专利名称：中空边梁薄壁型材板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于轨道车辆车体的中空边梁薄壁型材板，属于机械制造领域。
背景技术：
目前国内动车组的时速已达到300公里以上速度级，轨道车辆的高速运行必然产生兼顾车体刚性强度和轻量化结构的设计要求。 现有高速轨道车辆的轻型车体一般选用铝合金型材，铝合金型材普遍采用骨架外壳、薄型材单壳或中空双壳结构等。随着轨道车辆行驶速度的提升，中空铝合金型材内部为四边形结构，已不能满足高速度下车体的力学性能和焊接性能要求。因此在刚性强度和轻量化性能上尚无法达到统一，在实现高速车辆车体的设计和使用上还存在着一定的难点。[0004] 另外，对于搭建连接轻量化车体框架来说，也存在着连接结构复杂、连接后易发生变形等实际问题。
实用新型内容本实用新型所述的中空边梁薄壁型材板，能够解决上述问题而在车体侧墙下方与底架地板之间的连接处采用铝合金中空薄壁型材，型材板内腔被分割成不规则的多边形，两端通过简易搭接或插接进行连接后再实施组焊安装。 本实用新型的设计目的在于，实现一种轻量化边梁结构，通过不规则的连续多边形内腔来提高侧墙下方连接性能，在高速运行状态下减少车体底部的震动和由此产生的噪
声° 另一设计目的在于，在达到刚性和强度参数要求的前提下，实现车体轻量化设计和优化的焊接、力学性能。 为实现上述设计目的，所述的中空边梁薄壁型材板，通过挤压工艺而形成一体式结构。与现有技术的区别之处在于， 具有垂直于水平面的内板、以及外板，在内板和外板之间设置有多个连续的斜筋板。相邻的斜筋板将型材板内腔分割成若干个多边形。 在中空边梁薄壁型材板相互连接的端部，设置有一对内外插接的插片， 在中空边梁薄壁型材板与车体侧墙的连接部，设置有焊接坡口， 在中空边梁薄壁型材板与设备舱裙板的连接部，设置有连接挂钩。 如上述基本方案，中空边梁薄壁型材板的外板，可根据车体侧墙的整体造型选择
垂直于水平面的直线或圆弧形状。 内腔被斜筋板分割成多边形，既包括有三角形，也可包括菱形、矩形等四边形，或者是五边形等。 三角形通常是较为稳定的一种结构，在连续的斜筋板分割成的三角形中，相邻斜筋板的长度比例选取在l : (0.8-1.3)之间。[0016] 为提高车体与底架之间部件连接性能，在内板的内侧设置有若干个连接托座。[0017] 为优化和进一步提高型材板的刚性和强度指标，斜筋板与内板、或与外板的连接部的型材厚度，大于内板或外板的其他部位。 为改善型材板插接后的点焊连接性能，两个相邻中空边梁薄壁型材板相互插接后，插片之间形成一个呈60。
-80°的焊接坡口。 较为优化的连接方案可以是，在中空边梁薄壁型材板的内板内侧，安装连接底架地板的托座设置在2个相邻斜筋板的连接顶点处。这样可以达到较高的力学和焊接性能要求。 为保证与车体侧墙外观造型的一致，所述外板的外表面可以是一圆弧面，即与车体侧墙形成连续的曲线过渡结构。 如上所述，本实用新型中空边梁薄壁型材板具有的优点和有益效果是 1、在整体上兼顾轻量化与承载刚性的设计要求，有效提高整体车体底架连接强度。 2、在高速行驶状态下，能够减少车体底部的震动和由此产生的噪声，从而提高车厢内部的乘坐舒适度。 3、优化了边梁与地板之间的连接强度，从而提高车体底架组焊工艺的自动化水平，减少焊接过程中的焊接量和变形问题。
现结合以下附图对本实用新型做进一步地说明。[0026] 图1是高速轨道车辆的车体框架剖面图；[0027] 图2是所述中空边梁薄壁型材板的结构示意图；[0028] 图3是图2中的I部放大示意图； 如图1至图3所示，内板1 ，外板2 ，斜筋板3 ，插片4，连接部5 ，焊接坡口 6 ，托座7 ，焊接坡口 8，连接挂钩9， 车顶IO，车体侧墙11，边梁12，底架地板13。
具体实施方式
实施例l，如图1所示，在高速轨道车辆的车体框架中，由中空边梁薄壁型材板相互插接、组焊后形成边梁12，底架地板13在车体侧墙11下方与边梁12进行搭接，之后再采用组焊进行连接。 如图2和图3所示，中空边梁薄壁型材板通过挤压工艺而形成一体式结构。其中，[0033] 具有垂直于水平面的内板1、以及外表面是一段连续圆弧面的外板2，在内板1和外板2之间设置有多个连续的斜筋板3，相邻的斜筋板3将型材板内腔分割成若干个三角形和四边形。 在被分割的三角形中，相邻斜筋板3的长度比例是1 : 1.1。 在中空边梁薄壁型材板相互连接的端部，设置有一对内外插接的插片4。两个相邻中空边梁薄壁型材板相互插接后，插片4之间形成一个呈70°的焊接坡口 6。[0036] 在中空边梁薄壁型材板与车体侧墙11的连接部，设置有焊接坡口 8。[0037] 在中空边梁薄壁型材板与设备舱裙板的连接部，设置有连接挂钩9。 在内板1的内侧设置有若干个连接托座7，安装连接底架地板13的托座7设置在
2个相邻斜筋板3的连接顶点处。 斜筋板3与内板1、或与外板2的连接部5的型材厚度，大于内板1或外板2的其他部位。
权利要求一种中空边梁薄壁型材板，通过挤压工艺而形成一体式结构，其特征在于具有垂直于水平面的内板(1)、以及外板(2)，在内板(1)和外板(2)之间设置有多个连续的斜筋板(3)，在中空边梁薄壁型材板相互连接的端部，设置有一对内外插接的插片(4)，在中空边梁薄壁型材板与车体侧墙(11)的连接部，设置有焊接坡口(8)，在中空边梁薄壁型材板与设备舱裙板的连接部，设置有连接挂钩(9)。
2. 根据权利要求l所述的中空边梁薄壁型材板，其特征在于在内板(1)的内侧设置 有若干个连接托座(7)。
3. 根据权利要求1或2所述的中空边梁薄壁型材板，其特征在于斜筋板(3)与内板 (1)、或与外板(2)的连接部(5)的型材厚度，大于内板(1)或外板(2)的其他部位。
4. 根据权利要求3所述的中空边梁薄壁型材板，其特征在于两个相邻中空边梁薄壁 型材板相互插接后，插片(4)之间形成一个呈60。
-80°的焊接坡口 (6)。
5. 根据权利要求4所述的中空边梁薄壁型材板，其特征在于安装连接底架地板的托 座(7)，设置在2个相邻斜筋板(3)的连接顶点处。
6. 根据权利要求5所述的中空边梁薄壁型材板，其特征在于在内板(1)和外板(2)之 间连续的斜筋板(3)将型材板内腔分割成若干个三角形。
7. 根据权利要求6所述的中空边梁薄壁型材板，其特征在于在连续的斜筋板(3)分 割成的三角形中，相邻斜筋板(3)的长度比例在1 : (0.8-1.3)之间。
8. 根据权利要求7所述的中空边梁薄壁型材板，其特征在于所述外板(2)的外表面 是一圆弧面。
专利摘要本实用新型所述的中空边梁薄壁型材板，在车体侧墙下方与底架地板之间的连接处采用铝合金中空薄壁型材，型材板内腔被分割成不规则的多边形，两端通过简易搭接或插接进行连接后再实施组焊安装。通过不规则的连续多边形内腔来提高侧墙下方连接性能，在高速运行状态下减少车体底部的震动和由此产生的噪声。中空边梁薄壁型材板具有垂直于水平面的内板、以及外板，在内板和外板之间设置有多个连续的斜筋板，相邻的斜筋板将型材板内腔分割成若干个多边形。在中空边梁薄壁型材板相互连接的端部，设置有一对内外插接的插片。在中空边梁薄壁型材板与车体侧墙的连接部，设置有焊接坡口。在中空边梁薄壁型材板与设备舱裙板的连接部，设置有连接挂钩。
文档编号B61D17/04GK201472392SQ20092017005
公开日2010年5月19日 申请日期2009年8月11日 优先权日2009年8月11日
发明者丁叁叁, 卢衍祥, 宋波, 张曙光, 王军, 郝刚, 郭志成, 龚明 申请人:南车青岛四方机车车辆股份有限公司