一種新型動車組車體底架加工工裝

□ 孫廷儉 □ 劉 軍 □ 盧峰華 □ 王 超 □ 李秀艷

唐山軌道客車有限責(zé)任公司 河北唐山 063035

高速動車組鋁合金車體底架是由地板、邊梁、焊接結(jié)構(gòu)件等組合成的鋁合金大型構(gòu)件，加工時(shí)采用全自動液壓工裝裝卡固定，此種工裝結(jié)構(gòu)體積大，有時(shí)候會出現(xiàn)與加工中心主刀頭發(fā)生干涉的現(xiàn)象，使加工效率受到很大影響。此外，由于底架和地板結(jié)構(gòu)迥異，此種工裝也難以適應(yīng)多種底架、地板的裝卡使用，適用范圍有明顯的局限性。為了克服上述缺陷，設(shè)計(jì)研制了新型的動車組車體底架加工工裝。

1 新型工裝的結(jié)構(gòu)組成

新型的動車組車體底架加工工裝是由橫梁組成及左、右壓夾裝置組合而成。壓夾裝置包括夾座、壓夾結(jié)構(gòu)兩部分，其中壓夾結(jié)構(gòu)由壓夾頭和壓緊螺桿組成。左、右壓夾中的夾座安置于橫梁上，壓夾結(jié)構(gòu)安置于夾座上。

本工裝的壓夾結(jié)構(gòu)有兩種：一種是壓緊螺桿豎直設(shè)置，一種是壓緊螺桿水平設(shè)置。壓緊螺桿豎直設(shè)置的壓夾頭為角形架，豎直壓緊螺桿位于角形架中的上水平架前端，角形架的下豎直架與夾座連接。壓緊螺桿水平設(shè)置的壓夾頭為豎直桿，水平壓緊螺桿位于豎直桿上端，豎直桿下端與夾座連接。圖1為新型的動車組車體底架加工工裝的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1 新型動車組車體底架加工工裝結(jié)構(gòu)示意圖

2 新型工裝的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）橫梁組成由鑄造橫梁、鎖緊吊鉤、支撐輪、偏心手柄、吊環(huán)螺釘?shù)冉M合而成，如圖2所示。

圖2 橫梁組成示意圖

橫梁組成可以在機(jī)床上人工推動，到達(dá)指定位置后固定鎖緊。根據(jù)不同底架或不同地板的加工需要，多個(gè)橫梁組成構(gòu)成不同的加工布置方案，避免加工工裝與加工構(gòu)件的加工位置之間產(chǎn)生干涉。

2）橫梁上設(shè)有3條梯形槽，夾座通過匹配的梯形螺栓安置于橫梁上，可根據(jù)需裝卡構(gòu)件的寬度調(diào)節(jié)左、右夾座之間的距離。左、右夾座裝置分別為兩個(gè)，一組對稱的左、右壓夾結(jié)構(gòu)尺寸較小，用于裝卡地板，另一組對稱的左、右壓夾結(jié)構(gòu)尺寸較大，適用于裝卡結(jié)構(gòu)尺寸偏大的底架。裝卡底架時(shí)，松開尺寸較小壓夾結(jié)構(gòu)與夾座之間的連接螺釘及定位銷，使壓夾結(jié)構(gòu)向后傾倒便可；裝卡地板時(shí)，可使同端的大、小壓夾結(jié)構(gòu)一前一后夾持在地板板面上。地板和底架的裝卡示意如圖3、圖4所示。

圖3 地板裝卡示意圖

圖4 底架裝卡示意圖

3）壓緊螺桿分為豎直設(shè)置和水平設(shè)置，從而可實(shí)現(xiàn)對地板、底架豎直和水平兩個(gè)方向的固定，保證加工構(gòu)件的穩(wěn)定性。

4）角形架的下豎直架及豎直桿與夾座的連接為插接連接，下豎直架、豎直桿分別插裝于夾座上匹配設(shè)置的插槽中，插入端與插槽之間有連接螺釘及定位銷。插接連接方式可實(shí)現(xiàn)角形架和豎直桿的相互替換。

3 新型工裝的工作原理

以動車組車體地板為典型加工零件，介紹新型動車組車體底架加工工裝的工作原理。如圖4所示，裝卡時(shí)使用多個(gè)本工裝，使地板位于各橫梁上的左、右壓夾裝置之間，左、右壓夾結(jié)構(gòu)中大部分為壓緊螺桿豎直設(shè)置，少數(shù)為壓緊螺栓水平設(shè)置。左、右壓夾中的豎直壓緊螺桿一一對應(yīng)地板左右兩側(cè)上板面，水平壓緊螺桿則對應(yīng)地板的左側(cè)面和右側(cè)面，先通過水平壓緊螺桿對地板進(jìn)行對中調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)到位后通過豎直壓緊螺桿將地板牢固地裝卡在本新型工裝的組合工裝中。

工裝的排布、組合根據(jù)需加工構(gòu)件的結(jié)構(gòu)及加工要求確定，橫梁上還可墊放不同厚度的墊塊，以使構(gòu)件處于適宜的高度位置上。

4 結(jié)論

新型動車組車體底架加工工裝克服了現(xiàn)有工裝結(jié)構(gòu)尺寸大、適用范圍小、加工效率低的缺陷。新型動車組車體底架加工工裝結(jié)構(gòu)簡單、體積小、排布靈活，可適應(yīng)多種地板、底架等大型部件的裝卡，裝卡方便省力，可大幅縮減裝卡輔助耗時(shí)，提高加工效率，同時(shí)也無自動液壓工裝與加工中心主刀頭發(fā)生干涉的問題，適宜作為動車組車體底架及地板的加工工裝使用。

［1］ 朱耀祥，浦林祥.現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

［2］ 陳心昭.機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

［3］ 孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.