置)至底架橫梁(圖3中對應(yīng)1A位置)強度依次增強。當(dāng)兩塊梯度強度L型板11、12通過熱沖壓成型加工出來后，然后將兩塊梯度強度L型板11、12焊接成縱向梯度強度立柱I。
[0028]在加工時，本實用新型的梯度強度L型板11、12是通過熱沖壓成型工藝加工出來的一整塊強度板，控制帶有冷卻系統(tǒng)的模具不同位置的冷卻速度使得梯度強度L型板11、12強度從上至下分為10個強度遞增的區(qū)間。本實用新型可以根據(jù)不同客車車型的需求來定義縱向梯度強度立柱的層數(shù)和每層的強度變化區(qū)間。
[0029]如圖3、圖5、圖6所示，所述的橫向填充梯度密度泡沫材料2(泡沫鋁、泡沫鎂等輕質(zhì)材料)沿梯度梯度強度L型板11的長度方向貼合在梯度強度L型板11內(nèi)側(cè)壁上;所述的橫向填充梯度密度泡沫材料2由五層泡沫材料21、22、23、24、25構(gòu)成，五層泡沫材料21、22、23、24、25依次疊合在一起且通過工業(yè)膠水粘接，五層泡沫材料21、22、23、24、25的密度從遠(yuǎn)離縱向梯度強度立柱I的內(nèi)側(cè)(靠近生存空間)向靠近縱向梯度強度立柱I的外側(cè)呈梯度增加。所述的橫向填充梯度密度泡沫材料2的密度為:第一層泡沫材料21密度為200KG/V左右，第二層泡沫材料22密度為300KG/m3左右，第三層泡沫材料23密度為400KG/m3左右，第四層泡沫材料24密度為500KG/m3左右，第五層泡沫材料25密度為600KG/m3左右。本實用新型可以根據(jù)需求來定義泡沫材料的層數(shù)和每層所填充的泡沫材料密度大小。
[0030]現(xiàn)有熱成形梯度強度板的實現(xiàn)過程是指零件熱沖壓過程中根據(jù)其性能要求，通過控制其不同位置冷卻速度來影響奧氏體轉(zhuǎn)化為馬氏體的程度，從而得到屈服強度及硬度呈現(xiàn)梯度變化的零件。熱成形零件的最大抗拉強度能夠達到1500Mpa、最大屈服強度能夠達到1200MPa。實現(xiàn)板材程梯度強度有四種方法:I)、板料的不同位置加熱至不同溫度。2)、加熱沖壓模具，使其不同位置的溫度不同。3)、使用不同的沖壓模具材料，使其不同位置的傳熱系數(shù)不同。4)、模具與板材不同位置的接觸面積不同。
[0031]如圖1-圖3所示，本實用新型在焊接之前，先將用工業(yè)膠水粘連在一起的五層泡沫材料21、22、23、24、25按對應(yīng)位置放入梯度強度L型板11、12，然后用工業(yè)膠水粘接在梯度強度L型板11、12上，便于兩塊梯度強度L型板11、12的焊接，所填充的梯度密度泡沫材料與L型板位置相對應(yīng)。接著用焊接工藝焊接兩塊梯度強度L型板11、12的對角線組成梯度強度立柱。
[0032]實驗結(jié)果:
[0033]如圖7所示，為了驗證本實用新型的雙梯度強度客車立柱結(jié)構(gòu)的側(cè)翻安全性效果，以某款客車10閉環(huán)結(jié)構(gòu)為例，按照法規(guī)ECE—R66建立客車10側(cè)翻仿真實驗(如圖8所示)。對替換雙梯度強度客車立柱結(jié)構(gòu)之前和之后的客車側(cè)翻安全性進行仿真分析。分析結(jié)果顯示:替換本實用新型結(jié)構(gòu)之前，如圖9所示，立柱20對客車10生存空間101有明顯的入侵；而替換為本實用新型結(jié)構(gòu)后，如圖10所示，立柱20對客車10生存空間101基本沒入侵，滿足法規(guī)要求。因此本實用新型的雙梯度強度客車立柱結(jié)構(gòu)能明顯的提高客車的側(cè)翻安全性能。
[0034]本實用新型的重點就在于:采用具有縱向梯度強度的立柱和具有橫向填充梯度密度的泡沫材料。
[0035]以上所述，僅為本實用新型較佳實施例而已，故不能以此限定本實用新型實施的范圍，即依本實用新型申請專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種雙梯度強度客車立柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:由縱向梯度強度立柱和橫向填充梯度密度泡沫材料組成;所述的縱向梯度強度立柱由兩塊梯度強度L型板在頂部對角焊接而成，形成門字型框架;所述的橫向填充梯度密度泡沫材料沿梯度強度L型板的長度方向貼合在梯度強度L型板內(nèi)側(cè)壁上;所述的橫向填充梯度密度泡沫材料由多層泡沫材料構(gòu)成，各層泡沫材料依次疊合在一起且通過工業(yè)膠水粘接，各層泡沫材料的密度從遠(yuǎn)離縱向梯度強度立柱的內(nèi)側(cè)(靠近生存空間)向靠近縱向梯度強度立柱的外側(cè)呈梯度增加。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙梯度強度客車立柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的縱向梯度強度立柱的屈服強度屈服是自上而下逐漸變大，呈梯度變化。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙梯度強度客車立柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的縱向梯度強度立柱的屈服強度從上至下分為十個強度遞增的區(qū)間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙梯度強度客車立柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的縱向梯度強度立柱每層屈服強度變化區(qū)間為:第一層屈服強度變化區(qū)間為200?300Mpa，第二層屈服強度變化區(qū)間為300?400Mpa，第三層屈服強度變化區(qū)間為400?500Mpa，第四層屈服強度變化區(qū)間為500?600Mpa，第五層屈服強度變化區(qū)間為600?700Mpa，第六層屈服強度變化區(qū)間為700?800Mpa，第七層屈服強度變化區(qū)間為800?900Mpa，第八層屈服強度變化區(qū)間為900?lOOOMpa，第九層屈服強度變化區(qū)間為1000?llOOMpa，第十層屈服強度變化區(qū)間為1100?1200Mpao5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙梯度強度客車立柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的橫向填充梯度密度泡沫材料由五層泡沫材料構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙梯度強度客車立柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的橫向填充梯度密度泡沫材料的密度為:第一層泡沫材料密度為200KG/m3，第二層泡沫材料密度為300KG/m3，第三層泡沫材料密度為400KG/m3，第四層泡沫材料密度為500KG/m3，第五層泡沫材料密度為600KG/m3。
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙梯度強度客車立柱結(jié)構(gòu)，其特征在于：由縱向梯度強度立柱和橫向填充梯度密度泡沫材料組成。由于本實用新型橫向填充梯度密度泡沫材料沿梯度強度L型板的長度方向貼合在梯度強度L型板內(nèi)側(cè)壁上，能保證客車在側(cè)翻過程中，客車閉環(huán)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部件立柱的碰撞力和對應(yīng)位置的強度相匹配，使客車側(cè)圍各部件受力更加均勻，更有利于卸載外面的沖擊載荷。此外，本實用新型的橫向填充梯度密度泡沫材料增強了立柱剛度，并使客車側(cè)翻時更穩(wěn)定的吸能，降低二次碰撞時的傷亡。同時泡沫材料還起到隔音、隔熱的效果，提高客車的側(cè)翻安全性和舒適性能。
【IPC分類】B62D25/04
【公開號】CN205186297
【申請?zhí)枴緾N201521011406
【發(fā)明人】張勇, 黃登峰, 吳長風(fēng), 崔朝軍, 沈輝, 葉松奎, 盧琳兆
【申請人】廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月8日