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
ＨＯＮＵＳＩＮＣＮＤＴＨＮＯＯＧＹＧＤＣＥＥＡＥＣＬ
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
ＢＢ —
１１：Ｒ５
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
３１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ｋ１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。
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（ｎｄｖａｏｄｓｙＧｏｐＨｏｇｕＡｉｉＩｕｎｒｕ）ｔｎｎ
ＡｂｓｒｔＢｙａａｙｉｇｐｒｔｕｔｒｎｄｉｏｍｉｇｐｒｃｓｅｔｒｓｏｎａｕｎｕ —ａ— ｔａｃｎｚｎａｔｓｒｃｕｅａｔｆｒｎｏｅｓｆａｕｅｆｔｌｍｉｍｌｓｈｉｌ
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Ｌ１，Ｙ２厚仅０３ｍ，．ｍ毛料尺寸１３４０ｍ，７０× ８ｍ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０３ｍ，．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

成形问题成为研究热点。由于铝合金型材的中空结构、材料特性以及难
对５组试验数据进行处理分析，按照下式得到
￣ｏ＝Ｌｎ（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２２１１１６）
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：ＴＧ３８６．４３
材料参数性能测试为了获得Ａ６Ｎ０１Ｓ — Ｔ５的力学性能参数以及真实应力一应变曲线，按照ＧＢＴ２２８ — ２００２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（９０。）以及４５。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。

动车组司机室外板多点拉形工艺研究

外板制造，结合多点成形技术，发司机室外板的并开多点拉形技术。通过有限元方法，对典型高速列车司机室外板
度可调的基本体冲头组成的多点拉形模具代替，是
零件进行了研究。对多点拉形 “ 拟制造 ” 机室外虚司
所示。
分布，并据此对模具型面实施一定比例关系的几何
补偿，环 “ 拟拉形 ” 最终得到外形间隙分布满足循虚，
设计要求的零件。后进行了实验研究，证了这种最验
型面优化方法的可行性。
多点拉形技术是一个多项技术的综合系统，与传统的固定模具蒙皮拉形相比，采用多点蒙皮拉形技术的优点主要有：（）具几何外形以数字量的形式存储，工艺１模与数字化结合很容易实现零件的数字化生产，实现新
文章编号：６２０１１２０ — ０００１７ — ２（０１）２０６ — ５１
动车组司机室外板多点拉形工艺研究
刘学之，王汝彪
（车青岛四方机车车辆股份有限公司，南山东青岛２６１）６１１
２
多点拉形技术
图１多点拉形不意图
拉形技术是飞机蒙皮制造的重要技术。蒙皮拉过夹紧板料的钳口拉伸运动，使板料纤维产量延伸的成形方法。拉形工艺是在弯曲的同向拉力，形件的回弹比较小，形精度比较成成

高速列车铝合金车体焊接技术其发展趋势论文

高速列车铝合金车体焊接技术及其发展趋势[摘要]：本文阐述了现代高速列车铝合金车体的焊接技术研究和应用现状，介绍了目前应用较多的焊接技术方法及其发展趋势。

[关键词]：高速列车铝合金车体焊接发展趋势中图分类号：u292.3+5 文献标识码：u 文章编号：1009-914x（2013）01- 0159-02随着轨道车辆速度的加快，车体轻量化变得越来越迫切。

不锈钢因其密封性较差且密度较高，一般适于制造准高速列车，而铝合金材料制造 200 km/h 以上的高速列车有着很大的优越性[1]。

铝合金密度小、耐蚀性好、比刚度高，可以大大降低列车的自重并提高其安全性。

在现代轨道车辆结构中大量采用高强度铝合金材料替代钢铁材料，铝合金车体约占世界份额95%[2，3]。

随着近几年中国高速列车技术的引进消化吸收和国内铝合金型材加工技术的日益成熟，国内的高速列车车体材料也都大量采用铝合金。

高速列车时速的进一步提高对列车车体材料及连接工艺尤其是焊接工艺提出了更高的要求。

一、高速列车铝合金车体焊接技术研究现状1.金属极惰性气体保护焊（mig焊）mig焊是目前世界上高速列车铝合金车体焊接应用最为广泛、经济、有效的焊接工艺。

在铁路车辆制造行业，传统mig焊接技术主要由自动或半自动mig焊、手工焊接技术构成。

为了适应高速列车的使用条件，近几年出现一些新的mig焊接技术[4]。

双丝脉冲mig 焊技术现在已成熟应用在高速列车车体的焊接中，如南车青岛四方机车车辆股份有限公司采用奥地利生产的rit330—s型双枪双臂龙门igm焊接机器人设备对铝合金车体侧墙进行焊接。

高速列车的车体侧墙、车顶所用的基本为6005a铝合金，端墙板所用的6082铝合金，国外铝合金车体常用的7020铝合金，国内外相关科研单位和轨道车辆生产制造厂家针对不同铝合金材料的双丝脉冲mig焊接技术都已展开相关研究[5，6]。

国外还发展了双头或多头双弧双丝共熔池焊接[4]。

mig焊容易产生裂纹、夹渣、气孔、未焊透等焊接缺陷，其热输入量高、变形大、飞溅等也无法避免；工作过程会产生大量烟尘、气体、弧光等造成工作环境恶劣，增加工人劳动强度。

高速动车组铝合金司机室研制技术

高速动车组铝合金司机室研制技术于红; 范富君; 邹侠明【期刊名称】《《大连交通大学学报》》【年(卷),期】2012(033)006【总页数】4页(P10-13)【关键词】高速动车组; 铝合金司机室; 研制【作者】于红; 范富君; 邹侠明【作者单位】中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司制造技术中心河北唐山063035【正文语种】中文【中图分类】U2660 引言随着列车运行速度的提高，随之出现的列车气动性能的问题也越来越多，如列车受到的阻力不断增大(对于时速250～400 km/h的流线型列车来说，总阻力的75% ～80%起因于外部气动阻力)、列车交会时产生的空气压力波变化以及通过隧道时产生的隧道出入口效应、气动噪声等，都与列车外形的流线型密切相关，特别是司机室内部流线型形状是影响列车气动性能的重要因素.高速动车组铝合金司机室设计及制造是高速动车组制造的关键技术之一［1-2］.1 研制技术流程高速动车组铝合金司机室研制技术流程，见图1.相关的关键技术如下:(1)流线型动车组司机室曲面设计.(2)从空气动力学、结构强度、如何降低制造工艺难度等方面进行有限元数值分析.(3)模块化的司机室制造工艺设计.(4)关键型材成形的三维成形及加工技术.(5)组焊工装采用三维模型设计、制造，满足组装和抑制焊接变形要求.(6)先进的铝合金焊接技术.(7)三维检测技术对司机室进行检测，有效控制司机室的几何尺寸等质量要求.图1 高速动车组铝合金司机室研制技术流程2 关键技术2.1 司机室三维模型设计使用PRO/E软件中的ISDX模块构造出原始动车司机室外形，此项工作内容的关键技术:流线型动车司机室曲面设计.结合工业造型以及曲面生成技术，利用PRO/E 三维设计软件完成流线型动车司机室的结构设计，并考虑后续的数值仿真结果与制造工艺技术，反复修改司机室外形形状并最终确定流线型动车司机室外形.2.2 有限元数值分析CAE对2.1工作内容中构造出的原始动车司机室外形进行有限元数值模拟计算，并根据计算结果，修改第一项工作内容中的动车司机室外形设计，直至满足良好的空气动力学性能、结构可靠性能(如耐撞冲击性能)和适合加工工艺要求并最终确定动车司机室的CAD模型，图2为司机室有限元数值分析模型.图2 司机室有限元数值分析模型此项工作内容的关键技术主要有以下几点:(1)利用大型的CFD(计算流体动力学)软件建立高速流场周围的三维流场模型，对高速列车的气动性能进行数值模拟计算，获得列车表面压力分布、速度场、空气阻力系数等，计算结果可为列司机室部外形优化设计提供依据;(2)利用大型的CFD软件建立列车交会时的三维流场模型，对高速列车或低速列车交会时的空气压力波进行数值模拟分析，获得交会时产生的最大压力波分布及幅值大小;(3)利用大型的CFD软件建立列车进出隧道空气动力学模型，对车速为300 km/h 的高速列车进出隧道时产生的气动效应进行模型分析，获得引起车厢内外压力差及噪声变化以及对乘客及环境造成损害的影响因素;(4)利用有限元软件对流线型司机室特别是司机室鼻形端部的结构进行耐撞性数值分析，计算结果可为列司机室部外形优化设计提供依据;(5)充分利用先进的有限元技术，完成虚拟风洞、虚拟样机等数值计算工作修正司机室的原型设计并最终确定司机室的CAD模型.2.3 司机室工艺方案设计由于司机室外轮廓蒙皮由多个不同曲面拼接而成，尽管整体上呈流线型圆滑过渡状，但是曲面之间曲率变化非常急剧.如司机室车顶外蒙皮弯曲程度极大，而与之连接的侧墙弯曲程度却明显减小，而前端的前墙已为一平面.所以，整个司机室需要分解成几大部件分别制造，然后再进行最后的组装.CRH380BL型司机室由前墙、左侧墙、右侧墙、前窗框、环形框和车顶等6大部件组焊而成，如图3所示.除车顶采用散装工艺外，制造上采用了先部件制造、后整体集成工艺，从部件型材加工、部件装配、部件组焊、调修、检测、部件组焊成司机室.而每一个大部件又需要分解成下一级组件或单件焊接.因此，每完成一个司机室的制造，相当于完成一个传统意义上的车体制造.完成整个司机室的制造需要分级制造，进行模块化的生产，工艺流程非常复杂［3］.司机室铝结构制造工艺流程设计图见图4.图3 司机室框架图图4 司机室铝结构制造工艺流程设计图2.4 关键型材成形加工(1)铝板空间曲面无模成形采用多点成形压力机，可以免去传统模具设计、制造与调试工序，节约大量的模具材料及制造模具所需时间、空间和费用，大幅度缩减产品的开发周期.(2)铝型材三维弯曲成形技术制造该类零件的理想方法为拉弯成形［4］.具体为在拉力作用下，进行水平和垂直方向弯曲的同时进行扭转，最后进行补拉.其主要工艺缺陷为:截面畸变、翘曲和回弹.克服翘曲及截面畸变的措施是在拉弯的同时辅加蛇形块或填充低熔点合金等填充材料，控制回弹的方式主要有修模和多次拉弯.(3)三维工件加工技术工件的加工是在FOOKE五轴联动龙门加工中心上进行，配套的软件为cimatron.通过Cimatron五轴数控编程软件进行工件的电脑五轴编程，并对编程的实际加工结果进行验证，验证无误后将程序拷贝到FOOKE五轴加工中心上进行加工，工件在FOOKE五轴加工中心上一次装夹并加工完成，保证了工件的相对位置尺寸是正确的.2.5 司机室组焊工装研制以PROE/INTROLINK三维协同设计平台为依托，对司机室总组成工装等进行三维模型设计、制造及利用API进行检测，司机室总组成工装设计模型见图5.图5 司机室总组成工装设计模型2.6 司机室试制基于EN15085的国际先进的铝合金司机室焊接技术:控制适宜的恒温恒湿环境，采用刚性固定法、反变形法和合理的焊接顺序等措施，保证司机室及其部件的焊后尺寸［5］.在高速动车组铝合金司机室制造技术中，铝合金焊接技术是最关键的技术之一，焊接直接关系到司机室的质量、寿命和气密性.各相关要求的取得途径:人员资质要素:焊接培训学校;环境控制要素:湿度可控、温度可控、风速可控;工艺试验要素:焊接工艺评定.焊缝检测要素:焊接试验室/渗透探伤/射线探伤/超声波探伤2.7 司机室检测、交验大型复杂曲面产品的检测技术，包括API、莱卡及三坐标检测仪在内的三维检测技术在此项目中得到综合应用，对工件及工装检进行全面检测，对工装调整及工件过程质量控制起到技术支撑作用.其原理为:通过激光跟踪技术，测量靶标点实际尺寸，与理论尺寸进行拟合对比，计算偏差之，并投影到X、Y、Z方向，分析整个部件的尺寸精确度.以API检测为例.先对司机室三维模型进行处理，形成IGS格式文件，导入测量机;在司机室实物上采集大量的点，将这些点与司机室三维模型进行拟合;给出公差范围，计算出合格点和超差点，输出分析报告，如图6所示.图6 API检测司机室数据分析3 结论流线型司机室的国产化研究贯穿于设计与工程分析、工艺与加工制造集成化过程中的每一个环节，包含铝型材三维空间弯曲成形国内空白在内的许多关键技术.司机室国产化的成功实施，不仅可以完全替代进口，节约大量外汇;而且可以打破国外技术垄断，并推动国内相关产业发展，带动整个国家的制造水平全面提升.参考文献:［1］田红旗，高广军.270 km/h高速列车气动力性能研究［J］.中国铁道科学，2003，24(2):14-18.［2］JOSEPH A SCHETZ. 高速列车空气动力学［J］.力学进展，2003，33(3):404-423.［3］于红，宋兴华.CRH380BL型高速动车组司机室模块化组焊工艺［J］.金属加工，2012(2):50-52.［4］金淼，周贤宾，李晓星，等.大尺寸封闭截面铝型材拉弯工艺研究［J］.塑性工程学报，2003，10(6):46-49.［5］尹志民，张爱琼，王炎金.6005A铝合金型材焊接接头组织与性能［J］.轻合金加工技术，2001，29(1):32-34.。

新材料蒙皮拉形模具的制备工艺

新材料蒙皮拉形模具的制备工艺引言新材料蒙皮拉形模具的制备工艺是一项关键的工艺技术，它在制造过程中起到非常重要的作用。

本文将深入探讨新材料蒙皮拉形模具的制备工艺，包括制备工艺原理、步骤和关键技术。

制备工艺原理制备新材料蒙皮拉形模具的工艺原理主要包括材料选择、模具设计和制备过程优化等方面。

材料选择在选择新材料时，需要考虑材料的拉伸性能、耐热性能和耐腐蚀性能等因素。

常见的新材料包括石膏、铝合金、复合材料等，每种材料都有其特点和适用范围。

根据具体的应用需求，选择适合的材料进行制备。

模具设计模具设计是制备新材料蒙皮拉形模具的关键步骤之一。

合理的模具设计可以提高蒙皮拉形模具的稳定性和制备效果。

在设计过程中，需要考虑模具的结构、形状和尺寸等因素，以便能够更好地适应蒙皮拉形的要求。

制备过程优化制备过程的优化是确保制备新材料蒙皮拉形模具的质量和效率的关键。

通过优化材料配比、调整制备参数和改进工艺流程等手段，可以提高制备过程的控制性和稳定性，从而得到高质量的新材料蒙皮拉形模具。

制备工艺步骤制备新材料蒙皮拉形模具的工艺步骤主要包括材料制备、模具制备和成型。

1.确定所需材料的配比和比例。

2.将所需材料按照一定的配比放入混合机中进行均匀混合。

3.将混合均匀的材料进行喷洒或喷涂，形成薄层。

模具制备1.根据模具设计的要求，选择合适的模具材料进行制备。

2.制备模具材料，如铝合金模具或复合材料模具。

3.将模具材料进行切割、加工和组装，制作成符合蒙皮拉形需求的模具。

成型1.将制备好的模具放置在合适的设备中，如蒙皮拉形机。

2.将材料薄层覆盖在模具上。

3.调整模具和设备的参数，如温度、压力和时间等。

4.开始拉形成型过程，将模具和材料一起进行拉伸，形成蒙皮拉形模具的形状。

5.完成成型后，将模具从蒙皮上取下，得到制备好的蒙皮拉形模具。

关键技术制备新材料蒙皮拉形模具的关键技术主要包括材料制备技术、模具制备技术和成型技术。

材料制备技术材料制备技术涉及到材料的配比、混合和喷涂等过程。

高铁用大型复杂铝合金铸件的弯曲变形与挠度控制

高铁用大型复杂铝合金铸件的弯曲变形与挠度控制随着高铁技术的不断发展和进步，大型复杂铝合金铸件在高铁制造中扮演着重要角色。

然而，由于复杂结构和材料特性的限制，这些铸件常常存在弯曲变形和挠度控制方面的挑战。

本文将探讨高铁用大型复杂铝合金铸件的弯曲变形与挠度控制的相关问题，并提出一些解决方案。

首先，了解铝合金材料的特性对于弯曲变形和挠度控制至关重要。

铝合金是一种轻质且具有良好机械性能的材料，但在高温和高应力下容易发生塑性变形。

因此，在设计和制造大型铝合金铸件时，需要考虑材料的热膨胀系数、热导率以及塑性变形等因素，以控制弯曲变形和挠度。

在实际工程中，采用适当的原材料和合理的设计和制造工艺对于控制弯曲变形和挠度非常重要。

首先，选用高质量的铝合金原材料，并充分考虑铸造过程中的温度和冷却速度等因素，以保证铸件的均匀性和稳定性。

其次，通过合理的几何设计、增加支撑结构和稳定剂等方法，可以有效降低弯曲变形和挠度。

其次，合理的热处理工艺可以提高铝合金铸件的弯曲变形和挠度控制能力。

热处理是指在适当的温度和时间条件下对铸件进行热处理，以改善其力学性能和减小变形。

具体而言，采用合适的退火和淬火工艺可以消除应力和纠正铝合金铸件的弯曲变形和挠度问题。

通过对热处理参数的优化和控制，可以实现高铁用大型复杂铝合金铸件的弯曲变形和挠度的有效控制。

此外，采用先进的数值模拟方法也是控制弯曲变形和挠度的重要手段之一。

数值模拟技术可以模拟铸件在制造过程中的热力耦合问题，并预测铝合金铸件的弯曲变形和挠度。

通过模拟分析，可以优化铸造工艺参数和设计方案，减少变形和挠度的发生。

因此，结合数值模拟和实验测试，可以有效地控制高铁用大型复杂铝合金铸件的弯曲变形和挠度。

最后，合理的检测和修复措施对于控制高铁用大型复杂铝合金铸件的弯曲变形和挠度也是至关重要的。

在制造过程中，对铸件进行非破坏性检测，如超声波检测和磁粉检测等，可以及时发现和修复铸件的缺陷和损伤，防止进一步的弯曲变形和挠度。

高铁用大型复杂铝合金铸件的铸造缺陷与预防措施

高铁用大型复杂铝合金铸件的铸造缺陷与预防措施随着高铁领域的快速发展，大型复杂铝合金铸件作为重要的组成部分，在高铁列车的运行中起着至关重要的作用。

然而，在铸造过程中，往往会出现一些铸造缺陷，严重影响了铸件的质量和性能，需要采取相应的预防措施。

铸件缺陷是指在铸造过程中形成的、与铸件性能、外观或使用寿命不符的不良特征。

下面，我们将介绍一些常见的大型复杂铝合金铸件的铸造缺陷以及相应的预防措施。

首先，气孔是铝合金铸件中常见的缺陷之一。

气孔是由于熔融金属中存在的气体在凝固过程中无法完全排出而形成的。

气孔严重影响了铸件的力学性能和表面质量。

为了预防气孔的产生，可以采取以下措施：合理设计浇注系统，控制铸件内部气体的排出；在铸造过程中使用良好的熔炼材料，控制熔融金属中的气体含量；增加熔融金属的冷却速度，减少气体的溶解度。

其次，热裂纹也是大型复杂铸件中常见的缺陷。

热裂纹是由于铸件在凝固过程中所受到的内应力超过其强度极限而引起的。

热裂纹不仅会导致铸件的破裂，还会降低铸件的力学性能。

预防热裂纹的方法包括：合理设计铸造工艺，减少内应力的集中；控制铸件的凝固速度，减少内应力的产生；使用合适的冷却系统，降低铸件的温度梯度。

另外，夹杂物是指铸件中存在的非金属物质，如氧化物和碳化物等。

夹杂物会影响铸件的强度和韧性，并且还会导致铸件的断裂。

预防夹杂物的方法主要有：使用合适的熔炼材料和熔炼工艺，减少杂质的含量；控制熔融金属的温度和搅拌速度，促进夹杂物的沉淀；合理设计浇注系统，减少外界杂质的进入。

此外，组织非均匀性也是大型复杂铝合金铸件中常见的缺陷之一。

组织非均匀性会导致铸件性能的不一致，影响铸件的使用寿命。

预防组织非均匀性的方法包括：优化熔炼工艺，保证熔融金属的成分均匀；控制铸件的冷却速度，促使组织的均匀凝固；合理设计浇注系统，保证铸件的充型性能。

最后，裂纹也是大型复杂铝合金铸件的常见缺陷之一。

裂纹严重影响了铸件的力学性能和外观质量。

高铁用大型复杂铝合金铸件的微观组织与性能关系

高铁用大型复杂铝合金铸件的微观组织与性能关系引言：随着高铁交通的飞速发展，对高速列车的性能要求也越来越高。

而大型复杂铝合金铸件作为高铁制造的重要组成部分，其微观组织与性能关系的研究对于高铁的安全性和可靠性具有重要意义。

本文将探讨铝合金铸件的微观组织对其性能的影响，并对未来高铁制造中可能出现的挑战进行一些思考。

一、铝合金铸件的微观组织铝合金铸件是由铝基合金经过熔化、浇铸和冷却等工艺步骤制成的。

微观组织是指材料内部的晶粒结构和相的分布情况。

铸件的微观组织主要由晶粒大小、相的类型和分布、晶粒取向等因素决定。

1.1 晶粒大小晶粒大小是指铸件内部晶粒的尺寸。

一般来说，晶粒越细小，材料的强度和硬度越高。

细小的晶粒还能提高材料的导热性能和耐磨性能，从而改善铝合金铸件的整体性能。

1.2 相的类型和分布铝合金铸件中的相主要有α-Al相和Al-Si相。

α-Al相具有良好的韧性和延展性，可以提高材料的抗拉强度。

而Al-Si相则具有较高的热膨胀系数和低的密度，能够增加铝合金铸件的强度和刚性。

相的分布情况对材料的性能也有重要影响。

合理的相分布可以提高抗拉强度和耐腐蚀性能，而不均匀的相分布往往会引起局部应力集中，导致材料的疲劳寿命降低。

1.3 晶粒取向晶粒取向是指晶粒在材料中的排列方向。

铝合金铸件中的晶粒取向会影响材料的宏观性能。

合理的晶粒取向可以提高材料的疲劳寿命和强度，在高速列车运行时能够承受更高的载荷。

二、微观组织与铝合金铸件的性能关系微观组织对铝合金铸件的性能具有重要影响。

下面将介绍微观组织与铸件的强度、韧性、耐腐蚀性和导热性能等方面的关系。

2.1 强度晶粒尺寸对铝合金铸件的强度有重要影响。

细小的晶粒能够提高材料的强度，减少晶界的滑移，使材料具有更好的抗拉强度和屈服强度。

同时，合理的相的分布对强度的提升也起到重要作用。

相的分布不均匀将导致应力集中，降低材料的强度。

2.2 韧性韧性是指材料在受到外力作用时能够延展和变形的能力。

高速铁路客车司机室蒙皮材质分析

目前运行在国内外的高速铁路客车，在速度超过２５０ｋｍ／ｈ后．铁路客车车头有铝合金和纤维强化塑料
ＦＲＰ（ｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｌａｓｔｉｃｓ）两种不同材质。本文就此
Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃａｂｓｋｉｎｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄｒａｉｌｐａｓｓｅｎｇｅｒｔｒａｉｎ
ＷＡＮＧＨａｉ — — ｙｉｎｇ
１）采用铝板，由铝板模具压型后组焊，内部焊接加强筋，与骨架连接。２）采用敞开式型材成型，由多片敞开式型材拉弯
两种材质在铁路客车司机室外壳上的应用作对比分
析。
或滚弯成型，相互拼焊至高速列车车头形状。受现今挤压型材生产能力限制，敞开式型材宽度不能超过７００ｍｍ，司机室蒙皮不得不通过多块拼焊组成。原材
皮型材内部焊有骨架，骨架由刚度断面型材为基础，拉
１结构与生产特点分析
１．１铝合金
弯或滚弯成与蒙皮密贴形状，对型材弯曲能力要求高，
精度需求高。
铝合金外壳蒙皮，具有ＦＲＰ所不及的重量轻、结构
・技术探讨・
高速铁路客车司机室蒙皮材质分析
王海盈

CRH6型车铝合金车体双脉冲MIG焊接工艺研究

ｗｗ＇ｗ５ ’Ｊ３ ’ 瞬删ｍ．ｗｌｇＳＯ．ｃｏｍ
合金焊接头的疲劳性能试验结果，根据表５中数据结合公式计算得出平均疲劳强度值为８４．５ＭＰａ，断裂位置全部为焊缝区域。
（２）试验测试焊接完成后，对焊接件进行无损检测、金相组织、力学性能等测试。
３．力学性能试验结果
（１）无脉冲ＭｌＧ焊接工艺接头力学性能表３为拉伸试验结果及计算所得的各性能指
标。从表３可以看出，无脉冲ＭＩＧ焊接头试样的抗拉强度平均值为２７７ＭＰａ，断后伸长率均＜１２％，平均为ｌ】．６％。在焊接接头的拉伸试验过程中，所有拉伸试样的断裂部位都在焊接接头的焊缝区，说明焊缝区是整个铝合金焊接接头最薄弱的部位。
不同的ＭＩＧ焊方法对接头成形及内部组织会产生不同的影响，这些因素都会直接或间接的影响焊接结构的疲劳寿命。因此本文通过无脉冲与双Ｈ￣ｈｈＭＩＧ焊的对比试验，研究接头的疲劳性能。
２．试验材料及方法
（１）试验材料Ａ５０８３Ｐ０铝合金板材，化学成分如表ｌ所示。试板规格３００ｍｍ×ｌ５０ｍｍＸ４ｍｍ，坡口为Ｖ形，单侧坡口角度为３５。，ｌｍｍ钝边。所用焊
表４为无脉冲ＭＪＧ焊接工艺铝合金焊接头的弯曲性能试验结果，表中Ｍｗｌ表示面弯试样，ＢＷ１表示背弯试样。表４中有一个背弯试样因气孔缺陷导致开裂。

铝合金蒙皮表面漆膜去除工艺对比研究

铝合金蒙皮表面漆膜去除工艺对比研究
杨岭;胡宇峰;沈玥;周强;隋泽寰;陈亚军
【期刊名称】《电镀与精饰》
【年(卷),期】2024(46)5
【摘要】为对比不同工艺去除铝合金蒙皮表面漆膜的效果及对基体材料的影响,分别采用机械打磨法、喷砂除漆法以及激光除漆法去除铝合金蒙皮表面的漆层,使用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、拉曼光谱仪对除漆效果进行了表征。

结果表明,机械打磨所用的SiC磨粒不仅会嵌入除漆表面,还会破坏漆层聚合物的化学结构,导致Si、N-H、-CH含量显著增大,无法避免基底损伤。

喷砂除漆法的喷砂压力从0.1 MPa分别增大至0.3 MPa、0.5 MPa后,除漆表面冲击凹坑直径增大,表面粗糙度由7.89μm分别增大至14.27μm、13.29μm,误差较大,无法保证再喷漆的工艺质量。

激光除漆法可以精细化控制除漆进程,将热输入量控制为50.4 J/cm^(2)时,表面漆层几乎完全去除,且基底表面未见明显损伤。

本研究证明,激光除漆作为新兴除漆工艺,具备高效、参数可控、可实时监控等优势,在工业领域具有一定应用价值及发展潜力。

【总页数】10页(P1-10)
【作者】杨岭;胡宇峰;沈玥;周强;隋泽寰;陈亚军
【作者单位】中国石油大港油田分公司赵东采油管理区;中国民航大学中欧航空工程师学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG1
【相关文献】
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