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[摘 要]列车运行性能主要取决于转向架，构架作为转向架最核心的部件，是列车承载和传力的基体，也是转向架众多部件连结的主体骨架。而构架总成往往结构复杂，生产工艺流程长，尺寸精度要求高，制作难度大，因此制定合理可行的构架总成制造工艺尤为重要。基于此，文章就动车组转向架构架加工技术进行简要的分析，希望可以提供一个借鉴。
[关键词]动车组；转向架；构架加工技术
中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0111-01
1 动车组转向架构架的加工工艺分析
1.1 加工流程概况
在本研究中，选取了我国东部某著名机车车辆生产企业进行分析，以其动车组转向架构架的加工经验为基础，展开相应的分析。而在整个加工过程中，需要对加工阶段进行简要的划分，才能够让加工工作更为科学化与系统化，便是整个动车组转向架构架技工的流程概况，图中共有三个板块，其中第一个板块为工艺分析阶段。该阶段也可以视为加工的准备阶段，包括了结构分析、工装设计以及设备选择等，这在下文会详细提到。第二个板块为工艺流程确定，即设计较为详细的加工工艺。第三个板块是实际的加工工艺应用，通常根据实际加工的具体情况需采取不同的应对措施。在确定了加工准备、工艺流程设计以及工艺实施三个阶段的内容之后，才能够更好地完成下一步的后续加工工作。
1.2 加工准备
加工准备阶段主要是进行动车组转向架构架方面的相关结构分析以及材料设备选择等一系列工作，并为后续加工流程的完成打下良好的基础。首先，转向架构架的结构分析。通常构架结构呈现“H”型行，结构材料与交接模式为焊接钢结构，包括了纵梁、横梁、以及周围的空气弹簧和焊接附件，在合格的构架中，焊接钢结构通过一次装夹加工的方式完成焊接组装，硬度控制在HB180以下，构架结构具有较为良好的加工性能。其次，要对工装设计标准进行简单的规划，比如四个工艺基准孔的孔径大小为100mm，并且定位基准块位于同一个平面上，在设计时需要考虑到实际加工中的装夹时间，尽量设计使用液压压紧的方式进行加工。最后，在设备选择方面，主要是根据企业自身的加工需求以及加工水平基础，选择最合适的相应设备。比如在该企业中选用的便是设备便是一日产的交换工作台，尺寸为长，m，宽2.5m，龙门通过尺寸为3.3m，主轴的转量可以达到4000r/minx该设备属于目前动车转向架构架加工中较为先进的一个型号，可为加工水平的提高打下较好基础。
1.3 加工工装分析
根据机床的结构特点，加工工裝也有它的特殊性，工装即满足动车组构架的加工、又满足拖车构架的加工。首先工装需要悬挂，要考虑变形问题，强度、刚度都要满足；其次工装一面要与机床固定弯板连接，并有定位、夹紧功能；最后就是工装本身对工件的定位压紧功能。结合加工工艺流程，确定制作一次加工工装和二次加工工装，其中一次加工工装为反装加工，动拖车兼容，设有可调支撑、辅助支撑、压紧装置；二次加工工装为正装加工，以已加工的定位座面定Z轴、定位座内档侧面定Y轴、定位座U型槽立面定X轴，设有定位装置、压紧装置。在工装的设计制作时要求工装基础板上平面及背面与设备的定位面平行，以便工装与工件一起吊装到设备上时保证工件的X、Y方向与设备的X、Y轴平行。
使用方法是先将工装平放在四个调好的安装座上，再将工件安装在工装上，找正压紧工件，最后将工装和工件一起吊挂到机床的固定弯板上。需要注意的是，工装设计、制作时要考虑使用时的两点要求，一是装夹工件后的找正问题，一是工装与工件一起吊装到设备上时保证工件的X、Y、Z方向上的找正线与设备的X、Y、Z轴平行。
2 构架制造工艺分析及制造过程
2.1 各零件下料
为保证后期组装的顺利进行，提高组装的精准度，对各板材件下料时采取如下控制措施：
1）侧梁组成的板材下料时，上盖板弹簧盖、下盖板端部作加长处理，将侧梁两端弹簧盖中心距组装尺寸相应增大，为后期侧梁焊接及热处理后尺寸收缩作预留。对应的上盖板组成组装工装、侧梁组成组装工装纵向尺寸按加长后尺寸制作。2）上盖板弹簧盖中的54mm孔及称重阀安装孔先按50mm制作，用于侧梁组装定位。3）侧梁组成的各折弯件，采用专用胎具压制。为保证尺寸的精确性，在板材下料时，都留有5mm左右的加工余量，压制成型之后，再用加工中心铣削去除余量。4）为减少压型后板材反弹对组装质量的影响，对上下盖板中间段、上下盖板的端部胎具增加了反弹校正量。5）侧梁腹板用精细等离子切割下料，周边留2～3mm的加工余量，切割后的半成品在加工中心精细加工。侧梁腹板下料时，以侧梁腹板中心线为基准，确保侧梁腹板的对称性和尺寸的精确性。侧梁腹板钻孔时直径方向应留出10mm余量，以便后续配钻。
2.2 侧梁组成
侧梁上盖板组成组装、焊接完成后再与腹板、套筒等焊接成侧梁组成。这样有利于上盖板的精确定位、组装调整等。
组装侧梁时以转臂安装座销孔为定位基准，保证两转臂安装座纵向中心距和转臂安装座销孔中心距下盖板端部的高度尺寸。侧梁组装采用专用的组装胎，定位点焊。焊接时应先焊接箱型结构内侧的焊缝。由于板材较厚，焊接坡口大，多数焊缝都需采用多层、多道焊接，部分焊缝需加装引弧板和息弧板，以防止产生焊接缺陷。
2.3 构架总成
构架总成组装采用专用定位组装胎。以侧梁上盖板弹簧盖上平面为水平定位基准，保证四个弹簧承载面平面度。以上盖板弹簧盖50mm工艺孔为横向、纵向定位基准（构架组装定位胎同一侧梁工艺孔纵向中心距留适当收缩量），检查对角线尺寸差及转臂安装座横向尺寸，保证两侧梁横向尺寸（2000±1）mm、对角线差不大于1mm以及转臂安装座各相对尺寸留有加工余量。之后焊接横梁、侧梁、各安装座组装焊缝等。构架焊接后对各焊缝探伤，之后用构架热处理工装对构架进行退火处理。然后打砂、二次探伤。
2.4 构架制造过程应重点关注项点
由于构架总成结构复杂，工艺流程长，制造过程中的影响因素众多，构架制造过程中应重点关注以下几点：1）为保证组装的精准度、降低组装难度，在板材件下料时需预留一定量的加工余量，在组装前用精密加工机床加工至要求尺寸。2）侧梁焊接、构架焊接及热处理过程应重点控制收缩、变形量，防止产生较大的变形量导致工件报废。3）构架总成应最后进行整体加工以便保证各重要尺寸，加工过程应一次装夹，以提高加工精度。如先加工各部位尺寸再组装、组焊构架，其生产难度将会大大增加，难以实现。4）构架上焊接的制动单元吊座、牵引拉杆座等有组装尺寸要求的附件，在零件生产时应先进行粗加工并预留出足够的加工余量，以便最后整体精加工。
综上，随着当今交通科技的飞速发展以及人们对动车交通需求的日渐提升，动车组转向架构架加工这种精细化、繁杂化的工作也将步入更高的台阶。实践证明，通过执行上述制造工艺生产出的构架总成能够顺利通过各项试验性能指标优异。
参考文献
[1] 吴坡，刘景才，郑建科，郑广生.高速动车组转向架构架横向减振器加工技术改进[J].机械研究与应用，2016，29（03）：150-151+155.
[2] 刘新艳，赵晓丹.转向架构架加工夹具压紧装置的改进[J].黑龙江科技信息，2016，（27）：85.
[3] 山荣成，任晖，张志毅.转向架构架加工工艺[J].现代制造技术与装备，2016，（08）：109-110.
[关键词]动车组；转向架；构架加工技术
中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0111-01
1 动车组转向架构架的加工工艺分析
1.1 加工流程概况
在本研究中，选取了我国东部某著名机车车辆生产企业进行分析，以其动车组转向架构架的加工经验为基础，展开相应的分析。而在整个加工过程中，需要对加工阶段进行简要的划分，才能够让加工工作更为科学化与系统化，便是整个动车组转向架构架技工的流程概况，图中共有三个板块，其中第一个板块为工艺分析阶段。该阶段也可以视为加工的准备阶段，包括了结构分析、工装设计以及设备选择等，这在下文会详细提到。第二个板块为工艺流程确定，即设计较为详细的加工工艺。第三个板块是实际的加工工艺应用，通常根据实际加工的具体情况需采取不同的应对措施。在确定了加工准备、工艺流程设计以及工艺实施三个阶段的内容之后，才能够更好地完成下一步的后续加工工作。
1.2 加工准备
加工准备阶段主要是进行动车组转向架构架方面的相关结构分析以及材料设备选择等一系列工作，并为后续加工流程的完成打下良好的基础。首先，转向架构架的结构分析。通常构架结构呈现“H”型行，结构材料与交接模式为焊接钢结构，包括了纵梁、横梁、以及周围的空气弹簧和焊接附件，在合格的构架中，焊接钢结构通过一次装夹加工的方式完成焊接组装，硬度控制在HB180以下，构架结构具有较为良好的加工性能。其次，要对工装设计标准进行简单的规划，比如四个工艺基准孔的孔径大小为100mm，并且定位基准块位于同一个平面上，在设计时需要考虑到实际加工中的装夹时间，尽量设计使用液压压紧的方式进行加工。最后，在设备选择方面，主要是根据企业自身的加工需求以及加工水平基础，选择最合适的相应设备。比如在该企业中选用的便是设备便是一日产的交换工作台，尺寸为长，m，宽2.5m，龙门通过尺寸为3.3m，主轴的转量可以达到4000r/minx该设备属于目前动车转向架构架加工中较为先进的一个型号，可为加工水平的提高打下较好基础。
1.3 加工工装分析
根据机床的结构特点，加工工裝也有它的特殊性，工装即满足动车组构架的加工、又满足拖车构架的加工。首先工装需要悬挂，要考虑变形问题，强度、刚度都要满足；其次工装一面要与机床固定弯板连接，并有定位、夹紧功能；最后就是工装本身对工件的定位压紧功能。结合加工工艺流程，确定制作一次加工工装和二次加工工装，其中一次加工工装为反装加工，动拖车兼容，设有可调支撑、辅助支撑、压紧装置；二次加工工装为正装加工，以已加工的定位座面定Z轴、定位座内档侧面定Y轴、定位座U型槽立面定X轴，设有定位装置、压紧装置。在工装的设计制作时要求工装基础板上平面及背面与设备的定位面平行，以便工装与工件一起吊装到设备上时保证工件的X、Y方向与设备的X、Y轴平行。
使用方法是先将工装平放在四个调好的安装座上，再将工件安装在工装上，找正压紧工件，最后将工装和工件一起吊挂到机床的固定弯板上。需要注意的是，工装设计、制作时要考虑使用时的两点要求，一是装夹工件后的找正问题，一是工装与工件一起吊装到设备上时保证工件的X、Y、Z方向上的找正线与设备的X、Y、Z轴平行。
2 构架制造工艺分析及制造过程
2.1 各零件下料
为保证后期组装的顺利进行，提高组装的精准度，对各板材件下料时采取如下控制措施：
1）侧梁组成的板材下料时，上盖板弹簧盖、下盖板端部作加长处理，将侧梁两端弹簧盖中心距组装尺寸相应增大，为后期侧梁焊接及热处理后尺寸收缩作预留。对应的上盖板组成组装工装、侧梁组成组装工装纵向尺寸按加长后尺寸制作。2）上盖板弹簧盖中的54mm孔及称重阀安装孔先按50mm制作，用于侧梁组装定位。3）侧梁组成的各折弯件，采用专用胎具压制。为保证尺寸的精确性，在板材下料时，都留有5mm左右的加工余量，压制成型之后，再用加工中心铣削去除余量。4）为减少压型后板材反弹对组装质量的影响，对上下盖板中间段、上下盖板的端部胎具增加了反弹校正量。5）侧梁腹板用精细等离子切割下料，周边留2～3mm的加工余量，切割后的半成品在加工中心精细加工。侧梁腹板下料时，以侧梁腹板中心线为基准，确保侧梁腹板的对称性和尺寸的精确性。侧梁腹板钻孔时直径方向应留出10mm余量，以便后续配钻。
2.2 侧梁组成
侧梁上盖板组成组装、焊接完成后再与腹板、套筒等焊接成侧梁组成。这样有利于上盖板的精确定位、组装调整等。
组装侧梁时以转臂安装座销孔为定位基准，保证两转臂安装座纵向中心距和转臂安装座销孔中心距下盖板端部的高度尺寸。侧梁组装采用专用的组装胎，定位点焊。焊接时应先焊接箱型结构内侧的焊缝。由于板材较厚，焊接坡口大，多数焊缝都需采用多层、多道焊接，部分焊缝需加装引弧板和息弧板，以防止产生焊接缺陷。
2.3 构架总成
构架总成组装采用专用定位组装胎。以侧梁上盖板弹簧盖上平面为水平定位基准，保证四个弹簧承载面平面度。以上盖板弹簧盖50mm工艺孔为横向、纵向定位基准（构架组装定位胎同一侧梁工艺孔纵向中心距留适当收缩量），检查对角线尺寸差及转臂安装座横向尺寸，保证两侧梁横向尺寸（2000±1）mm、对角线差不大于1mm以及转臂安装座各相对尺寸留有加工余量。之后焊接横梁、侧梁、各安装座组装焊缝等。构架焊接后对各焊缝探伤，之后用构架热处理工装对构架进行退火处理。然后打砂、二次探伤。
2.4 构架制造过程应重点关注项点
由于构架总成结构复杂，工艺流程长，制造过程中的影响因素众多，构架制造过程中应重点关注以下几点：1）为保证组装的精准度、降低组装难度，在板材件下料时需预留一定量的加工余量，在组装前用精密加工机床加工至要求尺寸。2）侧梁焊接、构架焊接及热处理过程应重点控制收缩、变形量，防止产生较大的变形量导致工件报废。3）构架总成应最后进行整体加工以便保证各重要尺寸，加工过程应一次装夹，以提高加工精度。如先加工各部位尺寸再组装、组焊构架，其生产难度将会大大增加，难以实现。4）构架上焊接的制动单元吊座、牵引拉杆座等有组装尺寸要求的附件，在零件生产时应先进行粗加工并预留出足够的加工余量，以便最后整体精加工。
综上，随着当今交通科技的飞速发展以及人们对动车交通需求的日渐提升，动车组转向架构架加工这种精细化、繁杂化的工作也将步入更高的台阶。实践证明，通过执行上述制造工艺生产出的构架总成能够顺利通过各项试验性能指标优异。
参考文献
[1] 吴坡，刘景才，郑建科，郑广生.高速动车组转向架构架横向减振器加工技术改进[J].机械研究与应用，2016，29（03）：150-151+155.
[2] 刘新艳，赵晓丹.转向架构架加工夹具压紧装置的改进[J].黑龙江科技信息，2016，（27）：85.
[3] 山荣成，任晖，张志毅.转向架构架加工工艺[J].现代制造技术与装备，2016，（08）：109-110.