CN114162154B - 一种轨道交通轻量化车门及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道交通轻量化车门及其制造方法，该车门结构包括相互焊接的外门体和内门体，内门体上设有若干条纵横加强筋，加强筋之间的空腔设有隔音泡沫，内门体的边缘设有密封圈安装结构，该车门结构的金属安装点均设置在加强筋上；方法上采用连续纤维热塑模压注塑一体成型工艺来制造内板体，采用连续纤维热塑模压工艺来制造外板体，同时采用弧形拉挤工艺来制造密封圈安装结构，三者的材质相同，能够有效保证整体结构的一致性，同时带来轻量化、刚度高的优点，生产工序少，结构零件简单不复杂，能够有效提升生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通车门制造，具体涉及一种轨道交通轻量化车门及其制造方法。
背景技术
轨道交通领域中所使用的车门多以铝合金表皮为主，中间辅以铝蜂窝或者钢材或铝合金骨架，通过粘接或者焊接而成，车门四周设有铝合金挤出型材用于安装橡胶密封条，这样带来的问题就是车门零件数量众多，制造工序复杂，重量也较大。由此，车辆轻量化的趋势也是势在必行。
公开号为CN102476455B的专利《一种热塑性复合材料车门的制造方法》公开了一种采用基体树脂熔融复合材料作为原料生产的车门，其具有质量轻、耐变形、耐腐蚀能力强等优点，然而，其主要还是通过原材料本身来实现质量轻的效果，性能上存在一定的可优化提高的空间，在结构上也没有做相应的提升，具有一定的局限性。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种零件结构少、制造工序简便、生产效率高的轨道交通轻量化车门及其制造方法。
技术方案：本发明所述的一种轨道交通轻量化车门结构，包括相互焊接的外门体和内门体，内门体上设有若干条纵横设置的加强筋，加强筋之间设有隔音泡沫，内门体的边缘设有密封圈安装结构，该车门结构的金属安装点均设置在加强筋上
本发明所述的一种轨道交通轻量化车门的制造方法，包括以下步骤：
S1：选用纤维增强材料为原材料进行烘烤；
S2：将烘烤后的材料分别放入内板体和外板体的模具中进行压制，在对内板体的模具进行压制的过程中向模具中注射熔化的短纤维树脂粒料，压制完成后取出成型的内板体和外板体，内板体中形成有若干个纵横相交的加强筋；
S3：在内板体的加强筋空腔中放入隔音泡沫；
S4：将内板体与外板体进行焊接，随后将密封圈安装结构粘接到内板体的边缘，完成制造。
在上述技术方案中，首先是采用了纤维增强材料作为原材料进行内板体和外板体的生产，其次，在压制的过程中还向内板体模具中注射短纤维树脂粒料，其能够有效提高内板体的力学性能，提高其韧性以及耐磨性；同时，加强筋的设计可以提高其结构刚度。
优选的，烘烤的温度为180～400℃，在该温度条件范围下，烘烤得到的内板体和外板体质量较高。
优选的，烘烤的时间为30s～15min，在该时间条件范围下，烘烤得到的内板体和外板体质量较高。
优选的，对内板体进行压制时的压力为5～20MPa，在该压力条件范围下，对内板体的压制效果显著提高。
优选的，对内板体和外板体进行压制的时间为15～300s，在该时间条件范围下，压制得到的外板体和内板体型材质量较高。
优选的，对外板体进行压制时的压力为0.3～5MPa，在该压力条件范围下，对外板体的压制效果较好。
优选的，密封圈安装结构采用增强纤维原料，并在聚合成型前浸渍液态热塑树脂，材质相同的密封圈安装结构和门体能够有效保持整体结构的一致性。
优选的，纤维增强材料为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维。
优选的，内板体与外板体之间通过进行热塑性焊接，由此能够提高门体的结构强度。
有益效果：本发明与现有技术相比，其具有的优点：1、内板体和外板体均采用连续增强纤维原料制造，结构重量轻、强度高；2、加强筋能够提高内板体的结构刚度；3、材质相同的密封圈安装结构能够保证结构的整体性，同时提高门体的密封性以及耐热性；4、制造工序简单、生产效率高，门体结构零件少；5、金属安装点设置在加强筋上，可以有效提高门体安装后的连接强度，延长使用寿命。
附图说明
图1为本发明车门的外门体结构示意图；
图2为本发明车门的内门体结构示意图；
图3为本发明车门的密封圈安装结构结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
所述的轨道交通轻量化车门的制造方法，包括以下步骤：
S1：根据尺寸和厚度要求选用连续纤维增强热塑性复合材料板材为原材料，将原材料放置在运动的网链上，网链移动带动原材料进入到红外加热烘箱中进行烘烤，烘烤温度为210℃，烘烤时间为2min。
S2：将烘烤完成后的材料分别放入内板体和外板体的模具中采用压制机进行压制，其中，内板体的压制压力为10MPa，外板体的压制压力为5MPa，内板体的压制时间为60s，压制的过程中采用注塑机向内板体的模具中注射熔化的短纤维树脂粒料，外板体的压制时间为45s，压制完成后取出成型的内板体和外板体。
S3：在内板体上的加强筋空腔中放入预先裁切好的隔音泡沫。
S4：同样以增强纤维为原料，将其从纱架中牵引出，采用导纱板将纤维收集成束后，将其引导至树脂槽中并浸入到液态热塑树脂内，浸没完成后的纤维离开树脂槽进入聚合区聚合成型，成型的密封圈安装结构体通过牵引机拉出模具，最后经过弧形拉挤装置进行造型切割。
S5：将内板体放置于夹具上，将外板体放置于内板体上，进行热塑性焊接连接。
S6：待内板体和外板体粘接完成后，在内板体外缘粘接面上施加胶粘剂，随后将成型的密封圈安装结构粘贴到外板上，夹具加压1h，待胶粘剂完全固化后，车门制造完成。
在上述方案中，纤维增强材料可以是玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维，热塑性树脂需要满足轨道交通的阻燃性要求，可以是PP、PA、PEI等树脂，而隔音泡沫的材质可以是PET、PU等硬泡沫，也可以是三聚氰胺等软泡沫。
此外，内板体与外板体还可以通过焊接的方式固定连接，焊接的材料也为热塑性新材料。
由此，本方案中，采用连续纤维热塑模压注塑一体成型工艺来制造内板体，采用连续纤维热塑模压工艺来制造外板体，同时采用用弧形拉挤工艺来制造密封圈安装结构，三者的材质相同，能够有效保证整体结构的一致性，同时带来轻量化、强度高的优点；生产工序少，结构零件简单不复杂，能够有效提升生产效率。
在结构上，如图所示，所述的轨道交通轻量化车门，包括相互焊接的外门体1和内门体2，内门体2上还设有若干条纵横设置的加强筋3，加强筋3之间设有隔音泡沫4，内门体2的边缘设有密封圈安装结构5，该车门结构的金属安装点均设置在加强筋3上。其中，金属安装点均设置在加强筋3上的设计能够使得该车门在安装时更加牢固可靠，不容易发生碰撞损坏。
Claims (8)
1.一种轨道交通轻量化车门结构的制造方法，所述轨道交通轻量化车门结构包括相互焊接的外门体（1）和内门体（2），所述内门体（2）上设有若干条纵横设置的加强筋（3），所述加强筋（3）之间的空腔内设有隔音泡沫（4），所述内门体（2）的边缘设有密封圈安装结构（5），该车门结构的金属安装点均设置在所述加强筋（3）上；其特征在于，包括以下步骤：
S1：选用纤维增强材料为原材料进行烘烤；
S2：将烘烤后的材料分别放入内板体和外板体的模具中进行压制，采用连续纤维热塑模压注塑一体成型工艺来制造内板体，采用连续纤维热塑模压工艺来制造外板体，在对内板体的模具进行压制的过程中向模具中注射熔化的短纤维树脂粒料，压制完成后取出成型的内板体和外板体，内板体中形成有若干个纵横相交的加强筋；
S3：在内板体的加强筋空腔中放入隔音泡沫；
S4：采用纤维增强材料，并在聚合成型前浸渍液态热塑树脂，聚合成型后的型材经过弧形拉挤装置进行造型切割，形成密封圈安装结构；
S5：将内板体与外板体进行焊接，随后将密封圈安装结构粘接到内板体的边缘，完成制造。
2.根据权利要求1所述的轨道交通轻量化车门结构的制造方法，其特征在于，在S1中，烘烤的温度为180~400℃。
3.根据权利要求1所述的轨道交通轻量化车门结构的制造方法，其特征在于，在S1中，烘烤的时间为30s~15min。
4.根据权利要求1所述的轨道交通轻量化车门结构的制造方法，其特征在于，在S2中，对内板体进行压制时的压力为5~20MPa。
5.根据权利要求1所述的轨道交通轻量化车门结构的制造方法，其特征在于，在S2中，对内板体和外板体进行压制的时间为15~300s。
6.根据权利要求1所述的轨道交通轻量化车门结构的制造方法，其特征在于，在S2中，对外板体进行压制时的压力为0.3~5MPa。
7.根据权利要求1所述的轨道交通轻量化车门结构的制造方法，其特征在于，所述纤维增强材料为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维。
8.根据权利要求1所述的轨道交通轻量化车门结构的制造方法，其特征在于，在S5中，内板体与外板体之间通过热塑材料进行焊接。
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