不锈钢地铁侧墙多点自动压紧工装研究

徐野 韩晓辉 杨志斌 史春元

摘 要：针对地铁车辆侧墙点焊定位及压紧问题，本文提出一种能够实现不锈钢地铁侧墙多点自动压紧及快速定位工装，该工装结构合理、性能稳定，在实际运用时取得了较为满意的效果，有效规避了因工人个人原因导致的定位失准和压紧不实，并且实现了单人操作，为今后轨道地铁车辆的快速生产提供了新的可行性支撑。

关键词：不锈钢地铁;侧墙点焊;工装

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.111

1 前言

随着我国轨道交通事业的快速发展，地铁车辆需求量的与日俱增，对地铁车辆的生产质量和效率都提出了更高要求[1]，其中不锈钢地铁侧墙作为外露部件，其点焊质量直接影响到该车对外呈现的状态，也是一个地铁制造企业的制造水平窗口。目前不锈钢生产线中侧墙单面的点焊，需对横梁骨架与侧墙板之间进行定位和点焊[2]，并且要求点焊时横梁与侧墙紧密贴合，保证点焊后横梁位置与图纸相符的同时确保侧墙点焊质量[3]。

目前缺少一套能够实现侧墙点焊时自动定位及压紧的工装，保证点焊后横梁位置的准确性和点焊质量满足生产要求。

2 工装设计

2.1 设计难点

为了横梁点焊时位置的准确性，工人在点焊之前会將横梁预定位置用记号笔进行标记，为了防止横梁点焊时发生窜动现象工人在点焊时只能用人工的方法来对横梁进行压紧，防止窜动。这就导致工人在点焊之前需花费较长时间来进行划线，并且不能保证每次划线的精度都能够满足生产需要，在点焊过程中用人工方法来压紧横梁无论是对点焊质量还是安全方面都不是理想的状态。

2.2 解决方案

针对上述情况以及现场对于侧墙点焊质量及定位的要求，设计侧墙单元点焊多点自动压紧工装，该工装能够实现侧墙横梁快速定位和自动压紧，主要组成部分包括：1-压紧气缸、2-气动控制盒、3-横梁定位滑板、4-真空吸盘、5-压紧定位，6-横梁、7-纵梁等，具体结构如图1所示。考虑到中部侧墙单元较大，单靠一个工装无法覆盖整个侧墙单元，因此该工装扩充为两个相互独立的端部压紧定位工装。

3 现场应用

根据工装设计图纸及现场施工需求进行调整后现场实物如图2所示。可以看出，该工装能够与现场点焊铜平台配合良好，通过外部接气装置实现工装气动压紧功能，现场应用情况及实施过程如下：

（1）放置工装：用天车将工装吊起并移动至铜平台上预先铺好的侧墙单元墙板及横梁上，并注意放置工装时不要磕碰到横梁凸起部分。（2）横梁定位：通过横梁定位滑板来快速定位横梁位置，该定位滑板是根据横梁位置而特制的，并且端头形状与横梁截面形状保持一致，取代了原先人工划线操作，保证了定位精度。（3）压紧工件：打开气路控制阀，此时风压应为（0.45±0.1）MPa，通过风压使压紧装置向下推进，使之压紧工件。同时为了防止工装因向下压紧而使自身发生抬起现象，在工装端部及中部设置了真空吸盘，用以将工装牢牢吸附在铜平台上。（4）使用该工装后现场点焊效果如图3所示，可以看出点焊后外观质量得到有效提升，并且大大提高了生产节拍和效率。

4 结论

该工装投入使用后，满足了不锈钢地铁生产中侧墙单元横梁的快速定位以及横梁与侧墙墙板的自动压紧，有效规避了因工人个人原因导致的定位失准和压紧不实，并且实现了单人操作。现车应用反响较好，已通过工艺验证，并已推广使用。

参考文献：

[1]杜健，丁叁叁.地铁不锈钢车体侧墙点焊结构优化[J].机车车辆工艺，2010，3（06）：4-6.

[2]唐丽齐，张雪峰，王涛等.单面双点和单面单点焊接形式对电阻点焊焊点强度的影响[J].电焊机，2017，47（05）：120-123.

[3]徐凤林，金文涛.不锈钢车体侧墙点焊工艺性探讨[J].金属加工，

2010（10）：43-47.

作者简介：徐野（1989-），男，山东青岛人，硕士，焊接工艺师，工程师，研究方向：不锈钢整车焊接工艺。