一种轨道车辆弧形地板成型方法及轨道车辆弧形地板与流程

本发明涉及轨道车辆零部件的生产与制造领域，尤其涉及一种轨道车辆弧形地板成型方法及轨道车辆弧形地板。

背景技术：

目前，随着夹层结构的复合材料板材在轨道交通车辆领域中的运用进一步推广，其轻质、高强阻燃的特性得到较好的运用。在早期使用中，受限于成型方式，纤维增强泡沫夹芯板材的面板只能应用于车体平面结构轨道车辆中，而随着轨道车辆车体结构日趋完善，为使得车身内部与外部空间更好的协调，在一些较为新型的轨道车辆中出现了弧度车身结构，因此早期平面地板结构已无法再满足新型车体结构的地板要求，因此，具有轻质、高强阻燃的弧形地板作为新型弧形地板结构随着新型车体的推广得到更为广泛的应用。

通过专利检索，没有发现与本发明相同的专利文献公开，与本发明相关的有以下如个：

1、申请号为“cn201510332460”，名称为“弧形夹芯板及弧形墙体以及弧形夹芯板的生产方法”的发明专利，公开了一种弧形夹芯板，包括弧形的夹芯层以及夹设在夹芯层的内外侧面上的弧形内夹板和弧形外夹板。弧形夹芯板的生产方法包括以下步骤：a、提供一块第一料板，将第一料板放置在内凹的弧形下模上，由凸起的弧形上模压合第一料板成型形成弧形的外夹板；b、在外夹板的内侧弧面铺设夹芯层原料，形成弧形的夹芯层；c、提供一个第二料板，将第二料板放置到夹芯层的两端之间，用凸起的弧形上模压合第二料板成型形成贴合在夹芯层上的内夹板。该对比文件中弧形夹芯板中夹芯材料为岩棉结构，芯材具有一定可弯曲性为整体弧度成型，且弧形板每一个层间成型都通过多次内外两层模具压制后，且不同弧度之间通过机械卡合形成整体墙板结构。对比文件中的弧形墙体一体成型，在面对弧度不同的铺设场景需要提前进行不同弧度芯材的加工，其施工工序繁杂、适应性差。

2、申请号为“cn201720285829”，名称为“一种弧形贴面胶合板件”的实用新型专利，公开了一种弧形贴面胶合板件，属于胶合板与防火板复合技术领域，包括外层胶合板件和内层胶合板件，外层胶合板件与内层胶合板件采用胶水粘接形成贴面胶合板件，贴面胶合板件通过木模压制一体成型，贴面胶合板件由弧形部及连接在弧形部两侧的直形部组成，弧形部内由多个拼条和组合聚氨酯胶水填充而成，直形部由基板与外层胶合板件、内层胶合板件粘接而成，外层胶合板件由第一层防火板和第一层胶合板粘接组成，内层胶合板件由第二层胶合板和第二层防火板粘接组成。该对比文件中的弧形贴面胶合板件采用木模一次成型，拼条之间仍然未考虑宽度调节且相互之间设有缝隙，随后聚氨酯胶水用于填缝，在一定程度上影响了最终的力学性能或者阻燃性能。

综上所述，提出一种可根据所需弧度大小提前下料至不同尺寸进行拼接，满足不同弧度车体结构的弧形地板及其成型方法在本领域中具有重要的意义。

技术实现要素：

为解决现有技术中的弧形墙体或板件无法根据不同弧度车体结构进行下料调整的技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种轨道车辆弧形地板成型方法，包括如下步骤：

s1：根据车内地板厚度以及直线段和弧线段长度，选取若干具有合适厚度以及宽度的芯材；

s2：将若干所述的芯材根据地板直线段和地板弧线段长度依次同向拼接，形成芯材拼接平板；

s3：将所述芯材拼接平板放置于根据车内地板直线段长度以及弧线段弧长、半径配合的模具中成型形成轨道车辆弧形地板。

进一步地，所述步骤s2中的芯材拼接平板分为平板压制段和弧形板压制段；

当弧形板压制段需要形成的弧形区域半径较小时，则弧形板压制段采用宽度较小的芯条进行拼接且拼接密度较大；

当弧形板压制段需要形成的弧形区域半径较大时，则弧形板压制段采用宽度较大的芯条进行拼接且拼接密度较小。

进一步地，所述弧形区域半径较小时，弧形板压制段形成的弧线段的弧长285mm、半径为800mm，其弧形板压制段的拼接方式为：30mm芯条2根+25mm芯条4根+20mm芯条4根+10mm芯条4根+5mm芯条1根；

所述弧形区域半径较大时，弧形板压制段形成的弧线段的弧长285mm、半径为400mm弧线段，其弧形板压制段的拼接方式为：25mm芯条2根+20mm芯条8根+10mm芯条6根+5mm芯条3根。

进一步地，所述芯材的宽度范围在5mm-30mm之间。

进一步地，所述步骤s2中，拼接芯材时芯材的纤维方向沿轨道车辆弧形地板的长度方向进行拼接。

进一步地，所述步骤s2中，芯材拼接平板放置于下面板上，芯材拼接平板下表面与下面板以及相邻芯材间通过胶粘剂粘接，并在芯材拼接平板上表面通过胶粘剂粘接一上平板。

进一步地，所述步骤s3中，将所述芯材拼接平板放置于模具中后，采取真空带压固化成型。

进一步地，所述芯材之间还包括刚性连接层，所述刚性连接层通过胶粘剂与所述芯材粘接。

进一步地，所述芯材由玻纤毡浸渍酚醛树脂发泡预浸料压制而成，所述上面板、下面板为阻燃环氧板。

一种轨道车辆弧形地板，其特征在于：包括上面板、下面板以及中间芯材层，所述中间芯材层由若干宽度不同的芯材拼接形成，所述上面板、下面板与中间芯材层之间以及所述芯材之间均通过胶粘剂粘接。

本发明具有以下优点：

1、将弧形地板借用积分中有限元的概念，根据车体结构中的直线段部分长度以及弧线段部分的半径等结构，灵活地调整芯材下料宽度，将不同宽度的芯材拼接后即可满足不同车体结构的弧形地板铺设。

2、由于其芯材根据实际尺寸提前下料，可根据需求预制成型不同规格备用，大大增加了拼接灵活性。拼接后的芯材最终仅需一次入模成型成弧形地板，工艺简单有效。

附图说明

图1为本发明弧形地板的三维结构示意图；

图2为本发明弧形地板的芯材拼接示意图；

图3为本发明弧形地板的成型后示意图。

具体实施方式

为了本领域普通技术人员能充分实施本发明，下面结合附图以及具体实施例来进一步阐述本发明内容。如图1所示，轨道车辆弧形地板的长度方向为n，宽度方向为m，n和m相互垂直。芯材的宽度为沿方向n上的长度。

一种轨道车辆弧形地板成型方法，包括如下步骤：

s1：根据车内地板厚度以及直线段和弧线段长度，选取若干具有合适厚度以及宽度的芯材；s2：将所述的芯材根据直线段和地板弧线段长度依次同向拼接，形成芯材拼接平板；s3：将所述芯材拼接平板放置于根据车内地板直线段长度以及弧线段弧长、半径配合的模具中成型形成轨道车辆弧形地板。如图2所示，车内地板具有直线段a和弧线段b，根据直线段a的长度，选取一定宽度的芯材进行拼接，根据弧线段b的长度选取一定宽度的芯材进行拼接。芯材可预制成不同尺寸规格的矩形样条，也可整体进行裁切。芯材拼接后的直线段a和弧线段b在入模成型前均为矩形芯材拼接形成的平板。芯材拼接完成后，放置于预先根据车内地板直线段长度以及弧线段弧长、半径配合的模具中成型。在本实施例中，模具为金属模具，也可用玻璃钢模具。成型后即形成具有直线段a和弧线段b的芯材拼接层。

为了使芯材数量尽量少，直线段a的芯材拼接宽度与该段长度成正比，由此可节省芯材拼接数量。为了使直线段a和弧线段b之间过渡平滑以及弧线段b趋近于圆弧，当弧形板压制段需要形成的弧形区域半径较小时，则弧形板压制段采用宽度较小的芯条进行拼接且拼接密度较大；当弧形板压制段需要形成的弧形区域半径较大时，则弧形板压制段采用宽度较大的芯条进行拼接且拼接密度较小。

根据目前车体地板的尺寸规格，所述芯材的预制或裁切的宽度范围在5mm-30mm之间。如某低地板车结构组成为长度600mm直线段和弧长285mm、半径为800mm弧线段，其芯条铺设方式为：①直线段：30mm芯条20根；②弧线段：30mm芯条2根+25mm芯条4根+20mm芯条4根+10mm芯条4根+5mm芯条1根。

又如某低地板车结构组成为长度320mm直线段和弧长285mm、半径为400mm弧线段：其芯条铺设方式为：①直线段：30mm芯条10根+20mm芯条1根；②弧线段：25mm芯条2根+20mm芯条8根+10mm芯条6根+5mm芯条3根。

由于芯材普遍具有纤维分布方向（图1示出了芯材的纤维分布结构11），为了使拼接后的芯材层能具有更好的抗拉性能。经过研究和分析，拼接后的芯材层整个的受力方向就是沿轨道车辆弧形地板的长度方向n，所以在拼接时，将芯材的纤维方向设置成与轨道车辆弧形地板的长度方向n一致，使得拼接芯材时芯材的纤维方向平行于芯材拼接平板的受力方向，增强轨道车辆弧形地板的抗拉力学性能。

如图3所示，芯材拼接平板放置于下面板（2）上，芯材拼接平板下表面与下面板以及相邻芯材间通过胶粘剂粘接，并在芯材拼接平板上表面通过胶粘剂粘接一上平板（1）。在本实施例中，粘结剂为双组份聚氨酯粘接剂，所述双组份聚氨酯粘接剂常温状态a组分粘度为16000~40000mpa·s，b组分粘度为100~300mpa·s。

在本实施例中，在芯材拼接完成并胶粘完成后，静置一段时间后，将所述芯材拼接平板放置于模具中后，采取真空袋压固化成型。固化过程中，可用常温固化，也可加热固化，加热固化后，胶粘剂受热有一定膨胀空间，可填补弧线段b之间的芯材拼接后形成的缝隙。

如图1至图3所示，轨道车辆弧形地板成型包括上面板（1）、下面板（2）以及中间芯材层（3），所述中间芯材层（3）由若干宽度不同的芯材拼接形成，所述上面板（1）、下面板（2）与中间芯材层（3）之间以及所述芯材之间均通过胶粘剂粘接。

所述芯材之间还包括刚性连接层（4），所述刚性连接层（4）通过胶粘剂与所述芯材粘接。在本实施例中，刚性连接层（4）为纤维增强塑料薄片或金属薄片作为的加强筋

所述芯材由玻纤毡浸渍酚醛树脂发泡预浸料压制而成，所述上面板（1）、下面板（2）为阻燃环氧板或金属板，面板厚度可为0.5mm-1mm，环氧面板拉伸强度为100mpa~120mpa，具备一定的韧性及弯曲变形性能，以确保弧形地板成型过程中无残余内应力。所述纤维增强酚醛发泡树脂芯材（2）为玻纤毡浸渍酚醛树脂发泡预浸料压制而成，芯材面密度7.5kg/m²-7.9kg/m²。

本实施例中涉及的轨道车辆弧形地板成型方法和弧形地板通过调整纤维增强泡沫夹芯板材的芯材下料尺寸、铺层方式以及固化成型的方法，使得早期只能用于平面车体骨架的地板亦能应用至弧形车体结构中，同时依然保持轻质、高强及阻燃的优良性能，扩大了纤维增强泡沫夹芯板材的应用领域。