軌道車輛工藝裝備設計的標準化及通用化探討

趙曉飛

中車長春軌道客車股份有限公司

軌道車輛工藝裝備設計的標準化及通用化探討

趙曉飛

中車長春軌道客車股份有限公司

近年來，我國的軌道車輛行業得到了普遍的發展，這對我國的交通運輸行業有著非常重要的意義。為了使軌道車輛的相關技術進一步提高，實際工作進行過程中，車輛制造企業應從對裝備工藝的各個方面的技術都做出不斷的提高與改進，進而促進軌道車輛的發展。本文將針對軌道車輛工藝裝備設計的標準化和通用化進行分析，希望通過探討，找出有效的改善措施。

軌道車輛；裝備設計；工藝標準化；工藝通用化

在我國的汽車制造業總體取得了很大發展的前提條件下，目前，軌道車輛行業也得到了明顯的進步。而為了使軌道車輛工業取得更為顯著的發展，在實際工作中，除了要提高車輛的生產速度外，還需要通過對工藝的提高，來使車輛的制造效率得以提高。現階段，我國軌道車輛制造行業具體的工作目標就是要實現裝備設計工業的標準化和通用化，進而全面提高軌道車輛的制造技術，實現在保障車輛質量的條件下，有效的控制車輛的制造成本。

1 工藝裝備企業標準設計

工裝企業標準設計是針對工藝裝備設計過程中廣泛采用的零部件進行歸類設計，并形成企業標準，以服務企業工裝的設計、制造。

本文針對軌道車輛工裝的功能以及結構上的特點對工藝裝備零部件進行了類別上的統一規劃。對工裝進行標準上的設計時，要針對軌道車輛的特點，對相關功能以及結構進行細節上的部署；在進行工裝企業標準設計時針對每一類別的特點對其結構進行分析，找出相近的結構特點來研究其實現標準化設計的可行性。例如焊接翻轉工裝的變位機接口，設計因人而異，現場有多種結構型式，其安裝尺寸、連接結構等均不同，因此造成重復設計且無法互換使用。分析其結構特點不難發現，其使用需求相同、結構型式相近，因此將其列入企業標準是適宜的。

（1）工藝裝備企業在對工藝裝備標準進行設計時，首先要考慮部件結構的擴展性，這些零部件在使用過程中可能會遇到一些突發情況，或是較大的拉伸力，良好的可擴展性可以防止零部件受到拉伸力時出現變形或是損壞的情況。還有一種可擴展性表現是許多工藝裝備使用過程中的適應性上，通過通用規格上的設計，讓這些工藝裝備普遍適用于各種整體性處理裝置，例如旋轉式絲杠壓緊裝置，在對這種裝置在進行使用時，設計人員會將其執行壓緊指令的結構設計出兩個方向，垂直壓緊或是斜向壓緊，這樣可以根據工件上的規格需要對壓緊步驟進行標準上的滿足，進而擴展了工藝部件標準上的使用范圍。

（2）為了讓工裝企業的運行更加穩定，工藝設計人員對工藝部件的標準化程度進行規劃時，應該根據工裝的標準與車輛工裝的結構特點，制定出有針對性的標準化規格。同時也應精確的對這種標準化程度要求進行執行，標準化程度過高或者過低都會造成標準使用出現對接上的阻礙，讓工件的標準采用率出現降低的情況，這種情況的出現無疑給企業的資源帶來了非常多的浪費與損失，所以工程設計規劃人員應該嚴格執行標準上的內容制定，如采用較為普遍的絲桿絲母壓緊結構時，因為這種結構在使用過程中多是成對出現，所以在對其標準進行設計時，應將其作為一個組件而不是兩個分開使用的獨立結構。這樣的做法不僅增加了工藝部件的使用范圍，同時也能讓標準執行的過程中更加穩定。零部件的長度和剛度要求都被設計在一個標準范圍內，可以減少工裝設計人員的選取和設計工作量，讓連不見的配合精度得到了提升。

2 工藝裝備的通用化

工藝裝備的通用化指的是在軌道車輛的裝備設計過程中，通過合理的歸類方法，找出零部件之間的相同點，并利用這些相同點，完成相關的設計，進而提高工藝裝備的通用化。在設計工作進行過程中，要對所需的零部件和相關工藝進行全面的了解，并進行合理的分類。通常情況下，確定設計方案時，我們可以從以下幾方面實現裝備的通用化。

首先，在裝備過程中，我們可以通過改變定位以及夾緊的方式，來實現裝備的通用化。通常情況下，工裝和相關的配套設備被統稱為制造系統。這個系統中的定位基礎會決定著工裝與設備之間的具體位置關系。在裝備安置的過程中，需要考慮到其中每個部件的具體位置和安置特點，要通過精準的施工工藝使相關的位置得到保障，從而避免由于精確度的問題造成的返工和維修，從而提高工程的完成下列。與此同時，這樣的工作方法，也可以實現相關工具的再利用，減少工程中不必要的花費。

為了讓工藝裝備的通用性得到提升，在對工裝的結構進行設計時，設計人員應該對車型批量規格進行考慮，實際操作過程中也要對不同車型以及相似工件之間的關系進行統一規劃。原因是為了在實際工裝設計中可以滿足各種車型上的工藝要求。為企業的資源使用以及成本支出進行科學的規劃，防止在對工件設計規格的批量進行滿足的過程中重復對工藝裝備進行設計，造成器材以及人工上的資源浪費。此時，工藝設計規劃人員在對裝備進行規格上的設計處理時，可以充分考慮不同車型在結構規格上的要求。如地板組焊工裝，各種車型的工藝要求可能會存在較小的差異，但是基本框架是相同的，只是具體的定位塊規格要求需要特殊規范，其他工會的結構基本一致并且通用，此時設計人員就可以對工藝裝備的通用性進行設計與預留，不僅可以方便調整，同時可以節省制作成本。

采用部件集成來實現工裝的通用性。在我們目前的工裝設計中，一直沒有部件集成這個概念，對工裝的整體方案沒有一個清晰的思路，只是為達到工藝要求而對各個零部進行簡單的羅列。只要仔細觀察就會發現工裝有一個共性的特點：對一個工件的定位和壓夾一般情況下是成對出現的。基于這個特征，在結構設計中將定位裝置和壓夾裝置集成為一個整體。這樣就使一個較大型的工裝變得清晰和整潔，并確保定位裝置和壓夾裝置對工件的相應位置準確，在現場安裝前就已安裝、調整完好，當在夾具體調整定位裝置時，壓夾裝置也隨之而動，可保證對工件的壓夾位置準確。

3 結語

軌道車輛在我國交通系統中有著重要而廣泛的應用。在實際車輛的裝備設計過程中，施工團隊應該不斷對相關技術進行改進和提高，使工藝裝備實現標準化和通用化。這將有效的提高工程的完成效率，在保證質量的前提條件下，減少成本的投入，進而完成企業的盈利要求。

[1]楊可楨，程光蘊，李仲生.機械設計基礎[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.

[2]王政.焊接工裝夾具及變位機械—性能、設計、選用[M].北京：機械工業出版社，2003.

[3]朱耀祥，浦林祥.現代夾具設計手冊[M].北京：機械工業出版社，2010.