装转臂定位座时出现干涉。
调整侧梁组焊工艺顺序，将转臂与侧梁下盖板点固预组装，在侧梁下盖板组装工序时组装此预组装件。
可以避免组装转臂定位座与下盖板组装干涉问题。
2.2 组装工装优化
实现快速精准组装构架，首先需要构架组装工装结构简单，操作方便，定位
准确；其次需要横、侧梁自身基准准确、一致。
以往构架组装工装设置多处定位
板和丝杠压紧装置来固定横、侧梁。
在构架工装平台设置十字尺作为基准线，通
过找线对齐方式找正横梁与侧梁。
原横梁组装工装和构架组装工装，找正及固定
横梁基准的定位点为横梁上、下盖板，如将横梁上下盖板移至构架工序组装，则
不能再定位横梁上、下盖板，原工装需进行改进。
改进后工装分为横梁组装模块
和侧梁组装模块。
组装时横梁组成件为无上、下盖板的立板与筋板的拼焊件。
考虑组装构架时
工件入工装胎和出工装胎方便，工装的定位不能设置在横梁立板，因为如果定位
在立板处，无法组装上、下盖板，更不能出工装胎。
使用自对中滚珠丝杠机构作
为横梁组成件的定位及顶紧机构。
横梁组成件放置工装平台，自对中设备可以双
向伸出，顶紧横梁内立板侧，丝杠两端伸出同等长度，实现横梁处于构架工装中
心位置，且固定横梁横向与纵向移动和转动，构架出工装胎时，自对中丝杠收缩，不会与横梁干涉。
组装侧梁时，使用可沿构架横向双向滑动带锁死功能的侧梁工装模块预先对
侧梁组成进行基准中心找正及固定。
侧梁中心定位方式使用侧梁的空簧导柱圆孔，使用横向定位及压紧装置固定侧梁帽筒处下盖板边预先加工好的工艺基准面，从
而固定侧梁组成。
推动侧梁工装模块至定位处，完成侧梁与横梁的对接。
设置可
移动定位块，用于贴紧侧梁上、下盖板与横梁上、下盖板对接处的伸出部分。
将
横梁下盖板与此定位块贴紧，焊接横梁内腔焊缝及与侧梁相接处隐藏焊缝。
组装
横梁上盖板，以可移动定位块为基准。
完成横、侧梁的无错边对接。
3结语
综上所述，转向架作为列车的重要部件，生产过程中需严格控制质量。
转向架构
架作为转向架主要承载结构，其焊接质量直接影响转向架系统及列车的运行安全。
通过调整组装工序，可以解决横梁与侧梁对接错边问题。
通过改进工装，保证了
横梁和侧梁的定位准确及基准统一，工装便于操作，提高了工作效率。
参考文献:
[1]李占文,李树立.焊接结构变形控制和矫正[M].北京:化学工业出版社.2008.
[2]陈志平，陈陡悠，渠源.ZMA100型转向架构架侧梁焊接工艺[J].机车车辆工艺，2012，（5）
[3]刘志平，崔岩，王立夫等.地铁车转向架焊接工艺[J].焊接技术.2011（8）
[4]李娜,张文文,李群等.锥形件一次成形不起皱条件下的质点径向位移[J].锻压技术,2017,42(8)
[5]王祖民.HXD3B型机车转向架构架制造工艺分析[A].2011年“天山重工杯”全国机电企业工艺年会暨第五届机械工业节能减排工艺技术研讨会论文集[C].2011. [6]姜斌,宋学毅,臧宗波等.250 km/h动车组转向架构架制造技术[J].城市轨道交通研究,2015,18(6).。