專利名稱：結(jié)構(gòu)體的制造方法和結(jié)構(gòu)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于無(wú)縫連接多個(gè)成形產(chǎn)品和其他板來(lái)制造一個(gè)結(jié)構(gòu)體的方法，這些產(chǎn)品在一塊板的端部設(shè)有法蘭；本發(fā)明特別關(guān)于構(gòu)成火車縱向端部的端部結(jié)構(gòu)的制造。
先有技術(shù)正如日本專利No.2692459(美國(guó)專利No.5488770)所示，火車車體具有六面體。火車縱向端部稱作為端部結(jié)構(gòu)，進(jìn)出附近的車體通道連到端部結(jié)構(gòu)上。
為此，該端部結(jié)構(gòu)需要有兩塊板構(gòu)成通道右側(cè)和左側(cè)，一塊板形成通道的上部。由于三塊板連成一個(gè)頂部結(jié)構(gòu)體和側(cè)部結(jié)構(gòu)體，三塊板的端部均分別具有法蘭。另外，三塊板的端部具有增強(qiáng)用的法蘭。
在該先有技術(shù)中，具有連到板端部的成形產(chǎn)品以加壓方法制成，其中板放置在陰模和陽(yáng)模之間。由于必須采用陰模和陽(yáng)模，因此成本很高。
鑒于上述理由，可用點(diǎn)焊法將板焊到相應(yīng)的L形板上，L形板的一側(cè)做成如上所述的法蘭。
作為減少金屬模的方法，在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)No.Hei 11-310371的

圖18～20中公開(kāi)了一種成形方法。在該方法中，一列材料固定到陰模上，該列材料依照一個(gè)桿形工具沿陰模的內(nèi)周面推入。該工具移動(dòng)，使板受到逐漸成形的翹曲加工。
另一方面，在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)No.Hei 10-76321中公開(kāi)了一種逐漸成形的擠壓加工方法。
下面將說(shuō)明圖13所示的結(jié)構(gòu)。在法蘭1b、1c、1d、2b、2c、2d、3b、3c、3d后提供三塊板1、2、3。左板和右板1、2的法蘭1b、2b重迭，用點(diǎn)焊法焊接這些法蘭，從而形成一體。通過(guò)彎曲板1、2、3，使法蘭形成一個(gè)整體。另外，法蘭1c、3c、2c重迭并焊接到頂部結(jié)構(gòu)體30上。
參照數(shù)字4是一個(gè)旅客通道。相應(yīng)的三塊板1、2、3與相鄰的法蘭相連續(xù)，連接部分具有圓弧形狀。在此情況下，左、右板1，2的連接部分、中部板3和頂部結(jié)構(gòu)體30之間存在一個(gè)空間。該空間必須用別的板封閉，以防止雨水等進(jìn)入。封閉工作需要很高的成本。另外，外觀也不好。
另外，法蘭由板彎曲而成，其截面為圓弧形。為此，在左、右板之間提供一個(gè)槽，因此外觀上也不好。
在逐漸成形的成形方法中，由于金屬模是一個(gè)模制成，可在低成本上制成。然而，在上述日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)Hei 11-310371中所示的逐漸成形的成形方法中，法蘭形成在端部，板在法蘭的外周部分上。在不需要板的情況下，必須切掉或拆走法蘭的外周部分。
另外，按照這種逐漸成形的成形方法，當(dāng)成形法蘭時(shí)，法蘭和底板之間的角不做成直角，例如用迭合法蘭來(lái)連接圓筒時(shí)，若法蘭是直角就不能進(jìn)行迭合連接。
另外，很難形成高度較大的法蘭，為此，對(duì)這種法蘭來(lái)說(shuō)，就很難將一構(gòu)件和另一構(gòu)件的法蘭迭合。
另一方面，按照上述日本申請(qǐng)的專利公開(kāi)號(hào)No.Hei 10-76321所示的加工方法，當(dāng)加工法蘭時(shí)，在法蘭和法蘭的連接部分中很容易出現(xiàn)皺紋。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的在于，當(dāng)具有法蘭的兩塊板與第三塊板連接時(shí)，可防止在連接部分中出現(xiàn)一個(gè)空間。
上述目的可由一種結(jié)構(gòu)體制造方法達(dá)到，該方法包括制造一塊第一板、和對(duì)接并焊接到該第一板上的第二板，第一板包括通過(guò)彎曲第一板的第一側(cè)提供的第一法蘭，第二法蘭基本垂直于第一法蘭并通過(guò)彎曲第一板的第二側(cè)提供，一個(gè)凹口部分除去了第一法蘭縱向端部和第二法蘭的縱向端部之間的法蘭，第二板包括通過(guò)彎曲第二板的第一側(cè)提供的、并用于連接第一法蘭的縱向端部的第三法蘭；一個(gè)伸出部分從第三側(cè)突出，第三側(cè)基本垂直于第一側(cè)，第二側(cè)基本平行于第一側(cè)，伸出部分位于第三法蘭的縱向端部和該端部附近；貼靠第一法蘭的縱向端部和第三法蘭的縱向端部；將第三側(cè)貼靠第一板的第二法蘭圓弧外側(cè)；將伸出部分插入并貼靠凹口部分；和焊接相應(yīng)的貼靠部分。
附圖概述圖1是本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的車體端部結(jié)構(gòu)的后視圖，圖2是沿圖1的II-II線剖視圖，圖3是沿圖1的III-III線的剖視圖，圖4是圖1的IV處的放大圖，圖5是沿圖4的V-V線的剖視圖，圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車體的端部結(jié)構(gòu)的透視圖，圖7是一個(gè)逐漸增大的成形加工裝置的基本部分的縱向剖視圖，圖8是在成形過(guò)程中在法蘭52b和法蘭52c之間的平面視圖，圖9是在成形過(guò)程中法蘭縱向上的端部的平面視圖，圖10是在成形過(guò)程中圓弧部分的平面視圖，圖11是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的車體端部結(jié)構(gòu)的前面視圖，圖12是沿圖11的XII-XII線的剖視圖，圖13是先有技術(shù)的與圖1相對(duì)應(yīng)的視圖。
發(fā)明的描述下面將參照?qǐng)D1～12來(lái)描述本發(fā)明結(jié)構(gòu)體制造方法的第一實(shí)施例。圖1主要示出車體的左半部分。該車體包括構(gòu)成地板的立架10，構(gòu)成一個(gè)側(cè)面的側(cè)部結(jié)構(gòu)體20，一個(gè)頂部結(jié)構(gòu)體30和用以封閉車體端部的端部結(jié)構(gòu)體40。
該端部結(jié)構(gòu)體40包括旅客通道45，構(gòu)成左側(cè)的板50，構(gòu)成右側(cè)的板60和構(gòu)成通道45的上部的板70。
左、右板50和60基本為四邊形，除了板的下端一側(cè)外，板的端部具有法蘭52b、52c、52d和62b、62c、62d。法蘭52b(62b)是通道45的側(cè)部上的法蘭。法蘭52c(62c)是疊合到頂部結(jié)構(gòu)體30上的法蘭。法蘭52d、52e(62d，62e)是疊合到側(cè)部結(jié)構(gòu)體20上的法蘭。
沒(méi)有法蘭連接到垂直法蘭52b(62b)的上端和52c(62c)的上側(cè)的連接部分上。該法蘭形成不連續(xù)部分，在該部分中除了底板51(61)的一部分外沒(méi)有法蘭，提供了一個(gè)四邊形的凹口部分53(63)。在下面部分中將描述凹口部分53(63)的尺寸。
構(gòu)成旅客通道45的上部的板70基本為四邊形，在其下部和上部具有法蘭72b和72c。法蘭72c是疊合到頂部結(jié)構(gòu)體30上的法蘭。
板70的左側(cè)71b和右側(cè)71c的端部對(duì)接到從底板51(61)凸出來(lái)的法蘭52b(62b)的彎曲弧形外表面上，焊接該對(duì)接部分。板50(60)的底面51(61)與底板71是在同一表面。另外，這種對(duì)接焊接被稱作為角焊S。
法蘭72c的左右端部和端部附近的板提供一凸起部分73、73，它們進(jìn)入板50(60)的凹口部分，焊接凸起部分73、73的凹口部分53(63)之間的對(duì)接部分。凸起部分73、73的上側(cè)設(shè)有法蘭72c。法蘭72c的縱向端部和法蘭52c(62c)相互對(duì)接并焊在一起。
板70的下側(cè)72b的縱向端部對(duì)接并焊接到法蘭52b、62b上。凸起部分73和法蘭72b之間的底板71的端部從法蘭72c的縱向端部突出。
上述對(duì)接部分連續(xù)焊接，不會(huì)出現(xiàn)漏水。焊接部分用打磨方法去皮，形成光滑面。
法蘭52c(62c)和法蘭52d(62d)之間的連接部分的法蘭52e(62e)形成圓弧形。
法蘭52b、52c、52d、52e、62b、62c、62d、62e、70b、70c基本與底板51、61、71的面垂直，因此，當(dāng)法蘭52c、52d、52e、62c、62d、62e、70c疊合到側(cè)部結(jié)構(gòu)體20和頂部結(jié)構(gòu)體30端部?jī)?nèi)側(cè)上時(shí)，它們平行疊合，可焊接得很好。左、右板50、60的下端疊合并焊接到立架10上。
板50、60、70具有多個(gè)增強(qiáng)用的肋，這些肋位于車體內(nèi)側(cè)和外側(cè)，但在圖中未示出，例如，肋與板50、60、70點(diǎn)焊在一起形成另一構(gòu)件。另外板50、60、70可由塑性加工整體形成。
如上所述，板70、板50(60)和頂部結(jié)構(gòu)體30之間的連接部分沒(méi)有間隙，然后再進(jìn)行連接。另外板70和板50(60)之間的連接部分上沒(méi)有法蘭的圓弧形槽，因此可得到良好的外觀。
下面將參照?qǐng)D7～10描述制造板50、60和70的方法。這些板的制造方法是采用逐漸成形的成形方法。圖7僅表示一個(gè)逐漸成形的成形裝置的左端部分。其它部分?jǐn)M具有同樣的結(jié)構(gòu)。
下面將說(shuō)明板50的成形。一個(gè)金屬模120是一個(gè)陰模(外模)，陰模120水平放置，未加工的原材料板50b裝到陰模120的上表面上。一在陰模120的內(nèi)部插入一桿狀工具130，工具130沿陰模120的垂直面降下并沿陰模120的內(nèi)周向面移動(dòng)。陰模120內(nèi)周向面的形狀與板50的外斷面形狀相同。
當(dāng)工具130走了一圈時(shí)，工具130重復(fù)上述動(dòng)作。因此，作為未加工原材料的平板50b經(jīng)受到?jīng)_壓加工。另外，工具130下降指的是沖壓加工方向上的移動(dòng)，這基本是工具130在軸向移動(dòng)并在成形產(chǎn)品的深度方向上移動(dòng)。
工具130的頂端是平的。工具130從頂端到側(cè)面的角部具有圓弧形。該圓弧形成板50的底板51和法蘭52b、52c、52d的圓弧。工具130從上部的運(yùn)動(dòng)體(圖中未示)向下轉(zhuǎn)動(dòng)，工具130沿陰模120的內(nèi)周向表面(它與法蘭52b、52c、52d相對(duì)應(yīng))移動(dòng)。
由于工具在與未加工材料50b接觸移動(dòng)，工具130(在其轉(zhuǎn)動(dòng)軸上)作從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，工具130不是與未加工材料50b的一點(diǎn)接觸，這可防止出現(xiàn)發(fā)火現(xiàn)象。另外，在未加工的材料50b上表面上可以涂上潤(rùn)滑油。
在陰模120的上表面上，立有多個(gè)定位銷123(導(dǎo)向件)。當(dāng)未加工材料50b的平板放置在陰模120的上端時(shí)，銷123接觸未加工材料50b的外周部分，然后進(jìn)行定位，陰模120的內(nèi)周側(cè)的上端(亦稱作為肩部)具有一個(gè)圓弧，沿陰模120的四周上均具有該圓弧。
未加工材料50b的外周邊部分沿著該圓弧在陰模120的內(nèi)周向側(cè)部上平滑移動(dòng)。下面將要描述陰模120的肩部的圓弧部分等的位置。
陰模120的內(nèi)部沒(méi)有底部。在陰模120的內(nèi)部，提供了一個(gè)用以安裝未加工材料50b的座140。座140支撐到一個(gè)裝置150上，該裝置150能控制座140的高度位置。座140設(shè)在與工具130的頂部(F端)相對(duì)的一個(gè)位置上，座140設(shè)在與工具130周向移動(dòng)軌跡相對(duì)應(yīng)的一部分上。
也就是說(shuō)，未加工材料50b夾在工具130的頂端和座140之間，座140設(shè)在陰模120的中部上，因此，可以固定未加工材料50b的中部。
座140安裝未加工材料50b并固定該材料，該固定是由一塊電磁鐵的磁力進(jìn)行的，或者可在座140的上表面上提供一個(gè)真空吸附墊，由真空吸附墊來(lái)進(jìn)行固定，因定位置是在座140的中部。未加工材料50b由鋼鐵類材料、不銹鋼材料和鋁合金類材料制成。
下面將說(shuō)明使座140上、下移動(dòng)的裝置150。裝置150包括多個(gè)螺栓機(jī)構(gòu)151。在圖7中，示出了一對(duì)螺栓機(jī)構(gòu)151。座140的下端座145支撐在螺桿152上，一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的螺母裝到座145上。
隨著驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)155的轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿152轉(zhuǎn)動(dòng)，座140下降。另外在座140或座145和基部之間，提供了多個(gè)用來(lái)垂直升降座140的導(dǎo)向件(圖中未示)。裝置150和陰模120安裝在基部上。
下面將說(shuō)明成形方法。未加工材料50b是一塊平板，在加工后它將延展成形。在上述延展中按照成形產(chǎn)品的面積和體積來(lái)計(jì)算延展尺寸，這與中部擠壓成形法類似，延展尺寸還可按實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。
在延展尺寸的基板上，用tartlet沖壓法等切出板。法蘭52b和法蘭52c的連接部分分開(kāi)，并提供了凹口部分53。未加工材料52b的延展形狀按上述事實(shí)來(lái)確定。
下一步，將未加工材料50b裝到陰模120的上端，此時(shí)，未加工材料50b裝在升起的座140上并由銷123定位。
下一步，將未加工材料50b固定到座140上，在前面已提到其固定位置和固定方法。
下一步，座140下降，接著工具130下降。工具130的下降位置是這樣一個(gè)位置，在該位置上未加工材料50b能夠放在工具130的側(cè)面和陰模120的垂直面(內(nèi)周向表面，直線部分)之間。
也就是說(shuō)，未加工材料50b夾在陰模120的內(nèi)周向面和工具130的側(cè)面之間。在此狀態(tài)下，工具130下降，并如下面所述，工具130沿陰模120的內(nèi)周向面在周向移動(dòng)。工具130的下降的量是其頂端接觸下降的未加工材料50b的量。
例如，在座140下降之前，當(dāng)座140的上表面置于與陰模120的上表面(未加工材料50b的端部位置)在同一平面、工具130的頂端接觸未加工材料50b的上表面時(shí)，座140和工具130的下降的量是相同的。座140和工具130兩者可同時(shí)下降。
正如本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中所示，當(dāng)?shù)装?1較寬、板厚度較薄、并且底板51的中部固定時(shí)，由于底板51彎曲，不一定會(huì)按照陰模120來(lái)彎曲底板51的外周部分。因此，未加工材料50b可能會(huì)傾斜的。另外，正如下面所述，當(dāng)工具130在周向移動(dòng)時(shí)，未加工材料50b可能會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，要將未加工材料50b固定到座140上。
工具130的下降位置定位在法蘭52b、52c和52d位于工具130的側(cè)面和陰模120的內(nèi)周面之間的位置。另外考慮到法蘭52b、52c、52d約為直角，工具定位成將未加工材料50b夾在工具130的側(cè)面和陰模120的內(nèi)周面之間。
下一步，工具130沿陰模120的內(nèi)周面移動(dòng)，工具130受驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著工具130的移動(dòng)，未加工材料50b逐步成形。
下一步，工具130每轉(zhuǎn)一周，使上述座140下降，工具130也下降。工具和座140的下降量以及工具130的下降位置如上所述。下一步，工具130沿陰模120的內(nèi)周面移動(dòng)。
此后，重復(fù)座140和工具130的下降、和工具130在周向的移動(dòng)。隨著上述加工中的重復(fù)動(dòng)作，未加工材料50b的外周部分在陰模120的內(nèi)周面上移動(dòng)，以此來(lái)進(jìn)行擠壓加工。工具130的軸向是擠壓加工的方向，工具130沿陰模120的移動(dòng)方向是工具130的徑向。
按照本發(fā)明的實(shí)施例，未加工材料50b在陰模120和工具130之間的很窄的部分上變形，由于逐步地增加又小又均勻的應(yīng)變，所以可以保持底板51的良好的平面度。
除此之外，由于法蘭52b、52c、52d是通過(guò)限制它的周邊延伸來(lái)形成的，法蘭52b、52c、52d在外側(cè)上不膨脹，制成的成形產(chǎn)品的平板部分和法蘭部分具有極好的直角度。
特別是由于在法蘭52c和法蘭52d之間的連接部分的圓弧形法蘭比形成的外側(cè)要寬，但由于法蘭52c、52d受到陰模120的外部的限制，可以形成垂直的法蘭52c、52d。
亦即在從開(kāi)始擠壓加工到完成加工的整個(gè)過(guò)程中，由于法蘭是夾在陰模120的內(nèi)周面和工具130的側(cè)表面之間的，通過(guò)限制法蘭外部和內(nèi)部來(lái)進(jìn)行擠壓加工，結(jié)果，可進(jìn)行具有直角精度的加工。
如上所述，在用陰模120來(lái)進(jìn)行逐步成形的成形中，座140設(shè)在陰模120內(nèi)周側(cè)，未加工材料50b固定到座140上，可獲得預(yù)選確定的成形。另外，在進(jìn)行成形時(shí)，法蘭位于陰模120的內(nèi)面上。
另外，陰模120的端部移動(dòng)以用作陰模120的內(nèi)周面，再進(jìn)行擠壓加工；另外陰模120的端部位于陰模120的內(nèi)周面上，再進(jìn)行擠壓加工。因此，可使法蘭和底面51形成良好的直角度。
另外，由于未加工材料50b的端部在陰模120內(nèi)移動(dòng)并進(jìn)行擠壓加工，如果已考慮到未加工材料50b成形后的疲勞，在成形后不必切掉法蘭的端部。
由于在圖示的壓力加工中不必采用大的載荷，陰模120可用如常用的鋼材那樣的易取得的材料制成，同時(shí)也不必進(jìn)行如加熱那樣的熱處理和如加壓金屬模那樣的精密的表面修整。
下面將詳細(xì)說(shuō)明工具130的移動(dòng)情況。板50在其四邊形的三側(cè)上具有法蘭52b、52c、52d，另一側(cè)上設(shè)有法蘭。因此，陰模120沿三側(cè)提供臺(tái)肩的圓弧部分。未加工材料50b的另一側(cè)并不安裝在該陰模120的另一側(cè)上，在它們之間形成一個(gè)間隙。
工具130從法蘭52b的一端側(cè)移到法蘭52c，并通過(guò)52c移到法蘭52d的端部。工具130在凹口部分53的移動(dòng)軌跡如圖8所示。
在圖9中，工具130沿法蘭52d移動(dòng)并通過(guò)法蘭52d的縱向端部。然后，未加工材料50b稍作逆向移動(dòng)，以定位在工具130的下部。下一步，座140和工具130下降。然后，工具130逐步地通過(guò)法蘭52c、52e、52d到達(dá)法蘭52b縱向端部。
當(dāng)工具通過(guò)法蘭52b的端部后，正如圖8所示，未加工材料50b稍作逆向移動(dòng)以定位在工具130的下部。下一步，座140和工具130下降，然后工具130移動(dòng)，通過(guò)法蘭52b、52e、52d到達(dá)法蘭52d的縱向端部。此后再重復(fù)上述操作。
另外，由于板50僅在三側(cè)上提供法蘭，工具130要作如上所述的往復(fù)移動(dòng)。前面說(shuō)明的“工具130在沿著陰模120的內(nèi)周面周向移動(dòng)”等包括三個(gè)側(cè)部的情況。另外，僅在三側(cè)提供法蘭，不必作往復(fù)移動(dòng)，也可圍繞側(cè)部移動(dòng)。
在工具130通過(guò)法蘭52d、52b的縱向端部后，法蘭52d、52b夾在工具130的側(cè)面和陰模120的內(nèi)周面之間，就可按預(yù)定的形狀來(lái)形成法蘭的縱向端部。
工具130在法蘭縱向的中部停止移動(dòng)時(shí)，從此點(diǎn)開(kāi)始的端部側(cè)就不具有直線形狀。在沒(méi)有法蘭的未加工材料52b的端部和陰模120的端部之間，有一個(gè)大于工具130的半徑的間隙。對(duì)于上述凹口部分53的尺寸，則必須在該尺寸處能使工具130通過(guò)。
法蘭52b和法蘭52c之間的連接部分是分開(kāi)的，還安置了一個(gè)凹口部分53，法蘭52b和法蘭52c之間的距離、亦即凹口部分的尺寸被確定為能通過(guò)工具130的側(cè)面將法蘭52b、52c縱向端部壓到陰模120的內(nèi)周面上。工具130壓住法蘭52b、52c的縱向端部移動(dòng)。
當(dāng)工具130從法蘭52b移到法蘭52c時(shí)，工具130的下端接觸在底板51的端面上，工具130稍稍升起，移到法蘭52c的側(cè)部，進(jìn)行加工并沿該法蘭的縱向移動(dòng)。亦即工具130如圖8所示那樣移動(dòng)。
制造板60和70的方法與上述相類似。工具130在法蘭72b、72c縱向端部上的移動(dòng)情況也與上述相類似。
進(jìn)行逐漸成形的加工機(jī)器是數(shù)控系統(tǒng)的加工設(shè)備，例如銑床或機(jī)加中心，工具130裝到數(shù)控系統(tǒng)加工設(shè)備的主軸上。工具130通過(guò)數(shù)控沿陰模120的內(nèi)周面在豎直方向移動(dòng)。
具有工具130的主軸能在豎直方向和一個(gè)水平方向上移動(dòng)。陰模120和座140安裝在一個(gè)臺(tái)面(基部)上。臺(tái)面能在與主軸在水平方向的移動(dòng)方向相垂直的水平方向移動(dòng)。
由于上述兩種移動(dòng)，工具130能沿陰模120的內(nèi)周面移動(dòng)。升降裝置150安裝在臺(tái)面上，作為替代工具130在垂直方向上的移動(dòng)，臺(tái)面也能升降。
下面將說(shuō)明示例。工具130的直徑是25mm，未加工材料50b的板厚為0.5mm～4mm，從陰模120的內(nèi)周面到工具130的側(cè)面的距離為0.8～2倍的板厚，工具130一次推進(jìn)的深度(座140一次下降的量)是未加工材料50b板厚的0.5～2倍。
另外，法蘭的高度是20mm，陰模120的圓弧半徑(臺(tái)肩部分)是5.5～13.5mm，工具130的直徑是25mm，工具130頂端的半徑為5.5～10mm，圓弧部分52e的半徑是100mm。
下面將說(shuō)明未加工材料50b的尺寸。正如圖7所示，未加工材料50b的尺寸為它的端部位于陰模120臺(tái)肩部分的圓弧R中心的上部、或它的端部位于上述中心的上部的陰模120的中心側(cè)。當(dāng)未加工材料50b的尺寸大于上述情況時(shí)，法蘭12的圓弧部分12a中，在法蘭12和底板11之間的連接部分中易出現(xiàn)裂紋。
在上述本發(fā)明的實(shí)施例中，在座140下降后，工具130下降，不過(guò)座140和工具130可同時(shí)下降。另外，工具130的頂端不做成平面形狀而可做成半球形。另外，工具也可做成不轉(zhuǎn)動(dòng)的。
擠壓加工可通過(guò)固定座140和升起陰模120來(lái)進(jìn)行。工具130在加工中途不作垂直移動(dòng)。座140安置在工具130的軸向上并沿著陰模120的內(nèi)周面。
另外，工具130沿著陰模120臺(tái)肩部分的圓弧部分移動(dòng)，接著工具在陰模120的內(nèi)周面上移動(dòng)，工具130再作圓弧形移動(dòng)，在未加工材料的端部成形為圓弧形后工具130沿陰模120的內(nèi)周面下降，因此，可使法蘭的高度進(jìn)一步加大。
下面將說(shuō)明圖11和12所示的本發(fā)明的實(shí)施例。與板50(60)相對(duì)應(yīng)的板250(260)由擠壓框架件制成。該擠壓框架件250(260)具有多根肋條255(265)，用該擠壓框架件250(260)來(lái)進(jìn)行逐漸成形的成形。為此，擠壓框架件250(260)的上端部和下端部的肋條255(265)用切割方法除掉。
當(dāng)擠壓框架件250(260)的上、下端部上的板和車體側(cè)面部分(提供法蘭252(262)的部分)的厚度較厚，切掉肋條255(265)的面，該板的厚度就宜用來(lái)進(jìn)行逐漸成形的成形。
肋條257(267)裝到板270的側(cè)端部和通道45的側(cè)端部上。用以焊接到板270端部上的板250的端部259切掉并提供了焊接用的槽。
肋條257(267)的突出尺寸小于肋條255(265)的突出尺寸。肋條257(267)的板上提供一個(gè)槽258，板的一個(gè)端部259安置成使通道45的側(cè)部離開(kāi)肋條257(267)的通道45側(cè)的端部。
在槽258中，為肋條257(267)提供了一個(gè)內(nèi)部構(gòu)件(圖中未示出)，使通道45側(cè)端部的板厚度較厚，這樣就可確保與法蘭255(265)對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度。
為此，通道45側(cè)端部不做成具有肋條257(267)，但通道45的側(cè)端部的板厚度可以做得比較大。另外，法蘭255(265)可用擠壓加工方法做成，肋條257(267)、厚板構(gòu)件和法蘭255(265)總稱為加厚部分。
按照上述本發(fā)明的實(shí)施例，就不必通過(guò)彎曲與法蘭52b(62b)相對(duì)應(yīng)的法蘭來(lái)提供該構(gòu)件，另外也不必提供開(kāi)口部分53，因此，板就能更易于成形。
板70可采用類似于板250的擠壓框架件，板70的擠壓方向是車體的寬度方向。法蘭72b成形在板250(260)的厚度部分上，另外，板250與板270的組合可以使板50和板70組合在一起。
在板250不是由一塊擠壓框架件制成的情況下、可采用多個(gè)擠壓框架件焊接在一起。這種連接(焊接)可用如摩擦攪拌焊接法(friction stir welding manner)來(lái)進(jìn)行。板270可用擠壓框架件成形。
陽(yáng)模裝在未加工材料上，未加工材料的外周部分由工具沿陽(yáng)模外周部分移動(dòng)來(lái)彎曲，然后制成法蘭。另外，板50、60、70可用壓力加工法制成。
按照本發(fā)明，可以將板端部具有法蘭的兩個(gè)成形產(chǎn)品和第三塊板無(wú)縫地焊接在一起。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于制造第一板和對(duì)接并焊接到上述第一板上的第二板；上述第一板包括通過(guò)彎曲上述第一板的第一側(cè)提供的第一法蘭，第二法蘭基本垂直于上述第一法蘭并通過(guò)彎曲上述第一板的第二側(cè)來(lái)提供，和一個(gè)凹口部分，該凹口部分除去上述第一法蘭的縱向端部和上述第二法蘭的縱向端部之間的法蘭；上述第二板包括通過(guò)彎曲上述第二板的第一側(cè)提供的第三法蘭，第三法蘭與上述第一法蘭的縱向端部連接；和一個(gè)從基本垂直于上述第一側(cè)的第三側(cè)突出的伸出部分，第二側(cè)基本平行于上述第一側(cè)，并位于上述第三法蘭縱向的端部和上述端部附近；上述第一法蘭的縱向上述端部和上述第三法蘭的縱向上述端部對(duì)接；上述第三側(cè)對(duì)接到上述第一板的上述第二法蘭的圓弧的外側(cè)上；上述伸出部分插入并對(duì)接到上述凹口部分上；和焊接相應(yīng)的對(duì)接部分。
2.按照權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于上述凹口部分包括上述第一板的底板部分，和上述伸出部分包括上述第二板的底板部分。
3.按照權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于上述第二板具有第四法蘭，其中基本平行于上述第二板的第一側(cè)的第二側(cè)是彎曲的，上述第四法蘭的縱向端部位于從上述第三側(cè)后縮的位置；上述第四法蘭的縱向端部對(duì)接到上述第二法蘭上，和焊接上述對(duì)接部分。
4.按照權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于沿上述第二側(cè)，第二板提供一個(gè)加厚部分；上述第二側(cè)的縱向端部位于從上述第三側(cè)縮回的位置；上述加厚部分的縱向端部對(duì)接到上述第二法蘭上；和焊接上述對(duì)接部分。
5.一種結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于制造第一板和對(duì)接并焊接到上述第一板上的第二板；上述第一板是一個(gè)擠壓框架件并包括沿?cái)D壓方向的多個(gè)肋條；沿一側(cè)提供的加厚部分，該側(cè)是與上述擠壓方向垂直的端部；一個(gè)除去上述擠壓方向端部的上述肋條和上述加厚部分的板部分，和通過(guò)將上述板部分的上述端部向上述肋條側(cè)彎曲提供的第一法蘭；上述第二板包括通過(guò)彎曲第一側(cè)提供的第三法蘭；將上述第一法蘭的縱向端部與上述第三法蘭的縱向端部對(duì)接；將基本垂直于上述第二法蘭的上述第二板的第三側(cè)對(duì)接到上述第一板的上述加厚部分的端部；和焊接相應(yīng)的對(duì)接部分。
6.按照權(quán)利要求5的結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于在上述第一法蘭縱向端部和上述加厚部分縱向端部之間，上述第一板制成一凹口部分，該部分除去了上述第一法蘭和上述加厚部分一側(cè)的上述板部分；制造具有伸出部分的上述第二板，其中上述第三法蘭縱向的一個(gè)端部和上述端部附近從上述第三側(cè)上突出來(lái)；將上述伸出部分插到上述凹口部分中；和焊接上述對(duì)接部分。
7.按照權(quán)利要求6的結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于上述凹口部分包括上述第一板的板部分的底板，和上述伸出部分包括上述第二板的底板部分。
8.按照權(quán)利要求5的結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于上述第二板具有第四法蘭，其中基本平行于上述第二板的第一側(cè)的第二側(cè)是彎曲的，上述第四法蘭的縱向端部對(duì)接到上述第一板的上述加厚部分上；和焊接上述對(duì)接部分。
9.按照權(quán)利要求5的結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于其中上述第二板是擠壓框架件，上述擠壓框架件的擠壓方向是上述第三法蘭的縱向；基本平行于上述第二板的上述第一側(cè)的第二側(cè)形成一個(gè)加厚部分，上述第二板的加厚部分的縱向端部對(duì)接到上述第一板的上述加厚部分上，和焊接上述對(duì)接部分。
10.一種結(jié)構(gòu)體，其特征在于焊接在一起的第一板和第二板；上述第一板包括通過(guò)彎曲上述第一板的第一側(cè)提供的第一法蘭，一個(gè)基本垂直于上述第一法蘭并通過(guò)彎曲上述第一板的第二側(cè)提供的第二法蘭，一個(gè)凹口部分除去了在上述第一法蘭的縱向端部和上述第二法蘭的縱向端部之間的法蘭；上述第二板包括通過(guò)彎曲上述第二板的第一側(cè)提供的、并用來(lái)連接上述第一法蘭縱向端部的第三法蘭，一個(gè)從第三側(cè)突出的伸出部分，第三側(cè)基本垂直于上述第一側(cè)，第二側(cè)基本平行于上述第一側(cè)并位于上述第二法蘭的縱向端部和上述端部附近；上述第一法蘭的縱向端部和上述第三法蘭的縱向端部相互對(duì)接；上述第三側(cè)對(duì)接到上述第一板的上述第二法蘭的圓弧外側(cè)；上述伸出部分插入并對(duì)接到上述凹口部分上；和焊接相應(yīng)的對(duì)接部分。
11.按照權(quán)利要求10的結(jié)構(gòu)體，其特征在于上述凹口部分包括上述一部分第一板的底板；和上述伸出部分包括上述一部分第二板的底板。
12.按照權(quán)利要求10的結(jié)構(gòu)體，其特征在于對(duì)上述第二板提供一個(gè)第四法蘭，其中一個(gè)第二側(cè)基本平行于上述第一板的上述第一側(cè)；和上述第四法蘭的縱向端部焊接到上述第一板的上述第二法蘭上。
13.按照權(quán)利要求10的結(jié)構(gòu)體，其特征在于沿上述第二側(cè)對(duì)上述第二板提供一個(gè)加厚部分；和上述加厚部分的縱向端部焊接到上述第二法蘭上。
14.一種結(jié)構(gòu)體，其特征在于一個(gè)擠壓框架件和一塊第二板焊接在一起；上述擠壓框架件包括多個(gè)沿?cái)D壓方向的肋條，沿垂直于上述擠壓方向的端部的一側(cè)提供的加厚部分，一塊除去上述擠壓方向端部和上述加厚部分的上述肋條的板部分；和通過(guò)將上述板部分的端部彎曲到上述肋條側(cè)而提供的第一法蘭；上述第二板包括通過(guò)彎曲第一側(cè)提供的第三法蘭；焊接上述第一法蘭縱向端部和上述第三法蘭的縱向端部的對(duì)接部分；和焊接基本垂直于上述第二法蘭的上述第二板的第二側(cè)和上述第一板的上述加厚部分的端部的對(duì)接部分。
15.按照權(quán)利要求4的結(jié)構(gòu)體，其特征在于在上述第一法蘭的縱向上述縱向端部和上述加厚部分縱向的上述端部之間，上述擠壓框架件具有除去上述第一法蘭和上述加厚部分的上述板部分的一側(cè)的凹口；上述第二板具有伸出部分，其中上述第三法蘭的縱向的端部和上述端部附近從第三側(cè)突出；上述伸出部分插入到上述凹口部分中；和焊接上述貼靠部分。
16.按照權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)體，其特征在于上述凹口部分包括上述擠壓框架件的上述板部分的底板；和上述伸出部分包括與上述底板的一部分相對(duì)應(yīng)的部分。
17.按照權(quán)利要求14的結(jié)構(gòu)體，其特征在于對(duì)上述第二板提供一個(gè)第四法蘭，其中第二側(cè)基本平行于上述第一板的第一側(cè)；和上述第四法蘭的縱向端部焊接到上述第一板的上述加厚部分上。
18.按照權(quán)利要求14的結(jié)構(gòu)體，其特征在于上述第二板是一塊擠壓框架件，上述擠壓框架件的擠壓方向是在上述第三法蘭的縱向；平行于上述第二板的上述第一側(cè)的第二側(cè)形成一個(gè)加厚部分；和上述第二板的加厚部分縱向的端部焊接到上述擠壓框架件的上述加厚部分上。
19.一個(gè)火車的車體，其特征在于上述火車車體的一端部結(jié)構(gòu)包括一塊第一板、一塊第二板和一塊第三板；上述第二板構(gòu)成通道上部和上述車體頂部之間的構(gòu)件，上述第二板焊接到上述頂部上；在車體的左、右側(cè)提供上述第一板和上述第三板，上述第一板和上述第三板分別焊接到上述第二板上；上述第一板和上述第三板構(gòu)成上述旅客通道和上述車體側(cè)面之間的構(gòu)件；上述第一板和上述第三板疊合并焊接在上述車體的上述側(cè)面和上述頂部上；上述第一板和上述第三板包括沿上述頂和上述車體的上述側(cè)面、通過(guò)彎曲上述板提供的第一法蘭，沿上述旅客通道通過(guò)彎曲上述板提供的第二法蘭，和一個(gè)除去上述第一法蘭縱向端部和上述第二法蘭的縱向端部的法蘭的凹口部分；上述第二板包括沿上述頂提供的并用以連接上述第一法蘭的縱向端部的第三法蘭，一個(gè)伸出部分從垂直于第三法蘭縱向端部的第一側(cè)的第三側(cè)和上述端部附近突出；上述第一法蘭的縱向的上述端部和上述第三法蘭的縱向的上述端部的對(duì)接部分對(duì)接在一起；和對(duì)接到上述第一板的上述第二法蘭的圓弧外側(cè)的上述第三側(cè)的對(duì)接部分焊接到通過(guò)將上述伸出部分插入上述凹口部分的上述伸出部分的對(duì)接部分上。
20.按照權(quán)利要求19的火車車體，其特征在于上述凹口部分包括上述第一板的底板部分和上述第三板的底板部分；和上述伸出部分包括上述第二板的底板部分。
21.按照權(quán)利要求19的火車車體，其特征在于對(duì)上述第二板，提供一個(gè)第四法蘭，其中第二側(cè)基本平行于上述第一板的第一側(cè)；和上述第四法蘭的縱向端部焊接到上述第二法蘭上。
22.按照權(quán)利要求19的火車車體，其特征在于對(duì)上述第二板，基本平行于第二側(cè)的上述法蘭上提供一個(gè)加厚部分，和上述加厚部分的縱向端部焊接到上述法蘭上。
23.一種火車車體，其特征在于上述火車車體的端部結(jié)構(gòu)包括一塊第一板、一塊第二板和一塊第三板；上述第二板構(gòu)成旅客通道的上部和上述車體頂部之間的構(gòu)件，上述第二板焊接到上述頂部上；在右側(cè)和左側(cè)提供上述第一板和上述第三板；上述第一板和第三板分別焊接到上述第二板上；上述第一板和第三板構(gòu)成上述旅客通道和上述車體的一個(gè)側(cè)面之間的構(gòu)件；上述第一板和上述第三板重迭并焊接到上述車體的上述側(cè)面上和上述頂部上；上述第一板和上述第三板是擠壓框架件，上述板的擠壓方向是上述車體的垂直方向；上述擠壓框架件的第一板和第三板包括多個(gè)沿?cái)D壓方向的肋條，沿一個(gè)側(cè)部提供一個(gè)加厚部分，該側(cè)部是垂直于上述擠壓方向的一個(gè)端部，一個(gè)板部分除去上述擠壓方向端部上的上述肋條和上述加厚部分、和一個(gè)第一法蘭，其中法蘭位于沿上述頂部和上述車體側(cè)面的上述板部分的上述端部上；上述第二板包括通過(guò)彎曲第一側(cè)提供的第三法蘭；一個(gè)上述第一法蘭縱向上的上述端部和上述第三法蘭縱向的上述端部的對(duì)接部分焊接在一起；和基本垂直于上述第二法蘭的上述第三側(cè)和上述第一板的上述加厚部分的上述端部的對(duì)接部分焊接在一起。
24.按照權(quán)利要求23的火車車體，其特征在于在上述第一法蘭的縱向端部和上述加厚部分的縱向端部之間，上述框架件具有一個(gè)凹口部分，該凹口部分除去了上述第一法蘭和上述加厚部分一側(cè)的上述板部分；上述第二板具有一個(gè)伸出部分，該伸出部分在上述第三法蘭的縱向端部和上述第三側(cè)的上述端部附近突出；上述伸出部分插入并焊接到上述凹口部分中；和焊接對(duì)接部分。
25.按照權(quán)利要求24的火車車體，其特征在于上述凹口部分包括上述擠壓框架件的上述板部分的底板的一部分，和上述伸出部分包括與一部分底板相對(duì)應(yīng)的一部分。
26.按照權(quán)利要求23的火車車體，其特征在于對(duì)上述第二板提供一個(gè)第四法蘭，其中第二側(cè)基本平行于上述第一板的上述第一側(cè)；和上述第四法蘭的縱向端部焊接到上述擠壓框架件的加厚部分上。
27.按照權(quán)利要求23的火車車體，其特征在于上述第二板是一個(gè)擠壓框架件，上述擠壓框架件的擠壓方向是上述第三法蘭的縱向；一個(gè)基本平行于上述第二板的上述第一側(cè)的第二側(cè)形成一個(gè)加厚部分；和上述第二板的加厚部分的縱向端部焊接到上述擠壓框架件的上述加厚部分上。
全文摘要
通過(guò)彎曲板50提供法蘭52b,法蘭52c垂直于法蘭52b并由彎曲該板來(lái)提供,一個(gè)凹口除去兩個(gè)法蘭之間的法蘭。通過(guò)彎曲板60提供法蘭62c。板50、60提供一個(gè)凹口部分,板70提供伸出部分,板70的端部貼靠到板的法蘭52c圓弧部分的外側(cè)。伸出部分插入和對(duì)接到凹口部分中,焊接相應(yīng)的對(duì)接部分。在焊接由彎曲板而提供的法蘭的兩塊板時(shí),可避免焊接部分中出現(xiàn)間隙。
文檔編號(hào)B61D17/00GK1359820SQ0113380
公開(kāi)日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2001年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月20日
發(fā)明者岡田智仙, 與野正樹(shù), 川村涉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所