CN114132351A - 轨道交通车辆一体化前端罩体及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轨道交通车辆一体化前端罩体及其制造工艺，包括有碳纤维前端罩体外壳和加强筋；加强筋固定安装在碳纤维前端罩体外壳的内壁面上，加强筋与碳纤维前端罩体外壳一体成型；碳纤维前端罩体外壳的上表面设置有上凹槽，上凹槽内设置有多个上凸块，上凸块的侧壁面为倾斜斜面；碳纤维前端罩体外壳的下表面上设置有下凹槽，下凹槽上设置有多个下凸块，下凸块的侧壁面为倾斜斜面；碳纤维前端罩体外壳内部填充有泡沫夹层。本发明实现了轨道交通车辆前端罩体的一体化成型，减少了工序，提高了生产效率，降低了生产成本，保证了产品的质量，减轻了轨道交通车辆的前端罩体的重量，使得前端罩体的成产和使用更加便捷。

Description

轨道交通车辆一体化前端罩体及其制造工艺
技术领域
本发明涉及轨道交通车辆设计制造技术领域，尤其涉及一种轨道交通车辆一体化前端罩体及其制造工艺。
背景技术
相比传统金属材料，纤维复合材料拥有诸多优异的性能，例如质量轻、比强度高、良好的尺寸稳定性、优秀的化学稳定性，因此其应用范围越来越广泛，制作工艺也趋于成熟。根据产品最终用途和结构造型要求，需要选择不同的纤维复合材料成型工艺。
目前，轨道交通车辆的前端罩体主要是利用玻璃纤维复合材料制作相应的部件，然后再将多个部件进行组装。导致现有的轨道交通车辆的前端罩体的制造工序较多，需要耗费较多的人力、物力和时间，降低了生产效率，制造成本较高；且难以保证组装过程中的百分百准确性，进而导致产品的质量也难以得到保证；以及现有的轨道交通车辆的前端罩体的重量太大，不便于生产和使用。
发明内容
本发明提供一种轨道交通车辆一体化前端罩体及其制造工艺，用以解决现有技术中的轨道交通车辆的前端罩体存在重量过大以及制造时先利用玻璃纤维复合材料制作相应的部件后再进行组装，降低了生产效率，制造成本较高，产品的质量难以得到保证等缺陷，实现了轨道交通车辆前端罩体的一体化成型，减少了轨道交通车辆前端罩体的制造工序，提高了生产效率，降低了生产成本，且避免了组装过程对产品质量的影响，保证了产品的质量，减轻了轨道交通车辆的前端罩体的重量，使得前端罩体的成产和使用更加便捷。
本发明提供一种轨道交通车辆一体化前端罩体，包括有碳纤维前端罩体外壳和加强筋；
所述加强筋固定安装在所述碳纤维前端罩体外壳的内壁面上，所述加强筋与所述碳纤维前端罩体外壳一体成型；
所述碳纤维前端罩体外壳的上表面设置有上凹槽，所述上凹槽内设置有多个上凸块，所述上凸块的侧壁面为倾斜斜面；
所述碳纤维前端罩体外壳的下表面上设置有下凹槽，所述下凹槽上设置有多个下凸块，所述下凸块的侧壁面为倾斜斜面；
所述碳纤维前端罩体外壳内部填充有泡沫夹层。
根据本发明提供的一种轨道交通车辆一体化前端罩体，所述泡沫夹层为筋板结构，所述泡沫夹层的厚度沿着所述碳纤维前端罩体外壳的一端到所述碳纤维前端罩体外壳另一端的方向渐进式增大。
根据本发明提供的一种轨道交通车辆一体化前端罩体，所述上凸块的侧壁面的倾斜角度为1°到5°。
根据本发明提供的一种轨道交通车辆一体化前端罩体，所述下凸块的侧壁面的倾斜角度为0.5°到3°。
本发明还提供的一种轨道交通车辆一体化前端罩体制造工艺，包括：
选用相应的一体化成型模具；
在所述一体化成型模具上铺设至少两层碳纤维干布，往两侧所述碳纤维干布之间填充泡沫，然后往两层所述碳纤维干布之间添加不饱和树脂，直到不饱和树脂浸润泡沫并充满整个所述一体化成型模具后停止添加不饱和树脂；
对所述一体化成型模具进行加热，加热一定时间后，再对所述一体化成型模具进行冷却处理。
根据本发明提供的一种轨道交通车辆一体化前端罩体制造工艺，所述往两层所述碳纤维干布之间添加不饱和树脂步骤，包括：通过抽真空在一体化成型模具的型腔中形成负压，然后将一端连接有不饱和树脂液体储存容器的管路的另一端插入泡沫。
根据本发明提供的一种轨道交通车辆一体化前端罩体制造工艺，所述对所述一体化成型模具进行加热，加热一定时间后，再对所述一体化成型模具进行冷却处理步骤，具体包括：将所述一体化成型模具放入烘箱内加热一定时间，然后将所述一体化成型模具从所述烘箱内取出，然后将所述一体化成型模具放入冷却塔内进行冷却，所述一体化成型模具冷却后打开所述一体化成型模具，取出轨道交通车辆一体化前端罩体。
根据本发明提供的一种轨道交通车辆一体化前端罩体制造工艺，所述碳纤维前端罩体外壳由碳纤维干布制成，所述泡沫夹层被碳纤维干布包裹在内。
根据本发明提供的一种轨道交通车辆一体化前端罩体制造工艺，所述碳纤维干布由单向织物和多轴向织物组成。
根据本发明提供的一种轨道交通车辆一体化前端罩体及其制造工艺，由于加强筋和碳纤维前端罩体外壳为一体成型的，则通过选用与轨道交通车辆一体化前端罩体的形状及大小等参数相匹配的模具，然后通过模具注塑就可以得到轨道交通车辆一体化前端罩体，然后将成型后的产品从模具上取下，由于碳纤维前端罩体外壳上的上凸块和下凸块的侧壁面均为倾斜斜面，使得产品可以快速顺利的从模具上脱落。进而实现了轨道交通车辆前端罩体的一体化成型，减少了轨道交通车辆前端罩体的制造工序，提高了生产效率，降低了生产成本，且避免了组装过程对产品质量的影响，保证了产品的质量。
以及通过碳纤维复合材料替代现有的玻璃纤维复合材料作为碳纤维前端罩体外壳的制作原料，进而使得减轻了轨道交通车辆的前端罩体的重量，且使得轨道交通车辆的前端罩体具有阻燃的功能。而使用泡沫代替原有的实体结构作为碳纤维前端罩体外壳内的填充物，并使用不饱和树脂浸润泡沫后进行加热固化，进一步降低了轨道交通车辆的前端罩体的重量，使得前端罩体的成产和使用更加便捷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明提供的轨道交通车辆一体化前端罩体的结构示意图之一；
图2是本发明提供的轨道交通车辆一体化前端罩体的结构示意图之二；
图3是本发明提供的轨道交通车辆一体化前端罩体的结构示意图之三；
图4是本发明提供的轨道交通车辆一体化前端罩体的剖视图；
图5是本发明提供的轨道交通车辆一体化前端罩体制造工艺的流程图；
附图标记：
1：碳纤维前端罩体外壳； 2：加强筋； 3：上凹槽；
4：上凸块； 5：下凹槽； 6：下凸块；
7：泡沫夹层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1至图5描述本发明的轨道交通车辆一体化前端罩体及其制造工艺。
如附图1、附图2、附图3和附图4所示，轨道交通车辆一体化前端罩体包括有碳纤维前端罩体外壳1和加强筋2。
具体来说，加强筋2固定安装在碳纤维前端罩体外壳1的内壁面上，加强筋2与碳纤维前端罩体外壳1一体成型。碳纤维前端罩体外壳1的上表面设置有上凹槽3，上凹槽3内设置有多个上凸块4，上凸块4的侧壁面为倾斜斜面。碳纤维前端罩体外壳1的下表面上设置有下凹槽5，下凹槽5上设置有多个下凸块6，下凸块6的侧壁面为倾斜斜面。碳纤维前端罩体外壳1内部填充有泡沫夹层7。
在使用时，由于加强筋2和碳纤维前端罩体外壳1为一体成型的，则通过选用与轨道交通车辆一体化前端罩体的形状及大小等参数相匹配的模具，然后通过模具注塑就可以得到轨道交通车辆一体化前端罩体，然后将成型后的产品从模具上取下，由于碳纤维前端罩体外壳1上的上凸块4和下凸块6的侧壁面均为倾斜斜面，使得产品可以快速顺利的从模具上脱落。进而实现了轨道交通车辆前端罩体的一体化成型，减少了轨道交通车辆前端罩体的制造工序，提高了生产效率，降低了生产成本，且避免了组装过程对产品质量的影响，保证了产品的质量。
以及通过碳纤维复合材料替代现有的玻璃纤维复合材料作为碳纤维前端罩体外壳1的制作原料，进而使得减轻了轨道交通车辆的前端罩体的重量，且使得轨道交通车辆的前端罩体具有阻燃的功能。而使用泡沫代替原有的实体结构作为碳纤维前端罩体外壳1内的填充物，并使用不饱和树脂浸润泡沫后进行加热固化，进一步降低了轨道交通车辆的前端罩体的重量，使得前端罩体的成产和使用更加便捷。
其中，如附图1和附图4所示，泡沫夹层7为筋板结构，泡沫夹层7的厚度沿着碳纤维前端罩体外壳1的一端到碳纤维前端罩体外壳1另一端的方向渐进式增大。在使用时，通过采用渐进式厚度增加的筋板结构作为泡沫夹层7，相比于采用等壁厚的泡沫作为泡沫夹层7，减少了泡沫使用的量，进而进一步的降低了轨道交通车辆一体化前端罩体的重量，使得前端罩体的成产和使用更加便捷。
进一步的，上凸块4的侧壁面的倾斜角度为1°到5°。在使用时，通过在上凸块4上设置倾斜斜面，进而使得轨道交通车辆一体化前端罩体一体化成型后可以顺利的脱离模具，避免出现产品与模具卡接在一起，强行将产品从模具上取下容易导致产品损坏，进而降低了次品率。
其中，在本发明的可选实施例中，上凸块4的侧壁面的倾斜角度例如为3°。但是应当了解，上凸块4的侧壁面的倾斜角度还可以是其他任何合适的角度。
进一步的，下凸块6的侧壁面的倾斜角度为0.5°到3°。在使用时，由于传统轨道交通车辆前端罩体可分为两个部件分别成型，部件大小较小且中部空心结构有利于产品的脱模。而轨道交通车辆一体化前端罩体产品为实心整体，脱模较为困难，因此对脱模面进行改进，将脱模面上的下凸块6的侧壁面由垂直面改为倾斜斜面，进而有利于产品顺利脱模。
其中，在本发明的可选实施例中，下凸块6的侧壁面的倾斜角度例如为1°。但是应当了解，下凸块6的侧壁面的倾斜角度还可以是其他任何合适的角度。
另一方面，如附图5所示，本发明还提供一种轨道交通车辆一体化前端罩体制造工艺，包括：
S1：选用相应的一体化成型模具；
S2：在一体化成型模具上铺设至少两层碳纤维干布，往两侧碳纤维干布之间填充泡沫，然后往两层碳纤维干布之间添加不饱和树脂，直到不饱和树脂浸润泡沫并充满整个一体化成型模具后停止添加不饱和树脂；
S3：对一体化成型模具进行加热，加热一定时间后，再对一体化成型模具进行冷却处理。
在使用时，在模具上铺设碳纤维干布和泡沫，然后铺真空袋，并抽出模具中的真空，在模具型腔中形成一个负压，利用真空产生的压力把不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维层中，让树脂浸润增强材料最后充满整个模具，制品固化后，揭去真空袋材料，从模具上得到所需的制品。树脂灌入后检查无异，将模具放入烘干加热设备内，根据前端罩体成型管制标准设定的温度、气压参数对产品进行热成型，在成型时间到后将模具拉出，放进冷却设备内进行模具冷却，待模具冷却后打开模具取出产品。实现了轨道交通车辆前端罩体的一体化成型，减少了轨道交通车辆前端罩体的制造工序，提高了生产效率，降低了生产成本，且避免了组装过程对产品质量的影响，保证了产品的质量，减轻了轨道交通车辆的前端罩体的重量，使得前端罩体的成产和使用更加便捷
进一步的，往两层碳纤维干布之间添加不饱和树脂步骤，具体包括：通过抽真空在一体化成型模具的型腔中形成负压，然后将一端连接有不饱和树脂液体储存容器的管路的另一端插入泡沫。在使用时，通过预先铺设的管路将不饱和树脂液体存储容器与泡沫连通，然后在模具上铺设真空袋，抽出模具中的真空，在模具型腔中形成一个负压，利用真空产生的压力把不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维层中，让树脂浸润增强材料最后充满整个模具。
进一步的，步骤S3具体包括：将一体化成型模具放入烘箱内加热一定时间，然后将一体化成型模具从烘箱内取出，然后将一体化成型模具放入冷却塔内进行冷却，一体化成型模具冷却后打开一体化成型模具，取出轨道交通车辆一体化前端罩体。
进一步的，如附图2和附图4所示，碳纤维前端罩体外壳1由碳纤维干布制成，泡沫夹层7被碳纤维干布包裹在内。在使用时，通过碳纤维复合材料制作碳纤维前端罩体外壳1，相比于传统的前端罩体，本发明的前端罩体的重量可以降低接近一半。
进一步的，碳纤维干布由单向织物和多轴向织物组成。在使用时，由于单向织物和多轴向织物具有较高的强度和较高的模量，进而提高了碳纤维干布的性能，使得通过碳纤维干布制作得到的轨道交通车辆一体化前端罩体的质量得到了保证。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种轨道交通车辆一体化前端罩体，其特征在于，包括有碳纤维前端罩体外壳和加强筋；
所述加强筋固定安装在所述碳纤维前端罩体外壳的内壁面上，所述加强筋与所述碳纤维前端罩体外壳一体成型；
所述碳纤维前端罩体外壳的上表面设置有上凹槽，所述上凹槽内设置有多个上凸块，所述上凸块的侧壁面为倾斜斜面；
所述碳纤维前端罩体外壳的下表面上设置有下凹槽，所述下凹槽上设置有多个下凸块，所述下凸块的侧壁面为倾斜斜面；
所述碳纤维前端罩体外壳内部填充有泡沫夹层。
2.根据权利要求1所述的轨道交通车辆一体化前端罩体，其特征在于，所述泡沫夹层为筋板结构，所述泡沫夹层的厚度沿着所述碳纤维前端罩体外壳的一端到所述碳纤维前端罩体外壳另一端的方向渐进式增大。
3.根据权利要求1或2所述的轨道交通车辆一体化前端罩体，其特征在于，所述上凸块的侧壁面的倾斜角度为1°到5°。
4.根据权利要求1或2所述的轨道交通车辆一体化前端罩体，其特征在于，所述下凸块的侧壁面的倾斜角度为0.5°到3°。
5.一种轨道交通车辆一体化前端罩体制造工艺，其特征在于，包括：
选用相应的一体化成型模具；
在所述一体化成型模具上铺设至少两层碳纤维干布，往两侧所述碳纤维干布之间填充泡沫，然后往两层所述碳纤维干布之间添加不饱和树脂，直到不饱和树脂浸润泡沫并充满整个所述一体化成型模具后停止添加不饱和树脂；
对所述一体化成型模具进行加热，加热一定时间后，再对所述一体化成型模具进行冷却处理。
6.根据权利要求5所述的轨道交通车辆一体化前端罩体制造工艺，其特征在于，所述往两层所述碳纤维干布之间添加不饱和树脂步骤，包括：通过抽真空在一体化成型模具的型腔中形成负压，然后将一端连接有不饱和树脂液体储存容器的管路的另一端插入泡沫。
7.根据权利要求5或6所述的轨道交通车辆一体化前端罩体制造工艺，其特征在于，所述对所述一体化成型模具进行加热，加热一定时间后，再对所述一体化成型模具进行冷却处理步骤，具体包括：将所述一体化成型模具放入烘箱内加热一定时间，然后将所述一体化成型模具从所述烘箱内取出，然后将所述一体化成型模具放入冷却塔内进行冷却，所述一体化成型模具冷却后打开所述一体化成型模具，取出轨道交通车辆一体化前端罩体。
8.根据权利要求5或6所述的轨道交通车辆一体化前端罩体制造工艺，其特征在于，所述碳纤维前端罩体外壳由碳纤维干布制成，所述泡沫夹层被碳纤维干布包裹在内。
9.根据权利要求8所述的轨道交通车辆一体化前端罩体制造工艺，其特征在于，所述碳纤维干布由单向织物和多轴向织物组成。
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