一种车下轻质底盖板及其焊接方法与流程

本发明属于轨道车辆机械设计领域，具体涉及一种车下轻质底盖板及其焊接方法。

背景技术：

随着近几年高速列车的发展，列车从主要追求速度转向节能、高效、可靠、舒适等综合性能的发展。

底盖板位于车下设备舱底部，与裙板、两个端部隔板组成一个密闭的设备舱，将安装在车下设备封闭在舱内，起到保护设备及降低运行阻力，提高列车空气动力学性能，更好降低车内噪因的作用。底盖板结构设计的安全性、可靠性对整车安全运行至关重要。

构成底架设备舱的底盖板通常选用铝板和铝型材铆接结构，现场维护发现有个别铆钉丢失，分析原因为其一阶模态频率较低，与车辆部分激励频率较接近，疲劳载荷加大，导致个别铆钉疲劳断裂。为满足高速列车运行安全、舒适、可靠的要求，对底盖板结构进行优化。

因此，现有技术有待进一步提高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种车下轻质底盖板，选用铝型材焊成铝型材框架，铝合金板搭接在铝型材框架内进行电阻点焊，铝型材加强筋搭接到铝合金板上进行电阻点焊，最后组成一个整体框架结构的车下底盖板，旨在控制并减小底盖板的材料成本、实现轻量化设计，满足底盖板结构强度；本发明的另一目的是提供一种车下底盖板的焊接方法，提高铝型材与铝合金板的焊接质量，降低焊接后的变形，实现良好的外观效果。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种车下底盖板，包括车下底盖板本体，所述车下底盖板本体包括铝合金底板及铝型材框架，所述铝型材框架由第一铝型材与第二铝型材焊接而成，所述铝合金底板上设置铝型材加强筋，所述铝型材框架和铝合金底板厚度均为3mm，所述铝型材加强筋厚度为2mm；

基于上述车下轻质底盖板结构，本发明还提供了一种车下轻质底盖板的焊接方法，具体包括如下步骤：

(a)将第一铝型材和第二铝型材焊接接口面周圈双面进行打磨；将铝合金底板双面焊接处打磨；将铝型材加强筋双面焊接处打磨；去除氧化膜、油脂、灰尘、锈蚀、涂料和其他污垢；为缩短打磨工时，在电阻点焊区域划线，仅需在此焊接区域打磨即可保证焊接质量，同时打磨后6小时内必须完成电阻点焊工序，否则需要重新打磨去除氧化膜。

(b)将第一铝型材和第二铝型材放在工装上进行夹紧固定，通过导轮滑动来调整适应车下底板尺寸，简单快速固定第一铝型材、第二铝型材间的相对位置；

(c)将第一铝型材和第二铝型材进行对接焊及角焊接；

(d)将铝合金底板搭接在铝型材框架内，并使用夹具压紧，在四周进行角点焊以固定相互之间的位置；将铝合金底板和铝型材框架重叠的一侧面，由中间位置向两侧端分别进行电阻点焊，并且点固间距等分，并在铝合金底板上划定位线，焊点直径≥9mm，最小边缘距离≥15mm，焊点间距≥50mm；

(e)将铝型材加强筋搭接在步骤(d)铝板表面，并使用夹具压紧，在铝型材加强筋端头两侧进行角点焊，以及在铝型材加强筋两侧进行角点焊，以固定相互之间的位置，然后将铝型材加强筋和铝合金底板重叠的两侧面进行交叉线路的电阻点焊，由中间位置向两侧端分别进行，点固间距根据底盖板受力情况进行区域性等分及整体上的不等分进行电阻点焊，并在铝合金底板上划定位线，焊点直径7mm，最小边缘距离≥15mm，焊点间距≥50mm；电阻点焊完成后，将铝型材加强筋端头与铝型材框架进行角焊。

(f)清除所有定位用角点焊。

本发明的有益效果是：

1.本发明采用3+3、3+2的铝合金板与铝型材结构进行焊接加工，能够满足高速列车底架设备舱的强度和刚度要求，最大化实现设备舱轻量化设计。

2.本发明采用搭接焊接结构，大大提高其底盖板运行安全可靠性。

3.本发明提供一种车下底盖板的焊接方法，首次应用在高速动车组上，即铝型材与铝合金板电阻点焊结构，铝合金板和铝型材焊接质量较高，有效地防止焊接加工后的变形，底盖板外观效果较佳。

附图说明

图1是所述车下底盖板结构示意图；

图2是图1的a-a向剖面示意图；

图3是图1的b-b向剖面示意图；

图4是图3的c-c向剖面示意图；

图5是所述的铝型材框架结构示意图；

图6是图5的e-e向剖面示意图；

图7是图5的d向示意图；

图8是所述的铝型材框架与铝合金底板焊接示意图；

图9是图8的f-f向剖面示意图；

图10是车下底盖板焊接示意图；

图11是图10的g向示意图；

图12是所述铝型材框架与铝合金底板的搭接结构示意图。

其中：1-第一铝型材、2-第二铝型材、3-铝合金底板、4-铝型材加强筋、5-电阻点焊、6-对接焊接、7-角焊接。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。

如图1-12所示，一种车下底盖板，包括车下底盖板本体，所述车下底盖板本体包括铝合金底板3及铝盖板框架，所述铝盖板框架设置为铝型材框架，所述铝型材框架由第一铝型材1与第二铝型材2焊接而成，所述铝合金底板3上设置铝型材加强筋，所述铝型材框架和铝合金底板3厚度均为3mm，所述铝型材加强筋4厚度为2mm；

基于上述车下轻质底盖板结构，本发明还提供了一种车下轻质底盖板的焊接方法，具体包括如下步骤：

(a)将第一铝型材1和第二铝型材2焊接接口面周圈双面进行打磨；将铝合金底板3双面焊接处打磨；将铝型材加强筋4双面焊接处打磨；去除氧化膜、油脂、灰尘、锈蚀、涂料和其他污垢；为缩短打磨工时，在电阻点焊区域划线，仅需在此焊接区域打磨即可保证焊接质量，同时打磨后6小时内必须完成电阻点焊工序，否则需要重新打磨去除氧化膜。

(b)将第一铝型材1和第二铝型材2放在工装上进行夹紧固定，通过导轮滑动来调整适应车下底板尺寸，简单快速固定第一铝型材1、第二铝型材2间的相对位置；

(c)将第一铝型材1和第二铝型材2进行对接焊及角焊接；

(d)将铝合金底板3搭接在铝型材框架内，并使用夹具压紧，在四周进行角点焊以固定相互之间的位置；将铝合金底板3和铝型材框架重叠的一侧面，由中间位置向两侧端分别进行电阻点焊，并且点固间距等分，并在铝合金底板3上划定位线，焊点直径≥9mm，最小边缘距离≥15mm，焊点间距≥50mm；

(e)将铝型材加强筋4搭接在步骤(d)铝板表面，并使用夹具压紧，在铝型材加强筋4端头两侧进行角点焊，以及在铝型材加强筋4两侧进行角点焊，以固定相互之间的位置，然后将铝型材加强筋4和铝合金底板3重叠的两侧面进行交叉线路的电阻点焊，由中间位置向两侧端分别进行，点固间距根据铝合金底板3受力情况进行区域性等分及整体上的不等分进行电阻点焊，并在铝合金底板上划定位线，焊点直径7mm，最小边缘距离≥15mm，焊点间距≥50mm；电阻点焊完成后，将铝型材加强筋端头与铝型材框架进行角焊。

(f)清除所有定位用角点焊。

具体的，基于上述车下轻质底盖板结构，实现了一种新型焊接加工方法，即不同材料铝型材与铝板电阻点焊搭接结构，铝型材组焊成一铝型材框架，铝合金底板3搭接到铝型材框架内，通过电阻点焊将铝型材与铝合金底板3焊接。铝合金底板3与铝型材框架、铝型材加强筋4与铝合金底板3之间两两搭接结构；铝合金底板3与铝型材、铝型材加强筋4按照结构工艺顺序进行焊接，从而在达到底盖板应有强度和刚度的前提下，满足高速列车运行安全、舒适、可靠性的要求。

以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。