鐵道車輛構(gòu)造體用的曲面板、前頭車輛構(gòu)造體、及鐵道車輛構(gòu)造體用的曲面板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵道車輛構(gòu)造體用的曲面板、前頭車輛構(gòu)造體、及鐵道車輛構(gòu)造體用的曲面板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高速鐵道車輛的前頭車輛，成為立體的流線形狀，是以將前頭車輛構(gòu)造體的外板加工成規(guī)定的曲面形狀而形成的。前頭車輛構(gòu)造體的外板，有將金屬板借由手工作業(yè)等進(jìn)行彎曲加工而制作的情況，也有將金屬素材借由機(jī)械加工進(jìn)行切削而制作的情況。在借由彎曲加工制作外板的情況下，由于外板成為三次元曲面，因此在外板上不存在可成為基準(zhǔn)的平面，而難以管理在進(jìn)行將外板固定于車輛的骨架的作業(yè)時的安裝尺寸。另一方面，在借由機(jī)械加工制作外板的情況下，用于將金屬素材固定于機(jī)械加工機(jī)的平臺的加工基準(zhǔn)面，對于金屬素材是必需的，但由于外板成為三次元曲面，因此，加工基準(zhǔn)面，與在將外板安裝于車輛的骨架時必需的安裝基準(zhǔn)面通常不一致，而無法利用作為安裝基準(zhǔn)面。
[0003]在專利文獻(xiàn)I的曲面板的制作方法中，在經(jīng)沖壓成形的曲面板的外周部的規(guī)定部位形成點標(biāo)記(point mark)，在加工機(jī)的各起重器(jack)載置點標(biāo)記并將各起重器的高度調(diào)節(jié)成基準(zhǔn)高度，借由機(jī)械加工切削曲面板的一面而形成肋(rib)，進(jìn)一步地切削曲面板的另一面而將曲面板加工成規(guī)定的形狀及厚度，最后修整(trimming)曲面板的外周部。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特許第3717426號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]然而，在專利文獻(xiàn)I的情況下，曲面板不具安裝基準(zhǔn)面，且對于進(jìn)行往車輛骨架的安裝作業(yè)時的安裝尺寸管理必需熟練。此外，在機(jī)械加工時，必須調(diào)節(jié)各起重器的高度以將加工對象的曲面板定位于規(guī)定的姿勢，而需要起重器等的治具，并且也需要高度調(diào)節(jié)作業(yè)。進(jìn)一步地，由于在曲面板的外周部設(shè)置點標(biāo)記等而在最后修整外周部，因此將浪費被修整的部分的材料。
[0006]因此，本發(fā)明的目的在于使鐵道車輛構(gòu)造體用的曲面板往車輛的安裝變?nèi)菀?、無需用于機(jī)械加工的復(fù)雜的治具或調(diào)節(jié)作業(yè)，且也減少材料的浪費。
[0007]本發(fā)明的鐵道車輛構(gòu)造體用的曲面板具備:具有面向車外的外表面與面向車內(nèi)的內(nèi)表面的曲面形狀的板主體；以及從該板主體的內(nèi)表面朝向車內(nèi)側(cè)突出的多個增強(qiáng)肋；該多個增強(qiáng)肋的至少兩個具有作為對該板主體的外表面進(jìn)行機(jī)械加工時的基準(zhǔn)面并形成于同一平面上的加工基準(zhǔn)面；該多個增強(qiáng)肋的至少任一個具有作為安裝于車輛時的基準(zhǔn)面并與軌道方向、枕木方向及垂直方向的任一個正交的安裝基準(zhǔn)面。
[0008]此外，本發(fā)明的鐵道車輛構(gòu)造體用的曲面板的制造方法，是使用于鐵道車輛的前頭車輛的具有曲面形狀的外板的制造方法，具備:借由對金屬素材的上表面進(jìn)行機(jī)械加工，形成朝向上方突出的多個增強(qiáng)肋，在該多個增強(qiáng)肋的至少兩個上形成在同一平面上形成的加工基準(zhǔn)面，在該多個增強(qiáng)肋的至少任一個上形成作為安裝于車輛時的基準(zhǔn)面而與軌道方向、枕木方向及垂直方向的任一個正交的安裝基準(zhǔn)面的工序；將形成有該多個增強(qiáng)肋的該金屬素材以上下顛倒的方式反轉(zhuǎn)，將該加工基準(zhǔn)面設(shè)置于機(jī)械加工機(jī)的平臺的工序；以及對該加工基準(zhǔn)面已設(shè)置于該平臺的該金屬素材的上表面借由該機(jī)械加工機(jī)加工成曲面形狀而形成板主體的工序。
[0009]根據(jù)上述的構(gòu)成或方法，由于曲面板的多個增強(qiáng)肋的至少任一個具有安裝基準(zhǔn)面，因此能夠使將曲面板安裝于車輛骨架時的安裝尺寸管理變?nèi)菀?。此外，在對板主體的外表面進(jìn)行機(jī)械加工時，只要將增強(qiáng)肋的加工基準(zhǔn)面載置于機(jī)械加工機(jī)的平臺即可，因此也可無需復(fù)雜的治具或調(diào)節(jié)作業(yè)。進(jìn)一步地，由于加工基準(zhǔn)面及安裝基準(zhǔn)面設(shè)于增強(qiáng)肋，因此也可無需在最后進(jìn)行修整，且能夠減少材料的浪費或加工時間。此外，在構(gòu)件的外部設(shè)有加工基準(zhǔn)面或安裝基準(zhǔn)面的情況下，雖作為曲面板而將不使用的部分進(jìn)行修整的作業(yè)為必要，但根據(jù)上述的構(gòu)成或方法，由于加工基準(zhǔn)面、安裝基準(zhǔn)面均設(shè)于增強(qiáng)肋，因此相較于將其與增強(qiáng)肋各別地設(shè)置的情況，能夠簡化加工形狀、減少構(gòu)造上多余的部位，對于輕量化及省空間化也能所有幫助。
[0010]由以上的說明可知，根據(jù)本發(fā)明，能夠使鐵道車輛構(gòu)造體用的曲面板往車輛的安裝變?nèi)菀?、無需用于機(jī)械加工的復(fù)雜的治具或調(diào)節(jié)作業(yè)、減少材料的浪費、簡化加工形狀，且能有助于減少構(gòu)造上多余的部位而輕量化及省空間化。
【附圖說明】
[0011]圖1是示出根據(jù)實施形態(tài)的鐵道車輛的前頭車輛構(gòu)造體的立體圖；
圖2是從下方觀察圖1所示的前頭車輛構(gòu)造體用的曲面板的仰視圖；
圖3是從圖2的III箭視方向觀察的側(cè)視圖；
圖4中的(A)是圖2的IVa-1Va線剖面圖，(B)是圖2的IVb-1Vb線剖面圖，(C)是圖2的IVc-1Vc線剖面圖；
圖5中的(A)是圖2的Va-Va線剖面圖，(B)是圖2的Vb-Vb線剖面圖，(C)是圖2的Vc-Vc線剖面圖；
圖6是示出圖2所示的曲面板往骨架固定的狀態(tài)的要部剖面圖；
圖7是示出曲面板往骨架固定的狀態(tài)的變形例的要部剖面圖；
圖8 (A)?(D)是說明曲面板的制造順序的立體圖。
【具體實施方式】
[0012]以下，參照【附圖說明】實施形態(tài)。
[0013]圖1是示出實施形態(tài)的鐵道車輛I的前頭車輛構(gòu)造體2的立體圖。如圖1所示，前頭車輛構(gòu)造體2具備沿車身的輪廓構(gòu)成的格子狀的骨架3、及從車外側(cè)固定于該骨架3的外板4。外板4為具有立體的曲面的流線形狀，在其一部分的外表面呈現(xiàn)有彎曲線5，彎曲線5以隨著往前方漸漸地降低彎曲度而消失的形式造形。外板4在包含彎曲線5的前部的部分具有沿彎曲線5前后排列的3個曲面板6?8。曲面板6?8分別是以機(jī)械加工金屬素材而形成的，且外板4中曲面板6?8以外的主要部9是以彎曲加工金屬板而形成的。而且，在外板4的主要部9的一部分形成有開口 9a，在該開口 9a嵌入曲面板6?8并焊接于骨架3。一般而言，在彎曲加工的情況下，雖幾乎不浪費金屬材料而完成，但必需對復(fù)雜形狀的加工熟練。在機(jī)械加工的情況下，雖無需對加工熟練也可形成復(fù)雜的形狀，但會產(chǎn)生浪費經(jīng)切削出的金屬材料。在本實施形態(tài)的情況下，由于外板4的主要部9是彎曲加工而成，且對于形狀復(fù)雜的部分是使用經(jīng)機(jī)械加工而成的曲面板6?8，因此可減少金屬材料的浪費、且無需熟練便能實現(xiàn)復(fù)雜形狀的精度佳的加工。
[0014]圖2是從下方觀察圖1所示的前頭車輛構(gòu)造體2用的曲面板6?8的仰視圖。圖3是從圖2的III箭視方向觀察的側(cè)視圖。圖4 (A)是圖2的IVa-1Va線剖面圖，圖4 (B)是圖2的IVb-1Vb線剖面圖，圖4 (C)是圖2的IVc-1Vc線剖面圖。圖5 (A)是圖2的Va-Va線剖面圖，圖5 (B)是圖2的Vb-Vb線剖面圖，圖5 (C)是圖2的Vc-Vc線剖面圖。在圖2?圖5中，軌道方向(車輛長度方向)以X表示，枕木方向(車寬方向)以Y表示，垂直方向以Z表示。該XYZ的相互正交的三方向，是作為將曲面板6?8往骨架3安裝時的定位的基準(zhǔn)的方向。以下，個別地對曲面板6?8進(jìn)行說明。
[0015]曲面板6具備:具有面向車外的外表面Ila與面向車內(nèi)的內(nèi)表面Ilb的曲面形狀的板主體11 ;及從板主體11的內(nèi)表面Ilb朝向車內(nèi)側(cè)突出的多個增強(qiáng)肋12?17。在板主體11中增強(qiáng)肋12?17突出的部分呈曲面。增強(qiáng)肋12?17，以在正交的二方向(XY方向)延伸的形式配置。增強(qiáng)肋12、13，在俯視觀察下形成“ 3 ”字形狀?！?3 ”字狀的增強(qiáng)肋12、13，以開口相互地朝向相同方向的形式配置。在該增強(qiáng)肋12、13的開口側(cè)，在如覆蓋該開口那樣的區(qū)域以與增強(qiáng)肋12、13分離的形式形成有帶狀的增強(qiáng)肋14、15。S卩，帶狀的增強(qiáng)肋14、15，在俯視觀察下與“3”字狀的增強(qiáng)肋12、13以不形成閉環(huán)形狀的形式留有間隙。其它的帶狀的增強(qiáng)肋16、17，在板主體11的外周部分的規(guī)定部位形成于與增強(qiáng)肋14、15正交的方向。
[0016]在增強(qiáng)肋12?17的突出方向的梢端面，分別形成有以板主體11的外表面I Ia作為進(jìn)行機(jī)械加工時的基準(zhǔn)面而形成于同一平面99上的平坦的加工基準(zhǔn)面Al。在增強(qiáng)肋12、13、15?17的加工基準(zhǔn)面Al的規(guī)定部位，形成有用于在機(jī)械加工時定位且固定于平臺的定位固定孔19。在增強(qiáng)肋12、15的側(cè)面，形成有作為將曲面板6安裝于骨架3時的軌道方向的安裝尺寸的基準(zhǔn)面而與軌道方向正交的安裝基準(zhǔn)面XI。在增強(qiáng)肋12的其它的側(cè)面，形成有作為將曲面板6安裝于骨架3時的枕木方向的安裝尺寸的基準(zhǔn)面而與枕木方向正交的安裝基準(zhǔn)面Y1。在增強(qiáng)肋12的突出方向的梢端面的一部分，形成有作為將曲面板6安裝于骨架3時的垂直方向的安裝尺寸的基準(zhǔn)面而與垂直方向正交的安裝基準(zhǔn)面Zl。該安裝基準(zhǔn)面X1、YU Z1，雖與加工基準(zhǔn)面Al為不同的面，但形成于具有加工基準(zhǔn)面Al的增強(qiáng)肋12、15。此外，安裝基準(zhǔn)面Z1，相對于與增強(qiáng)肋12的突出方向正交的方向傾斜。即，安裝基準(zhǔn)面Zl與加工基準(zhǔn)面Al的面的朝向不同。
[0017]曲面板7具備:具有面向車外的外表面30a與面向車內(nèi)的內(nèi)表面30b的曲面形狀的板主體30 ;從板主體30的內(nèi)表面30b朝向車內(nèi)側(cè)突出的多個增強(qiáng)肋31?36。板主體30中增強(qiáng)肋31?36突出的部分呈現(xiàn)曲面。增強(qiáng)肋31?36，以在正交的二方向(XY方向)延伸的形式配置。增強(qiáng)肋31、32，在俯視觀察下形成“3”字形狀。“3”字狀的增強(qiáng)肋31、32，以開口相互地相對向的方向配置。在該增強(qiáng)肋31、32的開口側(cè)，在覆蓋該開口那樣的區(qū)域以與增強(qiáng)肋31、32分離的形式形成有帶狀的增強(qiáng)肋33、34。其它的帶狀的增強(qiáng)肋35、36，在板主體30的外周部分的規(guī)定部位形成于與增強(qiáng)肋33、34平行的方向。
[0018]在增強(qiáng)肋31?36的突出方向的梢端面，分別形成有以板主體30的外表面30a作為進(jìn)行機(jī)械加工時的基準(zhǔn)面而形成于同一平面99上的平坦的加工基準(zhǔn)面A2。在增強(qiáng)肋31?36的加工基準(zhǔn)面A2的規(guī)定部位，形成有用于在機(jī)械加工時定位于平臺的定位孔38。在增強(qiáng)肋31、36的側(cè)面，形成有作為將曲面板7安裝于骨架3時的軌道方向的安裝尺寸的基準(zhǔn)面而與軌道方向正交的安裝基準(zhǔn)面X2。在增強(qiáng)肋31的其它的側(cè)面，形成有作為將曲面板7安裝于骨架3時的枕木方向的安裝尺寸的基準(zhǔn)面而與枕木方向正交的安裝基準(zhǔn)面Y2。在增強(qiáng)肋31的突出方向