机动车混合构件制造技术

本发明专利技术涉及一种机动车混合构件，其具有一个主构件(2)和至少一个增强补丁件(3、4)，其中，主构件(2)构成为由钢合金或轻金属合金制成的金属板构件，并且增强补丁件(3、4)由轻金属制成，其特征在于，增强补丁件(3、4)是具有在横截面中至少两种彼此不同的壁厚的挤出的构件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种按照权利要求1前序部分中的特征的机动车混合构件。
技术介绍
在机动车结构中由现有技术已知制备自承载的车身。该车身由钢或轻金属、特别是由铝制成。单独的机动车构件如门槛、机动车柱、车顶梁、横梁或者纵梁为此单独地作为金属板构件在不同的成形的生产步骤中制成并且随后耦联到自承载的机动车车身上。机动车车身在此具有两个重要的目的。一方面机动车车身应当是具有扭转强度的，以便用作用于容纳不同机动车部件的基础，所述机动车部件包括驱动器、行驶机构以及盖式构件如车门、发动机罩。作为对机动车车身的要求的重要的第二方面而提出(特别是在乘客车厢方面的)碰撞安全性。机动车车身的一些部件在此应当在碰撞的情况下有目的地变形以便耗散碰撞能，其它部件应当有意地具有高刚性，以便确保乘客车厢的成形稳定性并且因此确保乘客受到保护。这两个要求与上述机动车构件的有利的可生产性和低成本制造以及小的自重(从而在小的燃料消耗和CO2排放的同时获得机动车的高行驶动态)存在着目标冲突。由现有技术已知与此不同的技术来重量优化地并且以高的强度特性地制造构件。例如对于制造钢构件已知热成形技术和加压淬火技术。特别是对于制造轻金属构件已知：挤压加工坯件并且紧随其后以切削技术和/或成形技术对其进行加工，从而可以根据不同的横截面几何结构来满足要求地进行制造。然而基于挤压加工技术，在此又通过仅一个处于生产过程中的可能的挤压加工方向来在生产时产生的成本方面进行限制。构件因此可以在横截面中在重量和强度方面进行优化。但是特别是在沿纵向方向延伸的构件中可能始终在纵向方向上的构件强度方面存在妥协。由US9090293B1例如已知一种机动车构件，其以增强构件增强。增强构件通过挤出而制成。另外，由DE102012020432B3已知一种机动车门槛，在该机动车门槛中，内部的门槛由钢制成并且外部的门槛由挤出的轻金属以沿相同方向定向地延伸的方式设置在机动车上。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于给出一种构件，该构件低成本并且在生产技术方面耗费小地制成，并且在重量优化的情况下同时具有高的强度特性。前述目的利用一种具有权利要求1中的特征的机动车混合构件来实现。本专利技术的有利的设计方案是从属权利要求的技术方案。机动车混合构件具有一个主构件和至少一个增强补丁件，其中，主构件构成为由钢合金或轻金属合金制成的金属板构件，并且增强补丁件由轻金属制成。增强补丁件是具有在横截面中彼此不同的壁厚的挤出的构件。按照本专利技术，机动车混合构件的特征在于，增强补丁件的挤出方向以相对于主构件的纵向方向呈70°至110°的角度地定向。通过按照本专利技术的机动车混合构件因此可以的是，在其横截面中优化地制造例如特别是构成为机动车柱、车顶梁或横梁的构件，亦即在其纵向方向上延伸的构件。此外，可以制造具有至少一个增强补丁件的通道例如传动轴通道、门槛、特别是具有深冲池的蓄电池架以及纵梁和横梁。由此特别是进行重量优化。由此可能产生的缺点在构件纵截面中的良好强度方面按照本专利技术通过如下方式考虑，即，引入增强补丁件。然而该增强补丁件本身具有在其横截面中(增强补丁件的横截面优选沿主构件纵剖方向定向)彼此不同的壁厚。此外，由此又可以的是，利用所述至少一个增强补丁件以受载优化且重量优化的方式优化设计机动车混合构件。因此，在沿主构件纵向方向受载小的区域中可以通过主构件本身设定优化地小的壁厚并且可以不设有增强补丁件或者仅设有具有小壁厚的增强补丁件的一部分。相反，在参照纵向方向较强受载的区域或者应该具有高碰撞刚性的区域中设有增强补丁件、并且特别是设有具有较大壁厚的增强补丁件的横截面区域。通过使增强补丁件由轻金属合金制成、特别是由铝合金、优选6000系列或7000系列铝合金制成而尤其可以的是，将该增强补丁件本身作为挤压加工型材制造。因此可以简单且低成本地以彼此不同的壁厚制造增强补丁件。由于增强补丁件沿主构件纵向方向仅在一个局部区段上延伸，因此该增强补丁件可以制成为扁平挤出的具有彼此不同壁厚的构件。因此，如果增强金属板在主构件纵向方向的一个纵向区段上延伸超过10cm、特别是超过20cm，那么增强补丁件也可以首先在横截面中与扁平或直线挤出不同，亦即例如被c形、波浪形或欧米伽形地并且也具有彼此不同的壁厚地挤出，并且紧接着被平整或者说碾压和/或加宽。但是挤出构件的如此制成的横截面于是始终沿主构件的纵向方向定向。这在本专利技术的范围内意为，增强补丁件的挤出方向以相对于主构件的纵向方向呈角度定向地延伸。该角度是70°至110°、特别是85°至95°并且特别优选90°。主构件本身还优选在其纵向方向上具有变化的横截面。主构件在此可以在其整个纵向方向上在横截面中具有均匀的壁厚。但是主构件备选地或补充地可以在其纵向方向上至少在部分区段上在横截面中具有彼此不同的壁厚。主构件作为铝构件可以优选具有2.5至6mm的壁厚。如果主构件由钢板构成，那么该主构件优选具有1.5至4mm的壁厚。另外特别优选的是，增强补丁件相比于主构件、特别是相比于主构件的下述横截面区域具有更高的强度和/或更大的壁厚，在所述横截面区域中增强补丁件至少在部分区域上、特别是在整个面上贴靠在主构件上。另外特别优选的是，增强补丁件具有大于250Mpa、优选大于300Mpa并且优选小于550MPa的屈服强度RP0.2。另外特别优选的是，增强补丁件相比于主构件具有更高的强度和/或更大的壁厚。另外特别优选的是，主构件构成为钢构件、特别是构成为热成形的和加压淬火的钢构件。所述主构件于是具有高强度的或者最高强度的特性并且具有大于1100Mpa、特别是大于1350Mpa的抗拉强度。特别优选的是，主构件在其纵向方向上的总长度与增强补丁件的同样沿主构件纵向方向上的总长度的比值处于1.25至3之间、优选1.4至2之间。这在后一种情况下例如意为，主构件是增强补丁件的两倍长。增强补丁件特别是在横截面中相对较厚的壁厚的区域中具有在4至6mm之间的壁厚。与之相邻的在横截面中较薄的壁厚区域优选具有在2至4mm之间的壁厚。在过渡区域中或在中间壁厚的区域中的中间厚度可以参照上面提到的值。增强补丁件和主构件还互相耦联。所述耦联可以通过粘合和/或热接合和/或形锁合、优选通过接合来建立。在本专利技术的范围内可以的是，所述耦联特别是在使用由轻金属合金制成的主构件和增强补丁件的情况下构成为熔化极惰性气体保护焊(MIG焊接)、咬口连接或铆接。在本专利技术的范围内，混合构件不仅意为构件由两种彼此不同的材料制成，而且意为构件由相同或高度相似的材料制成然而并且由两个构件、亦即主构件和增强补丁件构成。增强补丁件和主构件可以首先作为半成品互相耦联并且紧接着一同成形。但是，在本专利技术的范围内也可以的是，首先将主构件成形并且紧接着将增强补丁件耦联。在该情况下不需要成形增强补丁件，而是使用在挤压加工之后仅拉长的增强补丁件。但是也可想到，将主构件成形并且将增强补丁件与之分开成形，并且紧接着将两个预成形的构件彼此耦联。另外可想到，主构件具有封闭金属板，从而主构件在装入增强补丁件的情况下与封闭金属板至少在其纵向方向上在部分区段上构成为空心型材。也可想到，增强补丁件和主构件沿主构件的纵向方向至少在部分区段上构成空心型材。因此，增强补丁件在主构件的横截面中仅在部分区域上面式本文档来自技高网...

【技术保护点】
机动车混合构件，具有一个主构件(2)和至少一个增强补丁件(3、4)，其中，主构件(2)构成为由钢合金或轻金属合金制成的金属板构件，并且增强补丁件(3、4)由轻金属制成，并且增强补丁件(3、4)是具有在横截面中至少两种彼此不同的壁厚的挤出的构件，其特征在于，增强补丁件(3、4)的挤出方向以相对于主构件的纵向方向(8)呈70°至110°的角度地定向。

【技术特征摘要】
2015.10.05 DE 102015116851.01.机动车混合构件，具有一个主构件(2)和至少一个增强补丁件(3、4)，其中，主构件(2)构成为由钢合金或轻金属合金制成的金属板构件，并且增强补丁件(3、4)由轻金属制成，并且增强补丁件(3、4)是具有在横截面中至少两种彼此不同的壁厚的挤出的构件，其特征在于，增强补丁件(3、4)的挤出方向以相对于主构件的纵向方向(8)呈70°至110°的角度地定向。2.按照权利要求1所述的机动车混合构件，其特征在于，增强补丁件(3、4)的挤出方向以相对于主构件(2)的纵向方向(8)呈85°至95°、并且特别是呈90°的角度地定向，其中，主构件(2)优选在其横截面中具有均匀的壁厚。3.按照权利要求1或2所述的机动车混合构件，其特征在于，增强补丁件(3、4)相比于主构件(2)具有更高的强度和/或更大的壁厚，特别是：增强补丁件(3、4)具有大于250MPa、优选大于300MPa的屈服强度RP0.2。4.按照上述权利要求之一所述的机动车混合构件，其特征在于，增强补丁件(3、4)和主构件(2)彼此耦联，特别是通过粘合和/或热接合和/或咬口连接、更是特别优选通过点焊彼此耦联。5.按照上述权利要求之一所述的机动车混合构件，其特征在于，增强补丁件(3、4)和主构件(2)沿主构件(2)的纵向方向(8)至少在部分区段上构成空心型材(11)。6.按照上述权利要求之一所述的机动车混合构件，其特征在于，主构件(2)和增强补丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·弗罗斯特，J·格雷韦，G·米勒斯，C·汉丁，
申请(专利权)人：本特勒尔汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE