[發明專利]地鐵牽引梁腹板一體成型加工方法

無效

• 申請號: 201010282067.0
• 申請日: 2010-09-15
• 公開（公告）號: CN102398141A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 劉學之;郝彥荔;董正林
• 申請（專利權）人: 南車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 曲艷

技術領域

本發明涉及一種地鐵牽引梁腹板的加工方法，特別涉及一種地鐵牽引梁一體成型加工方法，屬于地鐵車輛制造技術領域。

背景技術

地鐵車輛的底架端部一股由緩沖梁、牽引梁和枕梁組成整體焊接結構，其中，牽引梁是地鐵車輛的一個重要的受力部件，其結構直接影響到車輛的受力性能。

牽引梁是由幾個腹板焊接而成的，而每個腹板的結構和強度直接決定了牽引梁的整體強度。如圖1和圖2所示，目前地鐵中普遍采用的腹板為帶有折邊的翼形結構，它是由兩個鋁板成形后相互焊接而成的，這種工藝方法加工工藝簡單，但成形后的腹板在整體強度上會稍顯不足，在對牽引梁結構強度要求特別高的國家，這種工藝方法制成的腹板是不能滿足其國家標準要求的。所以，為了提高腹板的整體結構強度，腹板需要采用一體式結構，就是由一塊鋁板加工制成，由于腹板形狀的特殊性，使得加工這種一體式腹板的工藝相當復雜。在日本，采用的是鋁合金模鍛的工藝方法，因為鋁合金模鍛工藝對設備要求非常高，且制造成本高，所以目前在國內沒有可以完成此類相關工藝的鋁合金模鍛廠家，這就影響了國內地鐵車輛的生產及出口。

發明內容

本發明主要目的在于解決上述問題，提供了一種工藝簡單，制造成本低，且能保證腹板結構強度的地鐵牽引梁腹板一體成型加工方法。

為實現上述目的，所述的地鐵牽引梁腹板一體成型加工方法，包括如下步驟：

(1)下料，將一整張鋁板通過水切割或機械加工，加工成無折邊的展開的翼形形狀，并留出折邊量和加工余量；

(2)將上述翼形鋁板進行加熱，再將加熱后的鋁板置入壓力機，進行熱壓成型，將鋁板的翼形邊緣向一側折彎形成所需的折邊；

(3)將熱壓成型后的工件進行熱處理，包括工件淬火和時效處理；

(4)將熱處理后的工件按圖紙尺寸進行最后的機械加工，形成滿足設計要求的腹板。

在上述步驟2中，所述鋁板的加熱溫度為400℃-470℃，所述鋁板加熱為電爐加熱方式。

在上述步驟2中，所述鋁板折彎后，其折彎處的內徑為R10mm。

在上述步驟3中，淬火加熱溫度為470±2℃，淬火保溫時間為80分鐘，轉移時間小于25s，室溫水進行冷卻，時效溫度為120±5℃，時效保溫時間為24小時，所述工件的熱處理在時效處理加熱爐內完成。

所述鋁板的材料為A7N01P-T6，所述鋁板材料的厚度為40mm至60mm。

在上述步驟4中，所述機械加工采用數控銑床或加工中心。

綜上內容，本發明的地鐵牽引梁腹板一體成型加工方法，采用簡單的工藝步驟，即可制造出符合設計要求和強度要求的一體成型的腹板，對設備要求較低，不需要大型的鍛造設備，在滿足強度要求的前提下，可大幅度降低制造成本。

附圖說明

圖1本發明結構示意圖；

圖2圖1的A-A剖視圖。

如圖1和圖2所示，工件1，折邊2。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述：

如圖1和圖2所示，地鐵牽引梁腹板一體成型加工方法，包括如下步驟：

(1)下料：

選擇一整張鋁板，鋁板的材料為A7N01P-T6，鋁板材料的厚度為40mm至60mm，不同厚度的鋁板在折彎后，其折彎處的壁厚都會大幅度減少，所在需要根據不同地鐵車型的設計要求而選擇不同厚度的鋁板，例如可選擇40mm、或45mm、或60mm三種厚度的鋁板。

將上述鋁板通過水切割或機械加工，加工成無折邊的展開的翼形形狀，其翼形的邊緣要留出折邊量，四周還均要留出加工余量。

(2)熱壓成型：

將上述加工好的翼形鋁板，進行加熱，采用電爐加熱的方式，其加熱溫度在400℃-470℃之間，其優選為470℃。

再將加熱后的鋁板置入2000噸壓力機，進行熱壓成型，用壓力機將鋁板的翼形邊緣向一側折彎，形成所需的折邊2，即得到初步的工件1。

鋁板折彎后，其折彎處的內徑為R10mm，該數值主要是根據板材厚度，考慮到應力分步及成型難度確定的最小數值，折彎處的外側的半徑為R3mm，該數值是考慮到和其焊接的另一型材之間不能有太大的間隙，否則會影響焊接質量，所以盡最大可能保持其呈直角的狀態。

(3)熱處理：

因鋁板在加熱后，其材質的內部性能都會有所降低，其材質的抗拉強度和剪切強度都會有所降低，為使成型后的工件1的材質內部性能達到加熱成型前的狀態，需要對加熱成型后的工件1進行熱處理。