轨道车辆车体侧立柱冲压成形工艺研究

王洪斌

摘 要：如今，国家经济水平呈上升趋势发展，很多行业领域的发展情况与过去相比也有了明显的进步与提升，尤其在交通运输事业的建设与发展中，更被明显的体现出来。轨道车辆在国家发展中扮演着至关重要的角色，大量轨道车辆的出现不仅缓解了国家交通运输的压力，还对城市化建设起着推进作用。车体侧立柱冲压成形工艺在轨道车辆的生产与研发中起着关键性作用，为了提升工艺效果，国家相关部门在近几年的发展中将很多先进的工艺技术投入其中，对相关工艺手段也进行了适当的调整，以此来为轨道车辆的生产建设提供有利条件。本篇文章就轨道车辆车体侧立柱冲压成形工艺方面的内容进行简单的论述，仅供参考。

关键词：轨道车辆；侧立柱；冲压；工艺

随着国家科学技术水平的提升，轨道车辆制造行业在发展过程中取得了不小的突破与进展，部分地区的轨道车辆不仅为当地经济发展提供了重要的推动作用，还为广大人民群众的出行提供了便捷的服务。但是轨道车辆的制作过程非常复杂，不仅会应用到大量的技术手段、制作工艺，还会涉及到大量的机械设备的仪器。所以要想制造出质量优质的轨道电车，就需要注重制造过程中的各方面因素。车体侧立柱冲压成形工艺是轨道车辆的制造中重要的部分，也是保证轨道车辆整体质量的关键。虽然在近几年的发展中，相关科研团队提高了对这一工艺手段的研究力度，但是实际应用过程中，还是会存在些许问题。所以，如何有效的利用车体侧立柱冲压成形工艺，成为了轨道车辆制造商们需要考虑的内容。

1 轨道车辆车体侧立柱冲压成形工艺存在的问题

侧立柱由厚度为2 mm的耐候钢板冲压而成，其主要特点是截面呈帽形，截面高度较大（达到70mm），长度超过2 m，在长度方向上分布有3组凹坑（深度较大，超过20 mm ）。该构件的成形难度较大，主要是由丁帽形截面件比较特殊，属于开口件，截面形状由于回弹会出现一定的开口量，侧壁还会出现一定的弯曲。

目前的成形工艺方法是：先按照准确尺寸落料（落料的同时冲孔），然后在单动液压机的模具上一次冲压成形得到成品件，无需切边等后续.该成形工艺目前的主要缺陷有：纵向弯曲，截面开口量过大（最大可以超过5mm），侧壁上部弯曲以及翼边不平等。

1.1 截面开口

一般来说，截面开口主要是回弹引起的，卸载后侧边回弹量的释放导致开口，这种开口量的大小与压边力相关。但模拟结果表明，随着压边力继续增大，对减小回弹的作用不再明显。

1.2 纵向弯曲

构件成形后出现了纵向弯曲，端部最大弯曲量为0. 14 mm，但实际成形件纵向弯曲量达到0.5mm。造成纵向弯曲的原因很多，其中凹坑的成形是主要原囚。凹坑的成形导致截面上部金属出现很大的拉应力，引发纵向弯曲。另外宽板弯曲效应、压边力等都对纵向弯曲有一定影响。冲压成形过程中，板料首先在凹模人口圆角处受到弯曲，发生塑性变形。随着冲压过程的进行，板料被拉入凹模内，在凸凹模间隙内受到限制，被迫反向弯曲，板料因此发生变形而变直。但是在没有压边力或者压边力很小的情况下，这种反向弯曲力矩不大，反弯变形中弹性变形较大，塑性变形不够充分，不足以克服板料先前在凹模圆角处发生的弯曲，因此只能在一定程度上使板料变直，这样卸载后成形件侧壁保留了较大的弯曲。这种情况已经在400 mm成形件的试验中得到验证。生产实践中，侧立柱是在压边力作用下成形的，侧壁虽然出现了弯曲，但弯曲变形量远远小于变形量。因此侧壁弯曲与压边力密切相关，增大压边力能够大幅减小帽形件侧壁弯曲量。

1.3 翼边不平

翼边不平是截面开日、侧壁弯曲和翼边弯曲回弹的综合作用结果。截面开口和侧壁弯曲缺陷是造成翼边不平的主要因素。翼边的弯曲回弹使其向上旋转，而截面开口、侧壁弯曲这种缺陷会带动翼边向一下旋转，相反作用的旋转综合后造成翼边不平。因此，只要有效控制截面开口和侧壁弯曲变形量，翼边不平问题基本可以得到解决。

2 提高车体侧立柱冲压成形工艺的措施

侧立柱是在车体中起着重要的承载和连接作用的典型冲压件，在车体中的使用数量最多，存在的缺陷也最多，比如敞口量过大、翼边翘起、成形回弹大等。这些缺陷直接造成构件形状误差过大，不但使构件本身难以与其他车体结构连接，而且还给后续构件、设备的安装带来很大困难。所以需要对其进行进一步的完善与变革。

2.1 注重新技术的引用

由于时代的发展和科学技术水平的进步，传统的车体侧立柱冲压成形工艺已经不能很好的满足现代轨道车辆制造的需要，要想提升工艺水平，保证轨道车辆的质量，就需要将新时代下的新技术引用到工艺操作中。如今，信息技术和智能技术等已经成为很多领域发展中不可缺少的部分，这些技术的出现不仅为生产建设提供了便利条件，还提高了制造行业领域整体的发展水平。所以，将新技术引入车体侧立柱冲压成形工艺中是不容忽视的内容，只有这样才能有效提升工艺使用的价值，从而为轨道车辆的制造提供便利条件，同时还能在很大程度上提升轨道车辆的制造质量，确保其后期的平稳运行。

2.2 工艺团队技能的提升

要想让车体侧立柱冲压成形技术发挥最大的作用，还需要加强对相关工作团队专业技能重视。冲压成形工艺在应用的过程中会涉及到很多专业知识方面的内容。不论是理论知识还是实践操作，都需要相关工作人员能够充分的掌握。所以相关工作团队需要定期进行工艺技术上的培训，同时还要对工作人员进行定期的考核，提升监督管理水平。另外，工作人员也要在平时的工作中不断积累经验，虚心向经验丰富的同时请教。只有这样才能提升工艺团队整体的技能水平，制造出质量优质的轨道车辆，为社会发展贡献一份力量。

结束语

虽然就目前轨道车辆车体侧立柱冲压成形工艺发展的现状来看，相关生产制造部门已经能够合理的掌握工艺手段和工艺技巧，也能根据轨道车辆所应用的环境对车体侧立柱的结构进行妥善的调整。但是在对轨道车辆车体侧立柱进行实际的冲压成形操作时，还是会受到某些因素的影响而出现问题，如人为因素影响或生产环境因素影响等。因此，为了提升冲压成形工艺的使用价值，提高轨道車辆整体的建设质量，相关工作团队不仅要对工艺进行全面的认识和掌握，同时还要对工艺中存在的不足之处进行改进。另外，还要将新型的工艺技术与之相融合，为工艺操作提供便利条件。相关工作人员也要不断提高自身专业技能和水平，为轨道车辆的建设贡献可靠力量，为城市化建设奠定坚实的基础。

参考文献

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