[发明专利]利用轨道车辆空心铝合金型材压弯模具对型材的压弯工艺

说明书

利用轨道车辆空心铝合金型材压弯模具对型材的压弯工艺属于轨道车辆空心铝合金型材压弯装置及其使用方法领域，该压弯模具包括下模座、上模座、凸模和凹模，凸模的上端与上模座固连，凹模的下端与下模座的上端固连。本发明的压弯模具分别给出了凸模圆弧段与压弯后铝合型材内侧圆弧段的半径比值k所应该遵从的最优参数范围，基于该最优比值k所制造的凸模与凹模能够共同形成一个带有预先补偿量的压弯模具结构。该压弯模具结构能够直接对T6状态下的进行压弯作业，并且，其能够使空心铝合金型材工件在压弯成型后所发生的回弹形变进行有效的预先补偿，从而令压弯成型之后的空心铝合金型材工件的回弹形变结果恰好符合所要求铝合金型材零件尺寸。

技术领域

本发明属于轨道车辆空心铝合金型材压弯装置及其使用方法领域，具体涉及一种利用轨道车辆空心铝合金型材压弯模具对型材的压弯工艺。

背景技术

目前在轨道车辆的生产中大量应用如图1至图4所示的空心铝合金型材1，其包括单型腔或双型腔两种类型，此两种类型的空心铝合金型材的断面为矩形或接近矩形。空心铝合金型材1的压弯前高度H≤90mm，压弯后的铝合金型材外侧圆弧段MN的半径R≥600mm，压弯后的铝合金型材内侧圆弧段EF的半径R₁＝R-H，外侧圆弧段MN的圆弧段弯曲角度与内侧圆弧段EF的弯曲角度均为α，α≤7度，每一个型腔的宽度W≤70mm，型材断面的最小壁厚t≥5mm。

为满足轨道车辆对铝合金型材零件的强度和硬度要求，通常选用T6热处理状态后的空心铝合金型材1作为车辆的骨架结构。但是由于T6状态的铝合金型材塑性差、延展率低，其在压弯工艺中经常产生裂纹，因此对空心铝合金型材弯曲成型普遍采用T4状态的铝合金型材，对T4状态的铝合金型材的型腔填充后用模具在压力及上进行弯曲成型，成型之后取出填充物，再将弯曲后的T4状态的铝合金型材进行时效热处理，使之转变为T6状态的铝合金型材，使其提高强度和硬度，达到轨道车辆所要求的材料性能。

但是，上述以T4状态铝合金型材为基础制造T6状态铝合金型材零件的工艺存在以下缺点：

1、在压弯成型工序之前，需要对T4状态铝合金型材的型腔进行填充；压弯成型后需要将填充物从型材的型腔中取出，其填充、取出工序复杂，难度大，效率低，成本高。

2、由于T4状态铝合金型材压弯成型后产生回弹变形，同时，在后续从T4状态进一步转变为T6状态的热处理工艺中，铝合金型材还会产生一定程度的热塑退火变形，受上述两种变形的综合影响，铝合金型材的总变形量难以找到规律和直接控制，导致现有用于对T4状态铝合金型材进行压弯成型的压弯模具，需要多次试验和修改才能获得理想的模具尺寸参数，模具研发成本高。

3、压弯成型后，需要对压弯后的铝合金型材进行进一步热处理，才能使其从T4状态进一步转变为T6状态，其热处理工序技术要求高、效率低，成本高。

发明内容

为了解决现有轨道车辆空心铝合金型材压弯模具在压弯成型工序之前，需要对T4状态铝合金型材的型腔进行填充、压弯后需要将填充物取出，并且压弯后的铝合金型材需要进行进一步热处理才能使其从T4状态进一步转变为T6状态，以及由于受热塑退火变形和压弯回弹变形的综合影响，造成最铝合金型材的总变形量难以找到规律和直接控制，致使现有用于对T4状态铝合金型材进行压弯成型的压弯模具没有合适的设计参数，其模具研发成本高等技术问题，本发明提供一种利用轨道车辆空心铝合金型材压弯模具对型材的压弯工艺。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

利用轨道车辆空心铝合金型材压弯模具对型材的压弯工艺，其包括如下步骤：