铁路车辆转向架安全索工艺、工装设计及性能研究4.8

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分类号:学校代号:10150 U D C:密级:学号:G2010046工程硕士学位论文铁路车辆转向架安全索工艺、工装设计及性能研究Study on the process, tooling design and performance of the safety cablesteering frame of railway vehicle学生姓名:靳志宇校内导师及职称:单丽君教授企业导师及职称:张鹏高级工程师工程领域:机械工程研究方向:新型机械传动及计算机仿真技术论文类型:应用研究申请学位:工程硕士论文答辩日期:201 年日月学位授予单位:大连交通大学摘要安全索是铁路车辆转向架上的一种重要配件,特别是用于转K2型转向架及转K6型转向架。

安全索检查规定:每500条安全索中随机抽出3条进行实验,如有不合格的,再随机抽出6条进行实验,如还有不合格的,那么这500条全部报废。

出现少量的不合格品出现就会造成大量的安全索被报废,造成极大的成本浪费,合格率要求较高。

而本单位以前生产安全索时常出现不合格品,加上成批报废的,废品率达到15%左右。

安全索每车需求8条,公司全年需要用9万条左右的安全索,由于生产能力不足,需要大量外购安全索。

原来的工艺和工装根本不能满足生产需要,只有进行改变才能满足要求。

本文将对原有工艺和工装进行分析,对原有工艺、工装进行分析研究,优化生产工艺,设计合理的工装。

对端头、接头挤压前和挤压后的尺寸进行计算,对工装尺寸进行计算对不同接头材质的加工情况进行测试,对工装进行虚拟建模、加工、组装、分析,设计合理的工装。

测试不同材质和尺寸的工装对配件质量的影响,不同的硬度和其他要求对工装使用期的影响。

预计设计合理的工艺和工装后可以提高1倍以上的生产效率,节约14%的生产成本,缩短工装生产周期。

并为以后其他公司生产安全索进行工艺改进和工装设计时提供一点帮助。

关键词:安全索;工艺;工装设计;性能研究引言AbstractThe safety cable is an important accessory steering rack railway vehicle, especially for the Zhuan K2 Bogies and Zhuan K6 bogies. The safety cable inspection regulation: every 500 safety cable randomly 3 experiments, such as unqualified, then randomly drawn from 6 experiments, if still not qualified, so these 500 are discarded. A small amount of substandard goods will cause the safety cable is a large amount of waste, causing great waste, require a higher rate of qualified. The unit before the production of security cable often appear unqualified products, plus batch scrap, scrap rate reached about 15%. The safety cable every vehicle needs 8, year the company needs about 90000 security cable, due to insufficient production capacity, needs a lot of outsourcing the safety cable. Art and the original charge cannot meet the need of production, only to change in order to meet the demand.This paper will be installed to carry on the analysis to the original technology and engineering, installation of original technology, engineering, and optimize the production process, the rational design of tooling. In the end, the size of the connection before extrusion and extrusion were calculated, the tooling dimension is calculated for different processing joint material test, the tooling virtual modeling, processing, assembly, analysis, rational design of tooling. The test of different materials and sizes of tooling effect on parts quality, effect of different hardness and other requirements of the tool use period. Is art and design reasonable loading can be increased to more than 1 times the production efficiency, save 14% of the cost of production, shorten the tooling production cycle. And for other company production safety cable the improvement of the process and tooling design to provide a little help.Keywords: safety cable; technology; fixture design; Performance Research目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (2)第一章研究领域历史、现状、发展趋势分析 (6)1.1 研究领域历史 (6)1.2 现状 (6)1.3 发展趋势 (7)第二章安全索工艺改进 (8)2.1 目前影响质量情况分析 (9)2.2 目前生产瓶颈分析 (9)2.3.1 安全索的组成和标准 (10)2.3.2 安全索的技术要求 (10)2.3.3 安全索工艺分析及更改 (10)2.3.4 安全索挤压所需力检验 (12)2.3.5安全索加工过程中的工艺分析 (14)2.4 安全索配件对安全索加工时的影响 (16)第三章安全索工装设计及性能研究 (17)3.1 工装虚拟设计及虚拟装配 (18)3.1.1 安全索挤压工装 (18)3.1.2 安全索压固工装 (20)3.1.3 安全索打字工装 (21)3.1.4 安全索钢丝绳切断工装 (21)3.1.5 安全索其他工装 (21)3.2安全索工装实际生产中应用及性能研究 (21)3.2.1 工装实际加工及注意事项 (21)3.2.3 主要部位的有限元分析 (22)3.2.4 主要工装的硬度试验和材料的选择 (22)第四章改进前后对比 (25)4.1 改进前 (25)4.12 改进后 (25)5.2 安全索钢丝绳切断问题 (26)5.3 安全索接头压固问题 (26)5.4 安全索其他问题 (26)大连交通大学工学硕士学位论文绪论随着社会的进步与技术的发展,铁路车辆行业也在不断的进步,为了更好的提高配件产品质量和生产效率,技术人员不断探索和总结,以求更好的满足社会需要。

本公司紧跟社会发展的脚步公司领导要求各单位要不断的创新,对以往生产不能满足需求的配件工艺和工装进行改进。

公司前几年每年要新制和检修货车每年约1.5万左右,新制车辆每车需要安全索8根,检修车更换率约为60%,实际每年需要用9万条左右的安全索,由于本单位生产能力不足,全年只能生产5万多件安全索,需要大量外购安全索,远不能满足生产需要。

原来的工艺和工装根本不能满足生产需要,只有进行改变才能满足要求。

铁路车辆转向架安全索是铁路车辆上的一种重要配件,安全索由2根钢丝绳、2个端头和7个接头组成,端头材质BL2,接头材质6063-O,钢丝绳4ZBB6x19+1W S1770ZS 满足〈GB/T8918-1996〉。

常用于铁路车辆的转向架,特别是用于转K2型转向架及转K6型转向架(转K2型转向架及转K6型转向架由齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限责任公司设计开发,能够适应铁路货车提速、重载的要求,改善转向架运行品质,延长车辆检修周期和使用寿命)。

车辆运行过程中,转向架上的交叉杆有可能断裂或脱落,一旦类似现象就会导致行车恶性事故的发生。

所以安全索的作用是防止转向架的交叉杆在运行中脱落,起着避免脱轨事故发生的安全保护作用。

安全索表面涂黑色厚浆醇酸漆,有极强的防腐蚀性。

使用时用安全索两端分别从交叉杆和制动梁左右传过,包围后将端头插过安全索各端第一个接头后两根钢丝绳中间,穿插成环状形成锁扣,这样如果交叉杆断裂或脱落,安全索也可以将交叉杆套住,防止脱落,形成事故。

在转K2型转向架及转K6型转向架中采用了安全索和安全链双重安全保证措施,但经过长时间的行驶,安全链的卡子易造成松动,所以安全索的作用不可忽视。

安全索的实际重量仅为0.17KG,体积也较小,在车辆高速运行中不会对交叉杆和制动梁造成损伤,具有较强的实用性和安全性。

安全索由钢丝绳、接头、端头组成,安全索的钢丝绳的两端采用端头连接,应用时将端头两端分别穿过各端钢丝绳与接头的第一段连接处,连接成一个圆环形形成一个索套。

钢丝绳两端各连接一个端头,两根钢丝绳用七根接头连接到一起,共同分担拉力。

所以安全索的生产工艺主要为钢丝绳与金属连接的工艺,由于安全索的钢丝绳直径较小,所以承受的拉力也较小。

目前市面上大部分应用的钢丝绳都为直径较大的钢丝绳。

所以本文对钢丝绳直径较小的钢丝绳连接和紧固方面有一些指导意义。

转向架是车辆走行部的零部件和装置组装而成的独立部件,作用为起支承车体、转向和制动,并保证机车车辆在轨道上安全平稳地运行。