一种列车碳纤维车身环梁结构及其加工方法技术

本发明专利技术涉及碳纤维成型技术领域，尤其涉及一种列车碳纤维车身环梁结构，包括顶梁、两侧梁及两连接结构，两侧梁分别与顶梁两侧通过端面贴合而连接，连接结构对顶梁和侧梁的底部接缝进行覆盖，且分别与二者连接；顶梁包括上梁体和下梁体，上梁体和下梁体通过面贴合而连接；侧梁包括内梁体和外梁体，内梁体和外梁体通过面贴合而连接；顶梁、侧梁及连接结构均为碳纤维构件。本发明专利技术中环梁结构的重量有效降低，且与碳纤维的车身结构具有更好的结构兼容性，针对顶梁和侧梁可采用统一的成型方式，工艺路线简单，多结构贴合连接的方式易于实现且可有效提高结构的稳定性。本发明专利技术中还请求保护一种列车碳纤维车身环梁结构的加工方法。

【技术实现步骤摘要】
一种列车碳纤维车身环梁结构及其加工方法
本专利技术涉及碳纤维成型
，尤其涉及一种列车碳纤维车身环梁结构及其加工方法。
技术介绍
碳纤维复合材料与传统的金属材料相比具有密度小、强度高、模量高等明显优势，可以使车身的重量大大减轻，实现轻量化，还可提升车体的安全性，对于列车的安全提速起着深远意义。现有技术的列车车身环梁多采用传统的金属材料，其环梁存在加工工艺复杂且材料重量大的问题，不适用于使用碳纤维复合材料的列车。鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，设计一种列车碳纤维车身环梁结构及其加工方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种列车碳纤维车身环梁结构。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种列车碳纤维车身环梁结构，包括顶梁、两侧梁及两连接结构，两所述侧梁分别与所述顶梁两侧通过端面贴合而连接，所述连接结构对所述顶梁和侧梁的底部接缝进行覆盖，且分别与二者连接；所述顶梁包括上梁体和下梁体，所述上梁体和下梁体通过面贴合而连接；所述侧梁包括内梁体和外梁体，所述内梁体和外梁体通过面贴合而连接；其中，所述顶梁、侧梁及连接结构均为碳纤维构件。进一步地，所述上梁体包括凹陷区域和环向外沿；所述环向外沿在长度方向的两侧为平面结构，所述环向外沿与所述下梁体贴合，所述凹陷区域与所述下梁体间形成腔体结构。进一步地，所述下梁体包括第一贯通凹槽和两第一侧沿；所述第一侧沿对称设置于所述第一贯通凹槽长度方向的两侧，与所述第一贯通凹槽边缘连接，且与所述环向外沿贴合连接；所述第一贯通凹槽与所述内梁体间形成腔体结构。进一步地，所述凹陷区域和所述第一贯通凹槽的宽度相等。进一步地，所述外梁体包括缩进部分、两第二侧沿和连接侧沿；所述第二侧沿、连接侧沿分别与所述缩进部分的两侧和顶部边缘连接，所述第二侧沿和连接侧沿分别与所述内梁体连接，且所述连接侧沿为平面结构，所述缩进部分与所述内梁体之间形成底部敞口的腔体结构。进一步地，所述第二侧沿底部设置有局部延展区域。进一步地，所述内梁体包括第二贯通凹槽和两第三侧沿；所述第三侧沿对称设置于所述第二贯通凹槽长度方向的两侧，与所述第二贯通凹槽边缘连接，且与所述外梁体贴合连接；所述第二贯通凹槽与所述外梁体间形成腔体结构。进一步地，所述缩进部分和所述第二贯通凹槽的宽度相等。进一步地，还包括支撑件，安装于所述侧梁底部，且设置于所述侧梁内侧；所述支撑件包括第四侧沿、支撑侧沿和加强结构；所述第四侧沿与所述侧梁内侧贴合连接，所述支撑侧沿与列车底部平面贴合连接，所述加强结构为相对于所述第四侧沿和支撑侧沿向列车车厢内部凸起的区域。根据上述列车碳纤维车身环梁结构的加工方法包括以下步骤：分别对上梁体、下梁体、内梁体、外梁体和连接结构进行成型；完成上梁体和下梁体的连接，形成顶梁；以及完成内梁体和外梁体的连接，形成侧梁；将顶梁和侧梁对接，且通过连接结构实现二者的连接。通过本专利技术的技术方案，可实现以下技术效果：本专利技术中环梁结构的重量有效降低，且与碳纤维的车身结构具有更好的结构兼容性，针对顶梁和侧梁可采用统一的成型方式，工艺路线简单，多结构贴合连接的方式易于实现且可有效提高结构的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为车身环梁结构的结构示意图；图2为图1中A处的局部放大图；图3为顶梁的结构示意图；图4为图3中B处的局部放大图；图5为侧梁的结构示意图；图6为图5中C处的局部放大图；图7为图3中D处的局部放大图；图8为图3中E处的局部放大图；图9为侧梁的结构示意图；图10为图9中F处的局部放大图；图11为图5中G处的局部放大图；图12为图1中H处的局部放大图；图13为支撑件的结构示意图；附图标记：1、顶梁；11、上梁体；11a、凹陷区域；11b、环向外沿；12、下梁体；12a、第一贯通凹槽；12b、第一侧沿；2、侧梁；21、内梁体；21a、第二贯通凹槽；21b、第三侧沿；22、外梁体；22a、缩进部分；22b、第二侧沿；22c、连接侧沿；3、连接结构；4、支撑件；41、第四侧沿；42、支撑侧沿；43、加强结构。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本专利技术的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术中，如图1~6所示，一种列车碳纤维车身环梁结构，包括顶梁1、两侧梁2及两连接结构3，两侧梁2分别与顶梁1两侧通过端面贴合而连接，连接结构3对顶梁1和侧梁2的底部接缝进行覆盖，且分别与二者连接；顶梁1包括上梁体11和下梁体12，上梁体11和下梁体12通过面贴合而连接；侧梁2包括内梁体21和外梁体22，内梁体21和外梁体22通过面贴合而连接；其中，顶梁1、侧梁2及连接结构3均为碳纤维构件。通过碳纤维的环梁结构替代原本的金属结构，使得环梁结构的重量有效降低，且与碳纤维的车身结构具有更好的结构兼容性，针对顶梁1和侧梁2可采用统一的成型方式，工艺路线简单，多结构贴合连接的方式易于实现且可有效提高结构的稳定性。其中，上梁体11包括凹陷区域11a和环向外沿11b；环向外沿11b在长度方向的两侧为平面结构，环向外沿11b与下梁体12贴合，凹陷区域11a与下梁体12间形成腔体结构。如图7所示，通过凹陷区域11a的设置，使得上梁体11的结构强度得到增强，环向外沿11b可有效的增加与下梁体12的贴合面积，从而保证顶梁1整体的结构稳定性。在环梁结构成型完成后，各环梁结构会通过沿车身长度方向设置的纵梁连接，本优选方案中环向外沿11b的端部平面结构提供与纵梁贴合连接的位置，可有效保证纵梁与环梁结构的连接稳定性。作为上述实施例的优选，下梁体12包括第一贯通凹槽12a和两第一侧沿12b；第一侧沿12b对称设置于第一贯通凹槽12a长度方向的两侧，与第一贯通凹槽12a边缘连接，且与环向外沿11b贴合连接；第一贯通凹槽12a与内梁体21间形成腔体结构。参见图8，第一侧沿12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种列车碳纤维车身环梁结构，其特征在于，包括顶梁、两侧梁及两连接结构，两所述侧梁分别与所述顶梁两侧通过端面贴合而连接，所述连接结构对所述顶梁和侧梁的底部接缝进行覆盖，且分别与二者连接；/n所述顶梁包括上梁体和下梁体，所述上梁体和下梁体通过面贴合而连接；/n所述侧梁包括内梁体和外梁体，所述内梁体和外梁体通过面贴合而连接；/n其中，所述顶梁、侧梁及连接结构均为碳纤维构件。/n

【技术特征摘要】
1.一种列车碳纤维车身环梁结构，其特征在于，包括顶梁、两侧梁及两连接结构，两所述侧梁分别与所述顶梁两侧通过端面贴合而连接，所述连接结构对所述顶梁和侧梁的底部接缝进行覆盖，且分别与二者连接；
所述顶梁包括上梁体和下梁体，所述上梁体和下梁体通过面贴合而连接；
所述侧梁包括内梁体和外梁体，所述内梁体和外梁体通过面贴合而连接；
其中，所述顶梁、侧梁及连接结构均为碳纤维构件。


2.根据权利要求1所述的列车碳纤维车身环梁结构，其特征在于，所述上梁体包括凹陷区域和环向外沿；
所述环向外沿在长度方向的两侧为平面结构，所述环向外沿与所述下梁体贴合，所述凹陷区域与所述下梁体间形成腔体结构。


3.根据权利要求2所述的列车碳纤维车身环梁结构，其特征在于，所述下梁体包括第一贯通凹槽和两第一侧沿；
所述第一侧沿对称设置于所述第一贯通凹槽长度方向的两侧，与所述第一贯通凹槽边缘连接，且与所述环向外沿贴合连接；所述第一贯通凹槽与所述内梁体间形成腔体结构。


4.根据权利要求3所述的列车碳纤维车身环梁结构，其特征在于，所述凹陷区域和所述第一贯通凹槽的宽度相等。


5.根据权利要求3所述的列车碳纤维车身环梁结构，其特征在于，所述外梁体包括缩进部分、两第二侧沿和连接侧沿；
所述第二侧沿、连接侧沿分别与所述缩进部分的两侧和顶部边缘连接，所述第二侧沿和连接侧沿分别与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈源，汤娟，陈艳艳，耿强华，陈浩，张弛，解恩泽，
申请(专利权)人：常州市新创智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32