JP6382671B2 - Aluminum side structure manufacturing method - Google Patents
Aluminum side structure manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6382671B2 JP6382671B2 JP2014203213A JP2014203213A JP6382671B2 JP 6382671 B2 JP6382671 B2 JP 6382671B2 JP 2014203213 A JP2014203213 A JP 2014203213A JP 2014203213 A JP2014203213 A JP 2014203213A JP 6382671 B2 JP6382671 B2 JP 6382671B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- block
- manufacturing
- cutting
- aluminum
- inlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
本発明は、押出成形により製造された長尺のアルミ形材同士を長手方向に摩擦撹拌接合する摩擦撹拌接合工程と接合したパネルを各側窓ブロックに切断する切断工程とを有するアルミ側構体製造方法に関するものである。 The present invention provides an aluminum side structure manufacturing method including a friction stir welding step for friction stir welding of long aluminum shapes manufactured by extrusion molding in the longitudinal direction and a cutting step for cutting the joined panel into each side window block. It is about the method.
従来、押出成形により製造された長尺で幅300〜500mm程度の中空アルミ形材を6〜8種程度互いに並べて、その幅方向端部同士を長手方向に摩擦撹拌接合する摩擦撹拌接合工程と接合したパネルを各ブロックに切断する切断工程と、を有するアルミ側構体製造方法が色々な形で行われている。
従来の製造方法について、6本の中空アルミ形材を用いた窓開口が4つ、入口開口が3つの通勤型の車両の側構体を例に説明する。
従来の第1の製造方法について、図6に一例を示す。(a)は、摩擦撹拌接合(FSW)による先組工程を示す。(b)は、大型の加工機による加工工程を示す。(c)は、総組工程を示す。
図6(a)に示すように、幕帯101については、押出成形により製造された長尺のダブルスキン構造の中空アルミ形材を15〜25mの車両の長さに切断して、キャンバを付与して配置されたアルミ形材の幅方向端面同士をFSWにより接合している。側窓及び入口が形成される吹寄材102は、吹寄105の合計長さ分のアルミ形材同士がFSWにより接合される。入口が形成される腰板材103は、腰板106の合計長さ分のアルミ形材同士がFSWにより接合される。このように、第1の製造方法の(a)では、接合線数は、1つのアルミ側構体当たり3本である。
Conventionally, about 6 to 8 kinds of long hollow aluminum shapes having a width of about 300 to 500 mm manufactured by extrusion molding are arranged side by side, and the friction stir welding step and the joining are performed by friction stir welding of the end portions in the width direction in the longitudinal direction. The aluminum side structure manufacturing method which has the cutting process which cut | disconnects the done panel into each block is performed in various forms.
A conventional manufacturing method will be described by taking as an example a side structure of a commuter type vehicle having four window openings and three entrance openings using six hollow aluminum shapes.
An example of the conventional first manufacturing method is shown in FIG. (A) shows the pre-assembly process by friction stir welding (FSW). (B) shows the processing process by a large sized processing machine. (C) shows the total assembly process.
As shown in FIG. 6 (a), for the
そして、(b)に示すように、幕帯104は、行先表示器取付部等の開口108が大型加工機により加工される。吹寄105は、吹寄材102を切断して形成される。腰板106は、腰板材103を大型加工機により加工される。側の下端部を構成する場所には、入口開口109の一部が形成される。
そして、(c)に示すように、幕帯104、吹寄105、腰板106がFSWにより接合される。また、中空アルミ形材の端部を塞ぐとともに開口周辺の剛性を高めるために入口柱がFSWまたはMIG溶接により入口開口109に取り付けられるほか、その他各種小部品が溶接取付けされる。これが、総組工程である。総組工程では、接合線数は、1つのアルミ側構体当たり16本である。
アルミ側構体100には、3つの入口開口109、2つの側窓121、及び行先表示部等の開口108が形成されている。
Then, as shown in (b), in the
Then, as shown in (c), the
In the
次に、第2の製造方法について、図7に一例を示す。(a)は、摩擦撹拌接合(FSW)による先組工程を示す。(b)は、大型加工機による加工工程を示す。(c)は、総組工程を示す。
(a)に示すように、押出成形により製造された長尺のダブルスキン構造の中空アルミ形材を15〜25mの車両の長さに切断して、キャンバを付与して配置されたアルミ形材の幅方向端面同士を長手方向にFSWにより接合して、側パネル110を形成する。これにより、車両の長さ分の側パネル110が製造される。このように、第2の製造方法の(a)では、接合線数は、1つのアルミ側構体当たり5本である。
そして、(b)では車両の長さの側パネル110に対して、大型の加工機により、4つの窓開口115、3つの入口開口116、行先表示器取付部等の開口114等を加工している。
そして(c)では中空アルミ形材の端部を塞ぐとともに開口周辺の剛性を高めるために入口柱がFSWまたはMIG溶接により入口開口116に取り付けられるほか、その他各種小部品が溶接取付される。これが、総組工程である。
Next, FIG. 7 shows an example of the second manufacturing method. (A) shows the pre-assembly process by friction stir welding (FSW). (B) shows the processing process by a large sized processing machine. (C) shows the total assembly process.
As shown in (a), an aluminum profile formed by cutting a long double-skin hollow aluminum profile manufactured by extrusion to a vehicle length of 15 to 25 m and providing a camber. The
And in (b), the four
In (c), in order to close the end of the hollow aluminum profile and increase the rigidity around the opening, the inlet column is attached to the inlet opening 116 by FSW or MIG welding, and other various small parts are attached by welding. This is the total assembly process.
一方、鉄道車両には、大きな重量の床下機器が取り付けられるため、車両構体がその重量により変形する。その変形を少なくするために、床下機器を搭載する前の段階において、車両構体に所定のキャンバ(逆反り)を付与することが行われている。
そのため、例えば、上記先組工程において、FSWを行う場合には、アルミ形材にキャンバを付与した状態でFSWを行っている。
キャンバについては、特許文献1の図7及び段落(0046)に、ハニカムパネルの側面をトリミング加工した後、拘束した状態で溶接することにより、キャンバをつけることが記載されている。また、特許文献2の段落(0043)には、台枠にキャンバを形成することが記載されている。
On the other hand, since heavy underfloor equipment is attached to a railway vehicle, the vehicle structure is deformed by the weight. In order to reduce the deformation, a predetermined camber (reverse warping) is applied to the vehicle structure before the underfloor equipment is mounted.
Therefore, for example, when FSW is performed in the preceding assembly process, the FSW is performed in a state where a camber is applied to the aluminum shape.
Regarding the camber, FIG. 7 and paragraph (0046) of Patent Document 1 describe that the camber is attached by trimming the side face of the honeycomb panel and then welding in a restrained state. Further, paragraph (0043) of Patent Document 2 describes forming a camber on a frame.
しかしながら、従来のアルミ側構体製造方法には、次のような問題があった。
(1)従来の第1の製造方法、及び第2の製造方法では、車両全長分の中空アルミ形材の加工を行うために、幅2.5〜3.5m、長さ15〜30mもの大型の加工機を用いる必要があるため、加工工場を大きくしなければならず、専用機自体のコストを含めて、コストアップする問題があった。また、剛性の高い中空アルミ形材に無理矢理キャンバを付与した状態でFSWにより接合するため、面外変形するなどにより接合部に間隙や目違いを生じる原因となり、接合欠陥を発生させ、不良品や手直しのためのコストがかかっていた。
また、第1の製造方法では、接合接線が第2の製造方法に比べ多くなるため、工数がかさむ問題があった。
また、第2の製造方法では、加工により削り取り廃棄する部分が第1の製造方法に比べ多いため、材料が無駄となり、コストアップする問題があった。
However, the conventional aluminum side structure manufacturing method has the following problems.
(1) In the conventional first manufacturing method and the second manufacturing method, a large size of 2.5 to 3.5 m in width and 15 to 30 m in length is required for processing a hollow aluminum shape for the entire length of the vehicle. Therefore, there is a problem that the processing factory has to be enlarged and the cost including the cost of the dedicated machine itself is increased. In addition, since it is joined by FSW in a state where a strong camber is applied to a highly rigid hollow aluminum shape, it causes gaps and misunderstandings in the joint due to out-of-plane deformation, etc., causing joint defects, There was a cost for rework.
Further, the first manufacturing method has a problem that the number of man-hours is increased because the joining tangent is increased as compared with the second manufacturing method.
Further, in the second manufacturing method, since there are more parts to be scraped and discarded by processing than in the first manufacturing method, there is a problem that the material is wasted and the cost is increased.
(2)特許文献1の技術では、ハニカムパネルの周囲端部を台形や扇型の一部を成すようにトリミング加工し、これを複数結合して作られた腰板及び幕板と、吹寄材及び出入口部をキャンバを成すように専用の組み合わせ治具で組み立てる方法が示されている。
しかし、比較的小型のパネルを予めトリミング加工してから複数溶接接合した腰板及び幕板を、さらに吹寄材で溶接接合して大型パネルを製作することから、複数かつ大面積の入口開口や窓開口を有する通勤型の車両の場合、接合線数も多くなり、コストアップする問題がある。また、側構体全体のキャンバや窓開口寸法及び全長寸法を精度よく管理するには大型の専用組み合わせ治具が必要であった。
また、特許文献2では、台枠に予めキャンバを設け、キャンバに従って上下動するエンドミル等の切削具によって台枠及び側の接合端部を切削する方法が示されているが、台枠は車両の長さ方向分の長さがあるため、大型の加工機を必要とするため、加工工場を大きくしなければならず、加工機自体のコストを含めて、コストアップする問題があった。
(2) In the technique of Patent Document 1, the peripheral edge of the honeycomb panel is trimmed so as to form a trapezoidal or fan-shaped part, and a plurality of these are joined together, and a blowing material and a blowing material And a method of assembling the entrance / exit part with a dedicated combination jig so as to form a camber.
However, since a relatively small panel is trimmed in advance and then welded and joined together with a plurality of waist plates and curtains, and a large panel is produced by welding with a blowing material, multiple and large-area entrance openings and windows In the case of a commuter type vehicle having an opening, there is a problem that the number of joint lines increases and the cost increases. In addition, a large dedicated combination jig is required to accurately manage the camber, window opening size, and overall length of the entire side structure.
Patent Document 2 discloses a method in which a camber is provided in advance in a frame and a method of cutting the frame and a joint end portion on the side with a cutting tool such as an end mill that moves up and down in accordance with the camber. Since there is a length corresponding to the length direction, a large processing machine is required. Therefore, the processing factory has to be enlarged, and there is a problem that costs increase including the cost of the processing machine itself.
上記目的を達成するために、本発明のアルミ構体製造方法は、次のような構成を有している。
(1)押出成形により製造された長尺のアルミ形材同士を長手方向に摩擦撹拌接合する摩擦撹拌接合工程と、接合したブロックを複数の側窓ブロックに切断する切断工程と、入り口を備える入口ブロックを摩擦撹拌接合またはMIG溶接により製造する入口ブロック製造工程と、前記入口ブロック以外の側構体の側窓ブロックと前記入口ブロックとを摩擦撹拌接合またはMIG溶接により接合する総組工程と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the aluminum structure manufacturing method of the present invention has the following configuration.
(1) A friction stir welding step for friction stir welding of long aluminum shapes manufactured by extrusion molding in the longitudinal direction, a cutting step for cutting the joined blocks into a plurality of side window blocks, and an inlet provided with an inlet An inlet block manufacturing process for manufacturing the block by friction stir welding or MIG welding, and a total assembly process for joining the side window block of the side structure other than the inlet block and the inlet block by friction stirring welding or MIG welding. It is characterized by that.
(2)(1)に記載するアルミ側構体製造方法において、前記切断工程は、前記摩擦撹拌接合工程によって形成した前記側窓ブロックの車両接合方向と垂直を成す方向に端から端まで台形形状又は三角形状の切断部を形成すること、を特徴とする。 (2) In the aluminum side structure manufacturing method described in (1), the cutting step has a trapezoidal shape from end to end in a direction perpendicular to a vehicle joining direction of the side window block formed by the friction stir welding step. A triangular cut portion is formed.
(3)(1)に記載するアルミ側構体製造方法において、前記切断工程は、前記側窓ブロックの車両接合方向と垂直を成す方向に端から端まで第1切断部を形成する第1次切断工程と、前記側窓ブロックの車両接合方向と垂直を成す方向に端から端まで台形形状又は三角形状の第2切断部を形成する第2次切断工程と、を有すること、を特徴とする。 (3) In the aluminum side structure manufacturing method described in (1), the cutting step includes a first cutting in which a first cutting portion is formed from end to end in a direction perpendicular to a vehicle joining direction of the side window block. And a secondary cutting step of forming a trapezoidal or triangular second cutting portion from end to end in a direction perpendicular to the vehicle joining direction of the side window block.
(4)(2)又は(3)に記載するアルミ側構体製造方法において、前記総組工程は、前記入口ブロックの入口柱に対して前記側窓ブロックを互いに傾きを持つように組み立てること、それにより下部敷居側よりも上部鴨居側の開口が広くなること、を特徴とする。 (4) In the aluminum side structure manufacturing method described in (2) or (3), the total assembly step includes assembling the side window blocks so as to be inclined with respect to the inlet column of the inlet block; The opening on the upper head side is wider than the lower side.
(5)(1)に記載するアルミ側構体製造方法において、前記入口ブロックのうち前記側窓ブロックと接合される端部が下部敷居側よりも上部鴨居側が広くなるように切削加工されること、を特徴とする。 (5) In the aluminum side structure manufacturing method described in (1), the end portion joined to the side window block of the entrance block is cut so that the upper head side is wider than the lower side. It is characterized by.
(6)(1)乃至(5)に記載するいずれか一つのアルミ側構体製造方法において、アルミ側構体にキャンバが形成されていること、を特徴とする。 (6) In the aluminum side structure manufacturing method according to any one of (1) to (5), a camber is formed on the aluminum side structure.
(7)(1)に記載するアルミ側構体製造方法において、前記側窓ブロックと、前記入口ブロック製造工程により製造された前記入口ブロックの台枠側端部にキャンバを付与するための凹部を切削加工すること、前記切削加工された側窓ブロック、入口ブロックを用いて総組立工程を行うこと、を特徴とする。 (7) In the aluminum side structure manufacturing method described in (1), the side window block and a recess for applying camber to the end frame side end of the inlet block manufactured by the inlet block manufacturing process are cut. And a total assembly process is performed using the cut side window block and inlet block.
本発明は、上記課題を解決して、押出成形された中空アルミ形材を用いて、大型の加工機を使用しないで、アルミ側構体を製造できるアルミ側構体製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an aluminum side structure manufacturing method capable of manufacturing an aluminum side structure without using a large processing machine using an extruded hollow aluminum shape member. To do.
本発明のアルミ側構体製造方法は、次のような作用、効果を奏する。
(1)押出成形により製造された長尺の中空アルミ形材の幅方向端部同士を長手方向に摩擦撹拌接合する摩擦撹拌接合工程と、接合したブロックを複数の側窓ブロックに切断する切断工程と、入り口を備える入口ブロックを摩擦撹拌接合またはMIG溶接により製造する入口ブロック製造工程と、前記入口ブロック以外の側窓構体の側窓ブロックと前記入口ブロックとを摩擦撹拌接合またはMIG溶接により接合する総組工程と、を有することを特徴とするので、入口ブロック、側窓ブロックの切削加工を、大型の加工機を使用せずに、汎用の加工機で行うことができるため、アルミ側構体の製造コストを低減することができる。
The aluminum side structure manufacturing method of the present invention has the following actions and effects.
(1) Friction stir welding step for friction stir welding of widthwise ends of long hollow aluminum shape members manufactured by extrusion molding in the longitudinal direction, and cutting step for cutting the joined blocks into a plurality of side window blocks And an inlet block manufacturing process for manufacturing an inlet block having an inlet by friction stir welding or MIG welding, and a side window block of the side window structure other than the inlet block and the inlet block are bonded by friction stirring welding or MIG welding. Therefore, it is possible to cut the entrance block and the side window block with a general-purpose processing machine without using a large processing machine. Manufacturing cost can be reduced.
(2)(1)に記載するアルミ側構体製造方法において、前記切断工程は、前記摩擦撹拌接合工程によって形成した前記側窓ブロックの車両接合方向と垂直を成す方向に端から端まで台形形状又は三角形状の切断部を形成すること、を特徴とするので入口ブロック、側窓ブロックに対してキャンバを形成する切削加工を、大型の加工機を使用せずに、汎用の加工機で行うことができるため、アルミ側構体の製造コストを低減することができる。また、キャンバを形成する切削工程をなくすことができる。 (2) In the aluminum side structure manufacturing method described in (1), the cutting step has a trapezoidal shape from end to end in a direction perpendicular to a vehicle joining direction of the side window block formed by the friction stir welding step. Since it is characterized by forming a triangular cut part, the cutting process for forming the camber on the entrance block and the side window block can be performed with a general-purpose processing machine without using a large processing machine. Therefore, the manufacturing cost of the aluminum side structure can be reduced. Moreover, the cutting process which forms a camber can be eliminated.
(3)(1)に記載するアルミ側構体製造方法において、前記切断工程は、前記側窓ブロックの車両接合方向と垂直を成す方向に端から端まで第1切断部を形成する第1次切断工程と、前記側窓ブロックの車両接合方向と垂直を成す方向に端から端まで台形形状又は三角形状の第2切断部を形成する第2次切断工程と、を有すること、を特徴とするので入口ブロック、側窓ブロックに対してキャンバを形成する切削加工を、大型の加工機を使用せずに、汎用の加工機で行うことができるため、アルミ側構体の製造コストを低減することができる。また、キャンバを形成する切削工程をなくすことができる。 (3) In the aluminum side structure manufacturing method described in (1), the cutting step includes a first cutting in which a first cutting portion is formed from end to end in a direction perpendicular to a vehicle joining direction of the side window block. And a secondary cutting step of forming a trapezoidal or triangular second cutting portion from end to end in a direction perpendicular to the vehicle joining direction of the side window block. Since the cutting process for forming the camber on the entrance block and the side window block can be performed with a general-purpose processing machine without using a large processing machine, the manufacturing cost of the aluminum side structure can be reduced. . Moreover, the cutting process which forms a camber can be eliminated.
(4)(2)又は(3)に記載するアルミ側構体製造方法において、前記総組工程は、前記入口ブロックの入口柱に対して前記側窓ブロックを互いに傾きを持つように組み立てること、それにより下部敷居側よりも上部鴨居側の開口が広くなること、を特徴とするので入口ブロック、側窓ブロックに対してキャンバを形成する切削加工を、大型の加工機を使用せずに、汎用の加工機で行うことができるため、アルミ側構体の製造コストを低減することができる。また、キャンバを形成する切削工程をなくすことができる。 (4) In the aluminum side structure manufacturing method described in (2) or (3), the total assembly step includes assembling the side window blocks so as to be inclined with respect to the inlet column of the inlet block; Therefore, it is characterized by the fact that the opening on the upper mower side is wider than the lower sill side, so that the cutting process for forming the camber on the entrance block and the side window block can be performed without using a large processing machine. Since it can carry out with a processing machine, the manufacturing cost of an aluminum side structure can be reduced. Moreover, the cutting process which forms a camber can be eliminated.
(5)(1)に記載するアルミ側構体製造方法において、前記入口ブロックのうち前記側窓ブロックと接合される端部が下部敷居側よりも上部鴨居側が広くなるように切削加工されること、を特徴とするので入口ブロック、側窓ブロックに対してキャンバを形成する切削加工を、大型の加工機を使用せずに、汎用の加工機で行うことができるため、アルミ側構体の製造コストを低減することができる。キャンバを形成する切削工程をなくすことができる (5) In the aluminum side structure manufacturing method described in (1), the end portion joined to the side window block of the entrance block is cut so that the upper head side is wider than the lower side. Therefore, the cutting process for forming the camber on the entrance block and the side window block can be performed with a general-purpose processing machine without using a large processing machine. Can be reduced. The cutting process for forming the camber can be eliminated.
(6)(1)乃至(5)に記載するいずれか一つのアルミ側構体製造方法において、アルミ側構体にキャンバが形成されていること、を特徴とするので入口ブロック、側窓ブロックに対してキャンバを形成する切削加工を、大型の加工機を使用せずに、汎用の加工機で行うことができるため、アルミ側構体の製造コストを低減することができる。 (6) The aluminum side structure manufacturing method according to any one of (1) to (5) is characterized in that a camber is formed on the aluminum side structure. Since the cutting process for forming the camber can be performed by a general-purpose processing machine without using a large processing machine, the manufacturing cost of the aluminum side structure can be reduced.
(7)(1)に記載するアルミ側構体製造方法において、前記側窓ブロックと、前記入口ブロック製造工程により製造された前記入口ブロックの台枠側端部にキャンバを付与するための凹部を切削加工すること、前記切削加工された側窓ブロック、入口ブロックを用いて総組立工程を行うこと、を特徴とするので入口ブロック、側窓ブロックに対してキャンバを形成する切削加工を、大型の加工機を使用せずに、汎用の加工機で行うことができるため、アルミ側構体の製造コストを低減することができる。 (7) In the aluminum side structure manufacturing method described in (1), the side window block and a recess for applying camber to the end frame side end of the inlet block manufactured by the inlet block manufacturing process are cut. Machining and forming the camber with respect to the inlet block and the side window block, because the total assembly process is performed using the cut side window block and the inlet block. Since it can be performed by a general-purpose processing machine without using a machine, the manufacturing cost of the aluminum side structure can be reduced.
本発明のアルミ側構体の製造方法の一実施の形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。
図1に、本発明のアルミ側構体製造方法で製造されたアルミ側構体10を示す。図3に総組前のアルミ側構体の構成を示す。
通常の通勤電車のアルミ側構体10であり、3つの入口ブロック12A、12B、12Cと、4つの側窓ブロック11A、11B、11C、11Dが交互に配置されている。
3つの入口ブロック12A、12B、12Cは、図1に示すように、各々3つの入口柱21A、21B、21Cと敷居22A,22B、22C及び鴨居23A、23B、23Cが摩擦撹拌接合またはMIG溶接により組み立てられ入口開口20A,20B、20Cが形成されている。ここで敷居22A,22B、22C及び鴨居23A、23B、23Cは側窓パネルの最下部及び最上部に配置される中空パネルの一部と同一断面のアルミ形材より切削加工された部材でもよい。
4つの側窓ブロック11A、11B、11C、11Dは、押出成形により製造されたアルミ形材が6本、長手方向にFSWにより接合され、中央付近に窓13A、13B、13C、13Dが開口されている。
An embodiment of a method for producing an aluminum side structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an
It is an
As shown in FIG. 1, each of the three
The four side window blocks 11A, 11B, 11C, and 11D are made of 6 aluminum profiles manufactured by extrusion molding, joined in the longitudinal direction by FSW, and
図2に、キャンバ16が形成されているアルミ側構体10を縦方向のみ拡大して示す。
キャンバ16は、側窓ブロック11Aに形成されたキャンバ161、入口ブロック12Aに形成されたキャンバ162、側窓ブロック11Bに形成されたキャンバ163、入口ブロック12Bに形成されたキャンバ164、側窓ブロック11Cに形成されたキャンバ165、入口ブロック12Cに形成されたキャンバ166、側窓ブロック11Dに形成されたキャンバ167の集合体である。
In FIG. 2, the
The
次に、図1、3に示すアルミ側構体10の製造方法を説明する。始めに、入口ブロック12A、12B、12Cの製造方法について説明する。
敷居22A,22B、22C及び鴨居23A、23B、23Cの3個分の長さの各中空アルミ形材を所定の長さに切断し、別にアルミ形材又は圧延材より製作した入口柱21A、21B、21Cと摩擦撹拌接合またはMIG溶接により接合する。ここで敷居22A,22B、22C及び鴨居23A、23B、23Cは側窓パネルの最下部及び最上部に配置される中空パネルの一部と同一断面のアルミ形材より切断加工された部材でもよい。
Next, a method for manufacturing the
次に、側窓ブロック11の製造方法について説明する。図4に側窓ブロック11A、11B、11C、11Dの製造方法を示す。
(a)に示すように、押出成形されたダブルスキン構造で、所定の長さに切断された6本の中空アルミ形材32A、32B、32C、32D、32E、32Fを、FSWにより長手方向で接合する。ここで、本実施の形態における所定の長さとは、側窓ブロック11の4つ分の合計長さである。そして、3カ所で切断して、側窓ブロック11A、11B、11C、11Dを製造する。次に、汎用の5面加工機による切削加工により、各々の側窓ブロック11A、11B、11C、11Dに、窓13A、13B、13C、13Dを開口する。この工程では、接合線数は、5本である。
Next, the manufacturing method of the side window block 11 is demonstrated. FIG. 4 shows a method for manufacturing the side window blocks 11A, 11B, 11C, and 11D.
As shown in (a), six
次いで、側窓ブロック11を図8に示す製造方法で製作する。
図8の(a)に示すように、押出成形されたダブルスキン構造で、所定の長さに切断された6本の中空アルミ形材32A、32B、32C、32D、32E、32Fを、FSWにより長手方向で接合する。ここで、本実施の形態における所定の長さとは、側窓ブロック11の4つ分の合計長さである。そして、(b)に示すように3カ所で端から端まで切断して、切断部71A、切断部71B、切断部71Cを形成する。図8(b)に示す切断部71A、切断部71B、切断部71Cは、三角形形状であるが台形形状とすることもできる。切断部71A、切断部71B、切断部71Cを形成することで、キャンバを形成する切削工程をなくすことができる。
側窓ブロック11A、11B、11C、11Dを製造する。次に、汎用の5面加工機による切削加工により、各々の側窓ブロック11A、11B、11C、11Dに、窓13A、13B、13C、13Dを開口する。この工程では、接合線数は、6本である。
Next, the side window block 11 is manufactured by the manufacturing method shown in FIG.
As shown in FIG. 8 (a), six
Side window blocks 11A, 11B, 11C, and 11D are manufactured. Next, the
あるいは、側窓ブロック11は図9に示す製造方法で製作してもよい。
図9の(a)に示すように、押出成形されたダブルスキン構造で、所定の長さに切断された6本の中空アルミ形材32A、32B、32C、32D、32E、32Fを、FSWにより長手方向で接合する。ここで、本実施の形態における所定の長さとは、側窓ブロック11の4つ分の合計長さである。そして、(b)に示すように3カ所で端から端まで切断して、第1次切断部72A、第1次切断部72B、第1次切断部72Cを形成する。これを第1次切断工程とする。
次いで(c)に示すように第1次切断部72A、第1次切断部72B、第1次切断部72Cを山形形状の第2次切断部73A、第2次切断部73B、第2次切断部73Cに形成する。これを第2次切断工程とする。図9(c)に示す第2次切断部73A、第2次切断部73B、第2次切断部73Cは、三角形形状であるが台形形状とすることもできる。第2次切断部73A、第2次切断部73B、第2次切断部73Cを形成することで、キャンバを形成する切削工程をなくすことができる。
側窓ブロック11A、11B、11C、11Dを製造する。次に、汎用の5面加工機による切削加工により、各々の側窓ブロック11A、11B、11C、11Dに、窓13A、13B、13C、13Dを開口する。この工程では、接合線数は、5本である。
Alternatively, the side window block 11 may be manufactured by the manufacturing method shown in FIG.
As shown in FIG. 9 (a), six
Next, as shown in (c), the
Side window blocks 11A, 11B, 11C, and 11D are manufactured. Next, the
また、例えば、入口ブロック12A、入口ブロック12B、入口ブロック12Cの製造方法は以下に示す形でもよい。
入口ブロック12A、入口ブロック12B、入口ブロック12Cの側窓ブロック11A、11B、11C、11Dと接合される端部を下部敷居側よりも上部鴨居側が広くなるように切削加工することもできる。入口ブロック12A、入口ブロック12B、入口ブロック12Cを切削加工した場合にも、側窓ブロック11A、11B、11C、11Dを切削加工した場合と同様の効果を得ることができキャンバを形成する切削工程をしないで、キャンバを形成することができる。
Further, for example, the manufacturing method of the
It is also possible to cut the end portions of the
次に、キャンバ16の加工2方法について説明する。キャンバ16は、図2に示すように、アルミ側構体10が完成したときに、全体として、アルミ側構体の下面に付与される曲面である。
本実施の形態では、図2に示すように、予め計算されたキャンバ16について、各ブロック毎にブロックの状態のときに、キャンバ16を切削加工している。ここで、キャンバ16は、その最大値が数ミリから数十ミリ程度である。このキャンバ16の切削代を予め考慮して、アルミ形材32の該当部分の厚みを増加させておいても良い。
Next, the process 2 method of the
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
すなわち、側窓ブロック11Aには、キャンバ161を切削加工し、入口ブロック12Aには、キャンバ162を切削加工し、側窓ブロック11Bには、キャンバ163を切削加工し、入口ブロック12Bには、キャンバ164を切削加工し、側窓ブロック11Cには、キャンバ165を切削加工し、入口ブロック12Cには、キャンバ166を切削加工し、側窓ブロック11Dは、キャンバ167を切削加工している。これらの切削加工は、汎用の5面加工機により行われる。
一例として図5に、側窓ブロック11Bに、キャンバ163を切削加工する場合を示す。点線に示すキャンバ163の曲面は、図2に対応したものである。汎用の5面加工機により、キャンバ163の曲面を切削加工する。
That is, the
As an example, FIG. 5 shows a case where the
次に、図1に示すように、3つの入口ブロック12A、12B、12Cと、4つの側窓ブロック11A、11B、11C、11Dを交互に配置し固定する。そして、固定した状態で、FSWまたはMIG溶接により、各々の当接箇所を接合する。これが、総組工程である。
このとき、各キャンバ161、162、163、164、165、166、167が滑らかに接続されていることは、当然である。
Next, as shown in FIG. 1, three
At this time, it is natural that the
例えば、図8及び図9に示した切断工程を経た場合には、入口ブロック12A、12B、12Cに対して、4つの側窓ブロック11A、11B、11C、11Dを互いに傾きを持つように組み立てる総組工程を行うことができる。それにより、下部敷居側よりも上部鴨居側の開口が広くなるため、キャンバが形成される。キャンバを形成する切削加工を、大型の加工機を使用せずに、汎用の加工機で行うことができるため、アルミ側構体の製造コストを低減することができる。また、キャンバを形成する切削工程をなくすことができる。
また、入口ブロック12A、入口ブロック12B、入口ブロック12Cに対して切削部を設けた場合には、入口ブロック12A、入口ブロック12B、入口ブロック12Cが側窓ブロック11A、11B、11C、11Dに対して傾きを持つように組み立てる工程となる。
For example, when the cutting process shown in FIGS. 8 and 9 is performed, the four side window blocks 11A, 11B, 11C, and 11D are assembled so as to be inclined with respect to the inlet blocks 12A, 12B, and 12C. Assembly process can be performed. Thereby, since the opening on the upper head side becomes wider than the lower side, the camber is formed. Since the cutting process for forming the camber can be performed by a general-purpose processing machine without using a large processing machine, the manufacturing cost of the aluminum side structure can be reduced. Moreover, the cutting process which forms a camber can be eliminated.
In addition, when the cutting portion is provided for the
以上詳細に説明したように、本実施の形態のアルミ側構体製造方法によれば、(1)押出成形により製造された長尺のアルミ形材同士を長手方向に摩擦撹拌接合(FSW)する摩擦撹拌接合工程と、接合したブロックを複数の側窓ブロック11に切断する切断工程と、入口17を備える入口ブロック12を摩擦撹拌接合またはMIG溶接により製造する入口ブロック製造工程と、前記入口ブロック12以外の側窓構体の側窓ブロック11と入口ブロック12とを摩擦撹拌接合またはMIG溶接により接合する総組工程と、を有することを特徴とするので、入口ブロック12、側窓ブロック11の切削加工を、大型の加工機を使用せずに、汎用の加工機で行うことができるため、アルミ側構体10の製造コストを低減することができる。
近年、押出成形により製造されたアルミ形材をFSW接合して、比較的小型の窓開口及び車両の端部に1〜2個設けられた入口開口を有する高速車両や特急型車両に使用されることが増えている。しかし、通勤型の車両のように複数かつ大面積の入口開口や窓開口を有し、これらの開口の側構体全体に占める割合の大きい構造の場合、形材を車両全長にわたって使用すると接合作業性や材料の無駄が多い。
As described above in detail, according to the aluminum side structure manufacturing method of the present embodiment, (1) friction in which long aluminum shapes manufactured by extrusion molding are friction stir welded (FSW) in the longitudinal direction. Stir welding step, cutting step for cutting the joined block into a plurality of side window blocks 11, an inlet block manufacturing step for manufacturing the inlet block 12 including the inlet 17 by friction stir welding or MIG welding, and other than the inlet block 12 And a total assembly process for joining the side window block 11 and the inlet block 12 of the side window structure by friction stir welding or MIG welding, so that the cutting of the inlet block 12 and the side window block 11 is performed. Since it can be performed by a general-purpose processing machine without using a large processing machine, the manufacturing cost of the
In recent years, aluminum parts produced by extrusion molding are FSW joined and used for high-speed vehicles and express vehicles having relatively small window openings and one or two entrance openings provided at the end of the vehicle. Things are increasing. However, in the case of a structure having a plurality of large-area entrance openings and window openings, such as a commuter type vehicle, and a large proportion of these openings in the entire side structure, use of the profile over the entire length of the vehicle results in the joining workability. And waste of materials.
(2)(1)に記載するアルミ側構体製造方法において、摩擦撹拌接合工程によって形成した側窓ブロック11と、入口ブロック製造工程により製造された入口ブロック12の台枠側端部にキャンバ16を付与するための凹部を切削加工すること、切削加工された側窓ブロック11、入口ブロック12を用いて総組立工程を行うこと、を特徴とするので、入口ブロック12、側窓ブロック11に対してキャンバ16(161、162、163、164、165、166、167)を形成する切削加工を、大型の加工機を使用せずに、汎用の加工機で行うことができるため、アルミ側構体の製造コストを低減することができる。
(2) In the aluminum side structure manufacturing method described in (1), the
本発明のアルミ側構体製造方法については、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
例えば、車両の両端に位置する側窓ブロック11A、11Eも、他の側窓ブロック11B、11C、11Dと同じ形状としているが、別な形状としても良い。
About the aluminum side structure manufacturing method of this invention, various applications are possible, without being limited to the said embodiment.
For example, the side window blocks 11A and 11E located at both ends of the vehicle have the same shape as the other side window blocks 11B, 11C, and 11D, but may have different shapes.
10 アルミ側構体
11 側窓ブロック
12 入口ブロック
13 窓
16 キャンバ
17 入口
10 Aluminum side structure 11 Side window block 12 Entrance block 13
Claims (5)
接合したブロックを複数の側窓ブロックに切断する切断工程と、
入り口を備える入口ブロックを摩擦撹拌接合またはMIG溶接により製造する入口ブロック製造工程と、
前記側窓ブロックと前記入口ブロックとを摩擦撹拌接合またはMIG溶接により接合する総組工程と、
を有すること、
前記切断工程は、前記摩擦撹拌接合工程によって形成した前記側窓ブロックの車両接合方向と垂直を成す方向に端から端まで台形形状又は三角形状の切断部を形成すること、
前記総組工程において、前記入口ブロックの両端部に、前記台形形状又は三角形状の切断部が接合されることで、アルミ側構体にキャンバが形成されること、
を特徴とするアルミ側構体製造方法。 A friction stir welding step for friction stir welding of long aluminum shapes produced by extrusion molding in the longitudinal direction;
A cutting step of cutting the joined block into a plurality of side window blocks;
An inlet block manufacturing process for manufacturing an inlet block having an inlet by friction stir welding or MIG welding;
A total assembly process for joining the side window block and the inlet block by friction stir welding or MIG welding;
Having
The cutting step includes forming a trapezoidal or triangular cut portion from end to end in a direction perpendicular to the vehicle joining direction of the side window block formed by the friction stir welding step;
In the total assembly process, a camber is formed on the aluminum side structure by joining the trapezoidal or triangular cut portions to both ends of the inlet block,
A method for manufacturing an aluminum side structure.
接合したブロックを複数の側窓ブロックに切断する切断工程と、
入り口を備える入口ブロックを摩擦撹拌接合またはMIG溶接により製造する入口ブロック製造工程と、
前記側窓ブロックと前記入口ブロックとを摩擦撹拌接合またはMIG溶接により接合する総組工程と、
を有すること、
前記切断工程は、前記側窓ブロックの車両接合方向と垂直を成す方向に端から端まで第1切断部を形成する第1次切断工程と、
前記側窓ブロックの車両接合方向と垂直を成す方向に端から端まで台形形状又は三角形状の第2切断部を形成する第2次切断工程と、を有すること、
前記総組工程において、前記入口ブロックの両端部に、前記台形形状又は三角形状の第2切断部が接合されることで、アルミ側構体にキャンバが形成されること、
を特徴とするアルミ側構体製造方法。 A friction stir welding step for friction stir welding of long aluminum shapes produced by extrusion molding in the longitudinal direction;
A cutting step of cutting the joined block into a plurality of side window blocks;
An inlet block manufacturing process for manufacturing an inlet block having an inlet by friction stir welding or MIG welding;
A total assembly process for joining the side window block and the inlet block by friction stir welding or MIG welding;
Having
The cutting step includes a first cutting step of forming a first cutting portion from end to end in a direction perpendicular to a vehicle joining direction of the side window block;
A second cutting step of forming a trapezoidal or triangular second cutting part from end to end in a direction perpendicular to the vehicle joining direction of the side window block,
In the total assembly step, a camber is formed on the aluminum side structure by joining the trapezoidal or triangular second cutting portions to both ends of the inlet block.
A method for manufacturing an aluminum side structure.
接合したブロックを複数の側窓ブロックに切断する切断工程と、
入り口を備える入口ブロックを摩擦撹拌接合またはMIG溶接により製造する入口ブロック製造工程と、
前記側窓ブロックと前記入口ブロックとを摩擦撹拌接合またはMIG溶接により接合する総組工程と、
を有すること、
前記側窓ブロックと、前記入口ブロック製造工程により製造された前記入口ブロックの台枠側端部にキャンバを付与するための凹部を切削加工すること、
前記切削加工された側窓ブロック、入口ブロックを用いて総組立工程を行うこと、
を特徴とするアルミ側構体製造方法。 A friction stir welding step for friction stir welding of long aluminum shapes produced by extrusion molding in the longitudinal direction;
A cutting step of cutting the joined block into a plurality of side window blocks;
An inlet block manufacturing process for manufacturing an inlet block having an inlet by friction stir welding or MIG welding;
A total assembly process for joining the side window block and the inlet block by friction stir welding or MIG welding;
Having
Cutting the side window block and a recess for applying camber to the end of the entrance block manufactured by the entrance block manufacturing process;
Performing a total assembly process using the cut side window block and the entrance block;
A method for manufacturing an aluminum side structure.
前記総組工程は、前記入口ブロックの入口柱に対して前記側窓ブロックを互いに傾きを持つように組み立てること、それにより下部敷居側よりも上部鴨居側の切断幅が広くなること、
を特徴とするアルミ側構体製造方法。 In the aluminum side structure manufacturing method according to claim 1 or 2 ,
The total assembly process is to assemble the side window blocks so as to be inclined with respect to the entrance pillar of the entrance block, whereby the cutting width on the upper head side is wider than the lower side sill side,
A method for manufacturing an aluminum side structure.
前記入口ブロックのうち前記側窓ブロックと接合される端部が下部敷居側よりも上部鴨居側が広くなるように切削加工されること、
を特徴とするアルミ側構体製造方法。 In the aluminum side structure manufacturing method according to claim 1 or 2 ,
The end block joined to the side window block of the entrance block is cut so that the upper head side is wider than the lower side,
A method for manufacturing an aluminum side structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014203213A JP6382671B2 (en) | 2014-10-01 | 2014-10-01 | Aluminum side structure manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014203213A JP6382671B2 (en) | 2014-10-01 | 2014-10-01 | Aluminum side structure manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016068898A JP2016068898A (en) | 2016-05-09 |
JP6382671B2 true JP6382671B2 (en) | 2018-08-29 |
Family
ID=55865975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014203213A Active JP6382671B2 (en) | 2014-10-01 | 2014-10-01 | Aluminum side structure manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6382671B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3632765A1 (en) * | 2018-10-02 | 2020-04-08 | ALSTOM Transport Technologies | Assembly for a modular side wall of a car body and associated side wall |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6490281B1 (en) * | 2018-05-08 | 2019-03-27 | 日本車輌製造株式会社 | Railway car |
DE102018215857A1 (en) * | 2018-09-18 | 2020-03-19 | Siemens Mobility GmbH | Rail car and rail vehicle |
CN110667619A (en) * | 2019-10-22 | 2020-01-10 | 中铁轨道交通装备有限公司 | Articulated high-floor tramcar side wall structure |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60213564A (en) * | 1984-04-05 | 1985-10-25 | 川崎重工業株式会社 | Car structure |
JP2722995B2 (en) * | 1992-07-17 | 1998-03-09 | 株式会社日立製作所 | Railcar |
JP2005263084A (en) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Tokyu Car Corp | Railway rolling stock body structure |
JP2007045304A (en) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Tokyu Car Corp | Railway vehicle structure and its manufacturing method |
JP4417895B2 (en) * | 2005-09-05 | 2010-02-17 | 株式会社日立製作所 | How to make a car body |
JP2008007115A (en) * | 2007-09-21 | 2008-01-17 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | Railway vehicle structure |
JP4298784B1 (en) * | 2008-09-11 | 2009-07-22 | 日本車輌製造株式会社 | Method for manufacturing railway vehicle structure by friction stir welding |
GB2520652B (en) * | 2012-10-03 | 2019-07-03 | Hitachi Ltd | Vehicle body structure with camber and method for manufacturing vehicle body structure with camber |
-
2014
- 2014-10-01 JP JP2014203213A patent/JP6382671B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3632765A1 (en) * | 2018-10-02 | 2020-04-08 | ALSTOM Transport Technologies | Assembly for a modular side wall of a car body and associated side wall |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016068898A (en) | 2016-05-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6382671B2 (en) | Aluminum side structure manufacturing method | |
JP5749858B2 (en) | Car body panel welded structure | |
RU2555460C2 (en) | Outer wall for railway vehicle car body and method for its manufacturing | |
JP6203470B2 (en) | Door sash | |
JP2014188548A (en) | Member joint method and member joint structure | |
EP2598277B1 (en) | Method of connecting two aircraft fuselage segments by means of friction twist welding and a cover plate | |
JP6486391B2 (en) | Sandwich panel joint and method for joining sandwich panels | |
WO2008068796A1 (en) | Body skeleton structure of rolling stock | |
KR960003314B1 (en) | Vehicle body structure and the manufacturing process | |
JP4749510B2 (en) | Railcar structures | |
US8172125B2 (en) | Vehicle door frame and method of producing the same | |
JP4865273B2 (en) | Method of manufacturing track system vehicle structure and track system vehicle | |
JP2006347358A (en) | Skeleton frame structure for railway vehicle | |
JP2000247227A (en) | Panel joining method, panel structural body and body structure for rolling stock | |
JP6299456B2 (en) | Body side structure | |
JP4292039B2 (en) | Panel joint structure | |
JP5871361B2 (en) | Method for manufacturing a railway vehicle structure | |
JP6933915B2 (en) | Vehicle panel structure and its manufacturing method | |
JP2016037188A (en) | Rail vehicle structure | |
JP5871586B2 (en) | CONNECTED BODY, VEHICLE COMPRISING BODY AND MANUFACTURING METHOD | |
JP6184930B2 (en) | Rail vehicle structure | |
JP5681820B2 (en) | Car body welded structure | |
DE10009105C1 (en) | Train carriage panel element manufacturing method has edge profiles secured to backing panel before attaching to front panel | |
JP6939537B2 (en) | Vehicle side structure | |
JP6923422B2 (en) | Body structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170905 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180530 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180605 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180719 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180731 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180802 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6382671 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |