[发明专利]一种轨道交通碳纤维复合材料车下外罩和制造方法

说明书

本发明涉及一种轨道交通碳纤维复合材料车下外罩和制造方法，下外罩结构包括：外罩主件、金属预埋件、外罩副件、3K外观织物，金属预埋件预埋在外罩主件内；外罩主件和外罩副件均采用碳纤维材料一体成型，外罩主件和外罩副件二者通过粘接成一体，粘接成一体后的整个外表面再粘接3K外观织物。车下外罩是由碳纤维复合材料通过热压罐外固化成型，机械加工外形组合而成的轨道交通外观装饰组件。本发明适用范围广、结构简单、制造简易和实施简单、同时具有轻量化的效果并实现具有碳纤维布纹理的外观一致等特点，保证了功能性要求的同时也大大降低制造成本及制造周期。

技术领域

本发明涉及一种车下外罩结构及制造方法，具体涉及一种适用范围广、结构简单、制造简易和实施简单的轨道交通碳纤维复合材料车下外罩和制造方法。

背景技术

随着世界各国经济贸易往来日渐频繁和城镇化水平逐步提高，高速铁路已进入新一轮快速发展期，为旅客提供更安全、更快捷、更舒适、更环保的运输服务是列车设计的永恒主题。世界轨道交通装备正面临新挑战是如何实现轻量化，降低轮轨磨耗和运动阻力，降低维护成本；功能集成、简化制造、减少用材，降低成本；满足防腐、阻燃、隔音、隔热减振要求；满足高强度、高刚度、高模量、可靠性、寿命保证、抗冲击、高吸能等要求，实现耐碰撞、可回收利用以及降低全寿命运营成本。客运车辆对新材料及其复合结构件提出了新要求。

在传统材料已经难以满足轻量化高性能要求的当代社会，具有轻质高强特性的复合材料已经成为铁路系统和高速列车研究开发的重点，特别是国外复合材料已在轨道交通中成功应用。其中最引人瞩目的当属碳纤维复合材料。其在航空、航天、民用航空、船舶、海洋工程、风力发电等行业技术已成熟；复合材料的应用已解决金属材料的疲劳、耐腐蚀、质量重等特性。

国内逐渐自主研发高速列车，从目前国际环境出发，希望提高列车结构稳定性、轻量化、耐腐蚀、抗疲劳等综合方面。碳纤维复合材料已成为其首选材料。而为了更有效安全考虑，先从外到内逐步研发，现从车下外罩碳纤维复合材料应用开始，希望在高速列车上逐步实现轻量化。而碳纤维复合成材料车下外罩为整车装饰件之一，其制造工艺、质量和成本关乎到将来碳纤维复合材料是否可以成功批量化应用到高速列车中重要一环。碳纤维车下外罩作为结构简单、安装简易、成本低、重量轻的优点对整车装配效率、成本等控制方面是责无旁贷。但目前使用的车下外罩为金属件存在种类多、场地要求高、搬运困难，且制作效率相对较低成本过高的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种适用范围广、结构简单、制造简易和实施简单的轨道交通碳纤维复合材料车下外罩和制造方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种轨道交通碳纤维复合材料车下外罩，所述轨道交通碳纤维车下外罩结构包括：外罩主件、金属预埋件、外罩副件、3K外观织物，金属预埋件预埋在外罩主件内；所述外罩主件和外罩副件均采用碳纤维材料一体成型，所述外罩主件和外罩副件二者通过粘接成一体，粘接成一体后的整个外表面再粘接3K外观织物。

在本发明的具体实施例子中，外罩主件在金属预埋件放置的部位设置有沉孔，沉孔中心为拉铆螺母进入的螺母孔，拉铆螺母穿过沉孔，端部进入螺母孔内。

在本发明的具体实施例子中，法兰衬套通过固定装置安装在外罩副件上。

在本发明的具体实施例子中，固定装置为螺栓或螺钉。

在本发明的具体实施例子中，螺栓的头部和法兰衬套之间安装有防松垫片。

在本发明的具体实施例子中，防松垫片的厚度范围为：1-3mm。

在本发明的具体实施例子中，螺栓或螺钉为六角沉头螺栓或六角沉头螺钉。

在本发明的具体实施例子中，金属预埋件为包裹有片胶的金属预埋件。

一种轨道交通碳纤维复合材料车下外罩的制造方法，制造方法包括以下步骤：