[实用新型]一种380公里动车端角柱构件成形用新型撑芯

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种380公里动车端角柱构件成形用新型撑芯，属于型材弯曲成形加工领域。 

背景技术：

轨道交通是我国最为重要的交通运输方式之一，承载着绝大多数的交通运输量。近几年，高速列车发展更加迅速，具有高速便捷、安全可靠等优点而深受欢迎。为了实现轻量化，高速列车普遍使用铝合金车体。端角柱是时速380公里动车组高速铝合金车体的关键骨架构件，起着重要的承载作用，同时该构件连接着车体的侧墙和端墙两大部件，其制造精度决定着整车的外形精度和空气动力学性能，因此对其成形质量和精度要求十分严格。 

生产中，该构件采用铝合金型材通过模具压弯成形，但是由于型材的截面形状和构件的轮廓曲线复杂，该构件成形难度很大，技术复杂，成形质量和精度难以控制，型材弯曲成形受压时很容易出现截面畸变，使截面的上下壁塌陷，两侧壁外凸，截面形状误差过大，无法与相邻的零件对接装配。为了控制上述缺陷，国内生产单位和研究机构尝试在端角柱型材的型腔内填充砂子、冰、木块、聚氨酯等材料，以在弯曲受压时支撑型腔内壁减小畸变缺陷，但效果均不明显，构件截面形状误差依然很大，不能用于车体装配，为了保证整车生产，该构件不得不从国外引进，但价格十分昂贵，生产技术也因保密而无法引进。 

为突破端角柱构件生产技术，解决截面畸变问题，我们开发出专门用于端角柱构件弯曲成形用的新型柔性撑芯，把该撑芯填充到型材型腔内，能对型材截面各壁形成可靠支撑，弯曲成形时可有效减小型材截面畸变，把截面精度控制在设计要求的范围内，解决了端角柱构件截面形状误差过大问题。同时，该撑芯还可以用于其它封闭截面类铝合金型材的弯曲成形，解决此类型材弯曲成形时截面畸变的共性缺陷，属国内首创。 

发明内容：

本实用新型提供了一种380公里动车端角柱构件成形用新型撑芯，用于解决端角柱构件弯曲成形过程中出现的截面畸变缺陷，是一种具有良好弯曲柔性和支撑刚度的封闭截面型材的型腔填充物。 

本实用新型的上述目的是通过如下手段实现的，现结合附图说明如下： 

一种380公里动车端角柱构件成形用新型撑芯，包括弹性中心轴、聚氨酯垫、钢撑块、 锁紧螺母、钢挡板等主要部分。 

所述的钢撑块和聚氨酯垫都设置中心孔，弹性中心轴上加工一组对称平面，弹性中心轴的截面形状与中心孔的形状一致，弹性中心轴穿过中心孔将钢撑块和聚氨酯垫串联起来形成整体撑芯，它们以间隙配合的形式装配。 

所述钢撑块的上下面为球面，两侧面为平面，所有棱边都设置圆弧过渡，防止划伤型材。 

所述的弹性中心轴B端使用双锁紧螺母拧紧固定，然后在弹性中心轴上将钢撑块和聚氨酯垫交替装配组成，最后在A端连续放置3-4块聚氨酯垫和一个钢挡板，用锁紧螺母拧紧，改变该螺母的旋入量可以调节整个撑芯的预紧程度，使撑芯具有合适的整体刚度，既便于撑芯的取放，又具有良好的弯曲柔性和可靠的支撑功能。 

所述的弹性中心轴的制作材料具有弹性，在弯曲成形的整个变形过程中，弹性中心轴发生弹性变形能随形弯曲，聚氨酯垫的可压缩性允许各钢撑块的方位随形变化，钢撑块能够很好地支撑在型材的内壁上。成形完毕后牵拉弹性中心轴可从型材中取出撑芯，撑芯在弹性作用下恢复原状。 

与以前的端角柱构件成形工艺相比，本实用新型具有诸多优点。 

本实用新型的主要优点在于撑芯的结构使之具备良好的弯曲柔性，内部的钢撑块对型材截面各边的支撑性好，可有效控制截面弯曲畸变，同时撑芯容易充填和取出等。本实用新型有效控制了端角柱构件的截面畸变，解决了截面形状误差过大问题，为380公里高速动车关键构件的国产化生产做出重要贡献。同时，本实用新型还可用于所有封闭截面类铝型材弯曲成形，解决行业中此类型材弯曲成形中出现的截面畸变、截面形状误差过大的共性缺陷，具有重大的现实意义。 

附图说明：

图1撑芯示意图； 

图2钢撑块横截面示意图 

图3铝合金端角柱型材与撑芯配合位置关系示意图； 

图4端角柱构件轮廓示意图。 

图中：1、弹性中心轴2、聚氨酯垫3、钢撑块4、中心孔5、锁紧螺母6、钢挡板7、铝合金端角柱型材8、端角柱构件 

具体实施方式

端角柱构件(8)是一种大弯曲半径、小变形量的铝合金型材构件，最大弯曲半径可达 7200mm，在整个弯曲变形过程中，撑芯随着型材弯曲而弯曲，因弯曲半径大其变形量很小。 

下面结合附图所示进一步说明本实用新型的内容及其具体实施方式：