轨道车辆车体部件冲裁及打磨工艺简析

轨道车辆车体部件冲裁及打磨工艺简析
摘要：轨道交通运输是我国非常重要的客货转运模式，对国民经济发展起着
非常重要的作用。

随着轨道交通快速发展，市场对轨道车辆的需求量大幅增加，
对车辆的制造质量也提出更高要求。

动车组中车体部件的可靠性直接影响着车辆
的运行安全，车体部件的冲裁及打磨工艺措施为其可靠性提供重要保障。

本文主
要对动车组的铝合金车体冲裁及打磨工艺进行介绍，并提出相应工艺的关注要点。

关键字：车体冲裁打磨工艺方法
1.概述
高铁白车身是高铁车辆中重要的大型结构，是高速列车的骨格，其制造工艺性、结构可靠性直接影响着高速列车的安全[1]。

高速车的铝合金车体加工对象种
类繁多，加工方式也多样化，本文着重对冲裁及打磨工艺要点进行介绍，从冲裁
及打磨部位、工艺要求、工艺难点出发，为铝合金车体部件制造过程中设备标准
化工艺提供了更优更合理的参考依据。

2.工艺要点
2.1 冲裁工艺要点
2.1.1 开工前准备
对设备、工具进行点检，确认其状态良好，满足使用要求。

根据下料工段交
库卡和零件工艺卡片核对材料、数量和尺寸，每批次零件均需要进行首件符合性
确认。

根据工艺卡片要求，选择冲裁模具。

确认设备的闭合高度大于冲模的闭合高度。

安装冲模时，找好压力中心，调整间隙，使用紧固螺栓将冲模紧固在设备工
作台上，紧固螺栓时注意均衡紧固。

冲裁作业前空车运行，检查有无异常声响，
确认正常后方可开始生产。

2.1.2 冲裁操作
按零件加工需求调整好定位装置，将毛坯料按定位放置牢固后进行冲料。

首
件加工完成后，按照零件工艺卡片进行检测确认，无误后方可批量生产。

冲裁件
毛刺高度应符合工艺标准中的要求，如毛刺高度超过公差要求可调整冲模间隙，
对不能消除的毛刺可通过打磨处理。

设备操作人员的脚应每踏一次就离开起踏板，不能常踏在起踏板上。

生产过程中冲模刃口应经常涂润滑油。

在冲裁过程中应随时观察冲模是否正常，紧固是否松动，如有异常应立即停
车检查，排除异常后方可继续生产。

冲模内的制件或废料，应及时清除。

冲裁后
零件应整齐摆放，不得堆放。

2.1.3 质量控制
冲裁作业完毕后，须清理毛刺，零部件各部分尺寸公差，除零件工艺卡片、
图纸、技术要求已有注明外，冷冲压件未注公差尺寸相应未注公差要求执行。

2.2 打磨工艺要点
2.2.1 开工前准备
要求工件放置平稳，将待打磨部位朝向便于打磨人员操作的方向。

打磨支架
上不得有铝屑，且木板上平面需高于支架钢骨架平面。

搬运或吊运工件时不允许
拖拽工件，防止划伤工件表面。

确保所使用的打磨工具状态良好，电动打磨工具
的电源线应完好无破损，风动打磨工具的风管应无空气泄露，磨片应无裂纹等。

确认打磨部位，工件打磨作业中有以下几个需要打磨的部位：手工倒角的部位；设计图纸标注要求打磨的部位；机械加工后产生的尖角毛刺和锐棱；零部件
的加工余量。

选择正确的打磨工具和打磨材料，以保证打磨质量和安全。

根据打磨部位，
选取合适的打磨工具，包含磨模机、角向磨光机、修边器等；根据打磨材质，选
取合适的打磨材料，包含火焰形旋转锉刀、专用型千叶磨片、带柄千叶轮等。

2.2.2 打磨操作
部分板材件是用一块铝板套料加工而成，工件之间留有桥连接。

首先将加工
完的板材平稳放置在打磨台位，反面(桥连接面)向上，用干抹布擦拭表面切削液。

然后用角磨片将工件从铝板上切割下来，注意不得切割到工件，由其是圆弧和拐
角处。

将待打磨工件用卡兰或其他夹具固定，防止打磨过程中工件发生位移，注意
夹紧时须加铝合金防护垫，防止工件表面出现压痕。

用修边器去除加工部位的尖
角锐棱和毛刺，包括棱边和孔等。

为便于操作修边器，保证倒棱质量，应尽量在
竖直平面内进行操作。

尤其是圆孔，应使孔轴线处于水平状态。

用电动铣刀进行倒角或手工打磨坡口，注意保留至少0.5mm的余量，最后用
千叶轮进行精磨、抛光至图纸要求尺寸，配合角度样板进行控制，直至打磨到工
艺要求。

打磨零部件加工余量时，先用旋转锉刀进行粗铣，再用千叶磨片进行粗磨。

最后用千叶轮进行精磨、抛光。

打磨时注意不伤及周围母材。

打磨牵引梁V型坡口时，使用旋转锉刀加工坡口，打磨到V型口的底部时要
谨慎操作，防止伤及母材。

打磨完成一面后，翻转工件打磨另一面，翻转时注意
安全，防止发生挤手或碰伤工件等意外事故。

用抹布沾铝合金专用清洗剂擦拭铝
合金表面，直至工件露出材料原色，待清洗剂挥发干净即可。

2.2.3 质量要求
各打磨部位要求手感光滑，不得有波纹状打磨痕迹，粗糙度符合图纸要求。

手工倒角部位根据图纸标注尺寸，利用角度样板进行控制。

表面应清洁，不允许
有裂纹、起皮、腐蚀和气泡等缺陷存在。

打磨过渡平滑，禁止出现应力集中部位。

表面允许有轻微的压坑、碰伤、擦伤存在，表面缺陷应平滑去除，处理后的产品
尺寸应在尺寸公差范围内。

3注意要点
3.1 冲裁
铝合金、不锈钢、碳钢等不同材料工件不得接触。

不同材料用冲裁模具不得混用，同一模具冲裁不同材料工件时应清理干净。

3.2 打磨
对于打磨工艺，打磨方向应沿着加工线或棱线方向进行，见图1。

图1 打磨方向示意图
选取打磨材料应注意，精磨时不能选用粒度小于120#的砂纸或砂轮，待打磨工件的加工精度要求越高则选用的打磨材料硬度应越低。

使用千叶磨片打磨时，要求千叶磨片与工件的倾斜角度控制在15°～20°，特殊部位无法按此角度施工时可调整倾斜角度来完成打磨作业。

启动打磨工具后，待工具运转正常后方可进行作业，应先以较缓慢的速度接近工件的待打磨面，避免打磨工具冲击工件。

施加在打磨工具上的压力要按照循序渐进的原则逐渐加大，打磨时施加在工具上的压力应保持均匀一致。

当出现打磨片卡阻现象时，应立即将打磨工具提起，以免烧坏打磨工具，或因磨具破碎造成安全隐患。

使用打磨工具时应用力握牢打磨工具手柄，打磨时不可用力过大，以防突滑伤手，严禁用力撞击工件。

打磨时人应站在防护罩后方，身体与磨屑飞出方向成90°角。

当打磨工件的突变截面或应力集中部位时，应圆滑过渡。

零部件加工后的加工余量，允许打磨去除以达到工艺卡片上的尺寸要求，要求打磨部分平滑过渡。

加工中无法保证的内凹尖角(包括坡口加工的内凹尖角)，允许打磨实现。

用修边器刮除锐棱和毛刺时，用力要均匀，并根据打磨部位随时调整打磨姿势，使用力方向始终与打磨部位表面垂直。

4.总结
本文论述了车体零部件冲裁及打磨的工艺要点及注意事项，对生产过程中的各个要素和工艺控制进行了基本的分析，因为冲裁及打磨过程对部件后续组装有很大影响，因此不断提高工艺水平，形成系统化、标准化的加工工艺才能保障产品质量。

参考文献
[1]胡伟吴志明彭章祝. 自动打磨技术在轨道交通车辆铝合金车体制造中的研究与应用[J] . 金属加工（热加工），2020（12）。