制造车辆组件的方法技术

本发明专利技术提供了制造诸如发动机组件的车辆组件的方法。该方法包括在模具中至少布置第一部件，在模具中邻近第一部件布置第二部件或第二部件前体，将牺牲材料引入模具中，将至少一种聚合物流体引入模具中，使聚合物流体凝固，并且从模具中去除牺牲材料以形成空隙空间，使得第一部件、聚合物复合材料以及空隙空间限定车辆组件。

A method of manufacturing vehicle components

The present invention provides a method for manufacturing a vehicle component such as an engine component. The method includes at least a first component arranged in the mold, the mold member is disposed adjacent to the first second parts or second parts precursor, a sacrificial material is introduced to the mold, at least one polymer fluid into the mold, the polymer fluid and solidification, from the mold to remove the sacrificial material to form a void space, making the first part and polymer composite materials and space Limited vehicle components.

【技术实现步骤摘要】
制造车辆组件的方法
本专利技术涉及通过在车辆组件中并入用于保持限定在聚合物复合材料部件和金属或陶瓷部件之间的组件中的空隙空间的牺牲材料，制造车辆组件(例如发动机组件)的方法。
技术介绍
本部分提供与本专利技术相关的背景信息，其不一定是现有技术。传统上，用于汽车应用的发动机部件由金属(例如，钢以及铁)制成。金属部件是坚固的，通常具有良好的延展性、耐久性、强度以及抗冲击性。虽然金属已经作为可接受的发动机部件，但是它们在重量方面具有明显的缺点，并且降低了重量效率、车辆的性能以及功率，从而降低了车辆的燃料经济性。用于增加车辆中的燃料经济性的减重已经激起了各种轻质金属部件(例如铝合金以及镁合金)的使用以及轻质增强复合材料的使用。虽然使用这种轻质材料可以用于降低总体重量并且通常可以提高燃料效率，但是当在发动机组件中使用这种材料时，由于与发动机组件相关联的高的操作温度而会出现问题。例如，与传统的钢或陶瓷材料相比，轻质金属部件也可以具有较高的线性热膨胀系数。在发动机组件中，相对于具有较低的线性热膨胀系数的相邻部件(例如钢或陶瓷材料)，使用这种轻质金属在某些热操作条件下可导致不均匀的热膨胀，从而导致部件分离以及降低的性能。此外，轻质增强复合材料可具有强度限制(例如降低的拉伸强度)，并且它们在连续暴露于高温之后会降解。因此，需要在高温操作条件下具有增加的耐久性的轻质发动机组件以及用于这种发动机组件的增强的传热(例如，加热和冷却)方法，以进一步提高操作效率和燃油经济性。然而，制造具有轻质材料和传统材料的组合的这种轻质发动机组件会需要多个步骤(例如，机械加工、压铸、模塑)，这些步骤增加了成本和生产时间。此外，当并入由复合材料形成的部件时，制造需要在部件之间的空隙空间的复杂组件变得更加困难。这种复合材料可具有固有的温度限制，以避免可能的损害，并且会需要由不同的技术形成，其包括在组件内的原位形成。因此，还需要以高效且成本有效的方式制造这种轻质发动机组件的方法，同时提供具有完好空隙空间的复杂组件结构的能力。
技术实现思路
本部分提供本专利技术的总体概述，并且不是其全部范围或其全部特征的全面公开。在某些方面中，本专利技术提供了一种用于制造车辆组件的方法。该方法可以包括在模具中至少布置第一部件以及在模具中邻近第一部件布置第二部件或第二部件前体，其中第二部件或第二部件前体是聚合物复合材料或在车辆组件中形成聚合物复合材料，聚合物复合材料包含聚合物和多根增强纤维。该方法还可以包括将牺牲材料引入模具中，将至少一种聚合物流体引入模具中，以及从模具中去除牺牲材料以形成空隙空间，使得第一部件、聚合物复合材料和空隙空间限定车辆组件。至少一种聚合物流体可以选自由密封剂以及树脂组成的组。在某些方面中，可以将树脂引入第二部件前体的一个或多个区域以形成聚合物复合材料。在其他方面中，本专利技术提供了一种用于制造发动机组件的方法。该方法可以包括在模具中至少布置包括金属材料或陶瓷材料的第一部件，以及在模具中邻近第一部件的至少一部分布置第二部件前体，其中第二部件前体在车辆组件中形成包括聚合物和多根增强纤维的聚合物复合材料。该方法还可以包括将牺牲材料引入模具中，将至少一种聚合物流体引入模具中，其中至少一种聚合物流体包括树脂；使树脂固化以形成聚合物复合材料，以及从模具中去除牺牲材料以形成发动机组件中的空隙空间，使得第一部件、聚合物复合材料以及空隙空间限定发动机组件。根据本文提供的描述，其他应用范围将变得显而易见。在该
技术实现思路
部分中的描述和特定示例仅仅是出于说明的目的，并不用于限制本专利技术的范围。附图说明这里描述的附图仅出于所选择的实施方式的例示性目的，而不是所有可能的实施，并不用于限制本专利技术的范围。图1a-1e示出了例示根据本专利技术的某些方面的车辆组件的制造的示意图。图2a-2e示出了例示根据本专利技术的某些方面的在聚合物复合材料中形成微通道的示意图。图3a-3d示出了例示根据本专利技术的某些方面的替代车辆组件的制造的示意图。图4示出了包括增强纤维和至少一根金属丝的聚合物复合材料。图5示出了根据本专利技术的某些方面制造的车辆组件的剖面图。图6示出了根据本专利技术的某些方面制造的替代车辆组件的剖面图。图7示出了根据本专利技术的某些方面制造的替代车辆组件的剖面图。图8a-8b示出了根据本专利技术的某些方面制造的替代车辆组件的剖面图。图9示出了根据本专利技术的某些方面制造的替代车辆组件的剖面图。遍及附图的多个视图，对应的附图标记表示对应的部件。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。提供了示例实施方式，使得本专利技术将是透彻的，并且将范围完全传达给本领域技术人员。阐明许多具体细节，例如具体的组合物、部件、设备和方法的示例，以提供本专利技术的实施方式的透彻理解。对于本领域技术人员显而易见的是，不需要采用具体细节，那些示例实施方式可以体现为许多不同的形式，并且不应被理解为限制本专利技术的范围。在一些示例实施方式中，没有详细描述公知的过程、公知的设备结构以及公知的技术。本文使用的术语仅出于描述特定的示例实施方式的目的，而不是用于限制。如本文所用的，除非上下文另有明确指示，单数形式“一”、“一个”以及“该”也可以用于包括复数形式。术语“包括”、“包含”以及“具有”是开放性的，因此指定存在阐明的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其他的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。本文描述的方法步骤、过程以及操作不应被理解为必须要求它们以所讨论或说明的特定顺序执行，除非被特别地指出执行顺序。还应当理解，可以采用附加的或替代的步骤。当元件或层被称为“在另一元件或层的上方”、“接合到另一元件或层”、“连接到另一元件或层”、“附接到另一元件或层”或“联接到另一元件或层”时，其可以直接在另一元件或层的上方、接合到另一元件或层、连接到另一元件或层、附接到另一元件或层或联接到另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被称为“直接在另一元件或层的上方”、“直接接合到另一元件或层”、“直接连接到另一元件或层”、“直接附接到另一元件或层”或“直接联接到另一元件或层”时，可以不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应该以类似的方式解释(例如，“在……和……之间”与“直接在……和……之间”、“邻近”与“直接邻近”，等)。如本文所用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联列出的项目的任何组合以及所有组合。尽管术语第一、第二、第三等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅可以用于将一个元件、部件、区域、层和/或部分与另一个元件、部件、区域、层和/或部分加以区分。除非上下文清楚地指出，诸如“第一”、“第二”以及其他数字术语的术语在本文中使用时不意味着次序或顺序。因此，下面讨论的第一元件、第一部件、第一区域、第一层和/或第一部分可以被称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层和/或第二部分，而不脱离示例实施方式的教导。出于简单说明，在本文中可以使用空间相对术语(例如“内”、“外”、“在……下方”、“在……下”、“下方”、“在……上方”、“上”等)来描述如图所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。空间相对术语可以用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造车辆组件的方法，其中所述方法包括：在模具中至少布置第一部件；在所述模具中邻近所述第一部件布置第二部件、第二部件前体或用于接收所述第二部件前体的限定的空隙空间，其中所述第二部件或所述第二部件前体是聚合物复合材料或在所述车辆组件中形成所述聚合物复合材料，所述聚合物复合材料包括聚合物和多根增强纤维；将牺牲材料引入所述模具中；将至少一种聚合物流体引入所述模具中，其中所述至少一种聚合物流体选自包括密封剂和树脂组成的组；以及使所述至少一种聚合物流体凝固；以及从所述模具中去除所述牺牲材料以形成空隙空间，使得所述第一部件、所述聚合物复合材料和所述空隙空间限定所述车辆组件。

【技术特征摘要】
2016.08.01 US 15/2250371.一种用于制造车辆组件的方法，其中所述方法包括：在模具中至少布置第一部件；在所述模具中邻近所述第一部件布置第二部件、第二部件前体或用于接收所述第二部件前体的限定的空隙空间，其中所述第二部件或所述第二部件前体是聚合物复合材料或在所述车辆组件中形成所述聚合物复合材料，所述聚合物复合材料包括聚合物和多根增强纤维；将牺牲材料引入所述模具中；将至少一种聚合物流体引入所述模具中，其中所述至少一种聚合物流体选自包括密封剂和树脂组成的组；以及使所述至少一种聚合物流体凝固；以及从所述模具中去除所述牺牲材料以形成空隙空间，使得所述第一部件、所述聚合物复合材料和所述空隙空间限定所述车辆组件。2.根据权利要求1所述的方法，其中布置用于接收所述第二部件前体的所述限定的空隙空间还包括将所述第二部件前体引入所述限定的空隙空间中，其中所述第二部件前体和所述聚合物流体一起引入所述限定的空隙空间。3.根据权利要求1所述的方法，其中去除所述牺牲材料包括溶解或加热所述牺牲材料。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述牺牲材料是金属材料、陶瓷材料或聚合物材料，并且所述第一部件包括金属材料、聚合物复合材料或陶瓷材料。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一部...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·科波拉，H·G·起亚，P·M·纳吉特，R·P·达雷特，M·A·波特，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US