回转拱盖快开人孔工艺研制

王 强

(齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司大连集装箱分公司技术部 辽宁 大连 116052)

回转拱盖快开人孔工艺研制

王 强

(齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司大连集装箱分公司技术部 辽宁 大连 116052)

通过对罐式集装箱整体结构的分析，将外购的人孔改由自主研制，有效控制产品成本和制造周期，保证了产品质量和制造进度。

罐式集装箱；人孔；制造周期；螺栓组件

1 产品结构简述

人孔是罐式集装箱的主要部件之一，在产品制造、使用全周期过程中起着至关重要的作用。其主要结构由活动螺栓组件、颈圈、人孔盖等零部件组成，如图1所示。

图1 人孔盖三维结构示意图

2 工艺制造过程简述

2.1 人孔工艺流程

为了保证人孔的生产制造，对其生产流程进行工艺排布，主要是零部件加工、双面焊接、附属件组焊、人孔组成和水压试验，工艺流程如图2所示。

图2 工艺流程图

2.2 工艺难点分析

2.2.1 人孔盖压型

人孔盖为球冠形，成型容易反弹，现有工艺装备无法实现。

对应措施：通过对该零件模拟分析，同时考虑板材的反弹系数，自主设计制造1套压型模具，利用500 t液压机进行压型，保证产品1次成型[1]。

2.2.2 颈圈制造

颈圈内是直径为500 mm的圆，卷板机最小滚圆直径为600 mm，无法通过卷板机实现颈圈制造。

对应措施：利用型钢弯曲机对颈圈进行滚圆，使用样板对其进行检查，对接完成后，再进行二次校圆，保证圆度符合要求。

2.2.3 螺栓座U型折弯

U型件宽度小，无法通过折压机实现。

对应措施：设计制造简易模具，通过风压力实现锁紧座U型折弯[1]，结构如图3所示。

图3 锁紧座压型模

2.2.4 人孔盖与密封钢圈组焊热变形

人孔盖与密封钢圈双面环形焊接，由于热输入较大，焊后产生变形。

对应措施：调整焊接参数，在人孔盖与密封钢圈焊接前，先将两者点焊在一起，然后利用人孔盖组对工装进行固定(见图4)。采用焊接变位机来实现人孔盖与密封钢圈的焊接，保证了焊接质量，满足了产品外观要求[2]。

图4 人孔盖组对工装

2.3 水压实验

2.3.1 实验流程

将组对好的人孔盖放置到水压试验工装上，锁紧活动螺栓组件，对其进行打压(见图5)，打压压力为0.6 MPa，保压30 min。

图5 水压试验

2.3.2 数据记录

半小时后，水压试验的各项数据如表1所示。由表格数据判断人孔的气密性合格。

表1 水压试验数据表

2.4 外观处理

该产品的材质主要为Q345D，为了保证外观质量及使用过程中防止腐蚀，对其整体进行了热浸镀锌，可以有效防护10年以上，同时外观质量也达到了商品化要求。

3 经济效益分析

根据工艺成本分析，外购件与自制成本控制动态曲线如图6所示，方程式如下：

Y=a+bX。式中：Y为总成本；X为产量；a为工装设备费用；b为风水电以及人工费用。

图6 成本控制动态曲线

通过以上分析核算，当产品数量小于30套时采用外购方式成本较经济；当产品数量大于30套时，采用自制成本较经济。自制人孔成本大约1 800元/套，外购价格为3 800元/套，每个节约2 000元。

此项目通过了公司设计部门和船级社的共同鉴定，目前该产品已经用于796只29 m3罐式集装箱上，达到了预期的效果，节约159.2万元，给企业带来巨大效益。随着自制人孔的标准化及商品化，可以为其他罐箱厂供应配件，拓宽相关多元业务的发展工作。但该产品材质为Q345D，不锈钢罐箱不会采用此材质，且重量重，所以在材质上面为适应更广的应用还需要进一步改进。

[1] 王孝培.冲压手册(第二版)[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2] 陈祝年.焊接工程师手册(第二版)[M].北京：机械工业出版社，2009.□

(编辑：缪 媚)

2095-5251(2016)01-0045-02

2015-02-11

王 强(1983-)，男，本科学历，工程师，从事冲压工艺、生产制造工作。

U270.6+4

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