CN110732851B - 一种无枕梁地铁车辆车体结构的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无枕梁地铁车辆车体结构的制造方法，在车体总成各大部件组焊前，在转向架安装区域安装辅助工装，用辅助工装对转向架安装区域的加工特征尺寸、安装面进行刚性定位；该工装的安装、操作简单，单个底架安装时间约40分钟，制造成本低，该工装可在底架加工后安装使用、流转到车体总成焊接工序结束后拆卸，可在以上两个工序之间循环利用。通过此工装的辅助固定，车体总成工序各大部件焊接完成后，此位置的加工特征尺寸基本不会改变，省去了车体整车加工作业工序内容，节约了生产周期和制造采购设备成本费用。此工艺方法成功解决了由于后道工序制造偏差导致前道加工尺寸偏差累计增加的问题，具有可观的推广应用价值。

Description

一种无枕梁地铁车辆车体结构的制造方法

技术领域

本发明涉及车辆制造技术领域，特别是涉及一种无枕梁地铁车辆车体结构的制造方法。

背景技术

对于一般的地铁车辆来说，与转向架相连接的车体部位通常设计一组枕梁构架模块。车体转向架区域加工制造流程为：在枕梁组成工序，先把枕梁与转向架连接区域的部分定位孔、安装面进行整体加工，然后焊接到底架对应的转向架安装区域。在底架整体加工阶段再进行枕梁定位孔、安装面的二次加工，最后到车体组成阶段，由于枕梁在车体宽度方向为整体型材结构，无跨接焊缝，所以该区域的定位孔、安装面等形位特征尺寸基本不会有大的改变，不需要增加车体总成阶段对该区域的整体加工。通过实际生产验证，完全满足最终落车工序车体与转向架接口的安装精度要求。

随着国内外市场对轨道车辆种类和功能需求的不断提升，车辆制造也就随之朝着多元化、多样化方向发展。在这样的市场背景下，一种无枕梁车体结构地铁车辆的产品应运而生。而这样的车体结构，与转向架连接的接口位置就选在了车体两侧底架边梁区域(类似高速动车组的转向架与车体的连接形式)。

而无枕梁车体结构转向架安装区域结构，如果还按照原有的工艺流程进行生产，在底架加工阶段就把边梁区域的定位孔、安装表面进行整体加工。车辆在流转到车体总成阶段后，通过焊接车体各大部件，底架单侧边梁上的定位孔虽然不会发生相对位移偏差，但两侧的两个边梁间的形位特征尺寸由于大部件装配、焊接过程中，两侧的加工形位尺寸存在跨接焊缝，焊接变形会产生相对位置偏差，此位置偏差无法满足转向架落车要求。

现有的无枕梁车体结构的车辆，在车体总成制造阶段，为了保证转向架安装要求，将转向架区域的定位孔、定位面在底架整体加工阶段不进行加工，增加整车车体加工工序，加工内容仅包括底架边梁转向架安装孔、安装面的作业工序，加工内容很少。

现有的无枕梁车体结构的车辆制造流程，将底架加工作业内容进行分解，将一部分加工内容调整到整车加工工序中，这样需要新增一套车体整车加工设备及相应的加工工装，虽然可以满足制造要求，但从无形中增加了车体整车加工设备、工装的成本费用；据估算，新增一套车体加工设备费用约为1000万，加工工装费用约为30万，合计增加成本1030万；增加了车体整车加工作业流程，延长了车体生产的制造周期，影响最终产品的交货期。据实际生产写实，将转向架区域加工内容由底架加工工序调整至车体总成加工工序，底架加工时间减少约为2H,车体总成加工时间约为7H(时间包括：车体上胎调整，找正，探点，加工，下胎等内容)，总体单台车的制造周期增加5H，作业效率下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种无枕梁地铁车辆车体结构的制造方法，以解决上述现有技术存在的问题，该结构规避了现有车体制造方法的缺点，在保证车辆制造质量要求，不额外投入大型设备、工装和增加作业工位的基础上，通过使用一种辅助工装将车体加工、制造作业内容、流程进行优化调整，取消车体整车加工工序。对常规的车体转向架加工区域制造工艺方法进行优化改进，减少生产线加工设备、工装的采购成本投入，有效缩短车体制造周期，最终实现以最少的投入获得最大、最快的产出。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种无枕梁地铁车辆车体结构的制造方法，包括以下步骤：

步骤一：在无枕梁结构车体制造过程中的底架加工阶段同时将转向架安装区域的定位孔、安装面进行整体加工；

步骤二：在车体总成各大部件组焊前，在步骤一中的转向架安装区域安装辅助工装，用辅助工装对转向架安装区域的加工特征尺寸、安装面进行刚性定位；

步骤三：调运底架至车体总成组焊胎，进行车体大部件，包括侧墙、车顶、端墙的装配、焊接；

步骤四：调运出胎，焊接车体其他附件，拆卸辅助工装，清理车体，等待交验。

优选地，所述辅助工装包括横梁、纵梁、安装板、螺纹块、连接螺栓、沉头螺栓和螺纹棒；所述横梁和所述纵梁均由工字钢制成，所述纵梁设置于所述横梁的两端，所述安装板设置于所述纵梁的底端面上，所述螺纹块的数量与所述转向架安装区域内的光孔设置的组数相等，每块所述螺纹块上设置有多个与所述转向架安装区域的每组光孔相对的螺纹孔；所述辅助工装与所述转向架安装区域的安装面的连接步骤如下：

步骤一：将其中一个螺纹块通过所述转向架安装区域处的长方形通孔插入到所述转向架安装区域内侧的型腔内，将螺纹块上的螺纹孔与其中一组光孔相对，使用螺纹棒穿过与螺纹棒匹配的光孔与螺纹块相应位置处的螺纹孔连接，使螺纹棒与型腔内的螺纹块连接；

步骤二：向上提起螺纹棒使螺纹块贴近所述转向架安装区域的底板内壁，使用沉头螺栓从所述转向架安装区域顶部穿过相应的光孔旋进螺纹块上的螺纹孔，使螺纹块贴紧转向架安装区域的底板内壁并固定在型腔内；

步骤三：拆卸螺纹棒，将螺纹棒从螺纹块的螺纹孔中旋出；

步骤四：重复上述步骤一到步骤三，将其余螺纹块均固定在转向架安装区域的底板内壁上，每块螺纹块对应在一组光孔的底部；并将车体两侧转向架安装区域的底部型腔内均对应安装螺纹块；

步骤五，将带有安装板的两个横梁分别对应放置到车体两侧的转向架安装区域内，通过连接螺栓依次穿过纵梁、安装板、转向架安装区域的光孔与型腔内的螺纹块上的螺纹孔连接，将纵梁紧固在所述转向架安装区域内，完成整个辅助工装的安装。

优选地，所述安装板与所述纵梁焊接连接。

优选地，每个所述纵梁配套设置有8块螺纹块，每块所述螺纹块上设置有5个螺纹孔，5个螺纹孔与所述转向架安装区域底板上的每组光孔内的5个光孔一一对应，所述螺纹块上的5个螺纹孔分别包括2个能够与沉头螺栓连接的沉头螺栓连接孔，1个能够与螺纹棒连接的螺纹棒连接孔和2个能够与连接螺栓连接的连接螺栓连接孔。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

本发明提供的无枕梁地铁车辆车体结构的制造方法，通过借助一结构简单、拆装方便、制造成本低、可循环使用的辅助工装，优化了现有的制造工艺流程，弥补了现有技术的不足。既节省了制造成本，又缩短了制造周期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中无枕梁地铁车辆车体的底架结构示意图；

图2为本发明中无枕梁地铁车辆车体的底架上转向架安装区域的局部放大图；

图3为本发明中无枕梁地铁车辆车体的底架上安装有辅助工装的结构示意图；

图4为本发明中焊接完成后的车体的结构示意图；

图5为本发明中辅助工装的结构示意图；

图6为图5中A处的局部放大图；

图7为本发明中底架与辅助工装的装配图；

图8为图7的A-A向剖视图；

图9为图8中B处的局部放大图；

图中：1-底架；

2-转向架安装区域、21-光孔、22-长方形通孔、23-型腔；

3-辅助工装、31-横梁、32-纵梁、33-安装板、34-螺纹块、35-连接螺栓、36-沉头螺栓、37-螺纹棒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种无枕梁地铁车辆车体结构的制造方法，以解决现有技术存在的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例提供一种无枕梁地铁车辆车体结构的制造方法，包括以下步骤：

步骤一：在无枕梁结构车体制造过程中的底架1加工阶段，底架1在反装状态进行加工，加工内容包括地板C槽、加工孔，底架边梁的加工孔，同时将转向架安装区域2的定位孔、安装面进行整体加工；加工有转向架安装区域2的底架结构和转向架安装区域2的结构如图1、2所示。

步骤二：在车体总成各大部件组焊前，在步骤一中的转向架安装区域2安装辅助工装3，用辅助工装3对转向架安装区域2的加工特征尺寸、安装面进行刚性定位；具体的，将加工好的底架1吊运至附件台处于反装状态，将辅助工装3吊运至转向架安装区域2，进行辅助工装3安装；安装有辅助工装3的底架1如图3所示，

步骤三：调运底架1至车体总成组焊胎，进行车体大部件，包括侧墙、车顶、端墙等的装配、焊接；焊接完成后的车体结构如图4所示。

步骤四：调运出胎，焊接车体其他附件，拆卸辅助工装3，清理车体，等待交验。

本实施例中，如图5所示，辅助工装3包括横梁31、纵梁32、安装板33、螺纹块34、连接螺栓35、沉头螺栓36和螺纹棒37；横梁31和纵梁32均由工字钢制成，纵梁32焊接于横梁31的两端，安装板33焊接纵梁32的底端面上，螺纹块34的数量与转向架安装区域2内的光孔21设置的组数相等，每块螺纹块34上设置有多个与转向架安装区域2的每组光孔21相对的螺纹孔；

具体地，本实施例中，每个纵梁32配套设置有8块螺纹块34，每块螺纹块34上设置有5个螺纹孔，5个螺纹孔与转向架安装区域2底板上的每组光孔21内的5个光孔21一一对应，螺纹块34上的5个螺纹孔分别包括2个能够与沉头螺栓36连接的沉头螺栓连接孔，1个能够与螺纹棒37连接的螺纹棒连接孔和2个能够与连接螺栓35连接螺栓连接孔；

辅助工装3与转向架安装区域2的安装面的连接步骤如下：

步骤一：将其中一个螺纹块34通过转向架安装区域2处的长方形通孔22插入到转向架安装区域2内侧的型腔23内，将螺纹块34上的螺纹孔与其中一组光孔21相对，使用螺纹棒37穿过与螺纹棒37匹配的光孔21与螺纹块34相应位置处的螺纹棒连接孔连接，使螺纹棒37与型腔23内的螺纹块34连接；

步骤二：向上提起螺纹棒37使螺纹块34贴近转向架安装区域2的底板内壁，使用沉头螺栓36从转向架安装区域2顶部穿过相应的光孔21旋进螺纹块34上的沉头螺栓连接孔内，使螺纹块34贴紧转向架安装区域2的底板内壁并固定在型腔23内；

步骤三：拆卸螺纹棒37，将螺纹棒37从螺纹块34的螺纹孔中旋出；

步骤三：重复上述步骤一到步骤三，将其余螺纹块34均固定在转向架安装区域2的底板内壁上，每块螺纹块34对应在一组光孔21的底部；并将车体两侧转向架安装区域2的底部型腔23内均对应安装螺纹块34；

步骤四，将带有安装板33的两个纵梁32分别对应放置到车体两侧的转向架安装区域2内，通过连接螺栓35依次穿过纵梁32、安装板33、转向架安装区域2的光孔21与型腔23内的螺纹块34上的连接螺栓连接孔连接，将纵梁32紧固在转向架安装区域2内，完成整个辅助工装3的安装。

本发明提供的无枕梁地铁车辆车体结构的制造方法，辅助工装3在底架1加工完成后，将底架1调整至反装状态后，借助加工面和加工孔，使用螺栓进行固定连接，安装部位为一、二位端共两处。该工装的安装、操作简单，单个底架1安装时间约40分钟，制造成本低，一套工装(一、二位端各1PC)制造费用合计2万元，该工装可在底架1加工后安装使用、流转到车体总成焊接工序结束后拆卸，可在以上两个工序之间循环利用。通过此工装的辅助固定，车体总成工序各大部件焊接完成后，此位置的加工特征尺寸基本不会改变，省去了车体整车加工作业工序内容，节约了生产周期和制造采购设备成本费用。此工艺方法成功解决了由于后道工序制造偏差导致前道加工尺寸偏差累计增加的问题，具有可观的推广应用价值。

本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种无枕梁地铁车辆车体结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在无枕梁结构车体制造过程中的底架加工阶段同时将转向架安装区域的定位孔、安装面进行整体加工；

步骤二：在车体总成各大部件组焊前，在步骤一中的转向架安装区域安装辅助工装，用辅助工装对转向架安装区域的加工特征尺寸、安装面进行刚性定位；

所述辅助工装包括横梁、纵梁、安装板、螺纹块、连接螺栓、沉头螺栓和螺纹棒；所述横梁和所述纵梁均由工字钢制成，所述纵梁设置于所述横梁的两端，所述安装板设置于所述纵梁的底端面上，所述螺纹块的数量与所述转向架安装区域内的光孔设置的组数相等，每块所述螺纹块上设置有多个与所述转向架安装区域的每组光孔相对的螺纹孔；所述辅助工装与所述转向架安装区域的安装面的连接步骤如下：

1)：将其中一个螺纹块通过所述转向架安装区域处的长方形通孔插入到所述转向架安装区域内侧的型腔内，将螺纹块上的螺纹孔与其中一组光孔相对，使用螺纹棒穿过与螺纹棒匹配的光孔与螺纹块相应位置处的螺纹孔连接，使螺纹棒与型腔内的螺纹块连接；

2)：向上提起螺纹棒使螺纹块贴近所述转向架安装区域的底板内壁，使用沉头螺栓从所述转向架安装区域顶部穿过相应的光孔旋进螺纹块上的螺纹孔，使螺纹块贴紧转向架安装区域的底板内壁并固定在型腔内；

3)：拆卸螺纹棒，将螺纹棒从螺纹块的螺纹孔中旋出；

4)：重复上述步骤1)到步骤3)，将其余螺纹块均固定在转向架安装区域的底板内壁上，每块螺纹块对应在一组光孔的底部；并将车体两侧转向架安装区域的底部型腔内均对应安装螺纹块；

5)：将带有安装板的两个横梁分别对应放置到车体两侧的转向架安装区域内，通过连接螺栓依次穿过纵梁、安装板、转向架安装区域的光孔与型腔内的螺纹块上的螺纹孔连接，将纵梁紧固在所述转向架安装区域内，完成整个辅助工装的安装

步骤三：调运底架至车体总成组焊胎，进行车体大部件，包括侧墙、车顶、端墙的装配、焊接；

步骤四：调运出胎，焊接车体其他附件，拆卸辅助工装，清理车体，等待交验。

2.根据权利要求1所述的无枕梁地铁车辆车体结构的制造方法，其特征在于：所述安装板与所述纵梁焊接连接。

3.根据权利要求1所述的无枕梁地铁车辆车体结构的制造方法，其特征在于：每个所述纵梁配套设置有8块螺纹块，每块所述螺纹块上设置有5个螺纹孔，5个螺纹孔与所述转向架安装区域底板上的每组光孔内的5个光孔一一对应，所述螺纹块上的5个螺纹孔分别包括2个能够与沉头螺栓连接的沉头螺栓连接孔，1个能够与螺纹棒连接的螺纹棒连接孔和2个能够与连接螺栓连接的连接螺栓连接孔。

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