高速列车车头复杂型面铝合金蒙皮成形工艺研究
铝合金薄蒙皮零件成形工艺
科
技
ＨＯＮ Ｕ Ｓ Ｉ ＮＣ ＮＤ Ｔ ＨＮＯ ＯＧＹ ＧＤ Ｃ Ｅ Ｅ Ａ ＥＣ Ｌ
铝 合 金 薄 蒙 皮 零 件 成 形 工 艺
刘 晓 兰 李 淑 兰
（ 洪都航空工业集团）
摘 要
通过分析铝合金薄蒙 皮零件的结构及其成形工艺特点 ，Байду номын сангаас拟定针对性 工艺措施 ， 设计 了合理 的
Ｂ Ｂ —
１１ ： Ｒ ５
Ｒ
圈 』 氇 固 翻 翻 避 圈 圈 固 翻 斑疆
图 １ 襟翼薄蒙皮零件
３ 成形 工 艺方案 的确定
３ １ 毛料 状态 的确定 ．
选用 了三种 毛料状 态在橡皮囊 液压 设 备 一 进 行 液压 成形 工 艺 试验 。 （ ） 用 Ｍ 状 态 毛料 ｋ １选
型面表面粗糙度等提出了更高的要求 ， 否则易使零件鼓起不贴模 、 甚至出现裂纹而报废。ｃ材 ． 料薄 ， 收缩性 能差 ， 件易 回弹 ， 零 难贴 模等 。 ｄ该 类蒙 皮 成形 工 艺研 究 较少 ， 种 工艺 手 册 均未 ． 各 给 出成 形工艺 参数 。
Ａ—Ａ
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（ ｎｄ ｖａｏ ｄ ｓｙＧｏｐ ＨｏｇｕＡ ｉｉ Ｉ ｕｎ ｒｕ ） ｔｎ ｎ
Ａｂｓｒ ｔ Ｂｙ ａ ａｙ ｉ ｇ ｐ ｒ ｔｕ ｔ ｒ ｎｄ ｉ ｏ ｍｉ ｇｐｒ ｃ ｓ ｅ ｔ ｒ ｓｏ ｎ ａｕ ｎｕ —ａ— ｔａｃ ｎ ｚｎ ａ ｔｓｒ ｃｕ ｅａ ｔ ｆｒ ｎ ｏ ｅ ｓｆａ ｕ ｅ ｆｔ ｌ ｍｉ ｍ ｌ ｓ ｈｉ ｌ
影 响某型机 研制 的质量 。
２ 零件结构及成形工艺分析
图１ 为某型机典型的翼面蒙皮， 材料 Ｌ １ ， Ｙ ２ 厚仅 ０３ ｍ， ．ｍ 毛料尺寸 １３ ４０ ｍ， ７０× ８ ｍ 蒙皮 上设 置了４组共 ２ 个封闭型加强槽 ， ４ 加强槽成形方式为弯曲和拉伸组合变形。蒙皮腹板面分别为 平面类 、 拱曲类两种 ， 这些蒙皮零件不同于一般蒙皮件 ， 一是材料太薄， 加强槽多 二是外形尺寸 较大等 等 。 根据零件结构特点 ， 制造中存在以下技术难点：． ａ零件材料厚 ０ ３ ｍ， ．ｍ 太薄 ， 加强槽又多 ， 在 制造过程中极易造成质量问题 ， 产生诸多缺陷， 特别是零件在压制中， 由于每个加强槽 的局部成
铝合金车身客车蒙皮接缝处理工艺方法研究
2020年第8期一、研究背景随着客车车身轻量化的不断推广，客车制造越来越多地采用铝合金作为车身材料。
蒙皮接缝处理不当会造成明显的油漆开裂，影响产品质量，因此，如何有效处理铝合金蒙皮的接缝，降低蒙皮接缝对后续油漆工序的影响尤为重要。
目前经过生产实践，总结出四种接缝处理方法，包括原子灰处理法、聚氨酯胶填充法、贴胶带纸补偿法、丢缝处理+打胶处理法等。
本文主要从操作方法、优点、缺陷及应用范围等几方面进行研究。
二、原子灰处理法原子灰又称腻子，是由大量的填充颜料、树脂和溶剂组成的一种粘稠的浆状涂料，用来填嵌工件表面的凹陷、气孔、擦伤、接缝等缺陷，干燥打磨后可以获得均匀平整的表面。
根据不同的用途，原子灰可分为钣金原子灰、塑料原子灰和幼滑原子灰（快干原子灰）。
鉴于铝合金基材较为敏感，选用合金原子灰作为填嵌铝合金蒙皮接缝的实验产品。
操作方法：铝合金车身蒙皮粘接完成后，整车经过高压冲洗，彻底除去容器的灰尘、油污等；将合金灰主剂及固化剂进行搅拌混合，充分搅拌均匀，使其颜色一致，混合率应按其重量比例计算；原子灰的可用时间受到温度和湿度的影响，配制后要在7～10min 以内使用；嵌油灰必须用刮刀彻底捋平以防泡沫；腻子彻底硬化之后才可以打磨(20℃时，需经1h 以上才硬化，雨季及湿度较高时，原子灰硬化时间要稍延长)。
原子灰处理法具有灰质细腻、易刮涂、易填平、易打磨、干燥速度快、附着力强、硬度高、不易划伤、柔韧性好、耐温变、成本低等优点。
但原子灰及配套固化剂在灌装后，存在溶剂、树脂、矫顽力，对磁体的室温剩磁几乎没有影响；扩散热处理提高了磁体的高温矫顽力，对高温剩磁也几乎没有影响。
这是因为扩散热处理后，Dy 元素主要存在于晶粒表层，改善了晶粒表层的各向异性场，相应地提高了室温和高温矫顽力。
然而，磁体的剩磁温度稳定性主要由主相晶粒控制，扩散热处理对主相晶粒的影响较小，因而扩散热处理前后磁体的高温剩磁基本一致。
四、结论通过Dy 元素的晶界扩散，可以在一定程度上提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力。
高强度中空铝型材成形工艺研究
对 ５组 试 验 数 据 进 行 处 理 分 析 ， 按 照 下 式 得 到
￣ ｏ ＝ Ｌ ｎ （ １ ＋ ｒ ／ ）
＝ ｅ
变 形 等 特 点 所 致 ， 在 弯 曲 成 形 过 程 中表 面 易 产 生 波
滚压 工艺对铜瓦 尸 值 的 影 响
秦 剑 ， 郭 世 彦 。柯 尊 芒
（ 徐 州 锻 压 机 床 厂 有 限公 司 ， 江苏 徐州 ２ ２ １ １ １ ６）
摘要 ： 随着超 声滚 压 加工在 铜 瓦机加 工 艺上 的应用 和推 广 ， 与 传 统 的机 加 工 艺 相 比 ， 铜 瓦 的表 面 粗 糙 度 显 著 降低 、 表 面显微硬 度 却得到 提高 ， 扩 大 了铜 瓦 ＰＶ值 的许 用 范 围。本 文 通 过 运 用 粘 着 摩 擦 理 论 ， 对 此 工 艺
空气 动力 学 、 噪声 、 轻 量化 等 。为保 证 高速列 车 的车 体 强 度 并 满 足 轻 量 化 的要 求 ，在 铝 合 金 车 体 结 构 的
设 计 制 造 中广 泛 使 用 中空 型 材 。 随 着 动 车 组 车 型 的
日益 增 多 ， 不 同截 面 、 不 同 形 状 中空 铝 型 材 的 高 质 量
关键 词 ： 弯 曲成 形 ； 管材 ； 中空型材 ； 成 形性 能 ； 高 速 动 车 组
中 图５ ） － － 类号： Ｔ Ｇ３ ８ ６ ． ４ ３
材料 参数 性能 测试 为 了 获 得 Ａ６ Ｎ０ １ Ｓ — Ｔ ５的 力 学 性 能 参 数 以及 真 实应 力 一 应 变 曲线 ， 按 照 ＧＢ Ｔ ２ ２ ８ — ２ ０ ０ ２国 家 标 准 进 行 型材 的 拉伸 试 验 。考 虑 到材 料 的各 向异 性 ， 分别 沿挤压方向（ ０ 。 ） 、 垂 直 于挤 压 方 向（ ９ ０ 。 ） 以及 ４ ５ 。 方 向加 工 标 准 试 样 ， 考虑材料批次不均匀性 ， 选 取 不 同 批 次 型 材 的 ５根 铝 合 金 型 材 ，加 工 得 到 ５套 试
高铁用大型复杂铝合金铸件的形状记忆合金应用技术
高铁用大型复杂铝合金铸件的形状记忆合金应用技术随着科技的不断进步和发展，高铁技术得到了快速的发展与应用。
作为现代交通运输的重要组成部分，高铁在提高交通效率和舒适性方面发挥着重要的作用。
在高铁运行中，各个部件的性能和质量都对整个系统的安全与性能起着关键的作用。
大型复杂铝合金铸件作为高铁中的重要组件之一，其材料选择和工艺应用对高铁性能与安全至关重要。
本文将重点介绍高铁用大型复杂铝合金铸件中形状记忆合金的应用技术。
形状记忆合金（Shape Memory Alloy，简称SMA）是一种具有特殊记忆效应的材料。
当SMA处于低温或应力作用下时，可以经历形状改变，但一旦温度或应力超过其转变温度或临界值，SMA就能恢复初始状态。
这种特殊的材料性能使得SMA在工业领域具有广泛的应用潜力。
在高铁用大型复杂铝合金铸件中，形状记忆合金的应用能够提供很多优势。
首先，SMA具有良好的形状记忆效应和弹性恢复性能，可以使铝合金铸件在受到外力后迅速恢复原状，从而降低了应力集中和疲劳损伤的发生。
其次，SMA具有较高的强度和硬度，能够提高大型复杂铝合金铸件的抗压能力和耐磨性，从而提高整个高铁系统的安全性能。
此外，SMA还具有优良的耐腐蚀性能，可以有效抵御高铁运行中的恶劣环境条件，提高铝合金铸件的使用寿命。
在实际应用中，高铁用大型复杂铝合金铸件的形状记忆合金通常采用两种形式：一种是整体性应用，另一种是局部性应用。
整体性应用是指在整个铸件中加入形状记忆合金。
这种应用形式适用于一些简单结构的铸件，如连接件、支撑件等。
在铸件制造过程中，可以将形状记忆合金预先固定在铸型中，在铸件冷却固化后，形状记忆合金必然与铝合金铸件完全结合。
通过控制形状记忆合金的转变温度和热处理工艺，可以实现铝合金铸件在外力作用下的形变和恢复。
整体性应用形式具有制造工艺简单、成本较低的优点，但受限于形状记忆合金的体积和材料属性，其应用范围相对窄小。
局部性应用是指将形状记忆合金嵌入到铝合金铸件的指定位置。
高铁用大型复杂铝合金铸件的磁场耦合仿真分析
高铁用大型复杂铝合金铸件的磁场耦合仿真分析引言：随着现代交通工具的迅速发展和进步，高铁作为一种快速、高效、环保的交通工具，逐渐成为人们出行的首选。
高铁的发展不仅依赖于先进的轨道技术和动力系统，还需要高性能的结构材料来支持列车的运行。
大型复杂铝合金铸件作为高铁的重要组成部分，承担着承载和连接的功能，其质量和可靠性对高铁的安全和性能至关重要。
因此，对高铁用大型复杂铝合金铸件的磁场耦合进行仿真分析是非常重要的。
一、大型复杂铝合金铸件的特点大型复杂铝合金铸件通常由复杂的几何形状和多孔的结构组成，在制造和使用过程中，会受到不同的温度场、应力场和磁场的耦合作用。
铝合金具有低密度、良好的导热性和机械性能等优点，因此被广泛应用于高铁的结构部件中。
二、磁场耦合仿真分析的意义通过对大型复杂铝合金铸件的磁场耦合仿真分析，可以更好地了解其在高铁运行过程中的磁场分布情况，从而减少电磁干扰、改善高铁的运行性能和提高安全性。
三、磁场耦合仿真分析的方法对于高铁用大型复杂铝合金铸件的磁场耦合仿真分析，可以采用有限元方法进行模拟和计算。
主要步骤如下：1. 构建模型：根据实际情况，使用计算机辅助设计软件建立大型复杂铝合金铸件的三维模型。
2. 网格划分：通过有限元分析软件对模型进行网格划分，将模型分割为有限数量的小单元。
3. 材料参数：根据实际材料的物理特性，设定铝合金的导磁率和电导率等参数。
4. 加载条件：根据高速列车的工况和运行状态，确定磁场的加载条件，包括磁场的频率和振幅等。
5. 边界条件：根据具体情况，设置边界条件，如固定边界、对称边界等。
6. 计算结果：通过有限元分析软件进行计算，得到大型复杂铝合金铸件在磁场作用下的各个物理量的分布情况，如磁感应强度、温度场、应力场等。
7. 结果分析：根据仿真结果，进行分析和评估，了解大型复杂铝合金铸件在磁场作用下的变形情况、应力分布情况以及可能存在的问题和风险。
四、仿真分析结果的应用通过对大型复杂铝合金铸件的磁场耦合仿真分析，可以为高铁设计和优化提供参考依据，具体应用如下：1. 高铁设计：根据仿真结果，优化大型复杂铝合金铸件的几何形状和结构，提高其磁场适应能力和力学性能。
Al-Si系铸造高强度铝合金的制备技术研究 (1)
北京交通大学硕士学位论文Al-Si系铸造高强度铝合金的制备技术研究姓名：詹远光申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：韩建民20071201图１．１日本高速列车轻量化试验结果Ｆｉｇ．１．１ＷｅｉｇｈｔｒｅｄｕｃｔｉｏｎｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆＪａｐａｎｅｓｅｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄｔｒａｉｎ铝合金的比强度与合金结构钢相当，某些铝合金的强度甚至高于普通结构钢，并已生产出抗拉强度超过６００ＭＰａ的超高强度高韧铝合金材料。
虽然某些铝合金在２００℃～２６０℃温度下仍然能保持良好的强度．但在高温下，多数铝合金的强度呈大幅下降趋势，然而在摄氏零度以下，随着温度降低，铝及铝合金材料的强度反而会增加，因而能够作为优良的低温金属材料。
铝合金具有很高的抗腐蚀性，且北京交通人学坝Ｉ．学位论文２试验内容及Ⅳｆ究方法图２．１４．Ｓｋｗ电阻炉及真空调压设备Ｆｔｇａ．１４．Ｓｋｗｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｆｕｒｎａｃｅａｎｄｖａｇｕｎｍａｄｊｕｓｔａｂｌｅｃａｓｔｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔ２．１．４合金的熔炼工艺合金的熔炼过程按如下步骤进行：（１）烘烤吸管。
先将吸管用耐火材料压紧，然后放入吸管烘烤炉中进行预热。
以备铝料熔化后吸铸用。
（２）升温化料。
在吸管加热半个小时后，将铝料放入预先刷好涂料的坩埚内，将坩埚抽真空，在真空环境下把铝料加热至浇注温度。
（３）搅拌除气和扒渣。
在熔体温度达到浇注温度后，要定期用铌制搅拌杆进行搅拌除气，同时抽真空。
在浇注之前要扒渣数次。
除去氧化皮和杂质．２．２合金液态质量控制合金的熔体质量一般包含三方面的内容：熔体温度、熔体成分和熔体结构，它们对金属和合金的凝固组织与性能有重要的影响。
本试验采用实验室自主开发的一套搅拌系统来进行适当搅拌，使各种合金元素尽量均匀的分布于铝液中，保证熔体成分的均匀性，并促进熔体合金中的气体析出。
（１）合金熔体温度对合金凝固过程中组织形成及各类缺陷的控制有重要的影响。
高速动车组铝合金司机室焊接技术
高速动车组铝合金司机室焊接技术司机室结构简介高速动车组司机室采用铝合金材料，以空间曲梁为骨架、以带筋曲面壁板为蒙皮的流线型焊接结构，总长8540mm。
司机室为典型的流线型外形，以实现列车更高速运行时减阻的目标，是典型的高技术产品，如图所示。
高速动车组司机室涉及250多种物料，其中二维部件型材50多种，三维弯曲部件200余类，组焊成三维空间结构的前窗框、左右侧墙、曲面车顶,以及二维前墙和环形框，各部件再组焊成三维空间结构的铝合金司机室。
复杂的三维曲面、流线型外形以及高强度要求对司机室焊接技术要求非常高，流线型司机室的焊接工艺难度可与飞机机头的焊接工艺难度相提并论。
司机室焊接技术焊接方法高速动车组司机室采用的焊接方法为熔化极惰性气体保护焊（131MIG-t）和钨极惰性气体保护焊（141TIG-m）。
司机室侧墙骨架与侧墙蒙皮和司机室在组成过程中，车顶弯梁与车顶蒙皮采用TIG焊接，前墙、前窗框、环形框、侧墙骨架及司机室组成等采用MIG焊接。
焊接技术难点与工艺措施针对高速动车组司机室组成及部件的焊接难点，提出合理有效的焊接工艺措施，保证了司机室焊接质量和三维外轮廓尺寸。
前墙中厚板焊接司机室前墙是列车最前面的承载部件，承受空气动力学载荷，前墙的焊接质量对列车安全有着重要意义。
前墙由15mm铝合金中厚板与碰撞梁组成的15V焊缝长度2100mm，焊缝质量等级CPC1，焊缝检测等级CT2，采用射线检测（RT）。
采用多层多道焊接，焊后变形大、调修困难，射线检测时发现焊缝局部存在链状气孔或密集气孔缺陷。
前墙为铝合金中厚板多层多道焊接，热输入过大是导致焊接变形的原因。
气孔是铝合金焊接中最容易产生的缺陷，焊前清理、预热不合理及焊枪角度偏差等是产生气孔的主要原因。
为了控制司机室前墙焊接变形，在焊缝背部预制10mm反变形，每道焊缝均从中间往两边分段退焊使焊接应力均匀释放。
优化焊接顺序：采用先正装打底、填充一道后，反面清根PT封底焊，再进行正面填充和盖面焊接。
高速列车新型铝合金车体型材的挤压加工与仿真分析
高速列车新型铝合金车体型材的挤压加工与仿真分析高速列车新型铝合金车体型材的挤压加工与仿真分析摘要：随着高速列车运输的发展，铝合金作为一种理想的材料逐渐成为高速列车车体的首选材料。
挤压加工是铝合金车体制造中常用的一种工艺方法。
本文以一种新型铝合金车体型材为研究对象，通过挤压加工与仿真分析，探讨其在高速列车制造中的应用。
1. 引言高速列车具有速度快、载重大、安全性高等优点，因此在现代交通中扮演着重要的角色。
与此同时，轻量化成为了列车制造的重要发展方向，以提高速度与能源利用效率。
铝合金作为一种低密度、高强度、优良导热与耐腐蚀性能的材料，被广泛应用于高速列车车体的制造。
挤压加工是一种常用的金属成形工艺，适用于各种铝合金型材的制造。
通过挤压加工，可以实现复杂形状的铝合金型材制造，同时具有良好的外观质量与材料性能。
2. 挤压加工的工艺流程挤压加工主要包括型材设计、铝料预热、模具准备、挤压成型四个步骤。
首先，根据车体结构需求设计铝合金型材的截面形状。
然后，对铝料进行预热，以提高其可塑性。
模具准备包括模具设计、制造与调试等过程。
最后，将预热好的铝料放入模具中，通过挤压机将铝料挤压成型，获得所需的型材。
3. 高速列车新型铝合金车体型材的仿真分析仿真分析是挤压加工完成后的重要环节，通过仿真分析可以评估型材的强度与形状精度等性能指标。
首先，利用CAD软件建立新型铝合金车体型材的三维模型。
然后，导入模具设计软件进行模具结构设计。
接下来，采用有限元软件对挤压加工过程进行仿真分析，计算各工艺参数对型材形状的影响，以及挤压过程中的应力分布和变形情况。
最后，根据分析结果优化设计参数，以满足型材的强度与精度要求。
4. 实验验证通过实验验证新型铝合金车体型材的挤压加工性能与仿真分析结果的一致性，以确保仿真分析的准确性与可靠性。
首先，进行挤压加工实验，制备一批新型铝合金车体型材。
然后，对实际制备的型材进行物理测试，如强度测试、硬度测试和形状精度测试等。
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高速列车车头复杂型面铝合金蒙皮成形工艺研究
马丽;梁卫东
【期刊名称】《模具工业》
【年(卷),期】2016(42)8
【摘要】以中国标准动车组铝合金前端蒙皮件为研究对象,利用数值模拟技术,研究了工艺参数和模具结构对截面深度浅、横纵轮廓尺寸相差大的铝合金蒙皮件冲压成形性能的影响,提出了零件成形控制措施,并通过试验进行了验证。
结果表明:增大压边力一定程度上能够改善铝合金蒙皮件的拉深不足缺陷;设置合理结构的拉深筋能够有效消除铝合金蒙皮件的拉深不足缺陷,但拉深筋强度过大容易导致零件拉裂;对于横纵轮廓尺寸相差大的铝合金蒙皮件,变强度拉深筋较等强度拉深筋对零件成形性的控制效果更好。
【总页数】4页(P5-8)
【关键词】铝合金;蒙皮件;成形性;数值模拟
【作者】马丽;梁卫东
【作者单位】吉林诺亚机电科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG306
【相关文献】
1.高速列车头车主型线变化对列车周围流场影响研究 [J], 何侃;侯亚捷;高广军;张洁;谢菲;张琰;张亚妮
2.干线机铝合金复杂蒙皮成形工艺 [J], 谢燕敏
3.复杂S形蒙皮成形工艺研究 [J], 徐龙
4.TB8钛合金复杂外形桨叶前缘蒙皮多步热成形工艺研究 [J], 史文祥;章文亮;陈明和;谢兰生;王宁
5.大型复杂型面铝合金翻边件电磁成形塑性流动行为研究 [J], 黄亮;骆文勇;刘贤龙;李建军
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