CN113478860A - 一种复合材料列车车身结构及其成型方法 - Google Patents

一种复合材料列车车身结构及其成型方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113478860A
CN113478860A CN202110564349.8A CN202110564349A CN113478860A CN 113478860 A CN113478860 A CN 113478860A CN 202110564349 A CN202110564349 A CN 202110564349A CN 113478860 A CN113478860 A CN 113478860A
Authority
CN
China
Prior art keywords
length direction
roof
prepreg
vehicle body
support frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110564349.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113478860B (zh
Inventor
谈昆伦
季小强
沈俊烨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou Hongfa Zongheng Advanced Material Technology Co Ltd
Original Assignee
Changzhou Hongfa Zongheng Advanced Material Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Hongfa Zongheng Advanced Material Technology Co Ltd filed Critical Changzhou Hongfa Zongheng Advanced Material Technology Co Ltd
Priority to CN202110564349.8A priority Critical patent/CN113478860B/zh
Publication of CN113478860A publication Critical patent/CN113478860A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113478860B publication Critical patent/CN113478860B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/54Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/54Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/543Fixing the position or configuration of fibrous reinforcements before or during moulding
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明涉及轨道交通技术领域,尤其涉及一种复合材料列车车身结构及其成型方法,包括车顶和侧墙,在车身内侧还设置有连接板将车顶和侧墙紧固连接,车顶和侧墙且均采用复合材料一体成型;车顶包括第一外蒙皮和第一支撑架,侧墙包括第二外蒙皮、第二支撑架和上边梁,第一支撑架和第二支撑架沿车身长度方向分别铺设在第一外蒙皮和第二外蒙皮的内侧,连接板分别与第一支撑架和第二支撑架固定连接。复材车身包括一车顶和两侧墙三大模块,降低了车身结构的复杂性,同时降低了生产和总装所需要的工作量,随着复材的发展,能够进一步降低车身的总成成本。复材车身具有耐疲劳、耐腐蚀等特性,能够降低维护和修理的成本;车身轻量化,提高了运营能力。

Description

一种复合材料列车车身结构及其成型方法
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域,尤其涉及一种复合材料列车车身结构及其成型方法。
背景技术
目前,列车车体大多数采用铝合金材料,列车底座为钢制底架,铝合金车身和钢制底架通过铆接连接,金属车体存在易腐蚀、不利于轻量化等问题。复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀性、耐疲劳等特点,例如碳纤维增强复合材料,其强度、刚度明显优于现有轨道列车上使用的铝合金材料。
但是在国内轨道列车上应用复合材料还很少,只有在车体内饰、导流罩和裙板等零部件上有少许应用。复合材料的应用将是轻量化高性能轨道列车整车车体研制的一个重要发展趋势,同样也是列车轻量化的重要途径之一,同时也对列车的安全提速起着深远意义。
鉴于上述问题的存在,本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识,积极加以研究创新,以期创设一种复合材料列车车身结构及其成型方法,使其更具有实用性。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种复合材料列车车身结构及其成型方法。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种复合材料列车车身结构,包括车顶和对称设置在所述车顶两侧的侧墙,在车身内侧还设置有连接板将所述车顶和所述侧墙紧固连接,所述车顶和所述侧墙沿车身长度方向设置,且均采用复合材料一体成型;
所述车顶包括第一外蒙皮和第一支撑架,所述侧墙包括第二外蒙皮、第二支撑架和上边梁,所述第一支撑架和所述第二支撑架沿车身长度方向分别铺设在所述第一外蒙皮和所述第二外蒙皮的内侧,所述上边梁沿车身长度方向设置在所述侧墙靠近所述车顶的一侧,所述连接板分别与所述第一支撑架和所述第二支撑架固定连接。
进一步地,所述第一支撑架和所述第二支撑架均包括纵梁和加强筋,所述纵梁设置有多个且均沿车身长度方向设置,所述加强筋设置有多个且均垂直于车身长度方向设置在相邻的两所述纵梁之间;
所述第一支撑架还包括第一横梁,所述第二支撑架还包括第二横梁和第三横梁,所述第一横梁、所述第二横梁和所述第三横梁均设置有多个,且均沿垂直于车身长度方向设置。
进一步地,所述纵梁、所述加强筋和所述上边梁均采用复合材料拉挤成型。
进一步地,所述第一横梁从所述车顶的一侧长边延伸至另一侧长边,所述第二横梁从所述侧墙远离所述车顶一侧的长边处延伸至所述上边梁靠近所述第二支撑架的一侧,所述第三横梁从所述侧墙远离所述车顶的一侧长边处延伸至所述上边梁靠近所述车顶的一侧。
进一步地,所述连接板设置为弯折板,所述连接板的两端分别与所述第一横梁和所述第三横梁固定连接。
进一步地,所述第一横梁包括第一内蒙皮和多个第一预埋快,所述第二横梁包括第二内蒙皮和多个第二预埋快,所述第三横梁包括第三内蒙皮和多个第三预埋快;
多个所述第一预埋快、所述第二预埋快和所述第三预埋快均沿垂直于车身长度方向设置,所述第一内蒙皮将多个所述第一预埋快包覆在所述第一外蒙皮内侧,所述第二内蒙皮和所述第三内蒙皮分别将所述第二预埋快和所述第三预埋快包覆在所述第二外蒙皮内侧。
进一步地,靠近所述车顶两侧长边的两所述纵梁上包覆有第四内蒙皮,在所述第一横梁长度方向的两端处设置有第五内蒙皮,且所述第五内蒙皮设置在所述第一内蒙皮和所述第四内蒙皮上;
靠近所述侧墙两长边的两所述纵梁上包覆有第六内蒙皮,所述第二外蒙皮靠近所述车顶的一边向内侧翻边并将所述上边梁包覆。
一种复合材料列车车身的成型方法,应用于上述车身结构,其中,车顶通过第一外蒙皮和第一支撑架热固成型,侧墙通过第二外蒙皮与上边梁和第二支撑架热固成型,第一支撑架和第二支撑架之间通过连接板紧固连接,第一外蒙皮与第二外蒙皮的连接处通过铆钉固定连接。
进一步地,车顶一体成型包括如下步骤:
S11:沿车身长度方向铺设多层第一预浸料,用于形成第一外蒙皮;
S12:在第一预浸料上层铺设多个纵梁,且多个纵梁均沿车身长度方向设置;
S13:在靠近第一预浸料两侧长边的两个纵梁上沿其长度方向铺设第二预浸料,用于形成第四内蒙皮;
S14:在相邻的两纵梁之间设置第一预埋块,并沿垂直于车身长度方向设置多个,沿垂直于车身长度方向在多个第一预埋块上铺设第三预浸料,用于形成第一内蒙皮;
S15:按照步骤S14沿车身长度方向设置多个;
S16:在第二预浸料和第三预浸料的连接处铺设第四预浸料,用于形成第五内蒙皮;
S17:在第一预浸料上层相邻的两纵梁之间设置加强筋,并沿车身长度方向和垂直于车身长度方向两个方向设置多个;
S18:将上述预成型件放入模具中热固成型。
进一步地,侧墙一体成型包括如下步骤:
S21:沿车身长度方向铺设多层第五预浸料,用于形成第二外蒙皮;
S22:在第五预浸料上层设置多个纵梁,且多个纵梁均沿车身长度方向设置;
S23:在第五预浸料上层一侧长边处沿车身长度方向设置上边梁,多层第五预浸料朝向上边梁翻边并将上边梁包覆;
S24:在靠近第五预浸料两侧长边的两个纵梁上沿其长度方向铺设第六预浸料,用于形成第六内蒙皮;
S25:在第五预浸料上层沿垂直于车身长度方向设置多个第二预埋快,多个第二预埋快从第五预浸料远离上边梁一侧的长边处延伸至上边梁靠近纵梁一边,沿垂直于车身长度方向在多个第二预埋块上铺设第七预浸料,用于形成第二内蒙皮;
S26:在第五预浸料上层沿垂直于车身长度方向设置多个第三预埋快,多个第三预埋快从第五预浸料远离上边梁一侧的长边处延伸至上边梁远离纵梁一边,沿垂直于车身长度方向在多个第三预埋块上铺设第八预浸料,用于形成第三内蒙皮;
S27:按照步骤S25和步骤S26沿车身长度方向进行多次;
S28:在第五预浸料上层相邻的两纵梁之间设置加强筋,并沿车身长度方向和垂直于车身长度方向两个方向设置多个;
S29:将上述预成型件放入模具中热固成型。
本发明的有益效果为:
车身采用模块化设计,包括车顶和两个侧墙三部分,降低了车身结构的复杂性;
车顶和侧墙均采用复合材料一体成型,降低了生产以及总装所需要的工作量,随着复合材料的发展和工艺的进步,使得车身的总体成本进一步降低;
复合材料车身具有耐疲劳、耐腐蚀等特性,能够降低维护和修理的成本;
复合材料车身整理相比金属车身重量大大减轻,提高了运营能力,减少了能耗,总寿命周期成本得到了降低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中复合材料列车车身结构示意图;
图2为本发明实施例中复合材料列车车身主视图;
图3为本发明实施例中复合材料列车车身结构爆炸图;
图4为本发明实施例中复合材料列车车身的结构示意图;
图5为图4中A处的局部结构示意图;
图6为本发明实施例中车顶的结构示意图;
图7为本发明实施例中车顶结构放大图;
图8为图6中B处局部结构示意图;
图9为本发明实施例中侧墙的结构示意图;
图10为本发明实施例中侧墙结构放大图;
图11为图9中C处局部结构示意图。
附图标记:1、车顶;11、第一外蒙皮;12、第一支撑架;121、第一横梁;122、第一内蒙皮;123、第一预埋快;124、纵梁;125、加强筋;126、第四内蒙皮;127、第五内蒙皮;2、侧墙;21、第二外蒙皮;22、第二支撑架;221、第二横梁;222、第二内蒙皮;223、第二预埋快;224、第三横梁;225、第三内蒙皮;226、第三预埋快;227、第六内蒙皮;23、上边梁;3、连接板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1至图11所示的一种复合材料列车车身结构,包括车顶1和对称设置在车顶1两侧的侧墙2,在车身内侧还设置有连接板3将车顶1和侧墙2紧固连接,车顶1和侧墙2沿车身长度方向设置,且均采用复合材料一体成型;车顶1包括第一外蒙皮11和第一支撑架12,侧墙2包括第二外蒙皮21、第二支撑架22和上边梁23,第一支撑架12和第二支撑架22沿车身长度方向分别铺设在第一外蒙皮11和第二外蒙皮21的内侧,上边梁23沿车身长度方向设置在侧墙2靠近车顶1的一侧,连接板3分别与第一支撑架12和第二支撑架22固定连接。
在本发明中,如图1至图3所示,复合材料列车车身包括一个车顶1和两个侧墙2三大模块,车顶1和侧墙2均采用复合材料一体成型,降低了车身结构的复杂性,同时降低了生产和总装所需要的工作量,随着复合材料的发展和工艺的进步,能够进一步降低车身的总成成本。复合材料车身具有耐疲劳、耐腐蚀等特性,能够降低维护和修理的成本;复合材料车身整理相比金属车身重量大大减轻,提高了运营能力,减少了能耗,总寿命周期成本得到了降低。
车顶1和侧墙2均通过外蒙皮和支撑架热固成型,具体的,第一支撑架12和第二支撑架22均包括纵梁124和加强筋125,纵梁124设置有多个且均沿车身长度方向设置,加强筋125设置有多个且均垂直于车身长度方向设置在相邻的两纵梁124之间;第一支撑架12还包括第一横梁121,第二支撑架22还包括第二横梁221和第三横梁224,第一横梁121、第二横梁221和第三横梁224均设置有多个,且均沿垂直于车身长度方向设置。
进一步地,第一支撑架12和第二支撑架22中,纵梁124、加强筋125和上边梁23均采用复合材料拉挤成型,第一外蒙皮11和第二外蒙皮21均通过多层预浸料热固成型。
在本发明中,如图7和图8所示,第一横梁121从车顶1的一侧长边延伸至另一侧长边,如图10和图11所示,第二横梁221从侧墙2远离车顶1一侧的长边处延伸至上边梁23靠近第二支撑架22的一侧,第三横梁224从侧墙2远离车顶1的一侧长边处延伸至上边梁23靠近车顶1的一侧。
在具体实施过程中,当车顶1和侧墙2拼接过程中,第三横梁224靠近车顶1的一端与第一横梁121的两端相接触,通过设置在车身内侧的连接板3将第一横梁121和第三横梁224固定连接。具体的,如图2所示,连接板3设置为弯折板,连接板3的两端分别与第一横梁121和第三横梁224固定连接。
作为本发明的优选实施例,如图4和图5所示,位于侧墙2上方的上边梁23设置为复合材料拉挤结构,具体的,上边梁23包括沿其长度方向设置的多个腔体,且在上边梁23外表面靠近车顶1的一侧设置有台阶用于搭接车顶1两侧的第二外蒙皮21,再通过铆钉将搭接处固定连接,具体的,铆钉将包覆上边梁23的第二外蒙皮21和车顶1的第一外蒙皮11固定连接。
在车顶1和两侧侧墙2的紧固连接中,通过铆钉将连接处的第一外蒙皮11和第二外蒙皮21固定连接,还通过连接板3将位于车顶1和侧墙2内侧的第一横梁121和第三横梁224固定连接,使车顶1和两侧侧墙2三大模块共同形成车身整体。
作为本发明的优选实施例,第一横梁121包括第一内蒙皮122和多个第一预埋快123,第二横梁221包括第二内蒙皮222和多个第二预埋快223,第三横梁224包括第三内蒙皮225和多个第三预埋快226;多个第一预埋快123、第二预埋快223和第三预埋快226均沿垂直于车身长度方向设置,第一内蒙皮122将多个第一预埋快123包覆在第一外蒙皮11内侧,第二内蒙皮222和第三内蒙皮225分别将第二预埋快223和第三预埋快226包覆在第二外蒙皮21内侧。
进一步地,沿垂直于车身长度方向设置的第一横梁121、第二横梁221和第三横梁224间断设置,具体的,在第一横梁121,第二横梁221和第三横梁224的成型过程中,先通过在相邻的两纵梁124之间设置预埋快,再在预埋快上铺设预浸料,最终通过模具将预埋快上预浸料热压包覆在预埋快上,最终形成第一横梁121、第二横梁221和第三横梁224。
作为本发明的优选实施例,靠近车顶1两侧长边的两纵梁124上包覆有第四内蒙皮126,在第一横梁121长度方向的两端处设置有第五内蒙皮127,且第五内蒙皮127设置在第一内蒙皮122和第四内蒙皮126上;靠近侧墙2两长边的两纵梁124上包覆有第六内蒙皮227,第二外蒙皮21靠近车顶1的一边向内侧翻边并将上边梁23包覆。
在具体实施过程中,连接板3的两端分别与第一横梁121和第三横梁224紧固连接,具体的,通过铆钉将连接板3的两端分别固定在第一横梁121和第三横梁224的端部,在第一横梁121和第三横梁224相连处的蒙皮上还设置有第五内蒙皮127,用于连接板3的安装过程中固定铆钉。
上边梁23由第二外蒙皮21包覆,在上边梁23外表面靠近车顶1的一侧设置有台阶用于搭接车顶1两侧的第二外蒙皮21,通过铆钉将第一外蒙皮11和第二外蒙皮21搭接处固定连接,实现车顶1和两侧侧墙2的固定连接。
在本发明中,还公开了一种复合材料列车车身的成型方法,具体的,车顶1通过第一外蒙皮11和第一支撑架12热固成型,侧墙2通过第二外蒙皮21与上边梁23和第二支撑架22热固成型,第一支撑架12和第二支撑架22之间通过连接板3紧固连接,第一外蒙皮11与第二外蒙皮21的连接处通过铆钉固定连接。
进一步地,车顶1一体成型包括如下步骤:
S11:沿车身长度方向铺设多层第一预浸料,用于形成第一外蒙皮11;S12:在第一预浸料上层铺设多个纵梁124,且多个纵梁124均沿车身长度方向设置;S13:在靠近第一预浸料两侧长边的两个纵梁124上沿其长度方向铺设第二预浸料,用于形成第四内蒙皮126;S14:在相邻的两纵梁124之间设置第一预埋块,并沿垂直于车身长度方向设置多个,沿垂直于车身长度方向在多个第一预埋块上铺设第三预浸料,用于形成第一内蒙皮122;S15:按照步骤S14沿车身长度方向设置多个;S16:在第二预浸料和第三预浸料的连接处铺设第四预浸料,用于形成第五内蒙皮127;S17:在第一预浸料上层相邻的两纵梁124之间设置加强筋125,并沿车身长度方向和垂直于车身长度方向两个方向设置多个;S18:将上述预成型件放入模具中热固成型。
进一步地,侧墙2一体成型包括如下步骤:
S21:沿车身长度方向铺设多层第五预浸料,用于形成第二外蒙皮21;S22:在第五预浸料上层设置多个纵梁124,且多个纵梁124均沿车身长度方向设置;S23:在第五预浸料上层一侧长边处沿车身长度方向设置上边梁23,多层第五预浸料朝向上边梁23翻边并将上边梁23包覆;S24:在靠近第五预浸料两侧长边的两个纵梁124上沿其长度方向铺设第六预浸料,用于形成第六内蒙皮227;S25:在第五预浸料上层沿垂直于车身长度方向设置多个第二预埋快223,多个第二预埋快223从第五预浸料远离上边梁23一侧的长边处延伸至上边梁23靠近纵梁124一边,沿垂直于车身长度方向在多个第二预埋块上铺设第七预浸料,用于形成第二内蒙皮222;S26:在第五预浸料上层沿垂直于车身长度方向设置多个第三预埋快226,多个第三预埋快226从第五预浸料远离上边梁23一侧的长边处延伸至上边梁23远离纵梁124一边,沿垂直于车身长度方向在多个第三预埋块上铺设第八预浸料,用于形成第三内蒙皮225;S27:按照步骤S25和步骤S26沿车身长度方向进行多次;S28:在第五预浸料上层相邻的两纵梁124之间设置加强筋125,并沿车身长度方向和垂直于车身长度方向两个方向设置多个;S29:将上述预成型件放入模具中热固成型。
本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种复合材料列车车身结构,其特征在于,包括车顶(1)和对称设置在所述车顶(1)两侧的侧墙(2),在车身内侧还设置有连接板(3)将所述车顶(1)和所述侧墙(2)紧固连接,所述车顶(1)和所述侧墙(2)沿车身长度方向设置,且均采用复合材料一体成型;
所述车顶(1)包括第一外蒙皮(11)和第一支撑架(12),所述侧墙(2)包括第二外蒙皮(21)、第二支撑架(22)和上边梁(23),所述第一支撑架(12)和所述第二支撑架(22)沿车身长度方向分别铺设在所述第一外蒙皮(11)和所述第二外蒙皮(21)的内侧,所述上边梁(23)沿车身长度方向设置在所述侧墙(2)靠近所述车顶(1)的一侧,所述连接板(3)分别与所述第一支撑架(12)和所述第二支撑架(22)固定连接。
2.根据权利要求1所述的复合材料列车车身结构,其特征在于,所述第一支撑架(12)和所述第二支撑架(22)均包括纵梁(124)和加强筋(125),所述纵梁(124)设置有多个且均沿车身长度方向设置,所述加强筋(125)设置有多个且均垂直于车身长度方向设置在相邻的两所述纵梁(124)之间;
所述第一支撑架(12)还包括第一横梁(121),所述第二支撑架(22)还包括第二横梁(221)和第三横梁(224),所述第一横梁(121)、所述第二横梁(221)和所述第三横梁(224)均设置有多个,且均沿垂直于车身长度方向设置。
3.根据权利要求2所述的复合材料列车车身结构,其特征在于,所述纵梁(124)、所述加强筋(125)和所述上边梁(23)均采用复合材料拉挤成型。
4.根据权利要求2所述的复合材料列车车身结构,其特征在于,所述第一横梁(121)从所述车顶(1)的一侧长边延伸至另一侧长边,所述第二横梁(221)从所述侧墙(2)远离所述车顶(1)一侧的长边处延伸至所述上边梁(23)靠近所述第二支撑架(22)的一侧,所述第三横梁(224)从所述侧墙(2)远离所述车顶(1)的一侧长边处延伸至所述上边梁(23)靠近所述车顶(1)的一侧。
5.根据权利要求4所述的复合材料列车车身结构,其特征在于,所述连接板(3)设置为弯折板,所述连接板(3)的两端分别与所述第一横梁(121)和所述第三横梁(224)固定连接。
6.根据权利要求4所述的复合材料列车车身结构,其特征在于,所述第一横梁(121)包括第一内蒙皮(122)和多个第一预埋快(123),所述第二横梁(221)包括第二内蒙皮(222)和多个第二预埋快(223),所述第三横梁(224)包括第三内蒙皮(225)和多个第三预埋快(226);
多个所述第一预埋快(123)、所述第二预埋快(223)和所述第三预埋快(226)均沿垂直于车身长度方向设置,所述第一内蒙皮(122)将多个所述第一预埋快(123)包覆在所述第一外蒙皮(11)内侧,所述第二内蒙皮(222)和所述第三内蒙皮(225)分别将所述第二预埋快(223)和所述第三预埋快(226)包覆在所述第二外蒙皮(21)内侧。
7.根据权利要求6所述的复合材料列车车身结构,其特征在于,靠近所述车顶(1)两侧长边的两所述纵梁(124)上包覆有第四内蒙皮(126),在所述第一横梁(121)长度方向的两端处设置有第五内蒙皮(127),且所述第五内蒙皮(127)设置在所述第一内蒙皮(122)和所述第四内蒙皮(126)上;
靠近所述侧墙(2)两长边的两所述纵梁(124)上包覆有第六内蒙皮(227),所述第二外蒙皮(21)靠近所述车顶(1)的一边向内侧翻边并将所述上边梁(23)包覆。
8.一种复合材料列车车身的成型方法,应用于权利要求1~7中任一项所述的车身结构,其特征在于,车顶(1)通过第一外蒙皮(11)和第一支撑架(12)热固成型,侧墙(2)通过第二外蒙皮(21)与上边梁(23)和第二支撑架(22)热固成型,第一支撑架(12)和第二支撑架(22)之间通过连接板(3)紧固连接,第一外蒙皮(11)与第二外蒙皮(21)的连接处通过铆钉固定连接。
9.根据权利要求8所述的复合材料列车车身的成型方法,其特征在于,车顶(1)一体成型包括如下步骤:
S11:沿车身长度方向铺设多层第一预浸料,用于形成第一外蒙皮(11);
S12:在第一预浸料上层铺设多个纵梁(124),且多个纵梁(124)均沿车身长度方向设置;
S13:在靠近第一预浸料两侧长边的两个纵梁(124)上沿其长度方向铺设第二预浸料,用于形成第四内蒙皮(126);
S14:在相邻的两纵梁(124)之间设置第一预埋块,并沿垂直于车身长度方向设置多个,沿垂直于车身长度方向在多个第一预埋块上铺设第三预浸料,用于形成第一内蒙皮(122);
S15:按照步骤S14沿车身长度方向设置多个;
S16:在第二预浸料和第三预浸料的连接处铺设第四预浸料,用于形成第五内蒙皮(127);
S17:在第一预浸料上层相邻的两纵梁(124)之间设置加强筋(125),并沿车身长度方向和垂直于车身长度方向两个方向设置多个;
S18:将上述预成型件放入模具中热固成型。
10.根据权利要求8所述的复合材料列车车身的成型方法,其特征在于,侧墙(2)一体成型包括如下步骤:
S21:沿车身长度方向铺设多层第五预浸料,用于形成第二外蒙皮(21);
S22:在第五预浸料上层设置多个纵梁(124),且多个纵梁(124)均沿车身长度方向设置;
S23:在第五预浸料上层一侧长边处沿车身长度方向设置上边梁(23),多层第五预浸料朝向上边梁(23)翻边并将上边梁(23)包覆;
S24:在靠近第五预浸料两侧长边的两个纵梁(124)上沿其长度方向铺设第六预浸料,用于形成第六内蒙皮(227);
S25:在第五预浸料上层沿垂直于车身长度方向设置多个第二预埋快(223),多个第二预埋快(223)从第五预浸料远离上边梁(23)一侧的长边处延伸至上边梁(23)靠近纵梁(124)一边,沿垂直于车身长度方向在多个第二预埋块上铺设第七预浸料,用于形成第二内蒙皮(222);
S26:在第五预浸料上层沿垂直于车身长度方向设置多个第三预埋快(226),多个第三预埋快(226)从第五预浸料远离上边梁(23)一侧的长边处延伸至上边梁(23)远离纵梁(124)一边,沿垂直于车身长度方向在多个第三预埋块上铺设第八预浸料,用于形成第三内蒙皮(225);
S27:按照步骤S25和步骤S26沿车身长度方向进行多次;
S28:在第五预浸料上层相邻的两纵梁(124)之间设置加强筋(125),并沿车身长度方向和垂直于车身长度方向两个方向设置多个;
S29:将上述预成型件放入模具中热固成型。
CN202110564349.8A 2021-05-24 2021-05-24 一种复合材料列车车身结构及其成型方法 Active CN113478860B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110564349.8A CN113478860B (zh) 2021-05-24 2021-05-24 一种复合材料列车车身结构及其成型方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110564349.8A CN113478860B (zh) 2021-05-24 2021-05-24 一种复合材料列车车身结构及其成型方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113478860A true CN113478860A (zh) 2021-10-08
CN113478860B CN113478860B (zh) 2022-08-30

Family

ID=77933012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110564349.8A Active CN113478860B (zh) 2021-05-24 2021-05-24 一种复合材料列车车身结构及其成型方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113478860B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103318203A (zh) * 2012-10-12 2013-09-25 北京航空航天大学 带有仿机翼的空气动力悬浮列车的轻质复合材料车厢结构
CN105128876A (zh) * 2015-09-14 2015-12-09 西南交通大学 一种碳纤维复合材料车体及其制造方法
CN106379347A (zh) * 2016-12-02 2017-02-08 中车长春轨道客车股份有限公司 一种轨道车辆车体结构及成型方法
CN107214977A (zh) * 2017-07-31 2017-09-29 江苏恒神股份有限公司 一种低成本工艺成型的碳纤维复合材料地铁车身及其制造方法
CN108657202A (zh) * 2017-03-31 2018-10-16 比亚迪股份有限公司 列车中间车
CN108859167A (zh) * 2018-08-14 2018-11-23 浙江杉盛模塑科技有限公司 一种具有高强度涂层的轻质复合材料列车内饰件
US20200039539A1 (en) * 2017-02-09 2020-02-06 Crrc Qingdao Sifang Co., Ltd. Cross member for receiving pivot pins having a load distribution element
WO2020173230A1 (zh) * 2019-02-26 2020-09-03 中车长春轨道客车股份有限公司 动车组车头结构
CN112141143A (zh) * 2020-09-17 2020-12-29 中车长春轨道客车股份有限公司 一种虚拟轨道列车车体结构

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103318203A (zh) * 2012-10-12 2013-09-25 北京航空航天大学 带有仿机翼的空气动力悬浮列车的轻质复合材料车厢结构
CN105128876A (zh) * 2015-09-14 2015-12-09 西南交通大学 一种碳纤维复合材料车体及其制造方法
CN106379347A (zh) * 2016-12-02 2017-02-08 中车长春轨道客车股份有限公司 一种轨道车辆车体结构及成型方法
US20200039539A1 (en) * 2017-02-09 2020-02-06 Crrc Qingdao Sifang Co., Ltd. Cross member for receiving pivot pins having a load distribution element
CN108657202A (zh) * 2017-03-31 2018-10-16 比亚迪股份有限公司 列车中间车
CN107214977A (zh) * 2017-07-31 2017-09-29 江苏恒神股份有限公司 一种低成本工艺成型的碳纤维复合材料地铁车身及其制造方法
CN108859167A (zh) * 2018-08-14 2018-11-23 浙江杉盛模塑科技有限公司 一种具有高强度涂层的轻质复合材料列车内饰件
WO2020173230A1 (zh) * 2019-02-26 2020-09-03 中车长春轨道客车股份有限公司 动车组车头结构
CN112141143A (zh) * 2020-09-17 2020-12-29 中车长春轨道客车股份有限公司 一种虚拟轨道列车车体结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN113478860B (zh) 2022-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190389494A1 (en) Car body for a rail vehicle
CN108137100B (zh) 汽车车身外壳
US7914034B2 (en) Cargo tube
EP3081449B1 (en) Floor construction for a vehicle
CN1136297A (zh) 有轨动车
CN112758188B (zh) 一种加强管及上边梁加强结构
EP3601711A1 (en) A composite tailgate
US9533716B2 (en) Floor construction for a vehicle
US11505219B2 (en) Combined device having device for connecting cross beam for receiving pivot pins and two lower longitudinal beams of coach body for rail vehicle
CN113771891B (zh) 一种轨道交通车体裙板及其成型工艺
CN113478860B (zh) 一种复合材料列车车身结构及其成型方法
US11370463B2 (en) Roof segments for the roof of a carriage body
CN106184413B (zh) 电动汽车地板框架总成
CN208868030U (zh) 一种地铁车辆及其车头
CN201494454U (zh) 轨道车辆车体外顶板
CN216034371U (zh) 车体总成及具有其的轨道车
CN216467784U (zh) 一种复合材料列车车身拼接结构
CN114348037B (zh) 一种用于高速动车组车体肩部的梁体加强连接结构
CN215154609U (zh) 一种复材车身肩部连接结构
CN106080804B (zh) 电动汽车后地板框架结构
CN221068238U (zh) 一种车身地板总成及车辆
CN216424400U (zh) 一种列车碳纤维车体结构
CN216185524U (zh) 车身地板
CN113954752B (zh) 一种踏步支架、踏步总成及铸造模具
CN215042745U (zh) 一种列车碳纤维车身侧边梁结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant