【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道交通车辆及制动系统，尤其涉及一种制动夹钳吊架加工装置及方法。
技术介绍
1、随着结构设计、材料科学和智能制造等
的快速发展，近年来对现代车辆运输轻量化的需求逐渐提升，轻量化是车辆设计的重要目标之一，旨在提高车辆的运输速度以及降低车辆的能源损耗。
2、在车辆结构中，制动夹钳单元安装于转向架上，通过内部部件的相互作用，来实现常用制动(service braking)和缓解功能(release of braking)。制动夹钳单元是车辆制动系统的关键部件，其性能直接影响了车辆的制动效果和行驶安全。
3、在制动夹钳单元的运用中，吊架和制动杠杆等部件，不仅需要承受较大的制动力，还需要承受环境腐蚀、制动高温以及较大的振动冲击。由于制动夹钳单元的运用工况十分恶劣，因此现有技术中的吊架和制动杠杆等部件普遍采用铸钢、球铁等传统金属材料，并且相关理论和制造工艺已经趋于成熟。但是，由于一组列车上需要配置多组制动夹钳单元，若采用金属材料制备，会导致整个列车组的整体重量较重，因此制动夹钳单元的轻量化设计对于整个列车组的轻量化进程起到至关重要的作用。
4、在保证制动夹钳单元力学性能的前提下，通过减轻制动夹钳单元的内部部件重量，采用碳纤维增强树脂基复合材料来替换传统的金属材料，以实现制动夹钳单元的轻量化。由于制动夹钳单元结构的复杂性和新型复合材料结构的制造难度较大，同时，为保证列车组的多组制动夹钳单元性能一致，亟需相应的自动化生产流程来实现制动夹钳的高效制备。因此，本申请提供一种制动夹钳吊架加工装置
5、本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种制动夹钳吊架加工装置，用以解决传统金属材料的制动夹钳吊架重量大的问题，以实现制动夹钳单元的轻量化，该制动夹钳吊架加工装置包括：
2、热弯模具、加压工装结构、铺丝机以及制动夹钳吊架；所述制动夹钳吊架采用热塑性纤维增强复合材料；
3、所述加压工装结构包括：第一弯折工装、下压工装和第二弯折工装；
4、所述第一弯折工装通过第一转动轴与所述下压工装的一端转动连接；所述第二弯折工装通过第二转动轴与所述下压工装的另一端转动连接；
5、所述制动夹钳吊架包括：固定主轴套筒及由上层板、下层板和设置在所述上层板与所述下层板之间的连接柄构成的主体结构；
6、在加工所述制动夹钳吊架时，所述连接柄的内侧平放在所述热弯模具上，所述上层板及所述下层板分别卡在所述热弯模具的侧面，所述下压工装贴合于所述连接柄的外侧，所述第一弯折工装及第二弯折工装下压以分别贴合在所述下层板及所述上层板表面；
7、所述铺丝机用于依次对所述下层板、连接柄及上层板进行铺层形成所述主体结构，并通过铺层形成所述固定主轴套筒。
8、进一步地，在所述上层板上设置有第一轴孔及第二轴孔；在所述下层板上设置有第三轴孔及第四轴孔；所述第一轴孔与所述第三轴孔设置在同一竖直方向，所述第二轴孔与所述第四轴孔设置在同一竖直方向。
9、进一步地，所述装置还包括：两个l型复合材料角片、第一螺栓及第二螺栓；所述上层板设置有至少两个第一螺栓孔，所述固定主轴套筒上设置至少一个第二螺栓孔；所述第一螺栓与第一螺栓孔配合将所述l型复合材料角片的水平部与所述上层板固定；所述第二螺栓与第二螺栓孔配合将所述l型复合材料角片的竖直部与所述固定主轴套筒固定。
10、本专利技术实施例还提供一种制动夹钳吊架加工方法，应用于上述制动夹钳吊架加工装置，用以解决传统金属材料的制动夹钳吊架重量大的问题，以实现制动夹钳单元的轻量化，该方法包括：
11、根据所述主体结构的几何特征，确定所述主体结构的等效平板结构模型和尺寸参数；
12、根据所述等效平板结构模型和所述尺寸参数进行铺层，得到所述主体结构的平板结构；
13、对所述平板结构进行热压弯曲处理；
14、根据预设的铺设规则进行铺层操作，得到所述固定主轴套筒；
15、通过多个复合材料角片和多个螺栓连接所述主体结构和所述固定主轴套筒，得到所述制动夹钳吊架。
16、进一步地，所述根据所述等效平板结构模型和所述尺寸参数进行铺层，得到所述主体结构的平板结构，包括：
17、根据预设的温度对预先选取的复合材料进行激光处理使所述复合材料熔融；
18、将熔融后的复合材料按照预先设置的铺设方向进行铺层；
19、通过压辊对铺层后的复合材料进行加压定型，得到所述平板结构。
20、进一步地，所述根据所述等效平板结构模型和所述尺寸参数进行铺层，得到所述主体结构的平板结构，还包括：
21、铺层过程中，当铺设至所述等效平板结构模型的边缘时，对所述复合材料的边缘进行切割处理。
22、进一步地，所述对所述平板结构进行热压弯曲处理，包括：
23、将所述平板结构放置于一加工腔室内进行加热，得到软化后的平板结构；
24、通过所述热弯模具和所述下压工装对软化后的平板结构进行加压定型，得到平板结构的曲型结构；
25、按照预设的定型顺序通过所述第一弯折工装和所述第二弯折工装对所述曲型结构进行依次按压，得到所述主体结构。
26、进一步地，所述根据预设的铺设规则进行铺层操作，得到所述固定主轴套筒，包括：
27、按照第一铺丝轨迹进行绕圆铺层，并对每圈铺层的首尾相接处进行断丝处理，直至绕圆直径达到预设的绕圆直径；
28、按照第二铺丝轨迹进行u形铺层，直至u形结构的半圆的直径达到预设的直径；
29、按照第三铺丝轨迹进行平行直线铺层，得到所述固定主轴套筒。
30、进一步地，在对所述平板结构进行热压弯曲处理之后，所述方法还包括：
31、根据预设的轴孔尺寸和轴孔位置，对所述主体结构进行切割处理，得到所述第一轴孔、所述第二轴孔、所述第三轴孔和所述第四轴孔。
32、进一步地，在通过多个复合材料角片和多个螺栓连接所述主体结构和所述固定主轴套筒之前，所述方法还包括：
33、根据预设的螺栓孔尺寸和螺栓孔位置，对所述主体结构和所述固定主轴套筒进行切割处理，得到多个所述螺栓孔。
34、本专利技术实施例提供的制动夹钳吊架加工装置及方法，通过确定制动夹钳吊架主体结构的等效平板模型和尺寸参数，并根据上述等效平板模型及尺寸参数进行铺层，可以得到上述主体结构的平板结构。通过对平板结构进行热压弯曲处理，可以实现对主体结构的曲型形状进行定型。按照预设的铺设规则进行铺层操作，能够得到固定主轴套筒。通过在复合材料铺层的首尾相接处或相交处进行断丝处理，避免了复合材料铺层之间的重叠或空隙，可以保证主体结构的均匀性和强度。高精度自动铺丝机的铺设轨迹精度至关重要，需要严格按照设计图纸进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制动夹钳吊架加工装置，其特征在于，包括：热弯模具、加压工装结构、铺丝机以及制动夹钳吊架；所述制动夹钳吊架采用热塑性纤维增强复合材料；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述上层板上设置有第一轴孔及第二轴孔；在所述下层板上设置有第三轴孔及第四轴孔；所述第一轴孔与所述第三轴孔设置在同一竖直方向，所述第二轴孔与所述第四轴孔设置在同一竖直方向。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：两个L型复合材料角片、第一螺栓及第二螺栓；所述上层板设置有至少两个第一螺栓孔，所述固定主轴套筒上设置至少一个第二螺栓孔；所述第一螺栓与第一螺栓孔配合将所述L型复合材料角片的水平部与所述上层板固定；所述第二螺栓与第二螺栓孔配合将所述L型复合材料角片的竖直部与所述固定主轴套筒固定。
4.一种制动夹钳吊架加工方法，其特征在于，应用于权利要求1-3任一项所述的制动夹钳吊架加工装置，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述等效平板结构模型和所述尺寸参数进行铺层，得到所述主体结构的平板结构，包括：
6.根据权利
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述平板结构进行热压弯曲处理，包括：
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据预设的铺设规则进行铺层操作，得到所述固定主轴套筒，包括：
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在对所述平板结构进行热压弯曲处理之后，所述方法还包括：
10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在通过多个复合材料角片和多个螺栓连接所述主体结构和所述固定主轴套筒之前，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种制动夹钳吊架加工装置，其特征在于，包括：热弯模具、加压工装结构、铺丝机以及制动夹钳吊架；所述制动夹钳吊架采用热塑性纤维增强复合材料；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述上层板上设置有第一轴孔及第二轴孔；在所述下层板上设置有第三轴孔及第四轴孔；所述第一轴孔与所述第三轴孔设置在同一竖直方向，所述第二轴孔与所述第四轴孔设置在同一竖直方向。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：两个l型复合材料角片、第一螺栓及第二螺栓；所述上层板设置有至少两个第一螺栓孔，所述固定主轴套筒上设置至少一个第二螺栓孔；所述第一螺栓与第一螺栓孔配合将所述l型复合材料角片的水平部与所述上层板固定；所述第二螺栓与第二螺栓孔配合将所述l型复合材料角片的竖直部与所述固定主轴套筒固定。
4.一种制动夹钳吊架加工方法，其特征在于，应用于权利要求1-3任一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：燕鑫，王莘儒，焦标强，张武翔，张亚南，李业明，张庆爽，王正杰，常程城，田麦祎，丁希仑，高天阳，王磊，郝亮，曹伯楠，马哲，阴宇，李辉，郭斌，陈骞，张波，杨伟君，曹宏发，康晶辉，赵红卫，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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