动车组 司机室内装安装工艺方法浅析

曾志佳 张磊

中车株洲电力机车有限公司 湖南 株洲 412000

摘要：本文结合项目制造周期紧、装配质量高等难点，从工艺角度出发，分析工艺方法、质量管控以及设计结构等三个主要影响因素，对动车组司机室内装安装过程中存在的问题进行分析并提出优化建议。以实现高效现场装配，美化内装安装效果，最终按照项目进度和公司要求为打造“精品车辆”提供新的思路。

关键词：司机室内装 工艺优化 三维模拟装配

0 引言

司机室作为司机驾驶的主要区域，其内装的美观程度直接影响了司机的驾驶体验。基于公司对打造“精品车辆”的要求，动车组司机室内装相比主型机车司机室在设计、装配以及产品质量等方面都有了更高要求。动车组司机室内装包括的组件较多，面积较大且多为相互搭接的曲面造型。如何保证各内装板之间缝隙均匀和内装板的弧度流畅，成为了安装过程中的重难点。分析优化工艺、质量和设计结构等因素对司机室内装的影响以及现场出现的问题是解决问题的关键点，可为后续司机室内装优化提供依据。

1 司机室内饰结构

司机室内装主要包括走廊门装饰框、左侧顶板、侧墙装饰板（左、右）、右侧顶板、前部装饰板、顶部装饰板1组成、顶部装饰板2、遮阳帘装饰板、活动侧窗安装板（左、右）、拉手装饰块（左、右）、八显灯安装盖板（左、右）。

司机室内装安装过程中，左、右侧顶板侧部通过内六角螺栓紧固在车体侧墙上，顶部通过螺栓及支架与车体骨架连接。侧墙装饰板上部利用塑料扣粘接在侧顶板上，下部用六角内孔沉头螺钉与司机室内骨架连接。遮阳帘装饰板主要用塑料扣粘贴在顶板上，两侧使用六角螺栓和司机室骨架相连，起到防落作用。顶部装饰板1组成和顶部装饰板2使用支架和六角螺栓与头罩骨架相连。各组成部分之间使用搭接结构，搭接面使用塑料扣相连。侧窗装饰板通过螺栓连接方式紧固在活动侧窗上，随活动侧窗可实现正常开闭。

侧墙装饰板

顶板2

顶板1

遮阳帘装饰板

侧窗装饰板

侧顶板

图1 司机室内饰

2 问题描述及分析

某动力车司机室内装主要包含左右侧顶板、左右侧墙板、顶板（2件）、遮阳帘装饰板及前部装饰板等部件。根据内装结构，侧墙板与顶板均搭接于侧顶板之上，并用塑料扣进行紧固，故其安装顺序为侧顶板-侧墙板-顶板。司机室内饰装配过程中，主要存在左右侧顶板间隙偏小需修磨顶板两侧边缘、侧窗装饰板与活动侧窗间隙过大、内装部件质量不达标等问题，对司机室内饰整体美观性造成了极大的不利影响。

2.1 左、右侧顶板间隙偏小

根据主型机车司机室内饰装配方式，先根据侧窗位置适配侧墙装饰板，并进行标注记录。以侧墙板与侧顶板间隙为8±2mm的原则，确认侧顶板下侧（与侧墙板配合的弧形边）安装位置。按照以上方式装配后，左、右侧顶板上部间距偏小，导致顶板无法安装，需根据实际情况对顶板边缘进行修磨，美观性下降。

由于内装板紧固在车体焊接支架上，分析其原因可能为：车体焊接变形导致司机室内宽度偏小。故对首台车内装安装支架进行测量，结果显示司机室左、右侧墙上焊接的侧顶板安装支架间距基本偏小，其偏差尺寸如表1所示。

表1 侧顶板安装支架尺寸

2.2 侧窗装饰板与侧窗间隙过大

侧墙板安装于车体后折边应紧贴活动侧窗窗框，以保证内饰整体美观性。001#侧墙板安装后，活动侧窗底部间隙最宽达到5mm且极不均匀（图1所示），但侧墙板周边塑料扣均已粘贴牢固，无松动现象。

经分析，因侧窗板是通过塑料扣粘贴在车体上，推测以上间隙可能是车体上内装安装支架焊接偏差所致，故对车体支架进行了三维扫描，结果显示各内装板安装支架的相对位置存在偏差，最大偏差达3mm。因此可以确认，车体焊接尺寸偏差是侧墙板安装后无法紧贴侧窗窗框的主要原因。

图1 侧窗间隙过大 图2 车体上内装安装支架扫描结果

2.3 内装来料质量

司机室内装板制造材料为聚酯玻璃钢，制造时采用在模具上手糊树脂和玻璃纤维的制造方法，受其造型和制造方法的限制，细节尺寸把控较差。内装板在脱模后也无合适的工装进行存放，导致内装板变形出现不可控的现象，来料与图纸存在尺寸差异。

供应商在制造内装板时，为了缩短内装板的固化时间，会通过烘烤来加速树脂的固化，烘烤的温度决定了内装板固化所需的时间，烘烤温度越高，内装板的固化速率越快，变形量也就越大。

在以上加工方法、材料特性等因素的影响下，导致内装板来料细节存在尺寸问题。

图3 内装来料质量不佳

3 解决方案

根据以上分析，动车组动力车试制过程中，出现的侧窗板与活动侧窗间隙过大、顶板无法安装等问题，主要是车体尺寸偏差所致。由于车体司机室为复杂的焊接件，图纸中往往注重于BOM结构树中底层零部件的尺寸标注，在结构树顶层的组装件中往往尺寸标注不全。因此，在车体焊接完成后，受累计公差及焊接变形的影响，内装安装座的相对位置存在尺寸偏差，车体事业部也未对焊接后的相对位置进行重视。从而导致出现左右侧顶板间间距偏小、侧墙板与活动侧窗间隙过大等相关问题。

为系统性解决以上问题，从设计图纸分析、车体尺寸控制、内装关键尺寸控制、内装安装定位控制、三维检测扫等方式进行处理。

3.1 设计图纸结构分析

借助各车型试制内装装配经验，对内装组装的视角对设计图纸进行结构分析审查，确保图纸的正确性，为后续问题分析提供基础。

3.2 车体尺寸控制

从源头进行管控，对内装安装图纸进行系统分析，找出内装装配关键尺寸，提出关键尺寸控制表《动车组动力车鼓形车体司机室钢结构尺寸要求》，弥补设计图纸上焊接后各部件相对尺寸缺失的缺陷。车体事业部根据关键尺寸控制表对车体尺寸进行控制。

图4 车体关键尺寸

3.3 内装关键尺寸控制

内装多为弧形结构，形状复杂且难以控制。由于对司机室内饰装配要求的提高，以及车体、内装结构更加复杂，内装板多处细节尺寸对装配效果起到了较大影响。针对动车组动力车司机室内装，制定了《内装关键尺寸表》。

图5 车体关键尺寸

3.4 三维扫描检测

司机室焊接结构多处为空间尺寸，不便于用卷尺及水平尺检查的位置，故使用三维扫描方式进行检测（如图2所示），可方便查找车体焊接尺寸差异点，分析其对内装装配效果的影响，提前对车体焊接部件尺寸进行调节。

3.5 内装定位控制

为确保每件内装板安装关键位置的准确性，避免装配到最后无法完工时才意识到初始位置的错误，对每块内装板的安装位置进行了分析，找出关键定位尺寸。并在此基础上，对工序卡进行优化，编制了司机室内装安装图文化工序卡，注明关键尺寸及重点注意事项。

图7 图文化工序卡

4 总结

通过此项工艺研究，自车体焊接开始为动车组动力车司机室内装装配结构分析、内装及尺寸控制、检查、安装及调整提供了一套完整的工艺方法，有效地提升了司机室内装装配效率及装配效果。为车体焊接提供了关键尺寸，为车体焊接明确了尺寸控制标准。利用三维扫描方法对复杂的空间尺寸进行检查确认。增加了关键尺寸的图文化工序卡为司机室内装装配提供明确的装配标准。内装结构的优化有效弥补了内装位置调整方面的空缺。

参考文献

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