制造具有型材构件的接头结构的方法、接头结构和车身技术

一种用于制造具有至少两个、尤其由纤维塑料复合材料制成的型材构件(120、130)的接头结构的方法，所述型材构件应在其型材端部之一(121、131)处在连接接头中彼此固定地连接，该方法具有如下步骤：提供预制的型材构件，所述型材构件在其待连接的型材端部(121、131)处被设计为具有相配的接合面(122、132)；将型材端部如此定位在制造连接接头的压模(200)中，使得在接合面之间形成均匀的间隔缝隙(S、B)；在添加含纤维的模塑料(K)的情况下实施模压过程以用于制造使型材端部(121、131)形锁合地连接的连接接头，含纤维的模塑料也挤入到间隔缝隙中。一种能够利用这种方法制造的接头结构和一种具有至少一个这种接头结构的车辆车身。

Method of manufacturing a joint structure with a profile member, joint structure, and body

A method for manufacturing a component has at least two, especially by the fiber plastic composite material (120, 130) of the joint structure, the component should be in one of the end sections (121, 131) in connection with each other fixedly connected, this method has the following steps: providing section member prefabricated sections, an end portion of the component is connected to the stay (121, 131) is designed to engage with a matching surface (122, 132); the profile ends so positioning die joints in manufacturing (200), so as to form a uniform gaps in the joint surface between (S, B); in addition the mold plastic fiber (K) under the condition of implementing the molding process for manufacturing the profile ends (121, 131) shaped locking connection joint, plastic fiber is squeezed into the gap interval. A joint structure that can be manufactured using this method and a vehicle body having at least one such joint structure.

【技术实现步骤摘要】
制造具有型材构件的接头结构的方法、接头结构和车身
本专利技术涉及一种用于制造具有至少两个、尤其由纤维塑料复合材料制成的型材构件的接头结构/节点结构的方法。本专利技术还涉及一种接头结构和车辆车身。
技术介绍
从现有技术中已知这种由型材制成的车身结构。例如文献DE4423642C1描述了一种机动车支承架，该机动车支承架由单个的、彼此独立预制的车架型材件组成。该车架型材件可以相应被设计为具有例如矩形的空心型材横截面的纤维复合型材件，并且在加强或者硬化的状态中分别通过同样由纤维复合材料制成的接头件以桁架的形式连接成完整的车架结构。为了制造接头件，待连接的车架型材件被插入预制的纤维预成型件的接纳凹槽中。在成型工具中随后在压力作用和热作用下制造该接头件。
技术实现思路
从所述现有技术出发，本专利技术的目的是，提供一种用于制造接头结构的改进的方法。上述目的通过根据本专利技术的具有权利要求1的特征的方法实现。本专利技术通过一并列的权利要求还涉及一种根据本专利技术的接头结构，该接头结构尤其通过根据本专利技术的方法制造。本专利技术通过另一并列的权利要求还涉及一种车辆车身，尤其是用于乘用车，该车辆车身具有由型材构件形成的车架(立体车架)并具有至少一个根据本专利技术的接头结构。优选地，多个形成车架部分(例如车辆后部结构、车辆前部结构或车辆中部结构)的型材构件由纤维塑料复合材料制成。在此，该型材构件尤其仅涉及借助于根据本专利技术的接头结构彼此连接的空心型材构件。与所有根据本专利技术的主题类似，本专利技术的改进方案和设计方案由从属权利要求、下面的说明和附图中得到。提出了根据本专利技术的用于制造具有至少两个、尤其由纤维塑料复合材料制成的型材构件的接头结构的方法，这些型材构件应在其型材端部之一处在连接接头中彼此连接，根据本专利技术的方法至少具有以下步骤：-提供预制的型材构件，所述型材构件在其待连接的(接头侧)型材端部处被设计为具有相配的接合面；-将型材端部定位在产生连接接头的压模/挤压工具中，使得在接合面之间形成均匀的间隔缝隙；-在添加含纤维的模塑料/塑料物料的情况下实施模压过程以用于产生使型材端部形锁合地和在可能情况下也材料结合地连接的连接接头，其中，含纤维的模塑料也挤入到接合面之间的间隔缝隙中。型材构件的、在连接接头中待连接的型材端部被设计为具有相配的接合面，该相配的接合面被理解为在连接接头中彼此面对或相对的面部段，该面部段在载荷情况下尤其也用作为力传递面。该相配的接合面可以被设计为例如平直的斜面、凹下和凸起的面(或至少具有凹下或凸起的面部分)、波形面、阶梯状面和/或可嵌套的面，这是优选的改进方案的主题。在这些接合面之间的间隔缝隙实现了，在模压过程期间将为了产生连接接头使用的含纤维的模塑料压入这些接合面之间，从而接头侧的型材端部被含纤维的模塑料最佳地包围成型并且由此形锁合地和在必要时也材料结合地连接。均匀的和均质的间隔缝隙保证了，含纤维的模塑料可以完全填充该间隔缝隙，以及在间隔缝隙的每个部位上都存在基本相同的连接特性。(不均匀的间隔缝隙在所制造的接头结构受到载荷时例如可能导致不对称的力流。)本专利技术具有多个优点。例如，在根据本专利技术的方法中不需要如文献DE4423642C1描述的预制的纤维预成型件。此外利用根据本专利技术的方法制造的接头结构在具有小的重量的情况下还具有优秀的强度、刚性和碰撞稳定性。该间隔缝隙优选具有至少0.5mm和最高2.0mm的基本上恒定的缝隙尺寸。至少0.5mm的最小的缝隙尺寸保证了接合面之间的能流动的间距，从而定位在压模中的型材端部可以被含纤维的模塑料最佳地包围成型，并由此可以形锁合/材料结合地连接。最高2.0mm的最大的缝隙尺寸保证了，在连接的型材端部或其接合面之间的力流路径在制造的连接接头中是短的。在含纤维的模塑料硬化之后，可以打开压模并取出制造的接头结构。这个接头结构包括至少两个、尤其由纤维塑料复合材料制造的型材构件，还包括由纤维塑料复合材料或含纤维的和尤其含短纤维的模塑料制造的连接接头，在所述连接接头中型材构件在其型材端部之一处(或者说在其接头侧的型材端部处)形锁合地和在可能情况下也材料结合地彼此连接，其中，在连接接头中连接的型材端部被设计为具有相配的接合面，并且该接合面通过均匀的(就是说基本上被设计为具有恒定的缝隙宽度)和利用含纤维的模塑料填充的间隔缝隙彼此间隔开。因此接头结构是由至少两个型材构件形成的组合构件(ZSB件)。型材构件被理解为伸长的、棒状的、具有限定的横截面形状(剖面)的构件，该型材构件可以具有直的或弯曲即折弯的轴向走向。至少一个型材构件可以是管状的具有闭合的横截面和具有至少一个型材腔的空心型材构件。涉及的型材构件和空心型材构件尤其由加强的纤维塑料复合材料制成。纤维可以是碳纤维、玻璃纤维和/或其它纤维。纤维优选是长纤维，该长纤维例如也以层状结构(Lageaufbau)、以有利于承载路径的方式(lastpfadgerecht)布置。模塑料(基质材料)可以是热固性塑料或热塑性塑料。型材构件是预制构件，该预制构件在先前的制造过程中——在可能情况下也在供货商处——制造。这种构件的提供包括例如对待连接的型材构件的装配、修整、清洁和/或检查。这种提供在可能情况下也包括产生接合面，例如通过机械加工、尤其通过切削和/或铣削产生，其中，接合面最晚在将型材端部插入和定位在压模中之前必须产生。型材构件优选由预制的型材半成品(尤其是棒料)制造。但是也可以同样直接制造型材或型材构件，例如借助于挤拉成型(或在可能情况下也借助于卷绕或编织)。型材构件可以由相同的纤维塑料复合材料或由不同的纤维塑料复合材料制成。根据本专利技术的接头结构的至少一个型材构件优选是由纤维塑料复合材料制成的空心型材构件。根据本专利技术的接头结构的所有型材构件尤其是由纤维塑料复合材料制成的空心型材构件。产生连接接头的模塑料可以是热固性塑料(树脂)或热塑性塑料。纤维优选是短纤维(碳纤维、玻璃纤维和/或其它纤维、混合纤维和尤其是再生纤维)，该短纤维具有例如为1mm至100mm、优选2mm至50mm、尤其优选3mm至25mm的长度。用于产生连接接头的含纤维的模塑料优选匹配于待连接的型材构件或空心型材构件的纤维塑料复合材料。用于产生连接接头的含纤维的模塑料可以在闭合压模之前被引入压模型腔中。用于产生连接接头的含纤维的模塑料也可以在闭合压模之后通过注射被引入到压模型腔中(类似于注塑技术或RTM技术)。如上所述，型材构件中的至少一个可以是空心型材构件，其中，尤其设置为，这个空心型材构件的在接头侧敞开的型材端部借助于封闭元件封闭，以便在模压过程期间防止含纤维的模塑料挤入到空心型材构件中。在最晚在将空心型材构件插入及定位在压模中之前待安装的封闭元件可以是例如尤其由纤维塑料复合材料制成的盖，或是由泡沫塑料制成的塞子状的封闭元件，该封闭元件尤其粘接在敞开的型材端部中。利用根据本专利技术的方法在连接接头中待连接的型材构件和/或空心型材构件可以至少在其待连接的型材端部上或在其接头侧的端部段上被设计为具有不同的横截面或者说横截面尺寸和/或不同的壁强度或者说壁厚。附图说明下面根据示意性附图示例性地以及以不局限的方式详细描述本专利技术。在附图中示出的和/或下面还要描述的特征可以——也独立于特定的特征组合——改进本专利技术。图1在透视图中示出由空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造具有至少两个型材构件(120、130)的接头结构(110)的方法，所述型材构件尤其由纤维塑料复合材料制成，所述型材构件应在其型材端部之一(121、131)处在连接接头(160)中彼此固定地连接，该方法具有如下步骤：‑提供预制的型材构件(120、130)，所述型材构件在其待连接的型材端部(121、131)处被设计为具有相配的接合面(122、132)；‑将型材端部(121、131)如此定位在制造连接接头(160)的压模(200)中，使得在接合面(122、132)之间形成均匀的间隔缝隙(S)；‑在添加含纤维的模塑料(K)的情况下实施模压过程以用于制造使型材端部(121、131)形锁合地连接的连接接头(160)，其中，含纤维的模塑料(K)也挤入到间隔缝隙(S)中。

【技术特征摘要】
2015.11.06 DE 102015014358.11.一种用于制造具有至少两个型材构件(120、130)的接头结构(110)的方法，所述型材构件尤其由纤维塑料复合材料制成，所述型材构件应在其型材端部之一(121、131)处在连接接头(160)中彼此固定地连接，该方法具有如下步骤：-提供预制的型材构件(120、130)，所述型材构件在其待连接的型材端部(121、131)处被设计为具有相配的接合面(122、132)；-将型材端部(121、131)如此定位在制造连接接头(160)的压模(200)中，使得在接合面(122、132)之间形成均匀的间隔缝隙(S)；-在添加含纤维的模塑料(K)的情况下实施模压过程以用于制造使型材端部(121、131)形锁合地连接的连接接头(160)，其中，含纤维的模塑料(K)也挤入到间隔缝隙(S)中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在型材端部(121、131)处的接合面(122、132)被设计为平直的斜面。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在型材端部(121、131)处的接合面(122、132)被设计为凹下的和凸起的面。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在型材端部(121、131)处的接合面(122、132)被设计为阶梯状的面。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在型材端部(121、131)处的接合面(122、132)被设计为能彼此嵌套的面。6.根据前述...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·艾德曼，O·绍尔特，K·杜尔斯特，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE