华东交通大学 动车组制造工艺ppt 铝合金车体制造工艺
铝合金车体制造工艺
城轨车辆1班 朱方岩 20127718
一.车体制造工艺
1.工艺特点 1）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； 2）端墙、牵引梁、枕梁、缓冲梁等中小部件 采用铝合金板梁结构,车体总成采用焊接方法 进行连接； 3）整体采用大型铝型材拼装结构
2.工艺难点 • 1) 控制铝合金车体的焊接变形, 保证车体的轮 廓度符合设计要求。车体的轮廓度控制是限界 的需要, 也直接关系到车门的安装及调试。另 外, 侧墙在窗口区的平面度直接关系到窗户的 安装以及车窗粘接的美观性。 • 2) 保证铝合金焊接结构焊缝的质量达到设计的 焊缝质量等级。铝合金车体的使用寿命主要取 决于结构焊缝的质量, 微小的缺陷有不可估量 的影响。
• 3） 底架对车体轮廓度的影响
底架的宽度和底架边梁的直线度对车体的轮廓度有着 较大的影响。由于侧墙与底架边梁是插接结构, 底架边梁 的直线度直接影响着侧墙的装配。底架的宽度虽然有一定 的公差, 但在制造中一定要避免宽度在公差范围内发生突 变, 这在底架制造过程中需要根据不同部位的焊接量的大 小来预设反变形量。
• 2）鼓形侧墙单元的焊接
鼓形侧墙单元是由加工后的侧墙板与两件压弯成形的门立 柱组焊而成。在门立柱型材淬火后回火前, 使用模具对门立柱型 材进行整体压形。反装是以侧墙单元外侧作为定位基准, 采用机 械压紧方式, 确保门立柱与侧墙板外侧与工装贴紧, 以获得理想 的鼓形外侧成形。通过采用整体鼓形侧墙单元检测工装检测, 鼓 形侧墙单元的整体变形量控制在设计范围之内。
二.主要工艺设备
1.铝合金龙门加工中心 2.龙门铣床 3.大部件自动焊机 4.车体总成自动焊机 5.组焊工装夹具 6.喷砂房
• 4）顶盖对车体轮廓度的影响
铝合金80吨级货车车体制造工艺研究
铝合金80吨级货车车体制造工艺研究摘要为进一步提高铁路运输能力，重载、高速已成为现代化铁道车辆的重要标志。
我国开发研制的80吨重载C80型双浴盆铝合金敞车，可以满足大吨位牵引的需要。
本文主要研究我国C80型铝合金敞车的批量制造工艺，形成具有指导铝合金敞车车体生产线工艺设计的理论成果，对铁路货车制造企业具有一定指导意义。
关键词铝合金；80吨级；货车；工艺0 引言高速化、重载化是今后铁路运输的发展方向。
而铁道车辆轻量化则是实现高速重载的重要途径。
铝无疑是轻量化最好的材料。
铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的，如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。
铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能：易加工、耐久性高、适用范围广。
我们如何理解在可耐强度方面不像碳素纤维有一个最大受力范围呢？其实，碳素纤维由于具有纤维的特性因此在一定的纤维方向上受力能力比较强，在其他的方向上的受力反而变差。
一个比较大的零部件在制造过程中也许会使用好多层碳素纤维，一旦超过受力能力这个零部件就会变得像酥饼似的一层一层的。
可是铝合金在承受了一定的重力之后，会逐渐变形再损坏。
早在20世纪50年代，已有国家采用铝合金材料来制造铁路车辆，而中国直到2004年3月才开始铝合金运煤敞车的生产，但我国铝合金货车的设计制造水平，已进入了世界先进行列。
我国C80铝合金运煤敞车较C76型钢浴盆敞车车体轻了5t，较C63A型敞车轻了19t，在车辆总重不变的情况下，大大提高了车辆有效载重。
此外铝合金运煤敞车还有节省燃料、减少温室气体排放、寿命长、腐蚀轻、运营维护费用低等优势。
中国铁路货车已经经历了载重由50吨级向60吨级、60吨级向70吨级的几次升级换代，正在向80吨级迈进，C80运煤敞车必将在下一次更新换代中迎来更大的发展。
1 铝合金货车车体结构特点铝合金C80型敞车首次采用铝合金轻型新材料和双“浴盆”式铆焊组合新结构，自重20吨、载重达80吨。
(2)第二章 铝合金车体的设计工艺性技术
第二章铝合金车体的设计工艺性技术第一节铝型材设计技术铝合金车体完全不同于碳钢车体的制造，初期国内生产的铝合金车体，只是模仿国外的结构和工艺，但在具体的生产过程中，逐渐意识到铝合金车体制造是一个综合的复杂技术，单纯追求设计技术、工艺技术、质量控制技术都不能获得很好的效果，因此，研究铝合金车体综合技术是制造铝合金车体的关键。
铝合金车体的设计技术，一般要求三方面的技术人员均需要掌握，设计人员灵活应用，可提高设计质量，工艺人员掌握该技术可以做好图纸工艺性审查工作，质量人员据此可以在最后环节堵住质量缺陷，因此，铝合金车体设计技术可供设计、工艺、质量等技术人员参考。
本处设计技术重点关注的是可以大幅提高生产效率、保证质量的设计技术，其它车体设计技术如计算机辅助设计技术、有限元强度分析技术、强度试验技术等不在此介绍，需要在其它专业理论中学习。
铝合金车体结构主要由铝型材构成，型材断面的设计直接决定了焊接工作量、焊接质量、制造难度和焊接效率。
在铝合金车体结构型材设计中，应遵循如下原则：一、在型材设计中，预留组对、加工基准线，方便后道工序加工在型材设计中，预先将部件定位基准直接设计到型材上，如在地板中间型材上设计地板中心线、在侧墙型材上设计座椅安装线，节省了画线时间，同时统一了制造过程的基准线，效率高，质量容易保证。
图2-1为在型材上设计的基准线，该基准线提供了组对基准和安装基准，无论车体工序进行到何工序，该基准线都会存在于结构中，供所有工序做画线参考。
这种技术在西门子车体结构设计中广泛使用，易于保证车体制造质量。
图2-1 利用型材基准线加工座椅孔二、结构设计中，要尽量采用宽的型材横截面，减少型材焊接工作量在产品设计中，设计者要清楚型材横断面尺寸最大可以做到550mm宽度，型材的断面尺寸过小，会导致焊缝数量、调修量增加，产品平度下降，造成人力、焊接材料的极大浪费，以下两种地板和车顶板组成工件均存在型材横向尺寸过小的问题，设计上要尽量避免，虽然设计者会考虑利用已有型材模具，会减少型材开模数量，但在实践中要灵活掌握。
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。
新型动车组铝合金车体底架制造工艺探讨
新型动车组铝合金车体底架制造工艺探讨摘要：新型动车组铝合金车体底架在制造组成焊接的过程当中,可能会出现很多的问题,例如可能会出现车体底架的前端发生下翘以及变形的情况抑或是车架端部的材料发生波浪型的形变。
这些问题对于新型动车车体底架的制造是相当麻烦的，本文对新型动车组车体的底架结构以及底架制造的工艺进行具体的分析介绍，并且提出了一些解决底架的关键组件在制造焊接过程中发生形变的措施，最终能够实现新型动车组的高质量高效率生产。
关键字：车体底架制造；制造焊接变形问题；制造工艺1 新型动车组车体底架组成结构介绍新型动车组车体结构使用铝合金材料，由各个部分焊接而成。
而在车体底架这一重要的支撑结构部件上，将CRH3以及CRH5型底架的优点充分集成结合了起来，底架的主要组成部分有端部缓冲梁以及空气动力学前段、边梁、横梁、地板等。
在新型动车组车体底架的组成结构中，有两个比较关键的部件，一是端部缓冲梁，二是空气动力学前端。
这两个部件的主要作用是为车钩建立连接并且承载不同的车厢之间力的传递。
这两个部件是车体底架结构的重中之重，其制造和装配的质量的好坏，直接决定了整个动车组在实际运作过程当中的安全性能和稳定性能。
因为它们的结构较为复杂，组成的部件也比较多并且有很多的焊缝，在制造焊接的过程当中，很容易出现变形的情况，因此制造出尺寸参数合乎设计要求的端部缓冲梁和空气动力学前端组件，从而降低部件的焊接变形情况是当前新型动车组车体底架制造工艺的关键。
2 车体底架制造工艺介绍与分析2.1 底架制造工艺设备的选用新型动车组车体使用的材料都是铝合金，构建了全铝合金材料车体。
由材料的选型可以确定在制造组焊车体底架的过程中选用的设备型号，使用MIG焊接机器来完成车体底架的焊接工作，在焊接过程中也使用了保护气体，为了保障焊接的安全，使用的是氩气，氮气和氦气三种惰性气体混合的保护气。
在对车体底架进行组成焊接制造的过程中，由于动力学前端和端部缓冲梁的结构相对特殊，并且在组焊过程中容易发生形变，因此采用的工装方式是将翻转工装和反装焊接工装相结合的方式来进行焊接制造。
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。
铝车身冲压工艺PPT课件
欧洲与北美汽车覆盖件用铝情况
综合相关数据，总结出应用于汽车车身板的成品板材的性能要求：
（a）T4(p)状态下
屈服强度：90~140MPa抗拉强度：220~285MPa延伸率（总）:≥20%; n值：≥0.27（拉伸应变硬化指数）r值：≥0.65（0°）
（塑性应变比）
≥0.40（45°）
≥0.55（90°）
铝车身冲压工艺---
资材篇
1
目录
一、铝合金基本知识
1.1 轻量化的必然性 1.2 汽车轻量化的主要对象 1.3 铝合金的特点 1.4 、铝合金分类
二、汽车用铝材简介
2.1 性能参数介绍 2.2 性能要求 2.3、汽车用铝材型号应用部位 2.4、应用于汽车车身的6系和5系铝合金对比
三、钢板与铝合金板材等强度计算 四、 铝合金车身板的生产过程 五、板材的表面处理
1.2 汽车轻量化的主要对象
发动机、底盘、车身及内外装占轿车总质量的比例较大,减重潜力也较大。轿车车身是轿车中重量较大的部件，约占汽车总 重量的30％，所以车身的铝化举足轻重。
名称
发动机
底盘（除传动 系）
车身
传动系
内装外装
其他
质量比例（%）
10~15
19~24
20~28
5~10
20~25
8~13
1.3 铝合金的特点：
3
1.4 、铝合金分类
根据合金元素和加工工艺特性，可将铝合金分为变形铝合 金和铸造铝合金两大类。
铝合金牌号划分 组别
牌号系列
纯铝（铝含量不小于99%）
1×××
以铜为主要合金元素的铝合金
2×××
以锰为主要合金元素的铝合金
3×××
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。
华东交通大学 动车组制造工艺ppt 铝合金车体制造工艺
铝合金车体是轨道交通车辆上 的重要部件，一般来讲，轨道交 通车辆主要由以下几部分构成： 底架、侧墙、端墙、车顶、车头 五部分。
一、铝合金分类
• 1、时效硬化铝合金 • 时效硬化铝合金指的是含有镁、硅、锌或铜的 铝合金通过退火、淬火和时效可以获得较高的抗 拉强度的铝合金。
• 在室温状态下通过数天的时间自然时效，也可在 80°C和160°C之间的温度下加快时效，例如60 °C时，时效60小时，120 °C时，时效24小时， 可以得到相同的时效效果。人工时效还取决于焊 件的大小，越大的焊件，时效时间越长。 • 车辆用铝合金
• 6）6000系列（铝镁硅合金） • 主要合金成分：Mg(0.45～1.5%)，Si(0.2～1.2%)， 属时效硬化铝合金。 • 主要用途：结构材料、建筑用窗框、土木建筑用 品，螺栓铆钉等。 • 7）7000系列（铝锌镁合金） • 主要合金成分：Zn(0.5～6.1%)，Mg(0.1～2.9%)， Cu(0.1～2.0%)，属高强度时效硬化铝合金。 • 特点：焊接工艺性、耐腐蚀性都不好，是现在铝 合金中强度最高的材料，被称为超超硬铝，抗拉 强度500Mpa。 • 主要用途：飞机结构材料，体育用品，车辆结构 材料
• 指出铝合金焊接最危险的热裂纹敏感区间 为Mg含量在0.5和2.5％之间、Si含量在0.3 和1.5％之间时，裂纹倾向最大。
三、焊接保护气体
• • 1. 氩气 焊接铝合金薄板时，主要使用纯氩气保护，这主要是因 为纯氩气保护时的热输入量较小、熔深浅的原故。
• 2. 氦气 • 氦气（He）也是惰性气体，焊接过程中，吸热小，熔池 停留时间长，因此氦气保护焊接时气孔倾向小。但由于纯 氦气保护焊接时，电弧稳定性差、短路过渡形式等缺点， 故一般不单独使用。 • 3. 氩－氦混合气体 • 如果用于大厚度铝合金板材的焊接或散热系数更大的铜 合金的焊接时，可以增加氦气的
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。
动车组车体技术ppt
1.动车组运行中列车的表面压力
从风洞试验结果来看，列车表面压力可以分 为三个区域： （1）头车鼻尖部位正对来流方向为正压区； （2）车头部附近的高负压区：从鼻尖向上及 向两侧，正压逐渐减小变为负压，到接近与车 身连接处的顶部与侧面，负压达最大值； （3）头车车身、拖车和尾车车身为低负压区。
4
因此，在动车（头车）上布置空调装置及冷 却系统进风口时，应布置在靠近鼻尖的区域内， 此处正压较大，进风容易；而排风口则应布置 在负压较大的顶部与侧面。
日本高速列车为动力分散式，早期的轴重和 簧下质量较大，轮轨动力作用和因此产生的钢 轨磨耗和破坏严重，所以日本在高速列车的发 展中非常重视降低轴重。
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2.高速对轮轨间垂向动力作用的影响
列车运行中，如果存在车轮偏心和扁疤， 或者遇到轨道不平顺时，将产生轮轨间 的冲击载荷，这种载荷属于“动态作用 力 ” 。 下 图 为 B0-B0 式 电 力 机 车 以 160km/h速度进行线路试验得出的过轨 接头时轮轨间总载荷的时间历程。该电 力机车的轴重为20t。
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国外有的研究报告指出:
单列车进入隧道的压力变化大约与列车速度的 平方成正比，与堵塞系数的（1.3±0.25）次方成 正比例。
两列车在隧道内高速会车时车体所受到的压力 变化更为严重，此时压力变化与堵塞系数的 （2.16±0.06）次方成正比。并且两列车进入隧 道的时差对压力变化也有很大的影响，当形成波 形叠加时将引起很高的压力幅值和变化率，此时 车体表面的瞬时压力可在正负数千帕之间变化。
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车体断面比较 43
2. 车辆底部形状对空气阻力的影响很大，为了避 免地板下部设备的外露，采用与车身横断面形 状相吻合的裙板遮住车下设备，以减少空气阻 力，也可防止高速运行带来的沙石击打车下设 备。
CRH2系动车组铝合金多型侧墙加工方法
CRH2系动车组铝合金多型侧墙加工方法作者：姚鑫来源：《科技创新导报》2017年第14期DOI：10.16660/ki.1674-098X.2017.14.038摘要：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，采用通用化、自动化加工工艺方法改进，实现铝合金侧梁整体加工质量保障，通过改进工艺流程和优化工装设计，满足了不同车型侧墙之间加工工位转换要求，再结合数控编程，实现铝合金车体侧墙加工制造。
关键词：CRH2系铝合金侧墙加工工艺中图分类号：U270 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（b）-0038-02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FOOK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）。
一种轨道车辆高速动车铝合金底架结构组焊工艺
一种轨道车辆高速动车铝合金底架结构组焊工艺摘要：本文详细介绍了一种轨道车辆底架结构的制作工艺、工艺难点及控制措施，对个生产企业在铝合金底架的制造生产上具有一定的借鉴和指导意义。
关键词：轨道车辆；铝合金底架前言在铝合金车体结构中，底架是其中重要组成部分，是最为基础的部分结构，侧墙、端墙、车顶均是在其基础上搭建的车体框架。
底架结构牢固可靠，尺寸准确是决定整车能够安全运行的关键。
1工艺流程简介1.1标题准备工作→底架落台对中→组焊端梁及附件→组焊枕梁→底架翻转焊接→底架小件焊接→焊后清理→部件交检工装检查、整理；焊接设备及相关工具检查；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；确认料件与生产订单相符；及时确认该车型最新生效下达的技术通知；吊具外观状态检查，吊带磨损不得使用；底架落台对中（1）用天车将底架地板吊装放置在工装内，边梁落在支撑上。
（2）注意底架定位，利用边梁上的机加基准孔对应工装枕梁定位装置定位底架，参见图1。
注：落入底架过程必须两人同时在两侧观察底架落车情况，以便及时调整底架落车位置。
（3）通过旋转“中心调整器”调整底架中心，使其与工装中心重合，参见图2。
（4）当两侧距离相同时，说明底架中心与工装中心是重合的。
图1 地板与支撑装置图2 夹紧装置图3距中心距离1.2 组对端部缓冲梁及附件1.2.1端部缓冲梁位置确定（1）使用天车吊装端部缓冲梁放置到底架端部上，把两根连接L型材放置到地板与端部缓冲梁之间。
（2）用测量端部缓冲梁中心梁到转向架中心线的距离。
调整端部缓冲梁位置使端部缓冲梁中心梁机加面距转向架中心线距离达到理论尺寸，参见图2。
（3）端部缓冲梁定位完成之后，组对连接型材。
1.2.2组焊连接L型材（1）连接型材位置确定后，焊接连接型材。
（2）将端部缓冲梁重新吊装到两根连接型材中间。
用测量端部缓冲梁中心梁到转向架中心线的距离。
确定端部缓冲梁位置，端部缓冲梁中心梁机加面距转向架中心线距离达到理论尺寸。
揭秘高铁列车生产全过程！
揭秘高铁列车生产全过程！中国已经形成庞大的高铁铁路网，在外工作的我们回家的方式更加便捷了，但，大家都了解高铁的生产过程吗？放下那些高深的技术，直观地简单地说，高铁列车在制造中由四大部分组装而成：车体、转向架、车上下大部件、车内设施。
大工业之下的新式厂房们，外表平实，不追求特点，整齐统一【铝合金车体】大家平时做的高铁基本上都是采用铝合金框架结构，而城市的地铁则有铝合金车体、不锈钢车体等。
由于铝合金的材料特点，是生产高铁的最好的材料之一，但是铝合金的下料、焊接性等，促使其成为高铁列车整车制造的核心技术之一。
一个胖子想要跑得快会比一个瘦子困难一些。
人们降低高铁列车重量的愿望越来越高，设计师们不由自主地想到了铝。
为什么不是镁合金、钛合金呢？因为设计师也要考虑到材料的成本等因素。
展开剩余91%铝的重量只有钢的三分之一左右，可惜的是，铝的强度却低，因此，目前大多数铝合金车体大量采用的是“大截面中空挤压型材构成的筒形结构”，即中间是空的，但是两个面之间夹支撑的筋板，增加强度而重量减轻。
高速下会车和出入隧道时，高铁列车面临的气密性问题很严重。
为追求舒适，中国高铁目前的气密性指标设定为车内压力波动小于200帕/秒。
这个数值小于飞机舱内的指标，所以坐高铁耳鸣的人少。
一节车体上，有70多种不同断面的铝合金型材，最薄的地方为1.5mm，最厚的地方为4mm。
车体生产的过程是这样的：先将购进的铝合金原材料按尺寸采用激光、水切割等工艺下料，之后加工焊接成不同部件，这些部件被组合，最终组焊成一个车体。
在这样的工厂中，每4小时完成1辆车体的生产。
车体加工的长焊缝全部由机器人完成，小的部位由人手工焊接，现在开始，搅拌摩擦焊、激光复合焊等新的焊接工艺在得到应用。
机器人焊接搅拌摩擦焊铝合金焊接不仅比其他焊接难度高，对焊接环境有恒温恒湿的高要求，也是对操作者身体有伤害的工种,此，在国内几家高铁动车组生产的企业都配置有恒温恒湿环保焊接生产车间。
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• 2、宏观断口检测试验 • 宏观断口检测是所有焊接质量检测等级最 高的一种检测，目前，仅在质量有严格要 求的产品上有此检测要求，其他基本以PT 、 RT为主要检测方法。宏观断口检测主要检 测焊缝形状、尺寸、熔深、根部、微观组 织、气孔、HAZ微观裂纹等是否合格，而 PT 、RT检测仅能检测气孔、裂纹等缺陷。
• （2） 精确修理焊缝 • 主要有旋转锉和砂纸环两种办法。 • ——旋转锉修理：悬转挫有球头、锥形、 柱状等形状
• ——砂纸环或千叶片修理 • 对于表面焊缝的成型修理，一般采用砂纸 环修理
五、铝及铝合金加热处理工艺
• 1、 焊前预热
• 预热时间对AlZnMg合金强度影响如下： • 预热2min，再冷却到室温的强度值为 350MPa • 预热6min，再冷却到室温的强度值为 320MPa • 预热10min，再冷却到室温的强度值为 280MPa
• 1）宏观断口检测的内容 • 焊缝成形是否达到理想形状
• 焊缝尺寸是否符合公差要求
• 熔深是否符合要求
• 气孔尺寸是否超标
• 在10倍放大镜下，检测宏观裂纹
• 2）宏观断口检测的取样办法
2、X射线探伤
• 根据X射线探伤法摄制、显影后的底片黑度， 评定产品的质量等级一般采用三级评定方 法，1级为优良品，2级为合格品，3级为不 合格品。
6、铝合金材料中合金元素成 份对性能及焊接的影响
• 镁Mg含量在0.3-7%之间时，增加强度和改善颗粒 性的作用。 • 锰Mn含量在0.3-1.2%之间时, 起耐海水腐蚀和增 加强度的作用。 • 铜Cu含量在5%以下时，影响耐腐蚀性、提高淬 火性。 • 硅Si含量一般控制在12%以下，能够起到降低铝 合金熔点的作用。AlSi12常用作铝合金钎焊材料。 硅的加入，也会带来金属纹理结构变粗，金属收 缩变小，抗裂纹增强。 • 对裂纹产生影响最大的是Si、Mg、Cu含量
• 4、铝合金焊后残余应力处理的方法 • 铝的线膨胀系数是钢的3倍，这就意味着会 有严重的扭曲变形和高的残余应力。 • 一个降低焊接残余应力的方法是敲击法 （用1kg的圆头铜锤敲击焊缝金属），可降 低残余应力水平。对于薄件一般不适合采 用敲击法。对于薄工件，如果要求降低残 余应力，建议采用热处理方法。
• 预热温度对材料抗拉强度影响
• 2、焊后火焰调修 • 计火焰的温度。焊接变形调修需要火焰加 热，加热位置原则上只能在焊缝位置
• 3、焊后处理 • 焊件进行完全的重新热处理是不实际的， 焊件可以在固溶热处理状态下焊接，焊后 进行人工时效处理。
6、铝合金常见焊接缺陷、原因分析
• 气孔、咬边、起楞、裂纹、未焊透等均定 义为工艺缺陷。 • 1）气孔 • 铝合金焊接过程中最容易出现的焊接缺陷
• • • • •
外在导致原因: 环境湿度导致的气孔(氢） 焊接保护气体不当造成的气孔 油污、灰尘、赃物导致的气孔 操作不当导致的气孔（当焊接前倾角度过 小或操作不稳） • 焊接参数导致的气孔
• • • •
内在原因： 焊丝含氢量高导致的气孔 焊丝软管质量导致的气孔 操作位置导致的气孔 如横焊位置，由于在横焊位置上部，焊接 保护较差，焊接保护氩气比重比空气大， 保护气体过多地流向下方，造成焊缝上部 气孔过多。
6、咬边
• 在焊缝两侧，熔化的金属熔化掉基体金属 一部分深度，称为咬边，
7、焊缝加强高和宽度过大
8、焊接背透和凸度过大
七、铝合金焊接变形和调修技术
1、焊接变形的影响因素
• 1）焊接方法的影响因素 • 如TIG焊接变形要大于MIG，激光焊接变形 要远小于MIG，自动焊接变形要小于手工焊 接，根据具体产品结构和性质，制定合适 的焊接方法。
二、铝及铝合金材料的焊接特性
• 1、熔点 • 可焊接的商用铝合金的熔化温度大约在560℃620℃。在焊接过程中容易产生焊穿。 • 2、热传导 • 铝及铝合金的导热系数大，导热速度是钢的3倍。 • 厚板——预热
• 3、热膨胀 • 焊接坡口的形状和焊缝数量是影响变形量 的主要因素，双面对接焊的变形量通常比 多焊道V型坡口焊的变形量要小得多。 • 焊接速度较低时，热输入量多会导致更大 的膨胀，并且在冷却的过程中收缩也较大。 热输入量不充足会导致焊缝熔化不良，产 生未焊透和未熔合等缺陷。焊前预热可降 低产品的变形程度和产生裂纹的倾向，并 能提高焊接速度。
• 指出铝合金焊接最危险的热裂纹敏感区间 为Mg含量在0.5和2.5％之间、Si含量在0.3 和1.5％之间时，裂纹倾向最大。
三、焊接保护气体
• • 1. 氩气 焊接铝合金薄板时，主要使用纯氩气保护，这主要是因 为纯氩气保护时的热输入量较小、熔深浅的原故。
• 2. 氦气 • 氦气（He）也是惰性气体，焊接过程中，吸热小，熔池 停留时间长，因此氦气保护焊接时气孔倾向小。但由于纯 氦气保护焊接时，电弧稳定性差、短路过渡形式等缺点， 故一般不单独使用。 • 3. 氩－氦混合气体 • 如果用于大厚度铝合金板材的焊接或散热系数更大的铜 合金的焊接时，可以增加氦气的
2、裂纹
• 1）、焊缝裂纹——热裂纹 • 收缩应力过大产生的裂纹 如改变焊接顺序、卡紧位置可缓解收缩 应力的大小。 • 焊接材料和母材不匹配导致的裂纹 • 焊角过小
• 2）、母材（HAZ）裂纹 • 3）、弧坑裂纹——常见 • 4）、微观裂纹——解决的唯一措施就是增 加焊接速度，降低热输入。
2、夹渣
• 3）3000系列（铝锰合金） • 主要用途：主要用于建材的成形加工材料。 常用于制做锅、水壶等容器，以及热交换 器零部件等。 • 4） 4000系列（铝硅合金） • 主要用途：常被用做焊条（电极焊丝）及 硬钎焊用填料。常用于制做补强件，热交 换器等。
• 5）5000系列（铝镁合金） • 主要合金成分：Mg(0.2～5.6%)，只添加镁 或同时还添加锰的铝合金为非时效硬化铝 合金。 • 特点：耐海水腐蚀、焊接工艺、成形性好， 强度比较高。 • 主要用途：最近多被用做焊接材料。常用 在建筑、船舶车辆、机械零件、饮料罐等 方面。
• • • • •
5、铝及铝合金表面氧化膜的影响 氧化膜熔点为2050℃ --氧化膜易吸附水分，焊接时容易产生气孔； --氧化膜不导电，焊接时会使电弧不稳； --氧化膜的密度大，焊接时破碎的氧化膜将沉积 在熔池中形成夹杂； • --氧化膜熔点高，会阻碍填充金属和母材的熔合， 易产生氧化物夹渣，因此焊接之前
• 3）压力机成型
• 4）滚弯
2、蒙皮成型技术
• 用特殊的蒙皮拉伸机进行成型
十、铝合金产品的焊缝质量检验
• 1、外观检测 • 这种检验方法是以肉眼观察为主，有时也 可用低倍放大镜观察，外观检验的内容主 要为检查咬边、表面气孔、裂纹、烧穿、 焊瘤、弧坑等缺陷，以及焊缝的外形尺寸 是否过高、过低、过宽等不利内容，检查 范围为100％焊缝，这种检验通常叫VT检验
• 2、非时效硬化铝合金 非时效硬化铝合金在热处理后不硬化。它 们从固溶处理中得到较高的强度（与纯铝 相比）。AL—Mg和Al-Mn合金是典型的非 时效强化铝合金。
• 3、铸造铝合金 • 通过向铝中添加硅可得到铸铝合金。
• 4、牌号 • 1） 1000系列（工业用纯铝） • 主要用途：家庭用品，机器零件装饰品、 反射镜等。 • 2） 2000系列（铝铜合金） • 主要用途：主要用于飞机材料，铆钉结构 件。
• 对于狭小空间打磨，也常采用直柄砂轮配 指状钢丝刷来完成
• 手动刷---打磨量不大或风动工具难以施展 的部位，手动刷的钢丝不宜过硬，过硬人 工操作不舒适，过软，不能实现功能，钢 丝要选择不锈钢材料，钢丝镀铜的表面不 推荐使用。
2、焊缝修理
• 铝及铝合金焊接过程中，不可避免会产生 焊接缺陷，如融合不良、弧坑裂纹、焊接 起弧成型不好、焊瘤、熔深不够、夹渣等 缺陷需要去除 • 1）长缺陷初级修理 • 超过500mm以上焊缝需要清除重焊，或焊 缝清根焊接时，常用片刀和角向砂轮配合 完成初步切除
• 焊缝透视质量的等级评定标准如下： • （1）焊缝存在裂纹、未熔合或未焊透（双面焊） 时，应评为3级； • （2）单面焊未焊透的深度超过壁厚的15％或 2mm时，应评为3级； • （3）单个缺陷尺寸在任何方向上的最大尺寸超过 1/5板厚（或4mm）时应评为2级，超过1/3板厚 （或8mm）时应评为3级； • （4）缺陷数量的规定，参照EN10042铝及铝合 金缺陷极限值标准。
• 6）6000系列（铝镁硅合金） • 主要合金成分：Mg(0.45～1.5%)，Si(0.2～1.2%)， 属时效硬化铝合金。 • 主要用途：结构材料、建筑用窗框、土木建筑用 品，螺栓铆钉等。 • 7）7000系列（铝锌镁合金） • 主要合金成分：Zn(0.5～6.1%)，Mg(0.1～2.9%)， Cu(0.1～2.0%)，属高强度时效硬化铝合金。 • 特点：焊接工艺性、耐腐蚀性都不好，是现在铝 合金中强度最高的材料，被称为超超硬铝，抗拉 强度500Mpa。 • 主要用途：飞机结构材料，体育用品，车辆结构 材料
铝合金车体制造工艺基础篇
铝合金车体是轨道交通车辆上 的重要部件，一般来讲，轨道交 通车辆主要由以下几部分构成： 底架、侧墙、端墙、车顶、车头 五部分。
一、铝合金分类
• 1、时效硬化铝合金 • 时效硬化铝合金指的是含有镁、硅、锌或铜的 铝合金通过退火、淬火和时效可以获得较高的抗 拉强度的铝合金。
• 在室温状态下通过数天的时间自然时效，也可在 80°C和160°C之间的温度下加快时效，例如60 °C时，时效60小时，120 °C时，时效24小时， 可以得到相同的时效效果。人工时效还取决于焊 件的大小，越大的焊件，时效时间越长。 • 车辆用铝合金
• 铝合金焊前打磨——清氧化物 • 一般采用直径0.3mm以上的不锈钢丝做 刷子， • 打磨工具主要有两种类型：风动打磨和手 动打磨。 • 风动打磨主要有角向砂轮配杯型碗刷和纵 向砂轮配柱状钢丝刷
角向砂轮配合杯型碗刷工作的示意图
纵向砂轮配合柱状刷的工作示意图