用于由轻金属空心型材来制造轨道车辆大型件的方法与流程

本发明涉及一种用于由轻金属空心型材来制造轨道车辆大型件的方法以及一种轻金属空心型材。

背景技术：

客用轨道车辆的车厢能够借助于所谓的整体结构来制造，对于所述整体结构来说将金属型材连接成大型件并且又将这些大型件连接成车厢。所述大型件典型地代表着侧壁、底架、顶棚或者端壁，其中作为金属型材彼此间的并且用于连接大型件的连接技术而通常使用焊接方法。这种结构允许制造的高度自动化程度并且在使用轻金属型材时也允许较小的车厢质量。所述金属型材本身通常被构造为封闭的空心型材并且能够具有额外的特征、比如用于进一步生产的固定条或者焊池止动件。这些焊缝由于特定的冶金方面的关联而具有比有待连接的轻金属型材小的强度，这一点使得将这些焊缝尽可能布置在经受负荷小的区带中是适宜的。根据车厢的、比如在车门或者车窗孔口旁边的局部提高的强度需求，只能在较小的程度上进入，因为所述金属型材沿着其纵向伸展总是具有相同的横截面。就这样，整体结构的车厢经常具有比为了满足强度要求所需要的质量大的质量。这个问题的可能的解决方案能够借助于由差分结构的轻金属来制造车厢的方式来找到。对于钢制车厢来说，这种结构是常用的，对于这种结构来说所述大型件由肋材和纵桁的用钢板来衬面的格栅框架来构成。外板在此通常借助于点焊缝或者角焊缝与框架结构接合在一起。钢制整体结构意味着较小的生产开销，其在技术上不能实现。对于铝制车厢来说，传统的差分结构要求大量的焊缝，所述焊缝也经常不能自动化地制造并且由此引起高的生产成本。因此，除了材料的由于焊接引起的减弱之外，对于轻金属来说要避免这种结构。

技术实现要素：

因此，本发明的任务是，说明一种用于由轻金属空心型材来制造轨道车辆大型件的方法，该方法允许能够满足在大型件的特定位置上的特殊的强度要求并且在此以高度自动化程度以及与此相关低的生产成本来获得大型件的尽可能低的重量。

所述任务通过一种具有权利要求1的特征的方法和一种根据权利要求7所述的轻金属空心型材来解决。有利的设计方案是从属权利要求的主题。

根据本发明的基本构思，说明一种用于由轻金属空心型材来制造轨道车辆大型件的方法，所述方法具有以下方法步骤：

-将所述轻金属空心型材布置在特定的排列中，

-借助于焊接方法将所述轻金属空心型材与各自相邻的轻金属空心型材接合起来，

-至少部分地移除所述轻金属空心型材的顶层。

由此能够获得能够构造轨道车辆大型件的优点，所述轨道车辆大型件一方面能够自动化地并且成本低廉地制造，另一方面相关局部的强度要求能够像借助于差分结构一样来灵活地实现。

按照本发明，典型地将多个轻金属空心型材彼此连接起来并且随后移除所组成的轻金属空心型材的顶层的一些部分。就这样，能够在以下位置处——对所述位置不存在提高的强度要求（比如相对于车窗孔口的足够的距离）——节省重量，而没有显著地降低所述大型件的必需的强度。

所述顶层的有待移除的表面由对大型件或者车厢的强度要求来确定。为了能够实现相关的重量节省，必须移除所述顶层的大部分，其中有利的是，移除大型件的内顶层的表面的至少50%。

在此，特别有利的是，借助于能自动化的焊接方法将轻金属空心型材彼此间接合起来并且随后借助于同样能自动化的铣削方法部分地移除所组成的轻金属空心型材的顶层。这一点特别有利，因为在对整体结构的轨道车辆大型件进行传统的生产中本来就应该实施切削加工（比如用于制造车窗及车门孔口）。在此，能够作为另一个工作步骤来简单地设置顶层的移除并且不需要任何另外的运送或者调整作业。

特别有利的是，在以下一侧上——所述一侧在所述大型件的安装状态中形成轨道车辆的内侧面——至少部分地移除所组成的轻金属空心型材的顶层。

在移除顶层之后留下的撑条一方面形成大型件中的加固筋条，另一方面它们也能够用于固定内支架构件、比如壁体衬面等等。在本发明的另一种拓展方案中，也能够完全地移除顶层的所移除的区域下方的这些撑条，如果在相关的位置处不需要它们的加固特性。

本发明的一种特别有利的实施方式规定，在所述顶层的所移除的区域的下方也可以留下处于其下面的撑条的一些区段，也就是说没有完全地移除这些撑条。就这样，能够获得在没有形状稳定性的显著降低的情况下实现构件质量的降低的优点。所述撑条的已经短的留下的区段引起外壁的大的加固效果、尤其是明显提高的翘曲刚度。

本发明的一种特别有利的实施方式规定，使用轻金属空心型材，所述轻金属空心型材就撑条的部分移除而言得到了优化，其中所述撑条的有待留下的区段被构造为用于尤其提高刚度。

在此，所述空心型材能够被构造为用两个顶层封闭的结构，其中所述顶层用撑条来彼此间连接并且其中所述撑条具有第一区段，该第一区段垂直于顶层来布置并且在这个第一区段之后所述撑条具有分支。如果对这样的空心型材进行加工，其中如此移除所述撑条，使得垂直于顶层定向的第一区段和特定的区段在所述分支之后留下，因此整个留下的区段显示出基本上t形的横截面。撑条的留下的区段的这样的t形的横截面极其有利，因为它保证了所留下的顶层的特别高的加固效果并且此外特别好地适合于固定另外的构件（比如内衬面）。

附图说明

附图示范性示出如下：

图1示出了轻金属空心型材。

图2示出了所连接的轻金属空心型材。

图3示出了轨道车辆大型件。

图4示出了所加工的轻金属空心型材。

图5示出了轻金属空心型材、t形撑条。

图6示出了轻金属空心型材、i形撑条。

图7示出了轻金属空心型材、双撑条。

图8示出了轻金属空心型材、c型槽。

图9示出了轻金属空心型材、封闭的腔室。

图10示出了轻金属空心型材、l形撑条。

图11示出了轻金属空心型材、折弯的撑条。

图12示出了轻金属空心型材、t形撑条、毛刺减轻。

图13示出了轻金属空心型材、t形撑条、毛刺减轻、中心撑条。

具体实施方式

图1示范性地并且示意性地示出了一种轻金属空心型材。示出了如能够在具体的制造方法中所使用的一样的轻金属空心型材2的横截面。所述轻金属空心型材2被构造为封闭结构并且具有内顶层3和和外顶层4。在此，要参照型材在组装完毕的轨道车辆中的安装布置。在边缘侧，所述轻金属空心型材2包括用于与另外的型材进行形状锁合的或者传力锁合的连接的连接装置。在所述顶层3、4之间布置有撑条5，其中在所示出的实施例中设置有三根撑条5。所述撑条5具有从外顶层4出发的第一区段6，该第一区段垂直于外顶层4来定向。接下来，所述撑条在第一区段6之后具有分支，该分支包括平行于外顶层4来伸展的区段。所述撑条5的进一步的走向如在传统的型材中常见的那样斜向于顶层3、4来定向。

图2示范性地并且示意性地示出了所连接的轻金属空心型材。示出了两个紧挨布置的轻金属空心型材2，其中用于进行形状锁合的或者传力锁合的连接的连接装置彼此嵌合。就这样，能够典型地在整个车厢长度上来组装轨道车辆大型件，其中还不存在车门或车窗孔口。

图3示范性地并且示意性地示出了一种轨道车辆大型件。示出了轨道车辆大型件1的一个区段，该轨道车辆大型件被构造为侧壁。所述轨道车辆大型件1在此由多个如在图1中所示出的那样的轻金属空心型材2所构成。在将各个轻金属空心型材2组合起来之后，已经制造了车窗孔口7并且部分地移除了内顶层4和撑条5。在所示出的实施例中，所述内顶层4的所留下的区段9被构造为对角的加固件，这引起所述轨道车辆大型件1的特别高的剪切刚度。这样的加固是必需的，以用于对由于车窗孔口7所引起的减弱进行补偿。在部分被移除的区域8中留下所述撑条5的区段并且其形成布置在外顶层4的近处的抗翘曲的支撑结构。

图4示范性地并且示意性地示出了所加工的轻金属空心型材。示出了图1的轻金属空心型材2的、在移除内顶层3及撑条5的一部分之后的情况。所述撑条5的留下的部分在此具有基本上t形的横截面并且由此提供所述型材的翘曲刚度的高的提高效果。

图5到12示出了轻金属空心型材的一些实施方式，所述实施方式能够用在具体的方法中。在此，分别示出了所加工的型材的剖面，其中分别示出了撑条的横截面。在此用虚线绘示出所述撑条的有待移除的区段以及所移除的内顶层。

图5示范性地并且示意性地示出了具有t形撑条的轻金属空心型材。所述轻金属空心型材2在那种在图1到4中在应用的情况下示出的实施方式中示出。所述型材2具有内顶层3并且此外具有外顶层4，其中所述内顶层在安装状态中朝向由型材2构成的轨道车辆的内部空间。所述顶层3、4与撑条5相连接，其中第一区段6垂直地以外顶层4为出发点并且在与外顶层4隔开的情况下分支为内带10。这条内带10在移除所述撑条5和内顶层3之后引起留下的外顶层4的翘曲刚度的大幅度升高。撑条5以所述内带10的边缘线为出发点相对于内顶层3折弯地延伸。

图6示范性地并且示意性地示出了具有i形撑条的轻金属空心型材。示出了与图5的轻金属空心型材相类似的轻金属空心型材2，但是其中没有设置内带，而是在所述第一区段6的背向外顶层4的端部上折弯地分支出撑条5。能够使用这种实施方式，如果不需要图1的型材的高的翘曲刚度。

图7示范性地并且示意性地示出了一种具有双撑条的轻金属空心型材。按照这种实施方式，所述轻金属空心型材2具有直接被安置到外顶层4上的空腔，该空腔由两根垂直的撑条和一条带构成，其中由这个封闭的腔室的角各一根撑条5相对于内顶层3折弯地伸展。在这种轻金属空心型材2的被加工的状态中，留下两个垂直的、呈双撑条的形式的区段6。

图8示范性地并且示意性地示出了具有c型槽的轻金属空心型材。图8示出了图7的轻金属空心型材2，但是其中所述加工如此进行，从而仅仅移除被折弯的撑条5和内带10的当中部分。由此留下两根l形的朝向彼此的撑条，所述撑条形成c型槽并且能够用于固定另外的构件。

图9示范性地并且示意性地示出了具有封闭的腔室的轻金属空心型材。图9示出了图7的轻金属空心型材2，但是其中所述加工如此进行，从而仅仅移除折弯的撑条5并且留下内带10。由此在所加工的空心型材2上封闭的腔室布置在外顶层4上。

图10示范性地并且示意性地示出了具有l形撑条的轻金属空心型材。所述轻金属空心型材2具有紧跟着第一区段6的内带10，在该内带的端部上分别折弯地引出撑条5。所述内带10在此仅仅延伸到第一区段6的一侧上并且由此与这个第一区段6一起形成l形撑条。

图11示范性地并且示意性地示出了具有折弯的撑条的轻金属空心型材。轻金属空心型材2的这种实施方式基本上相当于在图6中示出的轻金属空心型材，其中所述第一区段6相对于外顶层4折弯地布置。

图12示范性地并且示意性地示出了具有t形撑条的轻金属空心型材。示出了与图5的型材十分类似地构成的轻金属空心型材2。按照图5的型材具有缺点，因为在切削加工之后为了移除撑条5而在内带10上留下毛刺，因为用于移除撑条5的切割边滑动地切割内带10。在这样的位置处毛刺形成不可避免并且为了去除这些毛刺而需要修整。图11示出了轻金属空心型材2，该轻金属空心型材在移除撑条5时保证明显地减轻毛刺的切割。为此，所述内带10在其端部上分别设有增厚部并且所述撑条5以这些增厚部的朝向内顶层3的一侧为出发点。由此，在借助于切削加工方法移除撑条5时，这个位置处的毛刺形成明显减轻。

图13示范性地并且示意性地示出了具有t形撑条的轻金属空心型材。示出了基本上与图5的轻金属空心型材相当的轻金属空心型材2，但是其中所述撑条5在中心处以内带10为出发点。通过将撑条5的安置点从边缘移至中心处这种方式在移除撑条5时取消有毛刺危害的切割。

附图标记列表：

1轨道车辆大型件

2轻金属空心型材

3内顶层

4外顶层

5撑条

6第一区段

7车窗孔口

8内顶层的被移除的区段

9内顶层的留下的区段

10内带

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