董智慧 楊鵬飛

武漢中車株機軌道交通裝備有限公司

一、概述

軌道交通市場近年來不斷發(fā)展壯大，個性化設(shè)計的市場需求越來越高，高顏值車輛愈發(fā)受用戶喜愛，對于乘客界面的車輛內(nèi)飾要求也越來越高，內(nèi)飾組裝逐步從實現(xiàn)功能需求向顏值功能一體化方向靠近，故此對于內(nèi)飾組裝工藝要求也逐步提高，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析解決裝配誤差，提高產(chǎn)品外觀質(zhì)量勢在必行。

二、地鐵項目典型用戶界面布局

圖1 某地鐵項目用戶界面布局圖

圖1顯示了地鐵某項目用戶界面內(nèi)部效果。面向用戶界面的內(nèi)飾結(jié)構(gòu)主要有不銹鋼表面座椅、增加舒適感的電加熱器裝置、空調(diào)送風(fēng)裝置、符合人體工學(xué)設(shè)計理念的屏風(fēng)扶手及中間扶手及提高用戶感觀的LCD顯示屏、報站動態(tài)地圖及背亮廣告框等組成。

三、內(nèi)飾組裝典型裝配問題工藝分析

（一）側(cè)墻及LCD顯示屏安裝

為提高乘車舒適性，特將LCD顯示屏由原有14寸提高至21寸，優(yōu)化用戶感觀，因此側(cè)墻安裝開孔也相應(yīng)擴大。某項目LCD安裝完成后，LCD底部與側(cè)墻表面產(chǎn)生5-8mm縫隙（如圖2）。經(jīng)核查，一體式側(cè)墻在面板粘貼過程中存在誤差，同時側(cè)墻LCD安裝區(qū)域骨架未考慮強度增加加強筋（如圖3），LCD安裝固定螺栓擰緊力較低，不能減小LCD與側(cè)墻縫隙，LCD背板本身存在1mm直線度誤差（如圖4），導(dǎo)致問題發(fā)生。

圖3 側(cè)墻背部示意

圖4 LCD自身誤差

根據(jù)以上問題分析過程，通過三維模擬計算，通過側(cè)墻面板LCD區(qū)域增加30＊15mm矩形鋁型材補強，可有效彌補此處縫隙產(chǎn)生（如圖5）。

圖5 側(cè)墻整改示意圖

根據(jù)整改圖紙要求，組織整改驗證首先將背部防寒棉30mm寬的位置裁剪清理干凈，對加強表面打磨處理，避開LCD安裝孔，將加強矩形鋁型材用結(jié)構(gòu)膠1893粘接固定圖紙所示位置，后在如圖4所示在墻板150mm位置鉆3個φ4.2的孔，利用φ4＊10鉚釘鉚接緊固，表面涂抹膩子，噴涂油漆處理。整改后，縫隙有效控制在1mm以內(nèi)（如圖6），整改措施有效。

圖6 整改后效果圖

（二）門立柱罩安裝

首節(jié)車門立柱罩裝車后，發(fā)現(xiàn)扶手安裝位置拉拽后產(chǎn)生輕微變形，存在后期長期運營中扶手脫落風(fēng)險，經(jīng)核查圖紙，內(nèi)部補強板采用4mm鋼板制作，首列車補強板采用4mm鋼板折彎制作，門立柱主體為鋁型材，兩者使用結(jié)構(gòu)膠TS828粘接在一起（如圖7）。

圖7 門立柱罩組裝示意

問題發(fā)生后，立即對立柱扶手的受力要求與其他地鐵項目進行了統(tǒng)一，對比原受力要求有所提高，根據(jù)經(jīng)驗建議補強采用6mm鋁板拼焊加折彎制作，與門立柱的鋁型材主體焊接在一起。

根據(jù)DIN EN 12663《鐵道車輛車體結(jié)構(gòu)要求》規(guī)定，扶手結(jié)構(gòu)各個部件應(yīng)在各個工況的載荷綜合作用下，材料許用應(yīng)力與計算等效應(yīng)力之比應(yīng)不小于DIN EN 12663第3.4.2節(jié)中規(guī)定的安全系數(shù)S(規(guī)定中若材料的屈服應(yīng)力作為許用應(yīng)力值，取S1為1.15，若用材料的抗拉強度作為許用應(yīng)力值，取S2為1.5)。即：

σc為計算等效應(yīng)力。

根據(jù)需求在1300N/m均布力+900N集中力載荷工況下對扶手、門立柱罩、補強進行應(yīng)力分析，應(yīng)力分布見圖8、9、10。扶手各部件等效應(yīng)力詳見表1.

圖8 扶手應(yīng)力分布圖

圖9 罩板應(yīng)力分布圖

扶手的最大應(yīng)力為146.28MPa罩板的最大應(yīng)力為63.74MPa

圖10 補強骨架應(yīng)力分布圖

補強骨架的最大應(yīng)力為188.27MPa

表1 扶手各部件等效應(yīng)力表

根據(jù)對扶手的有限元分析可得出以下結(jié)論：

在給定工況下，門立柱主要部件的安全系數(shù)高于S1和S2，結(jié)構(gòu)安全，無失效風(fēng)險。后續(xù)實物驗證扶手拉拽無變形風(fēng)險。

四、內(nèi)飾組裝過程質(zhì)量控制

針對個性化內(nèi)飾需求，對于每處裝配問題，工藝質(zhì)量人員需利用PDCA循環(huán)法則分析處理，從問題發(fā)生源頭分析，制定整改措施，組織實施驗證，對于未解決問題，應(yīng)提交給下一個PDCA循環(huán)中去解決，周而復(fù)始、階梯上升，同時針對各項組裝過程，嚴格執(zhí)行過程質(zhì)量三檢控制機制，確保各項組裝均滿足設(shè)計和客戶要求，為地鐵業(yè)主制造優(yōu)質(zhì)車輛。

五、總結(jié)

為積極響應(yīng)市場、用戶需求，秉承“始于顏值、成于細節(jié)、終于品質(zhì)”的理念，通過分析解決裝配過程中問題發(fā)生的根本原因，做好產(chǎn)品組裝過程中的質(zhì)量控制，提升產(chǎn)品顏值同時加強了產(chǎn)品質(zhì)量控制，提高客戶滿意度，促進產(chǎn)品市場占有率提升。同時組裝過程中的典型問題分析也對后續(xù)項目相似結(jié)構(gòu)提供參考建議。