用于车门的增材制造结构制造技术

公开了使用用于门的增材制造结构的技术。这些结构可以包括复杂的特征和接口，以便能够连接到门内的各种系统。所述AM结构可以包括紧固件、铰链、铰链附接件以及可以有利地与AM门结构一起打印的其它结构。结构一起打印的其它结构。结构一起打印的其它结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车门的增材制造结构
[0001]相关应用的交叉引用
[0002]本申请要求2018年6月6日提交的、题为“ADDITIVELY MANUFACTURED STRUCTURES FOR DOORS IN TRANSPORT STRUCTURES”的美国临时申请序列No.62/681,582和2019年6月4日提交的、题为“ADDITIVELY MANUFACTURED STRUCTURES FOR DOORS IN TRANSPORT STRUCTURES”的美国专利申请No.16/431,621的权益，所述申请通过引用明确地整体并入本文。


[0003]本公开总体上涉及车辆和运输机械中的增材制造的门。

技术介绍

[0004]本公开提出了一种增材制造的门结构，其用于在车辆和其他运输机械中使用，比如汽车、火车、卡车、公共汽车、船只、海船、潜艇、飞行器、航天器等。车辆和其他运输机械中使用的传统门结构通常使用冲压、铸造或者渲染由多种材料构成的复合板件来制造。这些技术以及对门结构的必要增强或改进都很昂贵。当涉及工具时，这些技术不仅成本高且不灵活，而且还受到工具固有的尺寸和材料限制的约束。
[0005]除了门板件本身，这些现代的门结构通常连接到始终复杂的部件和系统，从而需要新的或不同的结构和功能接口。抛开设计演变本身的复杂性不谈，对具有不同性能以适应新设计的新的且昂贵的制造设备的要求会带来额外的资本支出。
[0006]简而言之，考虑到现有门结构和相关制造技术中固有的传统限制(包括工具和类似方法中的低效率)，为试图克服这些障碍而必须征收的潜在过高的资本支出越来越不切实际。简而言之，需要开发不再被这些约束限制的灵活、坚固、安全和精通技术的门结构和相关部件。

技术实现思路

[0007]根据本公开的一个方面，一种门结构包括至少一个增材制造(AM)部段，以及至少部分地通过粘合结合联接在一起的多个部段，其中所述AM部段被优化以满足强度对重量的性能指标。
[0008]根据本公开的另一方面，一种用于车辆或机械化组件的门包括多个增材制造(AM)结构，其被构造为加强对应的多个模块化部段和多个功能部段。
[0009]根据本公开的另一方面，一种用于制造用于车辆或机械化组件的门的方法包括：增材制造多个AM部段；固化复合外部工具上的复合外部；在粘合固化期间，使用位于复合外部工具上的夹具夹持AM部段以结合AM部段；以及在另一粘合固化期间将多个AM部段夹持到复合外部以将AM部段结合到复合外部。
附图说明
[0010]图1是根据本专利技术的示例性门结构的侧视图，其包括由该结构中的特定边界限定的各种AM部段。
[0011]图2是组装中的AM门结构的示例图像。
[0012]图3是示出组装图2的示例性门结构的各个步骤的概念性流程图。
具体实施方式
[0013]本文公开了一种增材制造门结构的灵活系统。增材制造(“AM”)，即三维(“3-D”)打印，是一种非设计特定的制造工具，其消除了常见的设计限制，并赋予设计者几乎无限的设计自由度来制造新的门结构和相关的接口和连接。这种新的设计自由度可以以使用传统方法的总成本的一部分来执行，在传统方法中，设计自由度受到限制并且资本支出很大。
[0014]本公开展示了一种AM门结构以及用于构建和3-D打印该AM门结构的示例性方法，其中，该结构和方法克服了传统的结构和技术。在本文中可互换地使用的“门”或“门结构”也可以包括门直接或间接地联接的单独的接口和连接器。本公开展示了一种用于在车辆中使用的AM门结构。然而，本公开并不旨在限于客运车辆，而是包括任何个人或商业运输机械(有人驾驶或无人驾驶的)，并且举例来说包括火车、公共汽车、船只、海船、潜艇、飞行器、航天器等。
[0015]如上所述，传统的门结构是使用冲压、铸造、复合板件和工具来生产的。门结构的复杂性通常是由针对用于使门能够与必要的内部部件和系统对接的复杂连接的需要(例如为了实现其预期的功能)来驱动的。这种需求继而可以满足整个门结构的多个结构和功能要求中的一个。不同于传统系统(以及其他差异)，本文描述的灵活系统使制造商能够生产门结构，而没有当前车辆制造商所面临的设计、工具和财政上的约束。
[0016]AM.增材制造(“3-D打印”)相对于传统制造技术提供了显著优势，因为它是非设计特定的。与用工具加工、铸造、冲压和其他技术不同，AM可以用于构建各种具有不同材料密度、复杂内部结构(比如网格)以及几何形状的零件。当构建件大于基底或打印床时(随着打印床尺寸和用于3-D打印机的激光束数量逐渐增加，变得越来越不常见的现象)，3-D打印机可以在一个通道中打印结构的一部分，然后在后续通道中打印其余结构。增材制造结构可以被优化，以满足特定的强度与重量的性能指标，同时保留任何必要的外部几何轮廓。AM提供的设计自由度将为汽车制造商提供加工优化门结构的能力。
[0017]AM可以制造不能利用冲压来制造的更薄和更复杂的结构，在今天的汽车工业中，冲压通常被执行以用于门的制造。目前的包括PBF(粉末床熔融)、DED(直接能量沉积)和许多其他技术的AM技术可以克服零件厚度和几何形状上的这些和其他限制。也可以采用各种3-D打印技术，其中一些可以与PBF和DED打印技术重叠。例如，这些技术包括立体光刻(SLA)、数字光处理(DLP)、选择性激光烧结(SLS)、选择性激光熔化(SLM)、层压物体制造(LOM)、粘合剂喷射(BJ)、材料喷射(MJ)等。本文可以使用这些基于AM技术中的任何一种或更多种。
[0018]本专利技术公开了一种AM门结构。该结构可以被分解成多个功能驱动部段，以实施模块化组装。在一些实施例中，该方法将使用粘合结合来连接门结构的各个部段。根据门和板件的要求，各个部段之间的连结可以是单剪粘合结合、双剪粘合结合，或单剪粘合结合和双
剪粘合结合的混合。在一些实施例中，榫舌与凹槽连结可以提供部段之间的连接。部段之间的重叠部段和凸缘将限定粘合区域以形成连接。部段可以额外地具有用于粘合剂引入的粘合剂入口端口和粘合剂出口端口，以及在部段之间转移粘合剂以实现结合的通道。然而，这些部段还可以利用其他机械紧固方法来组装部段。机械加强件(例如，肋、结构网格等)可以设置在需要它们的区域中，并且这些机械加强件可以与所述部段共同打印或者单独地提供。
[0019]此外，该结构可以集成用于包括防撞梁在内的所有内部接口和外部接口的安装点。在一些实施例中，防撞梁可以通过共同打印完全集成到一个(或更多个)部段中。在其他实施例中，防撞梁可以机械紧固或粘合结合到结构上。
[0020]图1是示例性门结构100的侧视图，其包括通过结构100中由数字标号标记的特定边界限定的各种AM部段。在某些部段之间穿过的虚线边界描述了部段之间的粘合结合/连接，其部分地由载荷要求来决定。
[0021]门结构可以包括多个部段，所述多个部段被分解成多个功能驱动的子部段，以实现模块化组装。在一些实施例中，该方法可以使用粘合结合来连接门本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种门结构，包括:至少一个增材制造(AM)部段；至少部分地通过相应的粘合结合而联接在一起的多个部段，其中，所述AM部段被优化以满足强度与重量的性能指标。2.根据权利要求1所述的门结构，还包括被构造为具有比传统构建部件更小的强度与尺寸比的AM加强件。3.根据权利要求1所述的门结构，其中，所述多个部段是3-D打印的。4.根据权利要求1所述的门结构，还包括在需要多个AM机械加强件的位置上的多个AM机械加强件。5.根据权利要求1所述的门结构，还包括一个或更多个共同打印的防撞梁，所述防撞梁集成在至少一个AM部段的安装点处。6.根据权利要求1所述的门结构，还包括与至少一个AM部段一起共同打印的一个或更多个紧固件、铰链或铰链附接件。7.一种用于车辆或机械化组件的门，包括:被构造成加强对应的多个模块化部段的多个增材制造(AM)结构；以及多个功能部段。8.根据权利要求7所述的门，还包括镜安装部段。9.根据权利要求7所述的门，还包括抓握把手部段。10.根据权利要求7所述的门，还包括用于将...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔恩，
申请(专利权)人：戴弗根特技术有限公司，
类型：发明
国别省市：