專利名稱：地鐵牽引梁腹板一體成型加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
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(jié)構(gòu)，其中，牽引梁是地鐵車輛的一個重要的受力部件，其結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)強度，腹板需要采用一體式結(jié)構(gòu)，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(shè)備要求非常高，且制造成本高，所以目前在國內(nèi)沒有可以完成此類相關(guān)工藝的鋁合金模鍛廠家，這就影響了國內(nèi)地鐵車輛的生產(chǎn)及出口。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(jié)構(gòu)強度的地鐵牽引梁腹板一體成型加工方法。為實現(xiàn)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(cè)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(shè)計要求的腹板。在上述步驟2中，所述鋁板的加熱溫度為400°C -470°C，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(nèi)徑為RIOmm。在上述步驟3中，淬火加熱溫度為470 士 2°C，淬火保溫時間為80分鐘，轉(zhuǎn)移時間小于25s，室溫水進行冷卻，時效溫度為120士5°C，時效保溫時間為M小時，所述工件的熱處理在時效處理加熱爐內(nèi)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(shù)控銑床或加工中心。
綜上內(nèi)容，本發(fā)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(shè)計要求和強度要求的一體成型的腹板，對設(shè)備要求較低，不需要大型的鍛造設(shè)備，在滿足強度要求的前提下，可大幅度降低制造成本。


圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)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。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)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(jù)不同地鐵車型的設(shè)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 4000C _470°C之間，其優(yōu)選為470°C。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(cè)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(nèi)徑為RIOmm，該數(shù)值主要是根據(jù)板材厚度，考慮到應(yīng)力分步及成型難度確定的最小數(shù)值，折彎處的外側(cè)的半徑為R3mm，該數(shù)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(zhì)量，所以盡最大可能保持其呈直角的狀態(tài)。(3)熱處理因鋁板在加熱后，其材質(zhì)的內(nèi)部性能都會有所降低，其材質(zhì)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(zhì)內(nèi)部性能達到加熱成型前的狀態(tài)，需要對加熱成型后的工件1進行熱處理。熱處理過程包括工件淬火和時效處理。熱處理過程的工藝參數(shù)為淬火加熱溫度為470士2°C，淬火保溫時間為80分鐘， 轉(zhuǎn)移時間小于25s，室溫水進行冷卻，時效溫度為120士5°C，時效保溫時間為M小時。工件1的熱處理在時效處理加熱爐內(nèi)完成。表1中以40mm厚度的鋁板為例，列出鋁板熱處理前后的技術(shù)參數(shù)的對比。表 權(quán)利要求
1.一種地鐵牽引梁腹板一體成型加工方法，其特征在于包括如下步驟(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(cè)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(shè)計要求的腹板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵牽引梁腹板一體成型加工方法，其特征在于在上述步驟2中，所述鋁板的加熱溫度為400°C -470°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地鐵牽引梁腹板一體成型加工方法，其特征在于所述鋁板加熱為電爐加熱方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵牽引梁腹板一體成型加工方法，其特征在于在上述步驟2中，所述鋁板折彎后，其折彎處的內(nèi)徑為RIOmm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵牽引梁腹板一體成型加工方法，其特征在于在上述步驟3中，淬火加熱溫度為470士2°C，淬火保溫時間為80分鐘，轉(zhuǎn)移時間小于25s，室溫水進行冷卻，時效溫度為120士5°C，時效保溫時間為M小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地鐵牽引梁腹板一體成型加工方法，其特征在于在上述步驟3中，所述工件的熱處理在時效處理加熱爐內(nèi)完成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵牽引梁腹板一體成型加工方法，其特征在于所述鋁板的材料為A7N01P-T6。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的地鐵牽引梁腹板一體成型加工方法，其特征在于所述鋁板材料的厚度為40mm至60mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵牽引梁腹板一體成型加工方法，其特征在于在上述步驟4中，所述機械加工采用數(shù)控銑床或加工中心。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種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(cè)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(shè)計要求的腹板。該加工方法，工藝步驟簡單，對設(shè)備要求較低，不需要大型的鍛造設(shè)備，在滿足強度要求的前提下，可大幅度降低制造成本。
文檔編號B23P15/00GK102398141SQ20101028206
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者劉學之, 董正林, 郝彥荔 申請人:南車青島四方機車車輛股份有限公司