黃迪波 段志軍 彭斌

摘 要：某型號動車組頭罩和開閉機構(gòu)安裝會影響動車組生產(chǎn)周期，現(xiàn)有頭罩和開閉機構(gòu)在安裝過程中存在的難點，造成大量人力、物料、時間耗費。本文簡要分析了現(xiàn)行動車組頭罩和開閉機構(gòu)安裝方法，通過分析、對比，制定了提升頭罩和開閉機構(gòu)安裝效率的優(yōu)化措施，并通過后續(xù)批量生產(chǎn)裝配驗證，確定優(yōu)化后的安裝方法更有利于現(xiàn)場裝配作業(yè)，為提升頭罩和開閉機構(gòu)安裝效率積累了經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：動車組；頭罩；開閉機構(gòu)；安裝方法

0引言

在某型號動車組批量生產(chǎn)過程中，因車體制造誤差、供應(yīng)商配件制造誤差、安裝過程累積誤差及設(shè)計圖紙結(jié)構(gòu)問題等，動車組頭罩和開閉機構(gòu)安裝嚴重制約了動車組批量生產(chǎn)裝配進度，從而造成制造成本浪費。本文主要從來料質(zhì)量、設(shè)計源頭、現(xiàn)場裝配等方面進行原因分析，并提出解決方法，在保證頭罩和開閉機構(gòu)匹配安裝，減少打磨修配前提下，探索提升動車組頭罩和開閉機構(gòu)安裝優(yōu)化的方法，以提高裝配效率，節(jié)約人力，縮短生產(chǎn)周期，避免安全隱患。

1頭罩和開閉機構(gòu)組成

頭罩安裝在司機室鋼結(jié)構(gòu)上部，結(jié)構(gòu)為雙層聚酯玻璃鋼內(nèi)填充泡沫的夾層結(jié)構(gòu)。頭罩四周采用粘接的方式與司機室鋼結(jié)構(gòu)相連。前窗、標輔燈、頭燈玻璃、頭燈均安裝在頭罩上。開閉機構(gòu)安裝在司機室前端，采用玻璃鋼承載，開閉機構(gòu)四周采用粘接、螺栓連接的方式與司機室前端鋼結(jié)構(gòu)、頭罩相連。其主要由艙門、環(huán)形頭罩、運動機構(gòu)、鎖閉機構(gòu)等部件組成。以上部件安裝方式直接影響頭罩和開閉機構(gòu)的裝配效率。

2頭罩和開閉機構(gòu)安裝的影響因素

動車組頭罩和開閉機構(gòu)安裝的關(guān)鍵影響因素主要為頭罩整體尺寸、開閉機構(gòu)整體尺寸、車體司機室鋼結(jié)構(gòu)尺寸準確性及頭罩開閉機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性。

2.1 車體誤差因素

司機室車體是由低合金、高強度碳鋼材料焊接制作，且單節(jié)車體司機室長度約為4045mm，受碳鋼材料特性、焊接誤差及車體自身撓度影響，車體設(shè)計圖紙理論長度尺寸誤差為-3mm～+3mm，而動車組車體實物尺寸與理論值存在-5mm～+5mm偏差。后續(xù)裝配過程中部分尺寸鏈是以中心線為基準，導(dǎo)致頭罩和開閉機構(gòu)部分安裝存在理論上縫隙、高度差不均勻的可能，影響頭罩和開閉機構(gòu)整體外觀效果。

2.2 頭罩和開閉機構(gòu)裝配誤差因素

開閉機構(gòu)在設(shè)計結(jié)構(gòu)上沒有考慮開閉機構(gòu)安裝與頭罩、車體弧度匹配出現(xiàn)問題時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上需可調(diào)整，開閉機構(gòu)與頭罩、車體搭接弧度匹配處只有臺階面在3mm以內(nèi)，才可以通過打膠作業(yè)人員來彌補。然而，弧度的臺階面都大于設(shè)計理論值，只能通過后期的人工現(xiàn)場打磨進行弧面匹配修配處理，且玻璃鋼材質(zhì)打磨粉塵十分嚴重，對作業(yè)環(huán)境和打磨后的恢復(fù)造成嚴重影響。

2.3 頭罩和開閉機構(gòu)質(zhì)量問題因素

頭罩、開閉機構(gòu)產(chǎn)品尺寸不符合設(shè)計圖紙要求。開閉機構(gòu)尺寸超差，弧度不匹配；頭罩前端弧度尺寸超差；車體與開閉機構(gòu)、頭罩接口處尺寸偏??；車體與開閉機構(gòu)的接口處，車體尺寸公差要求過低；頭罩與車體前端的接口尺寸有偏差，分別為2494mm（頭罩）、2499.5mm（車體）。以上產(chǎn)品質(zhì)量問題，工藝通過三維掃描儀結(jié)合設(shè)計三維圖紙模型進行了相關(guān)尺寸分析確認。

2.4 安裝過程裝配順序問題

頭罩和開閉機構(gòu)安裝過程需考慮頭罩與車體的間隙寬度、間隙是否均勻，頭罩與車體之間是否存在高度差；開閉機構(gòu)與車體的間隙寬度、間隙是否均勻，開閉機構(gòu)與車體之間是否存在高度差；頭罩與開閉機構(gòu)的間隙寬度、間隙是否均勻，頭罩與開閉機構(gòu)之間是否存在高度差。因此，頭罩和開閉機構(gòu)必須同時進行匹配安裝，確保頭罩、開閉機構(gòu)及車體的間隙寬度、間隙均勻、高度差滿足技術(shù)要求后才能進行機械連接和預(yù)緊固。

2.5 頭罩和開閉機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計問題

頭罩上的安裝座數(shù)量和位置將影響頭罩與車體齊平、間隙均勻的調(diào)整。開閉機構(gòu)內(nèi)壁與車體安裝座距離過小，容易出現(xiàn)接磨，影響開閉機構(gòu)安裝過程中的調(diào)整。開閉機構(gòu)與車體缺少橫向的連接結(jié)構(gòu)，開閉機構(gòu)無法調(diào)整。車體定位銷與開閉機構(gòu)安裝孔間隙過小，現(xiàn)場安裝過程調(diào)整受限，開閉機構(gòu)接口處玻璃鋼容易產(chǎn)生變形。

3優(yōu)化頭罩和開閉機構(gòu)安裝采取的方法

綜合分析以上影響頭罩和開閉機構(gòu)安裝的影響因素，提升頭罩和開閉機構(gòu)的安裝效率及外觀質(zhì)量關(guān)鍵是頭罩和開閉機構(gòu)緊固安裝的順序，車體、頭罩及開閉機構(gòu)的外形輪廓尺寸準確性。因此，提升頭罩和開閉機構(gòu)安裝效率及外觀效果的優(yōu)化措施有以下幾點。

3.1 優(yōu)化開閉機構(gòu)緊固件安裝順序

開閉機構(gòu)采用玻璃鋼承載，受力容易產(chǎn)生變形，且輪廓尺寸與檢驗樣板吻合度不應(yīng)大于1.5mm，主要通過左、右兩個定位銷和6個安裝座與車體進行匹配安裝。安裝過程中先緊固開閉機構(gòu)兩側(cè)的Z字形安裝座將導(dǎo)致開閉機構(gòu)的變形集中產(chǎn)生在開閉機構(gòu)的中部輪廓位置，如果先緊固中部的安裝座將導(dǎo)致開閉機構(gòu)的變形集中產(chǎn)生在兩側(cè)輪廓位置。因此，根據(jù)現(xiàn)場頭罩與開閉機構(gòu)的搭界處弧度高度差實際情況，針對性的采取不同方式螺栓緊固順序可以調(diào)整開閉機構(gòu)和頭罩的高度差，有效避免開閉機構(gòu)安裝誤差累積在某個位置。

3.2 優(yōu)化頭罩加墊及固定方式

頭罩縫隙主要是指頭罩與車體之間縫隙、頭罩與開閉機構(gòu)之間的縫隙，頭罩高度差主要是指頭罩與車體直接的高度差、頭罩與開閉機構(gòu)之間的高度差。目前頭罩是通過左右兩側(cè)各三個安裝座與車體焊接安裝座螺栓緊固連接，高度差通過在緊固件增減調(diào)整墊片方式來實現(xiàn)高度差的調(diào)整。但頭罩跨度尺寸在4000mm以上，安裝座間隔距離較大，且頭罩為玻璃鋼材質(zhì)，易受力變形。同時，在安裝過程出現(xiàn)兩個安裝座直接的頭罩與車體高度差超差的情況，頭罩前端與車體直接縫隙超差的情況。因此，在頭罩上增加安裝座的數(shù)量，同時在頭罩安裝過程施加外力和調(diào)整墊控制頭罩與車體的縫隙，待粘接完成后再取消外力可避免高度差、縫隙超差的問題。這樣既解決了車體誤差和配件尺寸質(zhì)量問題造成的縫隙不均勻、高度差超差的影響，同時也滿足了頭罩和開閉機構(gòu)安裝減少修配打磨的要求。

4 優(yōu)化后的工藝方法驗證

為驗證頭罩和開閉機構(gòu)優(yōu)化的安裝方法，對該型動車組共計6臺車，6個頭罩和開閉機構(gòu)安裝過程進行總結(jié)驗證。過程中因1臺車頭罩質(zhì)量問題進行了局部打磨返工處理，其余車都實現(xiàn)了零打磨修配安裝，后續(xù)車在安裝方法優(yōu)化及現(xiàn)場作業(yè)人員經(jīng)驗積累的情況下，頭罩和開閉機構(gòu)的安裝效率、降低安裝過程修配打磨量及外觀效果明顯大大提高。因此，總體來看采取相應(yīng)的安裝方法優(yōu)化后，頭罩和開閉機構(gòu)安裝效率由原來的每臺車需要對頭罩和開閉機構(gòu)進行修配打磨，優(yōu)化至現(xiàn)在的基本可以實現(xiàn)零打磨，這大大縮短了頭罩和開閉機構(gòu)的安裝時間，有效提高了生產(chǎn)效率，縮短了動力集中型動車組的生產(chǎn)周期。

5 結(jié)束語

本文通過分析現(xiàn)有動車組頭罩和開閉機構(gòu)安裝影響因素，并針對此問題探索、研究了最簡單可行的安裝措施，通過現(xiàn)場跟蹤、安裝進度分析驗證了所優(yōu)化安裝方法的有效性，大大降低了頭罩和開閉機構(gòu)安裝的作業(yè)時間。這說明，對動車組頭罩和開閉機構(gòu)安裝方法的優(yōu)化是可行的，同時為后續(xù)車型的頭罩和開閉機構(gòu)安裝提供了依據(jù)。

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