CN204565415U - 一种用于车体的搅拌摩擦焊枕梁结构及其型材ⅰ和型材ⅱ - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于车体的搅拌摩擦焊枕梁结构及其型材Ⅰ和型材Ⅱ。其中，一种用于车体的搅拌摩擦焊枕梁结构，包括型材Ⅰ和型材Ⅱ，型材Ⅱ包括横向设置的上筋板及下筋板，上、下筋板的右端设有右侧壁，上、下筋板之间垂直设有竖向支撑筋板；竖向支撑筋板左侧的下筋板上斜向上伸出设有焊接支撑筋板；型材Ⅱ的右侧壁上部水平设有地板搭接筋板，右侧壁与下筋板的交界处水平延伸设有转向架连接筋板；型材Ⅱ上筋板和下筋板的左端均设有阶梯凸台，两阶梯凸台之间垂直设有竖向的中间支撑筋板。型材Ⅰ由型材Ⅱ的部分部件对称形成，且型材Ⅰ的上筋板和下筋板的右端分别设有延伸部，延伸部与型材Ⅱ的上筋板和下筋板上的阶梯凸台搭接。该枕梁结构重量轻、装配精度高，仅需两条焊缝。具有生产效率高，焊接变形小，缺陷率低等特点。
Description
技术领域
本实用新型属于城轨车辆车体结构部件领域，具体涉及一种用于车体的搅拌摩擦焊枕梁结构及其型材Ⅰ和型材Ⅱ。
背景技术
目前铝合金全焊接车体的枕梁多为适应电弧焊而设计的结构，由两块型材加一块板材拼焊而成，装配精度低，且为控制焊接变形必须增加焊接支撑筋板。采用这种结构需要多条焊缝，焊接时采用多道焊，其焊接量大、焊接应力大、焊接变形大且难以控制，导致生产效率低，装配精度低。并且，由于装配精度低，再加上焊接时变形大，所以在后期找平处理过程中工作量大。
为了使得在枕梁焊接过程中，提高装配精度，降低焊接变形，可采用搅拌摩擦焊的方式进行枕梁结构的焊接，但目前仍没有一种枕梁结构能够适合搅拌摩擦焊的这种焊接方式的需要，在现有的枕梁结构上进行搅拌摩擦焊往往导致成品率低，强度等达不到要求。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型旨在提供一种装配精度高，能够适合搅拌摩擦焊的枕梁结构及其型材Ⅰ和型材Ⅱ。
本实用新型解决问题的技术方案是：一种用于车体的搅拌摩擦焊枕梁结构，包括型材Ⅰ和型材Ⅱ，所述型材Ⅱ包括横向设置的上筋板及下筋板，上筋板与下筋板平行,上、下筋板的右端竖向设有右侧壁，右侧壁上端与上筋板连接，下端与下筋板连接，上筋板与下筋板之间垂直设有竖向支撑筋板。
在竖向支撑筋板左侧的下筋板上斜向上伸出设有用于焊接时支撑上筋板的焊接支撑筋板，该焊接支撑筋板的另一端与上筋板固定连接。
竖向支撑筋板与型材Ⅱ的上筋板、下筋板、右侧壁围成空腔。
所述型材Ⅱ的右侧壁上部水平设有地板搭接筋板，右侧壁与下筋板的交界处水平延伸设有转向架连接筋板。
型材Ⅱ上筋板和下筋板的左端均设有阶梯凸台，两阶梯凸台之间垂直设有竖向的中间支撑筋板。
所述型材Ⅰ是由型材Ⅱ的上筋板、下筋板、右侧壁、焊接支撑筋板、竖向支撑筋板、地板搭接筋板、转向架连接筋板沿中间支撑筋板对称而形成，且型材Ⅰ的上筋板和下筋板的右端分别设有延伸部，该延伸部与型材Ⅱ的上筋板和下筋板上的阶梯凸台搭接，搭接后型材Ⅱ上筋板与型材Ⅰ上筋板的上表面保持同一水平高度，型材Ⅱ下筋板与型材Ⅰ下筋板的下表面保持在同一平面。
型材Ⅱ的上筋板与型材Ⅰ的上筋板搭接后形成的接缝采用搅拌摩擦焊焊接，型材Ⅱ的下筋板与型材Ⅰ的下筋板搭接后形成的接缝采用搅拌摩擦焊焊接。
优选的,型材Ⅱ的焊接支撑筋板设置在下筋板与竖向支撑筋板的左侧直角夹角处。
上述方案中,在竖向支撑筋板与型材Ⅱ的上筋板、下筋板、右侧壁围成的空腔中设有加强筋板，型材Ⅰ中也设有与该加强筋板沿中间支撑筋板对称的加强筋板。所述加强筋板为在下筋板与竖向支撑筋板的右侧直角夹角处斜向上伸出设置的枕梁筋板，以及在上筋板与竖向支撑筋板的右侧直角夹角处斜向下伸出的斜向支撑筋板；所述斜向支撑筋板与枕梁筋板在型材Ⅱ右侧壁上相交，且在三者相交处固定连接。型腔内加强筋板可增强枕梁的刚度，平衡上下悬臂筋板的受力。
加工时,先对上筋板搭接后形成的接缝进行搅拌摩擦焊，然后再翻转，由于上筋板焊缝已使两块型材成为整体，可以提供足够的刚度，满足枕梁下筋板的搅拌摩擦焊刚度要求。对下筋板搭接后形成的接缝施焊，完成工件的连接。所述地板搭接筋板用于地板结构的安装或连接，所述转向架连接筋板与转向架安装。
本实用新型的显著效果是：枕梁结构由型材Ⅱ与型材Ⅰ搭接而成,二者相互有位置限定,使得两型材可自调节,控制高度方向的错边量,满足搅拌摩擦焊对平面度和直线度的要求；
对枕梁上筋板进行搅拌摩擦焊时，下部有两块焊接支撑筋板以及中间支撑筋板提供支撑，保证了焊接有足够的刚度支撑，减小了搅拌摩擦焊轴肩压力对焊接质量和变形的影响，从而有利于获得高质量的焊缝和较小的变形；
该种结构的枕梁仅需两条焊缝即可完成焊接，焊接时间大大缩短，生产效率高，结构强度高、而且不需要在焊接过程中额外焊接其它辅助的支撑板。整个结构简单，壁厚薄、重量轻。
另外，由于该种枕梁结构装配精度高，焊接变形小，所以在后期找平处理过程中工作量小。
总之，本实用新型的枕梁结构更加适合搅拌摩擦焊接。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型枕梁结构的立体图。
图2为本实用新型枕梁结构的横截面图。
图中，1、13-上筋板，2-焊接支撑筋板，3-斜向支撑筋板，4-地板搭接筋板，5-转向架连接筋板，6-枕梁筋板，7-竖向支撑筋板，8、14-下筋板，9-阶梯凸台，10-型材Ⅰ，11-型材Ⅱ，12-右侧壁，15-中间支撑筋板，16-延伸部。
具体实施方式
为了便于描述，各部件的相对位置关系（如：上、下、左、右等）的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的。
如图1～2所示，一种用于车体的搅拌摩擦焊枕梁结构，包括型材Ⅰ10和型材Ⅱ11，所述型材Ⅱ11包括横向设置的上筋板13及下筋板14，上筋板13与下筋板14平行,上、下筋板的右端竖向设有右侧壁12，右侧壁12上端与上筋板13连接，下端与下筋板14连接，上筋板13与下筋板14之间垂直设有竖向支撑筋板7。
在竖向支撑筋板7与下筋板14的左侧直角夹角处斜向上伸出设有用于焊接时支撑上筋板13的焊接支撑筋板2，该焊接支撑筋板2的另一端与上筋板13固定连接。
在竖向支撑筋板7与型材Ⅱ的上筋板13、下筋板14、右侧壁12围成的空腔中设有加强筋板，型材Ⅰ10中也设有与该加强筋板沿中间支撑筋板15对称的加强筋板。所述加强筋板为在下筋板14与竖向支撑筋板7的右侧直角夹角处斜向上伸出设置的枕梁筋板6，以及在上筋板13与竖向支撑筋板7的右侧直角夹角处斜向下伸出的斜向支撑筋板3；所述斜向支撑筋板3与枕梁筋板6在型材Ⅱ右侧壁12上相交，且在三者相交处固定连接。
所述型材Ⅱ11的右侧壁12上部水平设有地板搭接筋板4，右侧壁12与下筋板14的交界处水平延伸设有转向架连接筋板5。
型材Ⅱ11上筋板13和下筋板14的左端均设有阶梯凸台9，两阶梯凸台9之间垂直设有竖向的中间支撑筋板15。
所述型材Ⅰ10是由型材Ⅱ11的上筋板13、下筋板14、右侧壁12、焊接支撑筋板2、竖向支撑筋板7、地板搭接筋板4、转向架连接筋板5沿中间支撑筋板15对称而形成，且型材Ⅰ10的上筋板1和下筋板8的右端分别设有延伸部16，该延伸部16与型材Ⅱ11的上筋板13和下筋板14上的阶梯凸台9搭接，搭接后型材Ⅱ上筋板13与型材Ⅰ上筋板1的上表面保持同一水平高度，型材Ⅱ下筋板14与型材Ⅰ下筋板8的下表面保持在同一平面。
型材Ⅱ11的上筋板13与型材Ⅰ10的上筋板1搭接后形成的接缝采用搅拌摩擦焊焊接，型材Ⅱ11的下筋板14与型材Ⅰ10的下筋板8搭接后形成的接缝采用搅拌摩擦焊焊接。
同时，本实用新型还要求保护一种用于车体的搅拌摩擦焊枕梁结构的型材Ⅱ，包括横向设置的上筋板13及下筋板14，上筋板13与下筋板14平行,上、下筋板的右端竖向设有右侧壁12，右侧壁12上端与上筋板13连接，下端与下筋板14连接，上筋板13与下筋板14之间垂直设有竖向支撑筋板7。
在竖向支撑筋板7左侧的下筋板14上斜向上伸出设有用于焊接时支撑上筋板13的焊接支撑筋板2，该焊接支撑筋板2的另一端与上筋板13固定连接。
竖向支撑筋板7与上筋板13、下筋板14、右侧壁12围成空腔，空腔中设有加强筋板。
所述右侧壁12上部水平设有地板搭接筋板4，右侧壁12与下筋板14的交界处水平延伸设有转向架连接筋板5。
上筋板13和下筋板14的左端均设有阶梯凸台9，两阶梯凸台9之间垂直设有竖向的中间支撑筋板15。
另外，本实用新型还要求保护一种用于车体的搅拌摩擦焊枕梁结构的型材Ⅰ，该型材Ⅰ10是由上述型材Ⅱ11的上筋板13、下筋板14、右侧壁12、焊接支撑筋板2、竖向支撑筋板7、地板搭接筋板4、转向架连接筋板5、加强筋板沿中间支撑筋板15对称而形成，且型材Ⅰ10的上筋板1和下筋板8的右端分别设有延伸部16，该延伸部16可与型材Ⅱ11的上筋板13和下筋板14上的阶梯凸台9搭接。
Claims (6)
1.一种用于车体的搅拌摩擦焊枕梁结构，其特征在于：包括型材Ⅰ（10）和型材Ⅱ（11），所述型材Ⅱ（11）包括横向设置的上筋板（13）及下筋板（14），上筋板（13）与下筋板（14）平行,上、下筋板的右端竖向设有右侧壁（12），右侧壁（12）上端与上筋板（13）连接，下端与下筋板（14）连接，上筋板（13）与下筋板（14）之间垂直设有竖向支撑筋板（7）；
在竖向支撑筋板（7）左侧的下筋板（14）上斜向上伸出设有用于焊接时支撑上筋板（13）的焊接支撑筋板（2），该焊接支撑筋板（2）的另一端与上筋板（13）固定连接；
竖向支撑筋板（7）与型材Ⅱ的上筋板（13）、下筋板（14）、右侧壁（12）围成空腔；
所述型材Ⅱ（11）的右侧壁（12）上部水平设有地板搭接筋板（4），右侧壁（12）与下筋板（14）的交界处水平延伸设有转向架连接筋板（5）；
型材Ⅱ（11）上筋板（13）和下筋板（14）的左端均设有阶梯凸台（9），两阶梯凸台（9）之间垂直设有竖向的中间支撑筋板（15）；
所述型材Ⅰ（10）是由型材Ⅱ（11）的上筋板（13）、下筋板（14）、右侧壁（12）、焊接支撑筋板（2）、竖向支撑筋板（7）、地板搭接筋板（4）、转向架连接筋板（5）沿中间支撑筋板（15）对称而形成，且型材Ⅰ（10）的上筋板（1）和下筋板（8）的右端分别设有延伸部（16），该延伸部（16）与型材Ⅱ（11）的上筋板（13）和下筋板（14）上的阶梯凸台（9）搭接，搭接后型材Ⅱ上筋板（13）与型材Ⅰ上筋板（1）的上表面保持同一水平高度，型材Ⅱ下筋板（14）与型材Ⅰ下筋板（8）的下表面保持在同一平面；
型材Ⅱ（11）的上筋板（13）与型材Ⅰ（10）的上筋板（1）搭接后形成的接缝采用搅拌摩擦焊焊接，型材Ⅱ（11）的下筋板（14）与型材Ⅰ（10）的下筋板（8）搭接后形成的接缝采用搅拌摩擦焊焊接。
2.根据权利要求1所述的用于车体的搅拌摩擦焊枕梁结构，其特征在于：型材Ⅱ（11）的焊接支撑筋板（2）设置在下筋板（14）与竖向支撑筋板（7）的左侧直角夹角处。
3.根据权利要求1所述的用于车体的搅拌摩擦焊枕梁结构，其特征在于：在竖向支撑筋板（7）与型材Ⅱ的上筋板（13）、下筋板（14）、右侧壁（12）围成的空腔中设有加强筋板，型材Ⅰ（10）中也设有与该加强筋板沿中间支撑筋板（15）对称的加强筋板。
4.根据权利要求3所述的用于车体的搅拌摩擦焊枕梁结构，其特征在于：所述加强筋板为在下筋板（14）与竖向支撑筋板（7）的右侧直角夹角处斜向上伸出设置的枕梁筋板（6），以及在上筋板（13）与竖向支撑筋板（7）的右侧直角夹角处斜向下伸出的斜向支撑筋板（3）；所述斜向支撑筋板（3）与枕梁筋板（6）在型材Ⅱ右侧壁（12）上相交，且在三者相交处固定连接。
5.一种用于车体的搅拌摩擦焊枕梁结构的型材Ⅱ，其特征在于：包括横向设置的上筋板（13）及下筋板（14），上筋板（13）与下筋板（14）平行,上、下筋板的右端竖向设有右侧壁（12），右侧壁（12）上端与上筋板（13）连接，下端与下筋板（14）连接，上筋板（13）与下筋板（14）之间垂直设有竖向支撑筋板（7）；
在竖向支撑筋板（7）左侧的下筋板（14）上斜向上伸出设有用于焊接时支撑上筋板（13）的焊接支撑筋板（2），该焊接支撑筋板（2）的另一端与上筋板（13）固定连接；
竖向支撑筋板（7）与上筋板（13）、下筋板（14）、右侧壁（12）围成空腔，空腔中设有加强筋板；
所述右侧壁（12）上部水平设有地板搭接筋板（4），右侧壁（12）与下筋板（14）的交界处水平延伸设有转向架连接筋板（5）；
上筋板（13）和下筋板（14）的左端均设有阶梯凸台（9），两阶梯凸台（9）之间垂直设有竖向的中间支撑筋板（15）。
6.一种用于车体的搅拌摩擦焊枕梁结构的型材Ⅰ，其特征在于：该型材Ⅰ（10）是由上述权利要求5中的型材Ⅱ（11）的上筋板（13）、下筋板（14）、右侧壁（12）、焊接支撑筋板（2）、竖向支撑筋板（7）、地板搭接筋板（4）、转向架连接筋板（5）、加强筋板沿中间支撑筋板（15）对称而形成，且型材Ⅰ（10）的上筋板（1）和下筋板（8）的右端分别设有延伸部（16），该延伸部（16）可与型材Ⅱ（11）的上筋板（13）和下筋板（14）上的阶梯凸台（9）搭接。
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