罐式车生产工艺规划

刘康

摘 要：文章对罐式车生产、涂装、总装的生产纲领、车间面积、投资预算、新工艺的运用等全面的分析;同时考虑产品结构变化的多样性，采用最经济、最合理的技术方案和先进的工艺技术，为公司成功建设了年产单班1500辆罐式车生产线。根据公司不同车型的结构及特点，文章对罐式车生产所涉及到的工艺流程、工艺布局、设备选型、人员配备等进行了详细的阐述。

关键词：罐式车;生产;涂装;总装;检测;工艺规划

本公司车架联合厂房由三跨厂房组成，原设计为生产车架使用，现根据公司实际情况，调整为生产罐式专用车。厂房总生产面积为12937.5m2。

根据生产功能划分，联合厂房分为两大生产车间。一为罐体生产车间，另一为罐车装配车间。关于罐体的涂装，则在厂区另找一空地搭建简易钢棚解决。

1 罐体生产车间

1.1 车间任务

车间由两跨厂房组成，车间面积9000m2（=187.5m×24m×2）

罐体生产车间承担本公司系列罐体的生产和制造，包括罐体零件的下料、冲压、卷圆、膨形，罐体的焊接、探伤、测试等，同时还承担钢板存放、毛坯存放、模具存放和保养，以及部分零件的机械加工。

1.2 规划设计原则

1）由于随州为中国的专汽之都，随州罐车的制造工艺在国内当属前列，我们充分调研了本地的罐车生产工厂并定下原则：在确保产品质量的前提下，大力采用随州普遍使用的、成熟的生产工艺。设计中我们尽可能做到精确和细致，力争在设备投入、人员配置、工序连接、物流运转等方面保持经济和高效;

2）罐体生产车间主要由备料工段、罐体生产工段、罐体检测工段、罐车附件生产工段组成;

3）罐体板材毛坯不考虑自动开卷及下料工序，原材料毛坯采用板料定长配送方式，板材宽度如需控制，则由自有设备剪切或切割。其余钣金零件的备料均由剪板机分块下料;

1.3 主要工艺及说明

1）罐体制造工艺

下料（剪板机或切割机）—平板开坡口—平板拼焊—平板翻转—卷罐体—罐体纵缝焊接—挡油板（隔仓板）安装及焊接—罐体对接—封头安装—封头焊接和罐身焊接—罐体加强板的安装及焊接—罐脚、放油口的安装及焊接—管箱支架的安装及焊接—人孔、爬梯、安全框的安装及焊接—气密性检查—探伤

2）封头制造工艺

下料（剪板机）—样板划线—弧面膨形—切割外形—旋边

说明：板料长宽不够允许对接，但焊缝最多只能有一条。

3）工艺说明

①罐体备料。罐体板材毛坯采用板料定长配送方式进料，板材宽度的控制，则由自有设备剪切或切割。备料区配夸跨电动平板车，以便利将剪切好的坯料运到工作地，此平板车也同时承担三跨厂房内物料的转运。

②罐体加工

罐体卷圆。目前随州主流生产设备为9.5m的平板焊接卷板线，其可满足4×2、6×4车型罐体的一次卷制成型，如要制造8×4、半挂车型的长罐，则需分两段对接。

平板焊接卷板线完全优于传统罐体多段对接的制造方式，主要表现在，它将以往较多的环焊缝变为直焊缝，以便于实施先进的自动焊双面成形工艺，质量好、速度快，同时卷板长度的的增长，减少了筒体对接的数量，再次将生产提速，实现质量和效率的双赢。

罐体焊接。罐体属超大零件，难以移动和转运，故罐体筒身卷板完成后，一般都将其放置在带有旋转滚轮支架的轨道车上，以作为各工位工作的平台和进行工位间的转运。受场地所限，为争取产量，我们采用了双轨道车的生产布置形式。

③罐体检测

气密性检查。主要是对罐体进行密封检查，检测是否漏气。工艺过程为：首先将罐体各口密封，然后开启空气压缩机，向罐内充气，使其压力达到36Kpa，保压10分钟后，向各焊缝处涂抹肥皂水，观察有无气冒出。若有，则在该处做上记号，试验完毕后，由工人进行补焊，再试压，直至合格。最后观察罐体总成有无明显变形，若有，做好标记，以备制罐人员进行处理。

探伤。主要指对金属焊缝进行射线内部探伤，以发现哪怕极小的细微裂纹并处理之。此探伤主要针对承压罐和危化罐进行，现随州市政府要求所有承压罐和危化罐都必须100%地进行此项检查，以消除可能存在的事故隐患。

④封头加工

根据法规要求，罐体封头应采用折边平封头、碟形封头、椭圆形封头、折边弧形封头，不允许采用无折边平封头，翻边R弧应为R20-R25mm。带圆弧矩形封头的罐体原则上采用弧形封头，特别是罐体容积大于30m3的罐体，必须采用弧形封头。

⑤车间内物料的存放均采用工位器具或托盘，物料和零件的流动则通过行车吊运和叉车转运，过跨运输则采用电动平板车。

1.4 年单班产量

根据生产实践，罐体的生产瓶颈应在卷板前的平板自动焊工序，因为其他工序可以通过增加人员、工艺装备和工作场地来提高产量，以下以该工序为依据计算产量。

1）确定单段最大筒体尺寸。结合法规要求和这些年市场需求，单段罐体尺寸9500×2480×2000（长×寬×高）、应算是很大的尺寸了，此宽高截面所能包纳的最大椭圆周长为7057mm。

2）确定单段筒体焊缝数量。若筒体拼板按1200宽板材计算，则需6块板材拼接，那么拼板对接焊缝总数量为5条，每条焊缝长9.5m。

3）确定平板焊接时间。平板自动焊按6mm/s的焊接速度计算，一条9.5m长的焊缝需用时约27分钟，加之拼板及定位时间，一条焊缝约需35～40分钟，5条焊缝则需耗时175～200分钟、即2.9～3.3小时，这里按3小时取整数。

同理，可计算出6m线制作一块拼板需耗时2.2小时。

4）确定罐体制作数量。由于半挂罐体数量偏少，我们暂起不予计算。那么，依据上述数据计算，9.5m线单班可制作拼板2.67块，6.5m线单班可制作拼板3.64块。

如每年按300天计算，则9.5m线年单班可制作出罐体800台，6.5m线年单班可制作出罐体1090台，两线单班共计可生产单段罐体1890台。

因此，按各类罐车所占比例（包括半挂罐车、8×4、6×4、4×2车型罐车），可估算出两线全年单班能生产罐车1500辆以上。

2 罐体涂装车间

2.1 车间任务

车间面积5520m2（=60m×92m）

涂装车间主要承担罐体的前处理、喷底漆和面漆工作。

2.2 规划设计原则

1）由于受公司场地限制，本次涂装车间将以简易钢棚的形式进行建设，车间场地选址在厂区最东端（紧靠铁路），此处远离生产区和居民住宅区，不影响他人的生产和生活;

2）涂装车间做成简易钢棚的形式，与随州市大多数专用车厂涂装车间相同，这样可以节省投资，并能加快工程建设进度;

3）涂装车间的选址，结合了本公司的总体建设规划，如若公司如期启动工厂三期建设，那么我们将会建起正规的涂装中心，现在建成的简易钢棚则作为过渡之用，钢棚最终可作为仓库或其他用，不会造成浪费;

4）罐体涂装质量不低于随州市平均水平。

2.3 罐体涂装流程

焊装车间运出罐体→涂装车间罐体人工除锈、除油→擦净→罐体喷底漆（自干）→总装车间装罐体→涂装车间（整车）刮离子→离子打磨→遮敝→喷面漆（自干）→贴条（字）→喷涂彩色装饰条（字）→自干→检查

2.4 工作场地及设备

涂装工作场地为一块60m×92m水泥地块，在其上建一排简易钢棚，钢棚分15个单间，每一个单间尺寸为6m×16m、可停靠一辆车做油漆，此布置基本可满足罐车的生产。具体详见规划图。

3 罐体总装车间

3.1 车间任务

车间面积3937.5m2（=187.5m×21m）

总装车间主要承担罐车底盘的改制、罐体的装配、管道安装、罐体附件安装焊接，同时还承担罐体及其他上装零部件的贮存。

3.2 规划设计原则

1）充分调研随州市场，在不降低车辆质量的情况下，尽量靠齐随州普遍通行的车辆装配方式;

2）装配布置形势。根据产量规划，总装车间不设计生产流水线的形式装配车辆，而采用定点装车的方式，即所有装配工作都在一个车位内完成，减少占地，减少设备、设施的投入;

3）装配方式。在控制成本，保证产量、质量的前提下，合理安排现场零件的配做比例，减少制造过程资源的投入;

4）设备投入。尽量选用通用设备，合理控制专用设备、专用工装的投入。

5）留发展余地，应考虑无障碍地改建装配线，以应对今后产量的大增。留适当空间，为以后增设排烟、排尘设备做准备，以改善人工作业环境。

3.3 罐车装配流程

排气管改装→取力器安装→油泵安装→管路配制→罐体安装→管厢安装→管路配装→气密性检查→悬挂、车轴安装（半挂）→轮胎安装（半挂）→电器安装→附件安装→制动系统安装（半挂）→泵油系统检查→检验→外饰涂装

4 罐体检测

工作任务：

1）对罐车（上装）零部件进行试验、检测;

2）对罐体的制造过程进行质量控制;

3）对成品罐体进行试验、检测;

4）对罐式整车进行检验、测试。

5 結语

罐式车生产是专用汽车制造中一个重要产品，集机械加工、焊装、涂装、总装等工艺，制造工艺极其复杂。因此，科学地进行罐式车生产工艺规划工作，使其产品在开发和生产中发挥重要作用，对推进整个项目有序运行至关重要。

参考文献：

[1]王柏英.谈谈专用汽车实现专业化生产的途径[J].专用汽车，1987（1）.

[2]安海江，季宝全，汪海滨.罐体专用汽车焊装夹具设计的基本特点[J].重型汽车，2008（3）.