[发明专利]轨道车辆端墙及其加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于轨道车辆的选用不锈钢材料的端墙及其加工方法，属于轨道交通技术领域。

背景技术

随着国内城市轨道交通的迅速普及与车辆行驶速度的大幅提升，对于构成车体主要部件的端墙提出了更高的设计和使用要求。

近期在轨道车辆上开始选用不锈钢材料，由不锈钢材质构成的车体具有强度较高、车体自重较轻与耐腐蚀性好的特点。为相应地提高车辆行驶的舒适性、安全性与经济性要求，针对不锈钢车体结构与焊接工艺的研究也就愈发地迫切。

轨道车辆的车体大致是由底架、侧墙、端墙和车顶组成等框架部件，端墙作为车体的一个重要部件，是承载车辆间贯通通道的稳定性与安全性地关键部件。而且，端墙框架是将底架、侧墙与车顶连接成一个整体承载件的核心，因此对于表面加工的平整度和刚度有着较高的技术规范。

现有应用不锈钢材料的车体端墙，加工后的外观效果难以保证，主要原因是现有焊接技术的制约。不锈钢端墙连接固定后无需涂装，如何在保证结构刚度和强度的前提下，提高端墙外观加工的视觉效果，一直是困扰现有端墙结构设计与加工工艺的技术难点。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的轨道车辆端墙及其加工方法，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而在主要框架部件之间采用搭接组合激光焊焊接的连接固定方式，能够满足不锈钢材料加工对于外观效果的要求，同时显著地提高端墙整体结构的强度和刚度。

另一发明目的是，简化整个端墙结构以减轻其自量，从而满足车体轻量化设计的要求。

发明目的还在于，外板等主要部件采用一次冲压成型工艺，利用其带有鼓筋的外表面结构以满足多个部件之间的搭接，从而达到连接部件之间表面贴合度较高，激光焊接质量较好，变形较小的特点。

为实现上述发明目的，所述的轨道车辆端墙加工方法主要是：

由端墙外板、门立柱、端角柱、顶部弯梁、门上横梁和门槛连接而组成端墙的骨架结构。

与现有技术的区别之处在于，将所述的端墙外板，分别与门立柱、端角柱、顶部弯梁、门上横梁进行激光焊焊接固定；

其中，端墙外板由左右墙板与上墙板先行搭接、再进行激光焊焊接固定。

如上述基本方案，由端角柱、顶部弯梁、门立柱、门上横梁和门槛等部件连接而组的端墙是一个整体式的闭环结构，因此其具有显著的整体强度和刚度特点。

针对上述端墙骨架结构的激光焊焊接固定，部件之间连接点的平整度较高、热吸收量少而体现变形较小的优点。

同时上述端墙骨架结构的焊接固定方式，工艺过程较为简单、易于实现模块化设计与生产。

为了兼顾做为整体承载部件的端墙外板的密封性与焊接后表面外观效果，进一步地改进措施是，可将上墙板的边缘经冷压成型加工为压型台阶，左右墙板通过压型台阶与上墙板先行搭接、再进行激光焊焊接固定。

上墙板与左右墙板通过压型台阶搭接后，以激光焊进行连接既能够保证墙板之间的密封连接性能，同时由于激光焊接的热源集中而热影响区域较小，因此焊接变形程序就极小，能够整体上保证无涂装车体的外观美观度。

围绕门立柱的焊接改进方案是，门立柱底部与车体底架经电弧焊焊接固定，门立柱的顶部与顶部弯梁、门上横梁之间均进行激光焊焊接固定。

为提高门立柱与相邻部件之间的连接与焊接固定，可沿门立柱侧部断面开设有用于搭接的内凹槽，端墙外板、顶部弯梁、门上横梁分别搭接于对应的内凹槽，从而实现与门立柱的先行搭接、再进行激光焊焊接固定。

利用上述围绕门立柱的焊接方案，能够基本上组成一个框架的闭环结构，因此整体的强度和刚度较高。

采用与上述方案相同的提高强度和刚度的考虑，所述的端角柱的底部与门立柱的底部之间，通过连接板进行激光焊焊接固定。

所述的门上横梁与端角柱的连接端进行激光焊焊接固定。

两侧的门立柱的底部之间，通过门槛进行激光焊焊接固定。

综合上述激光焊连接固定的技术要点，所述的端墙加工方法主要具有以下加工操作步骤：

将左右墙板和上墙板先行搭接、再进行激光焊焊接固定成端墙外板；

端墙外板分别与顶部横梁、门上横梁先行搭接、再进行激光焊焊接固定；

端墙外板分别与门立柱和端角柱先行搭接、再进行激光焊焊接固定，同时将门立柱、端角柱与门上横梁先行搭接、再进行激光焊焊接固定，将门立柱与顶部横梁先行搭接、再进行激光焊焊接固定；

在处于同侧的端角柱的底部与门立柱的底部，通过连接板进行激光焊焊接固定；

两侧的门立柱的底部之间，通过门槛进行激光焊焊接固定。