双金属部件及其制造方法技术

技术编号:8025643 阅读:144 留言:0更新日期:2012-11-29 07:22
在一个方面中,本发明专利技术涉及一种用于在车辆车架中使用的半托架,包括由第一材料形成的铸造端部构件以及从铸造端部构件延伸的第一管状横构件用短柱和第二管状横构件用短柱。第一管状横构件用短柱和第二管状横构件用短柱由第二材料制成。短柱中的每一个均具有埋置在铸造端部构件中的端部,其中埋置的端部未加盖。管状横构件用短柱中的每一个均具有内部,内部构造为密封地接收型芯,以用于防止在铸造该铸造端部构件期间短柱被熔融的第一材料填充。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及在机动车应用例如机动车发动机托架、车架和悬挂中使用的部件,或者涉及在非机动车应用中使用的部件,并且更具体地,涉及通过将由不同的材料例如钢和铝制造的至少两个零件联接在一起形成的双金属部件。
技术介绍
现在,用于机动车应用和非机动车应用的各种部件使用一个零件围绕另一零件的一部分铸造的过程来制造。在某些情况下,部件的不同零件使用不同的材料制造,以提供具有所需重量和/或强度特性的成品部件。作为多个特定但非限制性的示例,如例如在美国专利No. 7,837,230和美国专利申请No. 12/911,930中所描述的,发动机托架是通过绕中空 的、钢的横构件的端部铸造铝的端部构件而形成的,或者扭矩梁式车桥组件是通过绕钢的扭矩梁的端部部分铸造铝的拖臂形成。用于制造发动机托架的典型过程包括用端盖覆盖中空的、钢的横构件中的每一个的开放端部。随后,将钢的横构件的被覆盖的端部引入具有预定形状的模具中并保持在适当位置。将熔融的铝以相对较高的压力引入模具中并且冷却,从而绕横构件中的每一个的端部铸造端部构件。端盖的作用主要是防止熔融的铝在铸造过程期间进入并填充横构件。为了确保熔融的铝在铸造过程期间不进入中空的横构件,通常对位于端盖与横构件之间的配对接缝的整个长度进行熔接。一旦已经进行了铸造步骤,则对铸造件进行X射线扫描以便确认铸造件中是否存在缺陷。当然,用于覆盖横构件的端部的端盖为托架增加了重量,这导致较高的单位成本并且导致成品汽车中较低的燃料效率。另外,端盖有时在铸造过程期间施加的高压力的影响下变形。另外,端盖的存在可能够在电泳涂覆步骤中产生气穴,并且由于横构件的端部必然地不具有孔而可能相对较难从横构件排出多余的电泳覆层。此过程的另一缺点在于,横构件的端部通常形成为圆筒形形状、并且使用成圆形形状的端盖覆盖以产生能够承受由模具中的熔融铝所施加的压力的压力容器。当然,圆筒形形状并非必然是在使用期间支承载荷的最佳形状。此外,因为完成的托架的重量、并且还因为其尺寸,完成的托架的运输、搬动和储存可能是笨重难拿的。通常,在搬动和运输完成的托架期间需要专用的装备。此外,即使每个托架均具有与其相关联的大量空余空间,但完成的托架仍占据相对较大量的空间。当然,在X射线扫描显示出成品托架中的两个铸造件之一有缺陷的情况下,即使托架中的另一铸造件不具有缺陷,也必须废弃整个托架。在一些情况下,这可能造成托架的废弃率高达10%。其他部件例如扭矩梁式车桥组件、控制臂等可以以相似的方式制造。例如,钢的扭矩梁的每个端部均由上述端盖覆盖,并且将扭矩梁的每个端部均引入模具中。将熔融的铝以相对较高的压力引入每个模具中并且冷却,从而绕扭矩梁的每个端部铸造拖臂。以此方式形成的扭矩梁、或者控制臂也受到上文指出的缺点的影响。在W02008/004715中,Ko提出了扭矩梁式车桥的替代性设置。具体地,扭矩梁式车桥包括扭矩梁、多个拖臂和连接管,多个拖臂由与扭矩梁的材料不同的材料制成,连接管由关于与扭矩梁的可熔接性而言优于拖臂的材料制成,连接管与拖臂在其一个端部处一体地联接。可惜的是,Ko仅提供了完成的扭矩梁式车桥组件的示意性截面图,其中拖臂的材料围绕连接管的一个端部并且在连接管的一个端部延伸穿过锚定槽。在此相当奇特的公开中,Ko既没有提出用于制造完成的扭矩梁式车桥的适当过程,Ko甚至似乎也未设想与绕中空的连接管的一个端部铸造拖臂相关联的困难。因此,似乎Ko意于将设计用于形成扭矩梁式车桥组件的适当过程完全留给读者。这样的过程必须防止用于形成拖臂的熔融的材料在压力下从模具经由中空连接管喷出。此外,这样的过程还必须防止在完成的产品中连接管被固化的拖臂材料所填充。当然,这将解决需要同时考虑复杂的工程问题以及安全问题、制造过程问题和经济问题的重要问题留给了读者。因此需要提供一种双金属部件例如发动机托架、扭矩梁式车桥组件或者控制臂、以及该双金属部件的制造过程,双金属部件及其制造过程克服上文指出的缺点中的至少一些。
技术实现思路
在一个方面中,本专利技术涉及一种双金属联接件,其由第一构件和第二构件构成。第一构件绕第二构件的至少一部分铸造。第一构件由第一材料例如铝、镁、锌等或者它们的合金制成。第二构件由第二材料例如钢、铝、铜、不锈钢等或者它们的合金制成。第一材料的熔融温度低于或者甚至可以近似等于第二材料的熔融温度,由此允许绕第二构件铸造第一构件。为了形成双金属联接件,第二构件的一部分(例如,端部)定位在模具中并且保持在适当位置。熔融的第一材料引入模具中并且绕第二构件的在模具中的部分固化。在第二构件呈管状的实施方式中,可以在位于模具中的端部处设置有端盖以防止熔融的第一材料从模具经由第二构件的端部逸出。在设置有端盖的一些实施方式中,第二构件的在模具中的部分和端盖可以构造为承受模具中的熔融的第一材料的压力。替代性地,端盖和第二构件的在模具中的部分可以不构造为通过其自身承受模具中的压力。代替地,可以将可去除式型芯构件插入第二构件的内部并且与端盖抵接,使得型芯支承第二构件和端盖。以此方式,型芯防止第二构件的变形和端盖的变形,或者至少防止第二构件的显著变形和端盖的显著变形。在一些实施方式中,完全省去了端盖而将型芯插入第二构件的内部,以便既支承第二构件也进行密封防止熔融的第一材料从模具经由第二构件的端部逸出。型芯任选地比第二构件更远地延伸至模具中、或者与第二构件的端部的平齐、或者第二构件比型芯更远地延伸至模具中。第二构件可以是用于连接至另一构件的短柱构件。例如,托架可以设置有一个或多个第二构件,所述第二构件是部分地嵌入铸造端部构件中的短柱(如图2所示)。随后,能够将由与短柱相容的材料制成的横构件熔接至短柱。为了更大的确定性,在铸造第一构件具有多个部分地嵌入其中的第二构件的实施方式中,没有必要所有第二构件均由相同的材料制成。优选地,第二构件上具有防止在使用联接件期间在第一构件与第二构件之间的滑移的特征。例如,第二构件的横截面形状可以大体呈矩形(如图2所示)以防止第一构件和第二构件绕沿着第二构件的长度的轴线相对于彼此旋转。替代性地,第二构件的横截面可以具有呈六边形、八边形、L形等的封闭轮廓,以防止第一构件和第二构件绕沿着第二构件的长度的轴线相对于彼此旋转。作为另一示例,第二构件上可以具有凸缘部以防止第一构件和第二构件被作用在双金属联接件上的力拉开并且防止第一构件和第二构件相对于彼此旋转。替代性地,第二构件可以具有槽或孔,或者具有、或者不具有由第二材料制成的、靠近第二构件的定位在模具中的端部所限定的悬置翼片。熔融的第一材料流动穿过槽或孔,由此在第一材料冷却和固化时形成锚固和防旋转特征。双金属联接件可用于许多应用中,例如在扭矩梁式车桥组件上,其中,拖臂是第一材料如铸铝制成的,而扭矩梁是第二材料如钢制成的;或者在托架如后悬挂托架或者发动机托架上,其中,端部构件由铸铝制成,而任何横梁均由第一材料如钢制成。其他应用包括双金属联接件在仪表板支承结构中、在保险杠组件中以及在控制臂中的使用。根据本专利技术实施方式的方面,提供了一种双金属部件,包括铸造构件,其由第一材料形成;以及管状短柱构件,其由第二材料形成并且具有开放的第一端部和与第一端部相反的开放的第二端部,铸造构件绕第二端部铸造,且第一端部从铸造构件延伸,短柱本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:帕斯卡尔·P·查尔斯特埃里克·德尼斯
申请(专利权)人:麦格纳国际公司
类型:发明
国别省市:

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