铁路货车制造技术

铁路货车制造技术

一、前言

二、制造技术的发展

三、制造技术的主要创新

1．铸钢摇枕侧架整体芯铸造

2．不锈钢焊接和整体锻造技术

3. 制动系统模块化组装

4．制造专用生产线

一、前言

铁路货车制造技术包括制造铁路货车产品时所需的各种工艺方法，是保证产品质量和生产效率的重要手段。铁路货车制造是一门较为综合的机械制造技术，在专业上涵盖了铸造、锻造、冲压、机械加工、焊接、装配等工艺方法，另外还涉及到了自动测量、无损检测、自动化等相关技术。

铁路货车数量大、品种多，因此，铁路货车制造多为流水式作业方式、大量采用了柔性生产线，主要有轮轴生产线、转向架生产线、下料生产线、中梁生产线、底架生产线、端侧墙生产线、车体生产线、车体油漆喷涂线等。

产品的升级换代，新材料、新结构的应用，也推动了制造技术不断改进和提高，形成了一些独有的制造工艺，譬如“制动系统模块化组装、不锈钢焊接、整体芯铸造”等三大工艺。

针对铁路货车要求可靠性高、互换性好、检修方便的特点，制造过程中的质量保证手段和控制手段在不断提升，焊接基本为自动化焊接，制动阀和转向架实行的是精益制造模式;生产过程中大量采用了在线检测、数据可实时采集、工序共享、动态监控;超声波检测、高能射线DR成像及工业CT检测等无损检测技术广泛应用在铁路货车生产的关键工序中。

一、制造技术的发展

铁路货车制造技术的发展，经历了从作坊式生产到专业化生产的过程；从手工操作、单机作业方式发展到了大规模机械化、自动化作业，逐步具备了工艺合理、设备齐全、功能完备的制造系统，形成了产研结合、具有中国铁路特点的铁路货车制造技术体系。

解放前我国没有铁路货车制造企业，只有为数不多的修理厂，而且规模小、设备少，只能从事简单的修理工作。新中国成立后，为迅速改变旧中国依赖进口的状况，解放初期的铁路货车制造是采用了非常规的方法，因陋就简，基本上是属于手工制造。在“一五”期间，对一些修理厂开始进行扩建，改造成为制造厂。

1958年以后，又陆续新建了一批制造厂，逐步满足了铁路发展的需求。早期铁路货车制造厂虽具备了一定的生产规模，但在制造技术发展上还相对落后且很不均衡。铁路货车主要是铆接钢底架、钢骨木板车体结构，大量采用热铆接工艺。此阶段，铁路货车制造的主要任务是提高生产能力，因此，只是在铸造和锻造技术上有所发展，制造技术总体上比较落后，仅是达到了生产铁路货车的基本要求。

从20世纪60年代开始，铁路货车逐步开始了以钢代木的过程，全钢结构铁路货车带动了冲压技术和焊接技术的发展。冲压技术在板材及型钢的剪切下料、校平及压型方面得到了突破；焊接技术也得到了极大的发展，因其经济性较好，绝大数的铆接结构均被焊接结构所取代，而且在中梁等部件上还开始应用了埋弧自动焊等先进的焊接技术。在加工方面，各制造厂大量使用了自制的专机，满足了生产效率的要求，但普遍精度不高，柔性也差，限制了产品的多样性。

20世纪80年代，铁路专用耐候钢和滚动轴承等开始在铁路货车产品上应用，推动了相应的制造技术的发展。耐候钢焊材、车轴专用磨床等的出现，标志着铁路货车制造技术有

了相对的独立性。到20世纪末，铁路货车制造技术已基本具备了完整的体系，冲压工艺实现了机械化和模具化，焊接方面也逐步从手工电弧焊为主发展为大量采用气体保护焊，其他各相关技术也都达到了大批量生产的要求。

除能生产各种通用、专用铁路货车外，还能生产适应货物装车形体的凹底、长大、双联等特殊平车以及新型的家畜家禽车、活鱼车和机械保温车等。对于铸锻件方面，不断有先进的生产线及设备应用于生产中，特别是自20世纪90年代开始，树脂自硬砂生产线、潮模砂气冲造型生产线、迪砂线等铸造生产线的应用，改变了原铸造单机的生产模式，大规模机械化生产方式初具规模。

进入新世纪，铁路货车提速重载开始在全路推广，对制造技术提出了更高的要求。针对铁路货车制造技术的提升，提出了“以工装保工艺、以工艺保质量、以质量保安全”的指导思想。在此指导思想下，开始进行了建设主要部件的生产工艺线的工作，至2002年，在全路大面积推广了建设铁路货车生产工艺线的成功经验。通过建线工作，不但提高了铁路货车制造的整体水平和质量保证能力，而且制造所需的工艺装备实现了专业化生产，提高了工艺装备的制造水平，解决了以往铁路货车制造厂自制工艺装备水平低下，重复设计浪费资源的问题。

2004年，根据基础工艺线建设工作中出现的具体问题，各制造单位对各工艺线中关键工序的设置、关键设备的功能等达成了共识，进一步规范了各工艺线的建设工作。此后，机器人和焊接专机等自动化焊接技术在铁路货车制造中被大量采用，生产线的柔性增强，适应了多品种小批量的市场需求。通过稳步推进建线工作，使制造水平有了极大的提高，完善了生产线的功能，保证了制造质量，铁路货车建线工作取得了可观的经济和社会效益。

2005年以后，铁路货车制造技术的研究工作开始向纵深发展，按照“设计工艺一体化”的要求，各制造厂深入探索设计工艺并行的方式和方法，使工艺部门能提前介入设计过程，大大缩短了新产品的研发周期，满足了市场需求。工艺部门还超前进行制造新技术的研制工作，攻克了冷弯型钢制造工艺、高强度耐侯钢及不锈钢的焊接技术及摇枕和侧架整体芯铸造工艺、车钩连续热处理工艺等制造新技术，应用了射线探伤、超声波探伤以及DR、工业CT检测技术，提高了产品制造的可靠性，这些也为铁路货车产品轻量化设计提供了条件。

随着提速重载工作的不断深入，铁路货车制造技术也逐渐暴露出在设计制造理念、工艺技术水平、配套技术性能和综合管理模式等方面还存在诸多不适应。为了不断提高制造质量，各制造厂在生产实践中不断创新，提炼并推广了很多先进的工艺理念和工艺方法，形成了以制动系统模块化组装、摇枕侧架整体芯铸造工艺、不锈钢焊接等典型工艺为代表的铁路货车制造工艺技术体系及强有力的产品质量保障能力。

20世纪80年代，铁路专用耐候钢和滚动轴承等开始在铁路货车产品上应用，推动了相应的制造技术的发展。耐候钢焊材、车轴专用磨床等的出现，标志着铁路货车制造技术有了相对的独立性。到20世纪末，铁路货车制造技术已基本具备了完整的体系，冲压工艺实现了机械化和模具化，焊接方面也逐步从手工电弧焊为主发展为大量采用气体保护焊，其他各相关技术也都达到了大批量生产的要求。

二、制造技术的主要创新

近十年来，为满足国民经济快速增长对铁路运输装备的需求，我国铁路货车制造系统以“以工装保工艺、以工艺保质量、以质量保安全”为指导思想，推进工艺技术创新，促进了制造技术水平的全面提升，铁路货车安全可靠性大幅提高。

工艺技术创新主要体现在以下几个方面：以世界首创的铸钢摇枕侧架整体芯为核心的铸造技术，以提高不锈钢焊接过渡区低温冲击韧性为核心的焊接技术，以制动系统模块化组装为代表的生产管理模式，以钩尾框整体锻造为代表的工艺设计理念，标志着我国铁路货车制造技术进入了历史新阶段。