城轨车体薄壁铝合金型材加工工艺

目前城轨铝合金车体采用了许多铝合金蜂窝型材,各种不同截面的型材通过加工、焊接形成整个车体承载结构,这些型材都是车体结构的承载梁。型材加工是车体制造工艺过程中的首道工序,加工的型材工件长大,加工量大,加工时间长,需用超大型加工设备。因此型材加工往往是车体生产组织过程中的瓶颈。研究型材加工工艺技术,解决型材加工的难点问题,对保证型材加工质量,避免不必要的损失,提高生产效率具有很重要的意义。     

通用加工工装结构的模块化设计

介绍了一种轨道车辆铝合金车体长大型材通用加工工装结构,通过优化设计通用夹具结构,改变传统机械加工工装的组合方式,实现了工装结构的模块化,满足了多种车型、多种断面型材的加工工艺要求,也适用于多种长大组焊件的加工.     

有轨电车碳纤维复合材料枕梁结构研究

为实现车体轻量化要求,对有轨电车车体铝合金枕梁和碳纤维复合材料枕梁结构形式及受力情况进行了分析,根据车体对该枕梁的指标要求,确定了其载荷及设计边界条件,通过仿真分析,验证了其强度、刚度。结果表明,在满足技术要求的前提下,采用碳纤维复合材料枕梁实现了大幅度减重的目标。     

碳纤维复合材料与铝合金胶铆混合连接力学性能可靠性研究

胶铆混合连接是融合了胶接与铆接的一种新型连接形式,具备优异的力学性能。但是由于设计参数众多、制造工艺复杂,混合接头性能存在较大的波动性,难以保障其可靠性。所以需要对影响结构可靠性的关键参数进行识别与优化,从而控制混合连接的加工质量波动。研究提出一套基于三维有限元仿真的铝合金-碳纤维复合材料接头力学性能关键参数的识别与优化方法,通过构造高精度的三维有限元仿真模型,在力学仿真中引入来自材料、几何和装配的多个试验量化不确定源,实现了力学响应随机性预测。在此基础上,采用基于多项式混沌展开与Sobol指标结合的灵敏度分析策略,量化各参数对接头力学响应的相对贡献,识别出胶层厚度、搭接长度、碳纤维复合材料厚度和孔的纵向位置是对该混合连接接头最重要的四个参数。通过优化重要参数,使接头力学性能的可靠性达到设计要求。结果表明,该方法能在考虑参数不确定性的情况下,有效、准确地确定混合连接接头的重要参数,并用于提高混合连接的设计效率和质量。     

基于DIC法的CFRP粘接参数及失效分析

对碳纤维-碳纤维以及碳纤维与异质材料的粘接搭接试样进行了单向拉伸试验,对搭接长度、粘接层厚度对接头强度的影响规律进行了详细的分析。采用数字图像相关方法(DIC法)对接头的面内应变和法向变形进行了监测,对搭接接头在拉伸过程的失效行为和失效顺序进行了系统地分析。结果表明,碳纤维粘接搭接接头的宏观失效存在碳纤维板纤维断裂、粘接层剪裂、撕裂、粘接界面破坏等多种破坏形式;碳纤维接头搭接长度12.5 mm-15 mm,粘接层厚度0.2 mm时接头刚度、强度较高;粘接层强度相对较弱时,碳纤维接头主要以粘接层剪裂为破坏形式,粘接层强度相对较强时,接头表层碳纤维撕裂引起界面剥离,界面剥离面积扩展,异侧界面剥离导致粘接层撕裂,引起接头失效。     

碳纤维复合材料力学性能试样的加工研究

为提高碳纤维复合材料力学性能试样的加工质量和效率,降低加工成本,采用磨削加工工艺,并研发了相关装备。分析了所采用的磨削加工工艺原理,介绍了加工装备的结构,并给出了工艺路线、加工工具及加工参数。通过加工试验确认,与铣削加工相比,磨削加工碳纤维复合材料力学性能试样在加工精度、表面质量等方面均具有优势,一次性投入降低90%,刀具成本降低2/3。可见,磨削加工是一种经济高效的加工工艺,适用于碳纤维复合材料力学性能试样加工。     

三维多向编织复合材料承力接头破坏模态

通过单向拉伸试验研究了三维多向整体编织复合材料单耳承力接头的破坏模式。试样选用T700碳纤维和环氧树脂,采用RTM(resin transfer molding树脂传递模塑)工艺制成。试验针对由3种编织工艺(三维四向编织、三维五向编织和三维六向编织)、两种连接孔加工方式(机械钻孔和编织孔)、两种几何外形所组成的十组三维编织复合材料单耳承力接头的破坏机理与破坏载荷进行了初步探索研究,并对其在航空结构中的可应用性做出了评估。     

强化车体结构粘合齐

在汽车制造过程中,作为一种金属连接的方式,结构粘合剂的应用正处于迅猛发展阶段。结构粘合剂可增强粘接结构的刚性、耐久性和抗冲撞性。此外,由于该粘合剂的使用,使得相容性差的金属之间的粘接变容易,从成本和车体重量方面加大了车体结构优化设计的可能性。     

粘接技术在城市轨道车辆上的应用

随着我国城市轨道交通的日益发展,城市轨道车辆的产能及需求不断攀升。在城市轨道车辆的零部件连接方式中,与传统机械连接相比,采用粘接技术具有诸多优势,在不同制式的城轨列车的生产制造、维修等方面均得到了广泛应用。城轨车辆采用的粘接技术是根据不同基材的性能、材质、外观和需求而选用适用的胶粘剂进行结构粘接,使粘接件达到足够的强度来满足使用要求。阐述了城市轨道交通车辆上车窗、地板布粘接的一般施工工艺、注意事项及控制要点,表明了通过制定合理的工艺参数、工艺流程,培训具备资质及技能的人员,控制存储及施工环境等,可保证粘接件的质量。     

考虑汽车车身涂装工艺影响的非平衡胶接接头强度

汽车轻量化的发展要求汽车采用更多的轻型材料取代传统的金属材料,而异种材料的连接就为结构胶接技术的应用提供平台。通过模拟汽车车身涂装工艺中环境温度和相对湿度的变化,采用韧性和脆性两种结构胶粘剂,分别对钢/铝和钢/碳纤维增强复合材料非平衡胶接接头的剪切强度进行环境影响研究。试验结果表明,汽车涂装环境对结构胶接接头的性能有着显著的影响,并且与胶粘剂自身性质有关。通过对不同工况接头的失效模式分析和对胶层的内聚力单元数值二维建模仿真,得到两种胶粘剂在涂装工况影响下胶层宏观力学属性和内部应力分布情况的变化趋势,并对碳纤维增强复合材料与相应胶粘剂材料表面参数的匹配问题进行研究。采用扫描电镜法对胶层失效表面进行样貌分析,探究相应宏观试验结果产生的微观原因。     

铝合金车体的设计

介绍了设计铝合金车体的车体结构形式、挤压型材断面形式、车体材料的确定原则,并介绍了焊缝的设计原则及工艺参数.     

碳纤维复合材料螺栓连接性能综述

碳纤维复合材料具有众多优良的性能,目前在民用及航空航天领域已被广泛应用,但是碳纤维复合材料的结构连接强度问题一直是制约其发展的重要因素。综述了碳纤维复合材料螺栓连接方法,分别讨论了碳纤维增强复合材料螺栓连接的强度理论、强度预测和强度影响因素(干涉配合、预紧力、螺栓钉头形式及铺层顺序)对连接强度的影响规律。最后总结了碳纤维复合材料螺栓连接研究的发展趋势。     

碳纤维复合材料钻削试验研究

在碳纤维复合材料切削加工过程中,经常会出现分层、劈裂等质量问题。文中为了解决碳纤维复合材料的分层问题,从而达到提高碳纤维复合材料钻削质量的目的,主要从分析碳纤维复合材料切削加工工艺特性入手,利用不同的工艺参数、加工技巧,对其进行了一系列钻削试验。通过分析试验数据,对比试验结果,从优化工艺参数、加工刀具的选用方面,提出了若干适合实际操作的工艺技巧,确定了最优的钻削方法。该方法被广泛应用到了产品中,成功改善了碳纤维复合材料的钻削质量。     

碳纤维复材制孔及修边技术的研究与应用

复合材料的兴起丰富了现代材料家族,尤其是具备高强度、高模量、低比重的碳纤维增强复合材料的出现,使其成为各类军、民装备重要的候选材料之一。陕飞公司立足于自身的型号研制需要,开展了碳纤维增强复合材料的手工制孔与修边技术的工艺预研工作。详细阐述了陕飞公司开展此项技术预研工艺试验,以及通过工艺试验摸索取得的碳纤维复合材料制孔与修边技术的工程化研究与应用成果。     

连接空腹型材的一种新方法--固体结构膨胀法

“固体结构膨胀法”是经过多年机柜框架的设计与制造实践而最新提出的一种方法 ,它主要应用于空腹型材 ,尤其是薄壁空腹型材的连接中。其新意在于充分利用了型材本身的结构特长并通过某种适合这种特长的连接方式将它们快速、简便、可靠地连接在一起。这种连接方法与传统的连接方法 (焊接、粘接、螺栓连接等 )相比有很大的优越性 ,它为框架制造应用领域的拓展 ,质量的提高 ,成本的降低提供了一种高效、方便的手段     

Ti45Nb铆钉脉冲电流辅助压铆成形性能分析

为改善Ti45Nb铆钉紧固飞机碳纤维增强复合材料（CFRP）结构时的连接性能,拓宽普通铆钉的适用紧固范围,降低铆接成本,提高连接强度,引入了脉冲电流来辅助压铆。设计了电流前处理辅助铆接试验和同步电流处理辅助铆接试验,围绕两种新工艺及其与常规铆接工艺之间的紧固质量与特性展开了对比研究。测试了不同工艺下铆钉截面的典型硬度,对比观测了铆钉不同区域的微观金相与组织成分,分析了电流导致微观组织差异及元素成分区别的原因,最后评估了不同接头的拉伸强度与破坏行为,测试结果验证了电流辅助铆接工艺的有效性与可行性。     

铝合金挤压型材试样加工工艺及疲劳性能研究

车体枕梁是由铝合金挤压型材和板材组焊的箱体结构,是车体上同时承受拉伸和压力载荷的关键部件。本文研究枕梁挤压型材母材疲劳性能测试相关技术问题,探讨了线切割-抛光和铣-磨-抛光两种工艺条件、型材不同厚度壁板疲劳性能的差异,获得了疲劳性能数据。试验结果表明,用铣-磨-抛光工艺加工的试样的疲劳性能优于线切割-抛光工艺加工的试样的疲劳性能;不同厚度壁板中值条件疲劳极限差别不大,但10mm壁板数据分散性明显大于15mm壁板。     

基于Creo的铝合金车体参数化设计系统

针对铝合金车体结构复杂、设计周期长和建模效率低等特点,提出了一种参数化设计铝合金车体方法。利用Creo参数化技术定义车体轮廓、分段型材,单段型材特征中轮廓、C槽、接头、筋板等,定义车体详细设计,并利用Vs.Net2005编程实现人机交互界面开发,最终建立铝合金车体参数化设计系统。     

四模块铰接式100％低地板车车体结构强度分析方法

针对四模块铰接式100％低地板车车体结构强度分析中编组计算模型大、受力分析复杂的问题,设计一种单模块分离的计算方法.根据低地板车辆的结构特点和铰接装置的动态特性,建立车体结构在分析工况下的静力学平衡方程;求解得到各模块车体连接部件的铰接载荷及车体和转向架的接口载荷;单独对每一节车体进行结构强度分析.基于此方法计算了车钩...     

城轨不锈钢车辆门角激光-MAG复合焊工艺研究

介绍了城轨车辆不锈钢车体门角激光-MAG复合焊工艺的初步研究过程及成果。通过选用不同的焊接工艺参数规范对车体门角进行激光-MAG复合焊焊接,对焊接接头进行相关性能检测,选定出适合该焊接接头的激光-MAG复合焊工艺参数及焊接顺序,对焊接过程中出现的气孔及未焊透等焊接缺陷进行了原因分析,制定出车体门角进行激光-MAG复合焊焊接工艺。