异种材料的设计特征—增强坯料和成形挤出制造技术

本发明专利技术涉及异种材料的设计特征—增强坯料和成形挤出。一种在成形过程之前将增强件添加到金属坯料的方法。所述增强件经由超声波增材制造(UAM)附接以形成复合坯料，然后所述复合坯料经受成形过程以使所述复合坯料弯曲和变形并形成增强的车辆部件。所述增强件被放置在所述金属坯料上，使得在经受所述成形过程之后，在成形车辆部件的关键区域中存在增强件。所述增强件导致最终形成的车辆部件具有增强特性，诸如低密度、增加的强度、刚度或能量吸收能力。

Design Characteristics of Heterogeneous Materials-Enhanced Billet and Forming Extrusion

The present invention relates to the design features of heterogeneous materials - enhanced blank and forming extrusion. A method of adding reinforcement to metal blank before forming process. The reinforcement is attached to form a composite blank by ultrasonic augmentation manufacturing (UAM), and then the composite blank undergoes a forming process to bend and deform the composite blank and form an enhanced vehicle component. The reinforcement is placed on the metal blank so that after undergoing the forming process, there is an reinforcement in the key area of the formed vehicle parts. The reinforcing elements result in the final formed vehicle components having reinforcing characteristics, such as low density, increased strength, stiffness or energy absorption capacity.

【技术实现步骤摘要】
异种材料的设计特征—增强坯料和成形挤出
本申请涉及异种材料的设计特征—增强坯料和成形挤出。
技术介绍
汽车部件/零件通常通过使坯料经受成形过程(例如冲压、挤出，等)而由大致平坦的坯料材料(例如金属片材)生产，使得坯料形成期望的轮廓形状。为了减轻车辆的重量并提高燃料效率，减小了在这些成形汽车部件中使用的材料的规格(即厚度)。然而，在减小成形部件中使用的材料的规格时，成形部件的强度和其他特性会降低或以其他方式受损。为了解决与规格减小相关的这种强度降低，使用几种方法来增强成形部件。传统的增强成形部件包括：在部件成形后放置在部件上的粘合剂贴片(非增强和纤维增强)；紧固或焊接到坯料或成形部件的次级异种增强结构；或者在成形之前焊接到坯料上的类似材料。增强策略的示例包括在金属车门外板中使用的粘合剂贴片、车辆框架部件中的点焊增强件、汽车门内部结构中的定制焊接和定制轧制坯料以及在成形之前点焊到钢坯上的钢筋贴片。用于高应力部件(如门铰链)的螺栓附接点通常使用较厚的片材在定制焊接坯料或成形后附接的增强金属板上进行增强。用于产生具有空间可变特性的成形车辆部件的其他方法包括可变淬火热冲压和选择性后成形热处理。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备车辆部件的方法，该方法包括以下步骤：提供包括第一金属的金属坯料以及包括第二金属的金属增强件；将所述增强件超声波焊接到所述金属坯料以提供复合坯料；以及使所述复合坯料变形以形成所述车辆部件；其中，所述增强件包括一个或更多个金属层的堆叠；并且其中，如果所述增强件包括两个或更多个金属层，则所述两个或更多个金属层被超声波焊接到彼此。

【技术特征摘要】
2017.08.10 US 62/543,4711.一种制备车辆部件的方法，该方法包括以下步骤：提供包括第一金属的金属坯料以及包括第二金属的金属增强件；将所述增强件超声波焊接到所述金属坯料以提供复合坯料；以及使所述复合坯料变形以形成所述车辆部件；其中，所述增强件包括一个或更多个金属层的堆叠；并且其中，如果所述增强件包括两个或更多个金属层，则所述两个或更多个金属层被超声波焊接到彼此。2.根据权利要求1所述的方法，其中，变形步骤包括冷冲压。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在超声波焊接步骤之前，将所述增强件相对于所述金属坯料布置在预定位置处，使得在变形步骤之后，所述增强件在所述车辆部件上的期望位置处提供增强区域。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二金属不同于所述第一金属，并且所述第二金属是比所述第一金属更强和更硬这二者中的至少一种。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一金属是铝或铝基合金，并且所述第二金属是钢或钢基合金。6.根据权利要求1所述的方法，其中，在超声波焊接步骤之前，将所述增强件布置在存在于所述金属坯料中的预成形凹陷中。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述金属坯料和增强件之间的超声波焊接接合部完全布置在所述凹陷内。8.根据权利要求1所述的方法，其中，超声波焊接步骤包括：使超声波发生器与所述增强件的整个表面接触。9.根据权利要求1所述的方法，其中，超声波焊接步骤包括：使超声波发生器仅与所述增强件的一部分表面接触。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法进一步包括以下步骤：提供增强纤维；以及在超声波焊接步骤之前，将所述增强纤维布置在所述金属坯料和所述增强件之间，或者布置在所述增强件的两个或更多个金属层之间。11.根据权利要求10所述的方法，其中，布置步骤包括：将所述增强纤维放置在所述金属坯料的预成形凹槽中或所述增强件的预成形凹槽中。12.根据权利要求11所述的方法，其中：将粘性材料布置在所述金属坯料和所述增强件中的至少一者与所述增强纤维之间；所述方法进一步包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·M·汉伦，杜安·特伦特·德特怀勒，A·B·谢尔登，M·J·达皮诺，M·B·金格里奇，L·M·海丁斯，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，俄亥俄州立大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP