浅析铁路货车检修配件吊装用工艺挂环制造工艺优化

张永红  刘博  

中车贵阳车辆有限公司 贵州贵阳  550017

摘要  本文为生产工艺实用应用文章。针对铁路货车检修时因需要较多钢板、型材配件吊至车体进行现车组装、焊接，现有工艺采用不规则钢板进行切制、割孔等方法制作工艺挂环，效率低、且工艺挂环组焊不牢靠，易产生挂环脱落的安全风险隐患，通过梳理统计需要吊装的钢板和型材的重量、结构及组装方式，重新设计了工艺挂环，并利用压力机设备设计制作冲裁模具，实现对边角废料的板料进行冲裁下料，创新改进了工艺挂环制造工艺，解决了货车检修配件需要大量消耗工艺挂环的难题。

关键词：配件吊装  工艺挂环制造  工艺优化

1  前言

随着铁路货车敞车检修修程增加，每辆敞车均需要大量分解原车的钢地板、侧墙板、端墙板及侧柱等配件，并按照原型规格、厚度组装，在组装过程中，由于板料需要采用天车吊装至4米以上方可进入车体内部，且吊装过程中员工在车内进行作业，因此不能采用常规的钢板吊具吊挂板料或型材，须制作专用的工艺挂环并采用专用的链钩进行吊装。近两年以来，工艺挂环消耗量剧增，工艺挂环的生产也尝试了多方法制作，有采用等离子切割机下料的，也有采用报废链环改制的等，但仍然因效率低供应不上而成为敞车车体检修的瓶颈，为了解决工艺挂环供应瓶颈，下面从工艺挂环用途、结构设计及制造工艺方法等方面简要阐述工艺挂环制造工艺优化。

2  现有铁路货车检修配件吊装工艺挂环现状

2.1 工艺挂环用途。铁路货车检修过程中，需要对地板、端板、侧柱等配件吊装进入车体并组焊作业，各种配件的重量自40公斤～200公斤范围，由于各种配件厚度大小、形状不同，板料的专用吊卡具无法卡紧配件，在吊运、作业过程中随时有磕碰或敲击而脱落的风险，因此，须采用以工艺挂环组焊在配件进行吊装方式，确保安全可靠。

2.2 工艺挂环当前供应方式。平均每天消耗量约80件；制作方式为手工切制或其它报废件改制，曾经试验利用报废链环制作挂环及利用报废圆钢煨制工艺挂环，但均因制作效率低、成本高、质量差而无法满足需求，同时自行切割或自制容易产生安全隐患。自2022年始随着敞车产量增加而消耗量加大，因需求量大和安全规范要求而不再手工切制，改为采用等离子下料或外购，规格为8*60*60mm，效率低且消耗材料成本高，每件约4元，给制造成本带来极大压力。                    

3  改进实施方案

3.1 重新设计通用工艺挂环，结合吊装模式保证其可重复使用。经过分析，工艺挂环组焊在配件时仅需要一个面焊接，使用一次切除时，只要保证切除面剩余的强度满足即可对其它面进行焊接而重复使用，为此经过分析，重新设计了通用性强、可重复用的70mm工艺挂环，当使用一次切除后，切除部位剩余剩余孔边宽度只要不小于12mm即可更换焊接面进行重复使用，结构如图1：

                            图1 工艺挂环

3.2 制造工艺设计

3.2.1 确定制作工艺方法。由于消耗量大且结构为小型板料带孔件，因此确定采用冲裁下料工艺方法进行批量生产，下料设备为新造车下料工序在用设备，选择满足工艺挂环下料压力要求的800吨冲床。

3.2.2 原材料选择。新造及检修生产下料板料配件过程中，会产生较多60～100mm宽的边角废料，如果能够合理利用边角废料进行冲裁下料，即可达到效率高、成本低的要求，彻底解决货车车体检修生产用工艺挂环供应瓶颈。

3.2.3 设计工艺挂环冲裁模具。以新造车间在用800吨冲床为加工设备接口，设计工艺挂环冲裁模具工装，安装工艺挂环模具于冲床上，模具更换方便，实现一设备多模具灵活生产，不需要额外增加人员和设备。经过分析，制定了设计原则和要求。

①根据冲床与模具结构，提出了模具结构基本要求，即对60～100mm宽边角废料条均可采用模具冲裁挂环，连带¢25mm中心圆孔一次落料完成，具有灵活可靠的定位和准确的中心圆孔尺寸。

②模具须经过淬火热处理，保证落料刀模的连续生产及高耐磨。

③员工更换模具简便，操作安全、可靠，可连续操作设备生产，每分钟可生产不少于10件。

3.2.4 模具制作及安装调试。经过多次分析及设计改进后，确定了模具结构尺寸并形成图样，由专业厂家制作，见图2，整体采用淬火工艺以加强冲孔边缘的强度和耐磨性。制作的模具进行安装试生产，对工艺挂环进行冲孔和落料一次成型生产，定位操作简便、安全可靠，挂环落入下方移动式料斗内，可批量连续性生产，适用于60～100mm宽、5～10mm厚的各种边角废钢板加工。

图 2 模具实物

4.实施后的效果

4.1工艺挂环和模具设计、制作完成并投入使用后，工艺挂环生产效率高。每人每次生产挂环平均5s/件，效率高且安全可靠，一天即可生产挂环2000余件供应给车体检修一个月的使用，解决检修配件吊装工艺挂环瓶颈。

4.2 工艺挂环经过试用并批量投产后，组焊在配件进行吊装作业安全可靠，且可以二次重复使用，满足生产工艺需求，极大改善配件吊装生产工艺，平均每件工艺挂环可节约成本约3元/件，每年预计可节约生产成本5万余元。

 

               图 3 工艺挂环吊装端板组焊

5  结束语

通过对铁路货车检修配件吊装用工艺挂环制造工艺优化，采用模具进行工艺挂环冲裁下料后，于2023年投产批量使用，解决了配件组焊吊装工艺难题。

参考文献：

【1】  轨道车辆金属板材、型材下料和冲压通用技术条件 第 1 部分：碳钢、不锈钢 Q/CRRC J 27.1—2018

【2】  满广斌.影响铁路货车运行品质的因素及对策探析[J].科学中国人，2016（33）.

【3】  铁路货车厂修规程  铁总机辆函[2018]203号

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