DZ3型转向架用U型副构架制造工艺分析

冷热工艺机车车辆工艺第1期2019年2月
文章编号：1007-6034(2019)01-0024-02DOI：10.14032/j.issn.1007-6034.2019.01.009 DZ3型转向架用U型副构架制造工艺分析
李松，蒋理
(中车眉山车辆有限公司，四川眉山620032)
摘要：介绍了DZ3型转向架用U型副构架主要结构及制造难点，制定了合理的工艺措施及控制
方法，为U型副构架的制造提供了可靠的工艺保证。

关键词：DZ3型转向架；U型副构架；制造工艺
中图分类号:U260.331\7文献标识码：B
DZ3型转向架是为了满足我国大轴重铁路货车技术发展需要研制的一种低动力、低磨耗的径向转向架。

U型副构架是该转向架的重要部件，对保持转向架的稳定性和实现转向架径向功能起着关键作用。

I U型副构架主要结构
U型副构架属于薄壁、细长类铸件，两端呈鞍形结构，中部呈长臂形结构，具体结构如图1所示。

外承台右鞍内承台长彎左鞍
图I u型副构架结构示意图
2工艺流程及制造难点
2.1工艺流程
U型副构架呈两端鞍形而中部长臂形结构，外形尺寸大、壁薄、空间结构复杂，整体铸造极易产生铸造缺陷和变形，且变形后校正困难。

故采用分段铸造、分体加工、组对焊接、整体精加工的工艺。

具体工艺流程如图2所示。

2.2制造难点
由于U型副构架外形复杂、尺寸精度要求较高，在现有技术条件下，存在一系列制造难点，具体如下：
收稿日期:2017-12-11
作者简介：李松(1986-),男，工程师，本科。

住、右鞍铸造|~~左、右較加工卜
T组对、焊禺T焊縫探伤T检査、校正| |帰飙T长臂加工卩
I整体精加工H焊缝复探卜~|振并失效|
图2U型副构架加工工艺流程
(1)长臂铸造变形控制难度大。

长臂为细长件，且壁薄，极易出现铸造变形。

(2)鞍、臂组对焊接变形控制难度大。

鞍、臂组对焊接焊角尺寸大、热输入量大、焊接应力大，焊接变形不易控制。

(3)U型副构架各加工面尺寸控制难度大。

U 型副构架整体结构及外形复杂，尺寸较大，加工装卡难度大，各加工面尺寸精度要求较高。

3主要制造工艺
3.1鞍、臂铸造
U型副构架结构流畅，鞍部为“U”型结构，有利于分型及模型的设计，承台上可设补缩通道，减少铸造缺陷；臂为细长件，需重点控制铸造变形。

(1)左、右鞍铸造工艺。

内浇口位置避开两承台面，从应力较小的箱形部位及鞍臂组焊部位引入，承台及鞍部上方均采用发热保温冒口进行补缩，对易产生裂纹、缩孔或缩松部位除设置冒口外，另采取冷铁或铅铁矿砂，内承台侧壁上箱布置板型冷铁，保证内部密实度。

(2)长臂铸造工艺。

分层浇注，浇注系统兼做拉筋，热节部位布置保温易割冒口，远离冒口补缩位置设置排气针，两端设置排气道；砂芯设计加入三角拉筋，易产生裂纹、缩孔或缩松部位采取冷铁或锯铁矿砂；在臂两端设置
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合理的反变形量，进一步控制臂的铸造变形，同时制作整体臂检查校正胎，进行臂的校正。

3.2鞍加工工艺
鞍加工工艺流程为：铳鞍面T铳承台面-铳焊接端面一铳导框凸台-铳鞍面止口一钻承台面橡胶堆安装孔一钻挡键安装孔。

其中鞍面及鞍面止口保留2~3mm的加工余量，鞍加工工艺简图见图30
图3U型副构架鞍部示意图
(1)鞍面加工采用通用铳床，以副构架顶面及鞍臂顶面为基准找正卡紧，加工鞍面，保证鞍面到臂中心高度及鞍面壁厚。

(2)承台面加工采用专用铳床,2个动力头同时加工。

制作专用工装，以鞍面为定位基准，确保内、外承台面高度差及外侧承台面到鞍面高度差。

(3)焊接端面、导框凸台、鞍面止口采用通用铳床进行加工，以导框中心及承台面为基准找正卡紧，依次铳削加工焊接端面、导框凸台和鞍面止口。

保证焊接端面到导框中心距离、两凸台间距、止口宽度、止口间距。

(4)承台面橡胶堆安装孔和挡键安装孔采用摇臂钻进行加工，以鞍面和导框凸台为基准找正卡紧，依次钻$32mm和</>21mm圆孔，保证孔径、孔距等尺寸。

3.3U型副构架焊接
U型副构架材质为B+级铸钢，拼接处接头焊缝为对接焊缝，鞍、臂接头处截面为矩形封闭空腔，根据其结构特点，接头焊缝设计为单面U型坡口对接焊缝，施焊时采用多层多道焊完成焊接。

U型副构架的组对、焊接在副构架专用焊接翻转机上进行。

制作专用组对工装，以完成加工的鞍面、导框凸台、鞍面止口分别作为垂向、纵向、横向定位基准，完成左、右鞍的装卡找正。

根据左、右鞍焊接端面距离，选配合适长度的长臂，保证鞍、臂坡口错边不大于2mm,且鞍、臂装卡后有1~3mm间隙。

焊接时采用多道多层焊接、单面焊双面成型技术，焊缝在母材两侧的覆盖宽度大于2mm,保证焊接强度。

焊后采用石棉包裹保温缓冷20min后卸下工件，待冷却后对焊缝进行打磨，以减小焊接变形，保证U型副构架的焊接质量。

3.4U型副构架整体精加工
U型副构架整体精加工工艺流程为：铳鞍面一》铳鞍面止口-钻鞍面橡胶垫安装孔T钻连接杆安装孔。

u型副构架加工装卡见图4。

图4U型副构架整体加工装卡示意图
U型副构架整体精加工采用加工中心，制作专用装卡工装，以内、外承台面为支撑，以承台面、导框凸台、鞍面止口分别作为垂向、纵向、横向定位基准，进行装卡找正。

依次加工鞍面、鞍面止口、鞍面橡胶垫安装孔、连接杆安装孔。

保证鞍面到外承台距离、止口宽度、止口间距、鞍面橡胶垫安装孔孔距、连接杆安装孔孔距，连接杆安装孔到导框中心距离以及相应的位置度要求。

4结束语
按照以上设计的工艺方案，眉山公司顺利完成了DZ3型转向架U型副构架的制造加工。

产品质量满足设计图纸要求，装配有U型副构架的300辆DZ3型转向架在大秦线运行良好，取得了较好的经济和社会效益。

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(编辑：唐源)
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