动车组铝合金车体大部件数控加工方法

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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。

高速动车组铝合金车体结构优化

高速动车组铝合金车体结构优化摘要：铝合金型材车体已成为高速动车组的主体结构。

与传统的铁路客车车体结构不同，高速动车组铝合金车体的垂直底座放置在与转向架相连的基础梁上，因此车体的垂直载荷必须通过基础梁传递到转向架支撑位置。

车身后部的垂直张力和压力载荷通过底盘前部传递到底盘，一侧通过横梁传递到侧壁，这对车身底盘横梁、底板和侧壁的结构设计提出了更高的要求。

关键词：高速动车组；铝合金车体；车体结构优化高速动车组材质优化可以有效降低牵引能力。

以及减少噪声和提高行驶安全性。

所以,基本上所有国际先进的高速动车组都使用铝合金做车身材质。

目前,由于高速动车组车体材料主要是由我国自己研制,因此和普通的钢质车身结构材料存在着较大差别。

当明确了普通钢板体的主要参数、厚度和承载能力之后,还需要经过工程设计技术人员的运用经验或现场装置的检测后,才能明确梁的直径、流量和厚度以及柱的位置。

因此，在对传统钢结构车身进行优化时，主要内容是板厚和柱截面，这是一种比较成熟的切割优化。

铝合金机身采用双筒结构，采用挤压材料焊接而成。

在确定铝合金车身结构的主要参数后，充分考虑了每个肋板的厚度、型材肋板的布置、型材双板之间的距离等。

一、铝合金车体结构特殊性为了适应不同作业路线的要求,铝合金车身的主体部分开口也很多。

因此,为满足城市内多站、短距离、大人流的需要,铝合金地铁的侧门入口的数量和规格也很多。

此外,由于城际动车和高速动车组的市际乘客区和侧门都比较小。

虽然二种边门进口的数量基本相当,但从其进入直径和位置考虑,高速动车组车体边门的进口较小,且置于后底座末端的停车坪上,可以明显增加刚度。

而城际动车组的车体边门因为远离后车轮底座,所以刚性也就比较薄弱。

因此城际动车组和高速铝合金地铁车顶有二种空调设置区。

城市地铁车顶的空调调节区较大,而高速动车组的车顶空调调节区极小。

二、优化车体结构车体构造优化的基本理念是在符合使用条件和安全性要求的条件下,使结构构件重量最小。

CRH2系动车组铝合金多型侧墙加工方法

随着我国高速铁路快速发展，不同速度层级、不同用途的动车组相继推出，动车组制造工艺面临着多型号动车组共用一条生产线局面，为满足多型号动车组生产需求，生产节拍变化、生产线的柔性化设计是重要解决措施之一。

为此，在基于多型号动车组铝合金侧墙加工工艺设计中，重点在于如何将生产柔性化需求与工艺过程设计、工艺装备设计有机结合起来，利用工艺装备自身结构变化与组合，满足多型号动车组铝合金侧墙加工。

1 动车组铝合金侧墙结构及加工工艺动车组铝合金侧墙是车体关键大部件之一，主要由窗上板、窗下板、窗间板、下墙板和上墙板等长大型铝合金型材装配焊接而成，是车体的主要承载部件。

由于受型材结构及焊接变形、焊缝布置等限制，其侧墙窗口、组焊结合部的加工精度、加工变形控制等加工质量，对后续总装组装、外观、后续焊接等都会造成影响，为此在铝合金侧墙整体加工中，制造精度要求较高。

铝合金侧墙整体加工是在F O OK加工中心上进行的，从上向下俯视，可以将铝合金侧墙拟化为长方形薄板加工，为此工序定位可采用“3-2-1”定位方案，即在FOOK加工中心工作平台布置24个可平移的单体支撑组合为一个平面，在侧墙一个侧面两端各选一个定位点（A、B），在一端部选一个定位点（C）(如图1)。

某型车体整个侧墙的铝合金毛坯长度大概有23 800 m m，宽度有2 300 m m，高度约有350 m m，在焊接时会导致铝合金产生一个较大的变形。

为了解决这一情况需要对其轮廓进行调整和修改，同时侧墙在车体组成整体焊接时通常会预留出一定的预置挠度；调整和修改后，再将其放置在60M FOOKE五轴加工中心上加工。

FOOKE五轴加工定位原则及方式如下：一个定位基准平面（三点定位），一个定位基准线（二点定位）和一个定位基准点（一点定位），就此整个侧墙工艺定位完成，实现“六点”定位。

在定位后，装夹时，先通过侧墙预开工艺孔的方式，利用螺栓和压板，将侧墙中部固定在支撑平面上；然后使用气动压紧器，将侧墙两边固定在弧形支撑面上；在加工不同车型时，可根据车体断面弧形要求，选用相对应的弧形支撑面，并平移调整位置，确保气动压紧器压头到位。

高速动车组车体关键制造技术

高速动车组车体关键制造技术摘要：铝合金车体具有重量轻、耐腐蚀、外观平整度好、易于制造等优点，广受世界各地城市交通公司的欢迎。

基于此，本文详细探讨了高速动车组车体的关键制造技术。

关键词：高速动车组；车体；制造技术随着我国高速动车组的成功运营，铝合金车体将逐步取代碳钢应用于轨道车辆。

铝合金车体作为交通设备的载体，其结构强度、力学性能和抗疲劳性能对车辆的运营稳定性及使用寿命有着重要影响。

因此，研究分析高速动车组车体的关键制造技术具有重要意义。

一、铝合金车体制造技术在我国的发展历程我国开发铝合金车体的起步较晚。

1989年,长春客车厂参照日本模式开发了首辆铝合金地铁车体,目前该车体仍在北京运行。

由于该车体在设计上采用板梁结构,制造工艺繁琐、平整度差、成本高而未在市场上大规模推广使用。

1996年,铁道部组织人力、物力开发了ICE2型结构铝合金车体,采用德国进口材料,用简易自动焊设备和自制窗口机加设备成功制造出了中国第一台混合结构铝合金车体。

该车体的制造成功,客观上促进了国内企业对车辆用铝合金型材的技术开发,经多年铝合金大型型材的基础产业研究,目前在关键材料配套上已实现国产化,为铝合金车体降低成本和市场化提供了前期条件。

二、关键制造技术1、整体加工和加工仿真技术。

传统客车车体加工采用大部件机械加工后组焊形成车体的加工工艺，这种加工工艺会导致大部件产生应力变形，车体总成装配精度低，不能满足高速动车组车体加工要求。

高速动车组车体制造采用整体加工技术。

车体组焊调修后，用专用测量仪对转向架支撑部位进行称重测量，计算出转向架支撑部位受力情况和加工余量，同时，采用专用机床探头探测车体加工部位位置尺寸，将测量结果存入加工程序参数中，最后调用数控加工程序对车体进行整体加工。

此技术解决了因焊接应力变形而影响车体加工精度的问题，保证了车体与转向架连接部位的安装精度。

高速动车组车体制造中采用了数控加工仿真技术，提高了车体大部件加工精度，缩短了制造周期。

高速列车6N01铝合金型材激光

高速列车6N01铝合金型材激光0 前言铝合金由于密度低、强度高、耐腐蚀性好及易于加工等优点，成为高速列车结构轻量化设计的首选材料，目前国内高速列车铝合金车体型材的主要焊接方法为单丝MIG焊和双丝MIG焊[1]。

但是铝合金热导率高，为实现良好的熔合及熔透，需要开设较大的坡口，导致焊接过程中必须采用较低的焊接速度及较大的焊接热输入来保证焊缝成形和焊缝的熔合可靠性[2-3]，较大的焊接热输入导致铝合金焊接接头残余应力较大、接头软化问题突出，这就降低了焊接接头的疲劳强度，从而直接影响高速列车服役过程中的安全性和可靠性[4]。

铝合金因其比热容大、电导率高、热导率大等特性，决定了其焊接时宜采用能量集中的热源[5]。

与一般弧焊相比，激光焊具有明显的技术优势，如能量密度高、焊接速度快、热输入低、变形小等优点[6]。

但铝合金的化学成分、物理特性及激光焊的工艺特性决定了铝合金激光焊缝成形差、气孔率较高、裂纹倾向较大、接头元素烧损严重等一系列焊接问题[7]。

激光-电弧复合焊充分利用了激光和电弧的优势，避免单一热源焊接的一些不足，提高了焊接过程的稳定性、接头质量及焊接效率，降低了工件加工装配要求[8-9]，通过合适的焊接工艺可以有效地解决气孔问题[10-11]。

激光-MIG复合焊具有高速稳定焊接的技术优势[12-14]，但常常在焊接过程中熔敷效率无法与高速焊接特性相匹配，致使其高速焊接的技术优势无法充分发挥。

激光-MIG复合填丝焊方法是一种基于激光-MIG复合焊的新型焊接工艺，通过额外加入一根焊丝，在不增加热输入的情况下增加了焊缝的熔敷量，有助于解决激光-MIG复合焊熔敷效率与高速焊接的矛盾问题。

文中主要研究分析了激光-MIG 复合填丝焊的焊缝成形、焊缝气孔率、接头强度、焊接变形、焊接效率和金相组织等特性。

1 试验材料与方法试验所用铝合金型材为高速铝合金列车用6N01型材，型材状态为T5，规格尺寸分别为500 mm×300 mm×3 mm和500 mm×300 mm×4 mm，两面采用相同坡口，如图1所示，填充焊丝为直径φ1.2 mm的ER5356，母材及焊丝化学成分见表1。

CRH380系列动车组铝合金车体总组成合成工序的工艺流程与研究

CRH380系列动车组铝合金车体总组成合成工序的工艺流程与研究发布时间：2021-06-30T03:27:58.795Z 来源：《中国科技人才》2021年第10期作者：陈育生[导读] 铁路是国民经济的命脉，铁路运输事业的不断发展，给轨道交通运输车辆提出了越来越高的要求，轻量化和高速化已成为现代铁路车辆运输的重要标志，要做到轻量、高速、最好的办法就是减轻车体自重，大力发展铝合金车辆。

中车长春轨道客车股份有限公司吉林长春 130062摘要：铝合金车体是轨道交通车辆上的重要组成部分，轨道交通车辆主要由底架、侧墙、端墙、车顶等主要部分组成。

车体的生产需要大型冲压设备、机加工设备、焊接设备、光学检测设备及大型工装，车体的生产需要大量的人力和物力。

本文重点分析了铝合金车体总组成合成工序的工艺流程。

关键词：铝合金车体、工艺流程、总组成合成1.前言铁路是国民经济的命脉，铁路运输事业的不断发展，给轨道交通运输车辆提出了越来越高的要求，轻量化和高速化已成为现代铁路车辆运输的重要标志，要做到轻量、高速、最好的办法就是减轻车体自重，大力发展铝合金车辆。

故铝合金的焊接成为我们需要重视的课题，焊接是一个金属熔化和再结晶的冶金过程，焊接过程中，容易误认为金属受热膨胀导致焊接变形，但金属的均匀膨胀和冷却不能形成焊接变形，而真正导致焊接变形的是热膨胀受阻和冷却收缩受阻和工件的不均匀受热。

影响铝合金焊接变形的因素有很多，而解决措施则是采用火焰、机械或火焰机械结合的方法。

本文通过对中国标准动车组项目门柱工艺状态的分析，较少了门柱的调修量，不仅节约了人力成本，还提高了产品质量。

2.正文总组成合成工序主要工艺流程为工作准备、打磨清理、组对底架、组对侧墙、组对车顶、调整焊接、组对端墙等主要工序。

2.1工作准备包括工装检查（工装每隔4台车进行校验并对工装现状进行登记，要求具有可追溯性）、清理；设备检查；料件表面质量及尺寸、形位公差检查；图纸版本确认，使用最新生效版本图纸；料件与生产订单相符；该车型最新生效下达的PP/ECP；吊具外观状态检查，吊带磨损不得使用。

动车组铝合金车体部件剪切及锯切工艺简析

动车组铝合金车体部件剪切及锯切工艺简析发布时间：2022-07-27T08:57:58.197Z 来源：《中国科技信息》2022年第6期作者：戴丽芳巩全军孔华[导读] 当前我国的轨道交通行业正处于快速发展的阶段，动车组中车体部件的可靠性直接影响着车辆的运行安全，戴丽芳巩全军孔华中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266111当前我国的轨道交通行业正处于快速发展的阶段，动车组中车体部件的可靠性直接影响着车辆的运行安全，车体部件的剪切及锯切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剪切和锯切工艺进行介绍，并提出相应工艺的关注要点。

关键字：车体剪切锯切工艺方法1.概述随着中国铁路运行速度等级的不断提高，铁路车辆的产品质量也在不断提高，高速车的制造技术近两年已由最初的完全技术引进逐步转向国产化并努力走向自主化，作为国内工业技术高科技的典型代表产品，在高速车车辆产品质量上不断追求卓越，同样在制造装备上也在不断与国际接轨。

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，本文着重对剪切和锯切工艺要点进行介绍，为铝合金车体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[1]。

2.工艺要点2.1 剪切工艺要点确认原材料的材质、厚度及规格应符合工艺卡片要求。

对设备进行空载运行试验，确保设备状态良好。

检查剪机刀片是否紧固牢靠，并对照设备铭牌调整刀片间隙。

2.1.1 开工前准备根据零件工艺卡片核对材料、数量和尺寸。

对原材料的材质、厚度及表面的锈蚀程度等进行复检，确认其符合下料卡片、板材供货技术条件等相关技术要求。

所需剪切的原材料核对完成后，将要进行剪切的板材使用天车吊运放置于剪机送料平台上。

根据图纸要求设定剪切尺寸程序，然后先试剪以核对尺寸正确与否，如尺寸公差在规定范围内，即可进行入料剪切，如不符合要求，应重新调整程序，直到符合规定要求为止。

开机试剪进料时应注意板料各边互相垂直，方可进行生产，否则应重新调整纵横挡板。

铝合金车体机加操作过程标准化

铝合金车体机加操作过程标准化发布时间：2022-10-23T03:44:27.382Z 来源：《科技新时代》2022年9期5月作者：王隽刘松刘勇孙明双李保国刘广达祖云鹏[导读] 本铝合金车体机加操作过程标准化包括人员资质要求、切削加工前准备、切削加工过程要求和加工后处理和检验四部分组成王隽刘松刘勇孙明双李保国刘广达祖云鹏（1.长春轨道客车股份有限公司，长春 130062）中文摘要：本铝合金车体机加操作过程标准化包括人员资质要求、切削加工前准备、切削加工过程要求和加工后处理和检验四部分组成，通过对铝合金车体部件机械加工过程进行控制，以达到减少机械加工过程中不合理操作导致出现料件质量错误，提高机械加工件成品率的目的。

进而对工程技术人员在机械加工过程中防止加工错误起到一定帮助和借鉴作用。

关健词: 机械加工过程控制；数控设备；数控加工；装夹找正；刀具；为加强对铝合金车体部件机械加工过程控制，确保机械加工件能满足产品质量要求，减少机械加工过程中不合理操作导致出现料件质量错误，提高机械加工件成品率，特制定本操作过程标准化。

1 人员资质要求1.1操作工在独立操作数控设备前应取得设备部门核发的设备操作证。

1.2 操作工在独立进行数控切削加工操作时，应取得所加工工件指导性工艺规程要求的技能鉴定等级。

2 切削加工前准备2.1 操作者应根据机床使用说明书熟悉机床性能、加工范围和精度，熟练掌握机床控制装置及计算机操作方法。

2.2 机床开动前，必须按照安全操作的要求，认真仔细检查机床各部件和防护装置是否完好、安全可靠。

对机床回零，令机床空转，检查各开关、旋钮、按钮和手柄的灵敏性及润滑系统是否正常工作，不允许带着系统报警进行加工。

2.3 操作者将加工件的工艺文件和制造图纸准备好，放置在机床内用于指导操作者。

2.4 操作者确认刀具和量具实物与加工件工艺文件工具清单中的刀具和量具是否匹配，确认机床系统中刀具补偿参数正确，确认刀具刀号与加工程序相匹配，对所使用的刀具进行检查，刀具刀柄内部不应有铝屑和杂质存留，刀具组件不应有松动、破损现象，计量器具、样板经过检测、无损坏，并有标识，且在有效期内使用。

铝合金车体制造工艺及焊接难点控制

铝合金车体制造工艺及焊接难点控制摘要：近年来，我国的现代化建设的发展迅速，铁路运输是交通运输体系的重要组成部分，经过近10年的持续高速发展，我国的高速铁路已建立了较为完善的体系。

随着轨道车辆研发技术水平的不断提高，车体趋向轻量化和高速化发展。

铝合金材料以密度小、耐腐蚀、易于挤压成形和密封性好等特点，广泛应用于铝合金车体的生产。

铝合金车体作为轨道车辆的主要承载结构，其制造质量直接决定了列车的使用寿命和安全性能，在轨道交通高速、轻量化的发展趋势下，铝合金车体的性能越来越受到重点关注。

文中以时速350km/h动车组铝合金车体为研究对象，阐述铝合金车的制造工艺及过程中的重点、难点。

关键词：铝合金车体；制造工艺；焊接难点控制引言为了减少能源消耗和提高运行速度，轻量化车体一直以来都是轨道交通车辆技术研发的方向，为此选用合适的材料对车体轻量化至关重要。

铝合金材料因密度小、强度适中、易成形等优点而成为新型轨道交通车辆车体用材料的首选。

轨道交通车辆车体制造有焊接、铆接、螺栓联接等多种工艺，但应用最广泛的还是焊接工艺。

焊接作为轨道车辆车体制造过程的特殊工序，对车体产品的质量、生产效率及制造成本影响巨大。

1车体组装车体组装顺序:底架→侧墙→车顶→端墙、司机室。

(1)安放底架底架入胎，边梁纵向中心与工装中心对正;拉紧底架，抑制焊接过程中的变形，保证后道工序安装设备之后车体仍满足要求;底架预制挠度(0，－9)mm，由于车体加工磨耗板厚度偏小，枕外预制2～3mm反变形量。

(2)安装侧墙装配侧墙以车体纵向底架边梁与侧墙上中心孔定位。

侧墙、底架中心线对齐的同时要检查两端门口处的余量是否正确。

如有问题一般是部件的中心线有问题。

装配时当以两侧门口尺寸为准。

(3)安装车顶装配车顶同样以纵向中心定位，装配车顶前需要调整车厢对角线尺寸，以保证车顶与侧墙连接位置型材插口完全吻合。

利用压铁调整车顶与侧墙连接焊缝的间隙，并根据实际装配情况对车内焊缝进行点固焊接。

160公里动力集中动车组铝合金车门工艺

160 公里动力集中动车组铝合金车门工艺发布时间：2021-05-14T09:52:39.480Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷第4期作者：朱晓贺王旭关宇姜楠吴萍[导读] 本文主要介绍了160公里动力集中动车组动力车铝合金车门的优化下料方案以及组焊朱晓贺王旭关宇姜楠吴萍中车大连机车车辆有限公司，辽宁，大连 116021摘要本文主要介绍了160公里动力集中动车组动力车铝合金车门的优化下料方案以及组焊、装配、验收等工艺过程，并针对潜在出现的问题做好提前解决方案，保证生产质量和工作效率，具有一定的实用价值和理论意义。

关键词铝合金车门；铝型材；组焊；装配1 前言随着国内经济的发展，铁路运输对于机车的运输速度和载重能力提出了更高的要求。

铝合金材料以其密度小、耐腐蚀性强、可塑性强等优点在加快机车运输速度方面起到了决定性作用。

[1]车门作为车体结构的重要构件之一，对其平面度、密封性能、隔音性能、保温隔热性能以及强度有着很高的要求。

早期采用铁质材料车门由于防锈蚀能力差，导致其使用寿命短，大大增加了后期的检修成本。

而铝合金材质的车门具有自身重量轻、耐腐蚀性能好、检修费用低、成形美观等优点应达到普及和推广。

2 160公里动车组铝合金车门组焊工艺分析160公里动车组铝合金车门包括侧入口门、司机室隔墙门和后端墙门，如图1所示。

2.1 车门铝型材下料方案160公里动车组铝合金车门门扇框由复杂截面铝型材构成，门扇框四角呈圆弧状。

门扇框常用的下料工艺有两种，一种是将四个压铸铝圆角与铝型材焊接形成整个门扇框。

另一种是采用拉弯使铝型材一次成形，优点是此种方式极大的减少了焊接量，但铝型材拉弯的回弹量无法预估，且易造成断裂，导致拉弯成形技术废品率较高，圆角处成形不如压铸铝完美。

常用铝型材材质为6063-T5和6063-T6两种状态的铝合金。

其中6063-T5由高温成形过程冷却，然后进行人工时效，适用于不经过冷加工的产品；而6063-T6为固溶热处理后进行人工时效的状态，适用于对强度或受力方面要求较高的产品。

高速动车组铝合金长梁高速加工工艺

高速动车组铝合金长梁高速加工工艺彭博【摘要】为了满足马来西亚动车组项目的产品要求，设计出一种新型的铝合金长梁。

从工件的加工难点入手，制作专用工装，优化工件装夹，精确定位，同时在加工工艺上采取整体铣削落料方式，有效避免了工件的振颤，保证了产品质量。

【期刊名称】《金属加工：冷加工》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】3页(P16-18)【作者】彭博【作者单位】南车株洲电力机车有限公司湖南 412001【正文语种】中文马来西亚动车组项目是公司的第一个米轨高速动车组项目，动车组对车体各项形位尺寸提出了很高的要求。

为了满足产品要求，设计出了一种新型的顶盖长梁型材，这种长梁将受电弓梁和空调梁集合到一种型材上，减少了焊接结构，减少了焊接变形，有效地保证了车体内高等关键尺寸。

然而铝合金梁形状复杂、尺寸超长，属于较难加工的结构件，在加工中如果装夹不当，极易产生振动，不仅降低刀具的使用寿命和设备的加工精度，还可能造成产品报废。

6005A铝合金作为工业生产中的主要原材料，具有良好的抗腐蚀性以及可焊接性，氧化效果较好，广泛应用于轨道交通行业。

同时，由于其韧性比较好，具有良好的切削性能，切削类型为连续带状，容易相互缠绕，若不及时清理则容易划伤工件表面和损伤刀具。

材料在切削过程中表现为黏性大、切削加工摩擦大及切削温度高，且难以降低，容易形成积屑瘤，因此选择合理的切削参数显得尤为重要。

某铝合金长梁加工件如图1所示，型材长度达21 868mm，壁厚3mm，如此长、大且壁薄的型材刚性极差，并且工件形状复杂，对工装设计、如何控制加工中的振颤以及设计合理的加工工艺方案等提出了极大的考验。

此长梁型材分别加工成如图1所示的3个不同截面，不同形状的截面所需加工的部位不同，壁厚3mm且悬伸超高的筋板在加工时的振动势必会很大，原加工工艺是将需要去除的部分全部采用铣削的方式去除。

众所周知，加工时的振动对刀具、机床和工件的影响非常大，最常见的就是铝合金型材出现振动开裂现象，从而造成产品报废，因此，如何抑制加工时的振动同样也是一个很难的课题。

铝合金车体关键尺寸控制工艺

铝合金车体关键尺寸控制工艺序言：在交通运输市场竞争激烈的今天，高速动车组随着国内生产趋于饱和，高铁、城铁并行多品种、小批量、高密度、快节奏的生产新常态，极大考验基层生产单位的人力资源与制造能力，解决基层人力资源与制造能力难题需要公司给予帮助，高质量、高效率完成车体制造，解决车体制造产品质量不稳定，存在反复操作现象，浪费人力物力显得尤为重要。

主要阐述了中国标准动车组铝合金车体关键尺寸的控制工艺，对中国标准动车组铝合金车体结构与关键尺寸进行介绍，通过系统分析制订出关键尺寸控制工艺，制定一线员工操作标准，高质量完成中国标准动车组铝合金车体生产制造。

1.车体结构中国标准动车组动车组最高时速350km，由2辆带驾驶室的头车和6辆中间车组成共8辆车的编组，采用TC01/M02/TP03/MH04/MB05/TP06/M07/TC08配置，其编组如图1所示。

图一车体采用铝合金车体，其具有重量轻、耐腐蚀、寿命长、外观平整度好及易于制造美观车体等优点，同时还能提供良好气密性，隔声、降噪，为乘客提供舒适的车内环境，节省能源。

车体作为动车组列车的关键承载部件，是一个封闭的焊接箱形结构，在运行过程中会受到各种力的作用，起到了保护乘客安全作用的同时，也为乘客提供宽阔、舒适的旅行空间。

车体由底架、侧墙组成、车顶、端墙和司机室等铝合金材质的大部件组成，如图二所示。

图二2. 车体组成关键尺寸车体组成的关键尺寸为车体长度、箱体断面尺寸和挠度值等，箱体断面尺寸包括宽度、高度和对角线差值，这些尺寸直接决定了车体的内部空间大小、运行安全和车体的使用寿命等，具体尺寸如附表所示。

TC01/TC08车体长25542mmM02/TP03/MH04/MB05/TP06/M07车体长25000mm车体高2800mm车体宽3360mm3.关键尺寸控制工艺(1)车体长度尺寸控制工艺车体是由底架、侧墙、车顶和端墙装配焊接后形成，其长度取决于底架、侧墙和车顶长度，所以其三大部件的长度就相当关键。

动车组铝合金车体制造技术

动车组铝合金车体制造技术发布时间：2021-05-31T15:54:57.950Z 来源：《基层建设》2021年第3期作者：王强郭峰郑立伟吴深付力强李洋[导读] 摘要：随着我国动车组的不断发展，铝合金车体将逐步取代碳钢应用于轨道车辆中。

中车唐山机车车辆有限公司河北唐山 064000摘要：随着我国动车组的不断发展，铝合金车体将逐步取代碳钢应用于轨道车辆中。

铝合金车体作为交通设备的载体，具有重量轻、耐腐蚀、外观平整度好、易于制造美观等特点，目前受到世界各城市交通公司及铁道运输部门的欢迎。

铝合金车体的制造工艺与传统的车体制造工艺有很大不同，铝合金车体的结构强度、力学性能和抗疲劳性对车辆的运行稳定性及使用寿命有着重要的影响。

基于此，本文详细论述了动车组铝合金车体的制造技术。

关键词：动车组；铝合金车体；制造技术随着列车速度的不断提高，减轻其自重的呼声越来越高，同时又要保证焊接接头的强度和结构安全性，由于铝合金密度小、可回收性好，在车体强度相同的情况下，车体自重最多可减少50%，并且其耐蚀性好，可延长车辆使用寿命，因此得到了越来越广泛的应用。

一、动车组铝合金车体结构及制造流程动车组车体通常采用铝合金型材闭式焊接作为框结构基础，车体的底架、侧墙、车顶等大部件采用与车体等长的大型中空挤压铝型材插接组焊而成，端墙、牵引梁等中小部件采用铝合金板梁结构，车体承载方式是整体承载式。

在进行铝合金车体制造时，先要根据图纸下料，将下好的料运送至相应部件工段进行部件的组焊，之后将组焊好的部件，如底架、侧墙、车顶端墙等运送到总成车间，进行总装焊接，总成焊接后进行车体的调修和焊接质量、车体空间的检测和交验。

动车组铝合金车体，从部件的制作焊接到最后的调试、验收完成并交付路局，其主要流程为：装配→焊接→打砂→涂装→组装→调试→交付使用。

二、动车组铝合金车体制造技术1、焊接技术。

焊接技术是整个铝合金车体制造中最关键也最常用的技术。

目前铝合金车体制造中应用的焊接技术有MIG焊接、电阻焊接、CMT焊接等。

铝合金车体大部件机器人加工作业系统

图２离线编程示意图
３．２在线校准由于工件装卡的误差以及工件形变导致与理论数模的偏差，必须采用必要的手段进行在线校准，以保证加工精度。在线校准可分为工件坐标系校准和加工点校准两种不同的校准方法。其中，工件坐标系校准主要用于消除工件整体的装卡误差。对于精度较高、形变较小的零部件，直接采用工件坐标系校准，即可实现高精度的加工作业。但是，车体大部件由于较难控制焊接精度以及工件自身变形导致工件形状与理论数模差异较大，因此在整体工件坐标系校准的基础上，需要进一步增加加工点校准方法。本文主要采用基于点激光的校准方法和基于几何特征的三维扫描方法。其中，点激光校准主要用于校准 Z 方向及刀具进给方向的误差；基于几何特征的三维扫描方法可以直接测量特征点的三维坐标，用于修正机器人加工程序。这些校准方法在实际项目中各有侧重，可根据加工工艺的不同按需选取。４系统实现如图 3 所示，本文实现了一套机器人清根打磨作业系统。该系统由工业六自由度机器人（含直线导轨）、三维扫描仪、点激光测距仪、电主轴、快换刀柄（直柄、角度头和浮动头）、工具架以及安全围栏、冷却液喷淋系统等辅助设备组成。４．２三维扫描仪 RobotScan 系列激光扫描仪是智通公司研发的先进的非接触式激光扫描传感器，如图 5 所示。本产品可快速准确地对工件原型进行高精度数字化复制。通过对特定区域和特征点的测量，建立工件数学模型，实现逆向工程、质量检测、机器人视觉及其他行业领域的应用。在工件原型、生产和装配过程中进行数字化检测，可实现无间距的质量检测评价。能够快速得到工件的点云，快速找出 CAD 模型与实际的工件差异。通过扫描得到工件的点云，用逆向工程软件为工件创建生成精确的数字模型 CAD/CAM/CAE 系统和机械加工及分析。

城际动车组铝合金车体制造工艺及常见缺陷概论

城际动车组铝合金车体制造工艺及常见缺陷概论摘要铝合金具有比重小、密度小、强度高、延展性好等特点，兼有良好的加工性能、耐腐蚀性能和导电热性能，被广泛应用于各种焊接结构和产品中，适用于船舶、车辆、航空航天、建筑、储罐以及对快速机动能力有高要求的兵工装备等领域。

自六十年代开始，铝合金结构用于轨道车辆制造业，我国的铝合金轨道车辆制造已形成大批量的生产规模。

关键词铝合金；生产规模；制造工艺1 铝合金车体制造工艺1.1 铝合金车体结构城际动车组车体使用不燃性铝合金材料，采用轻量化设计，以降低轴重，节约能源，减少轮轨冲击。

其承载结构由底架、侧墙、车顶、端墙、司机室（头车）以及设备舱组成为一个整体，采用通长大型中空铝合金挤压型材组焊的薄壁筒型整体承载结构。

其中底架采用铝合金型材边梁、端中梁、牵引梁、横梁、地板等焊接而成，作为车体的承载主体，其焊缝具有数量多，分布密集，质量要求等级高的特点，在焊接中需特别注意避免缺陷的产生。

侧墙采用大型中空挤压型材组合而成，车体长度方向型材之间采用连续焊接，型材两侧边缘的公牙与母牙，分别与相邻型材组合，焊接接头形式为对接。

车顶采用大型中空挤压型材组合实现，车体长度方向型材之间焊接采用连续焊接，且焊缝需要经过气密检测，质量要求较高。

端墙是采用厚外板和型材骨架构成的焊接结构。

1.2 铝合金车体制造工艺（1）底架安装利用天车及吊带将底架放置在支撑立柱上，用挠度器检测各个支撑立柱的高度，将枕梁处的支撑点调整到同一水平面，枕梁的一侧通过手拉扳手在枕梁与边梁连接处的补强板和地面的预埋钢板之间拉紧，枕梁的另一侧通过支撑柱子在枕梁减震器座与地面预埋钢板之间拉紧，然后调整枕外支撑立柱将枕外预制挠度，挠度调整到位后各个点通过手拉扳手拉紧，再通过油压千斤顶调整枕内中心支撑立柱。

（2）侧墙安装将侧墙放置于底架框架上，让侧墙与底架靠严，在窗口之间焊接工艺铝板，在车内两侧、门框焊接工艺支撑，利用手扳葫芦和工艺支撑进行车体内宽、门框开口调整；侧墙点固焊接前，先调整外侧焊缝根部间隙，然后对侧墙外侧焊缝进行点固焊接。

大型铝合金零件的数控加工方法与流程

大型铝合金零件的数控加工方法与流程摘要：铝合金由于具有良好的强度和机械性能，越来越多地被航空航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业等各个领域所应用，特别是汽车行业上作为较高的承力部件所使用。

很多铝合金零件的毛坯在使用了数控加工工艺后，不仅零件的组织性能得以提升，材料利用率也提高不少。

但由于铝合金件铸造过程的复杂性和特殊性，零件毛坯内部残余应力分布不均匀，且易变形，在加工时容易发生变形，生产出来的产品往往不能满足零件设计要求。

对铝合金铸件内部残余应力造成的零件加工变形问题进行解决，是目前很多铝合金加工领域面临的技术难点。

本文介绍了一种大型铝合金零件的数控加工方法，以解决铝合金铸件内部残余应力对零件加工变形的影响，加工出合格的零件。

关键词：大型铝合金零件；数控加工；一、大型铝合金零件的数控加工方法1. 时效消除法时效消除法是铸件加工时常用的方法。

由于铝合金材料对温度要求严格，急冷和凝固收缩，易产生过时效现象，应力平衡受到破坏。

因此, 铝铸件往往需要保持某一温度一段时间，使铸件本身达到稳定状态，减少铸件应力变形。

2、机械拉伸法机械拉伸法消除应力的原理是将淬火后的铝合金模具 , 沿轧制方向施加一定量的永久拉伸塑性变形 , 使拉伸应力与原来的淬火残余应力叠加后发生塑性变形, 让残余应力得到释放。

经研究表明, 机械拉伸法能够消除 90% 以上的残余应力。

但该种方法只在形状简单的零件中适用 , 且对拉伸前铝合金板材的组织均匀性要求较高 , 多用于铝加工工厂。

3、深冷处理法深冷处理法也称冷稳定处理法 , 按工艺可划分为深冷急热法与冷热循环法两种。

其中深冷急热法是将含有残余应力的零件浸入-196℃的液氮中深冷, 待内外温度均匀后又迅速地用热蒸汽喷射, 通过急热与急冷产生方向相反的热应力 , 借此抵消原来的残余应力场。

有关研究表明 , 在选择合适的工艺参数条件下, 深冷急热法可降低20-84% 的残余应力。

深冷处理的最大优点是在有效消除残余应力的同时, 可改善材料的强度、硬度、耐磨性与组织稳定性。

铝合金薄板零件的典型数控加工工艺方案

铝合金薄板零件的典型数控加工工艺方案摘要：在货车产品制造中，常用铝合金薄板来加工各类基板、盖板、底板等零件，且零件的型号种类多。

铝合金薄板材料的铣削加工非常容易，但是解决零件加工后的变形问题是难点。

影响加工后变形的因素很多，与零件的材质、结构、加工方式等都有直接关系，导致零件加工变形的主要原因有：不恰当的夹紧力、过于集中的内应力、不合理铣削传递的应力和切削散热不充分等等。

通过在生产实践中不断探索和验证，总结了一套适合于铝合金薄板材料的零件数控铣削加工工艺方案。

关键词：铝合金薄板；零件；数控加工1 零件技术要求分析图1位货车某产品底板零件，材料为7A04,外形尺寸为505 mm×370 mm, 最厚处为10 mm, 最薄处为2 mm, 平面度要求控制在0.15 mm以内，属于典型的薄板零件。

如何控制铣削过程中和加工之后的零件变形是一个关键的问题。

图1某底板零件示意图2 减少加工变形的工艺措施2.1 减少薄板毛坯变形的措施铝合金薄板材料一般是整张规格为1 220 mm×2 440 mm的铝板，下料时绝不能用剪板机裁剪下料，这样会使毛坯边缘产生弯曲变形，产生较大应力，给零件加工变形埋下了隐患。

可以使用激光切割机、线切割机或者大型数控铣床下料，能够避免毛坯产生较大的内应力和变形。

2.2 降低零件铣削内应力的措施铣削加工时为了尽可能减少铣削应力和热量的产生，选择直径Ф6以下铣刀加工，切削转速在8 000 r/min以上，切深在 0.1 mm～0.3 mm, 切宽为刀具直径的50%。

采用高速切削的方式，这样零件在加工中变形量会大幅度地降低。

根据材料切削原理，刀具铣削过程中会产生和传递应力。

对于较大毛坯，由于切削余量大，应先粗铣去掉毛坯多余部分，给零件各尺寸均匀留下2 mm以上余量。

零件粗铣完成后应进行时效去应力处理，可选用自然时效、热处理时效和振动时效三种方法进行时效处理。

采用自然时效时将零件水平放置48 h; 采用热处理时效时将零件加热到100 ℃后保持2 h; 采用振动时效时将零件振动8 h。