本发明属于车体轻量化制造方法技术领域，具体涉及一种轨道列车车体轻量化制造方法。
背景技术：
轨道交通运输装备轻量化是高速化的要素之一。新材料、新设计、新制造技术是轨道列车轻量化的主要途径。复合材料、新型铝合金、高强度镁合金应用于轨道列车装备制造，是设计、材料、制造技术、安全评价方法、LCA 分析等全方位的重大挑战。
现有轨道列车车体重量大，在频繁的起停过程中无疑会耗费更多的能量。而镁合金这一最具轻量化特点的新材料在轨道交通运输装备中却少有应用，从力学性能、加工成型特性、资源回收、环境相容性、制造成本、应用安全性等角度考察，镁合金都是有潜力的轨道列车新材料，是轨道交通运输装备轻量化的尤佳选择。基于丰富的镁资源和优良的镁合金材 料供应，结合广阔的轨道交通运输装备应用空间，为镁合金制作轻量化轨道列车车体提供了现实可能性。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种轨道列车车体轻量化制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轨道列车车体轻量化制造方法，该轨道列车车体轻量化制造方法的具体步骤如下：
S1：车体骨架模具搭建，根据列车车体的设计图纸，按照设计图的标注尺寸，制造出整车的车体骨架模具，对搭建完成的车体骨架模具进行预生产测试，采用金属铝至少生产测试用车体骨架模型3次，测量成型后的车体骨架尺寸，并记录测量数据，最终取值为3次测绘的平均值与设计图设计尺寸对比，保证测绘结果的准确度，测量误差不超过设计图设计尺寸的千分之三；
S2：轻量化材料选择与预处理，选用镁合金作为制作车体骨架的原材料，首先对镁合金表面的异物进行清理，包括油迹、水迹、灰尘，之后采用打磨机对镁合金原材料表面进行打磨，除去被氧化的表层；
S3：轻量化材料热处理，采用中频加热炉对S2中完成预处理后的镁合金进行加热熔化，熔融温度为700℃，且中频加热炉中温度超过350℃时，将会向内部补充保护气体；
S4：车体骨架模型制作，将S3中的镁合金熔融液冷却到600℃后注入到S1中的车体骨架模具中，镁合金熔融液注入完成后，待镁合金熔融液自然冷却至室温时，进行脱模，得到轻量化车体骨架；
S5：轻量化车体骨架表面处理，对S4中得到的轻量化车体骨架进行边角毛刺打磨加工，之后对轻量化车体骨架的表面依次喷涂防腐涂层和耐磨涂层；
S6：装配与验收，对S5中经过表面处理的轻量化车体骨架进行车体侧墙和车体顶盖和车体底架的装配，车体侧墙上主要安装车门、侧窗、座椅 和内装板等，车体顶盖覆盖在车体侧墙上，用于封装车体侧墙，车体顶盖主要用于悬挂车顶 设备，如空调、风道、内装纵横梁等，装配完成经验收合格后出厂。
优选的，所述步骤S1中的车体骨架模具内腔连接有抽真空装置，使得车体骨架模具内腔形成负压真空，便于注入镁合金熔融液，且可以使镁合金熔融液中的气泡破碎，提高车体骨架模型的成型质量。
优选的，所述步骤S1中的车体骨架模具的外部设置有加热装置，所述加热装置为电磁加热线圈，且加热温度为600℃，避免镁合金熔融液在注入车体骨架模具的过程中凝固，提高镁合金熔融液的注入效率。
优选的，所述步骤S2中的打磨深度为0.5mm，打磨转速为8000r/min。
优选的，所述步骤S3中的保护气体为SF6或N2，避免中频加热炉内混入空气造成镁合金熔融液与氧气发生氧化作用。
优选的，所述步骤S3中镁合金从常温升到350℃所需时间控制在18小时，镁合金从350℃升到700℃所需时间控制在6小时，且镁合金的熔融液保温时间为1小时，保温温度为700℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明，采用镁合金作为列车车体轻量化制作材料，从力学性能、加工成型特性、资源回收、环境相容性、制造成本、应用安全性等角度考察，均可作为轨道交通运输装备轻量化的尤佳选择，可发挥更加显著的节能减排、保护环境的效益；通过模具制作出一体化镁合金列车车体，大大的提高了车体的制造效率，通过抽真空装置，使得车体骨架模具内腔形成负压真空，便于注入镁合金熔融液，且可以使镁合金熔融液中的气泡破碎，提高车体骨架模型的成型质量。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
S1：车体骨架模具搭建，根据列车车体的设计图纸，按照设计图的标注尺寸，制造出整车的车体骨架模具，对搭建完成的车体骨架模具进行预生产测试，采用金属铝至少生产测试用车体骨架模型3次，测量成型后的车体骨架尺寸，并记录测量数据，最终取值为3次测绘的平均值与设计图设计尺寸对比，保证测绘结果的准确度，测量误差不超过设计图设计尺寸的千分之三；
S2：轻量化材料选择与预处理，选用镁合金作为制作车体骨架的原材料，首先对镁合金表面的异物进行清理，包括油迹、水迹、灰尘，之后采用打磨机对镁合金原材料表面进行打磨，除去被氧化的表层；
S3：轻量化材料热处理，采用中频加热炉对S2中完成预处理后的镁合金进行加热熔化，熔融温度为700℃，且中频加热炉中温度超过350℃时，将会向内部补充保护气体；
S4：车体骨架模型制作，将S3中的镁合金熔融液冷却到600℃后注入到S1中的车体骨架模具中，镁合金熔融液注入完成后，待镁合金熔融液自然冷却至室温时，进行脱模，得到轻量化车体骨架；
S5：轻量化车体骨架表面处理，对S4中得到的轻量化车体骨架进行边角毛刺打磨加工，之后对轻量化车体骨架的表面依次喷涂防腐涂层和耐磨涂层；
S6：装配与验收，对S5中经过表面处理的轻量化车体骨架进行车体侧墙和车体顶盖和车体底架的装配，车体侧墙上主要安装车门、侧窗、座椅 和内装板等，车体顶盖覆盖在车体侧墙上，用于封装车体侧墙，车体顶盖主要用于悬挂车顶 设备，如空调、风道、内装纵横梁等，装配完成经验收合格后出厂。
所述步骤S1中的车体骨架模具内腔连接有抽真空装置，使得车体骨架模具内腔形成负压真空，便于注入镁合金熔融液，且可以使镁合金熔融液中的气泡破碎，提高车体骨架模型的成型质量。
所述步骤S1中的车体骨架模具的外部设置有加热装置，所述加热装置为电磁加热线圈，且加热温度为600℃，避免镁合金熔融液在注入车体骨架模具的过程中凝固，提高镁合金熔融液的注入效率。
所述步骤S2中的打磨深度为0.5mm，打磨转速为8000r/min。
所述步骤S3中的保护气体为SF6或N2，避免中频加热炉内混入空气造成镁合金熔融液与氧气发生氧化作用。
所述步骤S3中镁合金从常温升到350℃所需时间控制在18小时，镁合金从350℃升到700℃所需时间控制在6小时，且镁合金的熔融液保温时间为1小时，保温温度为700℃。
实施例2
S1：车体骨架模具搭建，根据列车车体的设计图纸，按照设计图的标注尺寸，制造出整车的车体骨架模具，对搭建完成的车体骨架模具进行预生产测试，采用金属铝至少生产测试用车体骨架模型3次，测量成型后的车体骨架尺寸，并记录测量数据，最终取值为3次测绘的平均值与设计图设计尺寸对比，保证测绘结果的准确度，测量误差不超过设计图设计尺寸的千分之三；
S2：轻量化材料选择与预处理，选用镁合金作为制作车体骨架的原材料，首先对镁合金表面的异物进行清理，包括油迹、水迹、灰尘，之后采用打磨机对镁合金原材料表面进行打磨，除去被氧化的表层；
S3：轻量化材料热处理，采用中频加热炉对S2中完成预处理后的镁合金进行加热熔化，熔融温度为750℃，且中频加热炉中温度超过350℃时，将会向内部补充保护气体；
S4：车体骨架模型制作，将S3中的镁合金熔融液冷却到650℃后注入到S1中的车体骨架模具中，镁合金熔融液注入完成后，待镁合金熔融液自然冷却至室温时，进行脱模，得到轻量化车体骨架；
S5：轻量化车体骨架表面处理，对S4中得到的轻量化车体骨架进行边角毛刺打磨加工，之后对轻量化车体骨架的表面依次喷涂防腐涂层和耐磨涂层；
S6：装配与验收，对S5中经过表面处理的轻量化车体骨架进行车体侧墙和车体顶盖和车体底架的装配，车体侧墙上主要安装车门、侧窗、座椅 和内装板等，车体顶盖覆盖在车体侧墙上，用于封装车体侧墙，车体顶盖主要用于悬挂车顶 设备，如空调、风道、内装纵横梁等，装配完成经验收合格后出厂。
所述步骤S1中的车体骨架模具内腔连接有抽真空装置，使得车体骨架模具内腔形成负压真空，便于注入镁合金熔融液，且可以使镁合金熔融液中的气泡破碎，提高车体骨架模型的成型质量。
所述步骤S1中的车体骨架模具的外部设置有加热装置，所述加热装置为电磁加热线圈，且加热温度为650℃，避免镁合金熔融液在注入车体骨架模具的过程中凝固，提高镁合金熔融液的注入效率。
所述步骤S2中的打磨深度为0.5mm，打磨转速为8000r/min。
所述步骤S3中的保护气体为SF6或N2，避免中频加热炉内混入空气造成镁合金熔融液与氧气发生氧化作用。
所述步骤S3中镁合金从常温升到350℃所需时间控制在18小时，镁合金从350℃升到750℃所需时间控制在6小时，且镁合金的熔融液保温时间为0.5小时，保温温度为750℃。
实施例3
S1：车体骨架模具搭建，根据列车车体的设计图纸，按照设计图的标注尺寸，制造出整车的车体骨架模具，对搭建完成的车体骨架模具进行预生产测试，采用金属铝至少生产测试用车体骨架模型3次，测量成型后的车体骨架尺寸，并记录测量数据，最终取值为3次测绘的平均值与设计图设计尺寸对比，保证测绘结果的准确度，测量误差不超过设计图设计尺寸的千分之三；
S2：轻量化材料选择与预处理，选用镁合金作为制作车体骨架的原材料，首先对镁合金表面的异物进行清理，包括油迹、水迹、灰尘，之后采用打磨机对镁合金原材料表面进行打磨，除去被氧化的表层；
S3：轻量化材料热处理，采用中频加热炉对S2中完成预处理后的镁合金进行加热熔化，熔融温度为650℃，且中频加热炉中温度超过350℃时，将会向内部补充保护气体；
S4：车体骨架模型制作，将S3中的镁合金熔融液冷却到585℃后注入到S1中的车体骨架模具中，镁合金熔融液注入完成后，待镁合金熔融液自然冷却至室温时，进行脱模，得到轻量化车体骨架；
S5：轻量化车体骨架表面处理，对S4中得到的轻量化车体骨架进行边角毛刺打磨加工，之后对轻量化车体骨架的表面依次喷涂防腐涂层和耐磨涂层；
S6：装配与验收，对S5中经过表面处理的轻量化车体骨架进行车体侧墙和车体顶盖和车体底架的装配，车体侧墙上主要安装车门、侧窗、座椅 和内装板等，车体顶盖覆盖在车体侧墙上，用于封装车体侧墙，车体顶盖主要用于悬挂车顶 设备，如空调、风道、内装纵横梁等，装配完成经验收合格后出厂。
所述步骤S1中的车体骨架模具内腔连接有抽真空装置，使得车体骨架模具内腔形成负压真空，便于注入镁合金熔融液，且可以使镁合金熔融液中的气泡破碎，提高车体骨架模型的成型质量。
所述步骤S1中的车体骨架模具的外部设置有加热装置，所述加热装置为电磁加热线圈，且加热温度为585℃，避免镁合金熔融液在注入车体骨架模具的过程中凝固，提高镁合金熔融液的注入效率。
所述步骤S2中的打磨深度为0.5mm，打磨转速为8000r/min。
所述步骤S3中的保护气体为SF6或N2，避免中频加热炉内混入空气造成镁合金熔融液与氧气发生氧化作用。
所述步骤S3中镁合金从常温升到350℃所需时间控制在18小时，镁合金从350℃升到650℃所需时间控制在6小时，且镁合金的熔融液保温时间为1。5小时，保温温度为650℃。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。