雙金屬部件和方法技術

一種雙金屬部件，包括：第一金屬的第一構件和不同于所述第一金屬的第二金屬的第二構件。所述第一構件包括至少一個穿孔。所述第二構件圍繞所述第一構件的片狀部分并通過所述穿孔直接原位澆鑄以剛性固定所述第一和第二構件。當用于機動車輛時，第二金屬的第二構件優選為鋁制的并且第一金屬的第一構件優選為用于點焊至其它鋼結構的高強度鋼。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】相關申請交叉引用本申請要求2010年6月10日提交的美國臨時申請序列號61/353，304的優先權， 該申請的全部內容視為本申請公開的一部分，并通過引用并入本文。專利技術背景
本專利技術涉及雙金屬部件。具體地，本專利技術涉及用于汽車的雙金屬部件。2、現有技術存在對于降低汽車重量以提高性能和燃料經濟性二者的持續需求。降低車輛重量的一種方法是利用輕金屬如鋁而不是鋼來制造車體。但是，全車體使用鋁可能會成本極高， 因為部分車體可能會經受非常大的力，需要大量的鋁來抵抗這些力。因此，期望的是，生產的車體策略性地包括用以抵抗大力的鋼制部分和不需增加強度的鋁制部分。換言之，期望的是，在不損害車體的耐故障性的情況下優化生產成本和車體重量。同時用鋼和鋁制造車體的問題在于這兩種材料焊接在一起極其困難。點焊是接合車體部件的優選方法，因為點焊快速、高效，并且產生非常強的連接。在現有技術中，其它緊固手段如螺栓、鉚釘或釬焊已被用于將鋼和鋁部件連接在一起。然而，這些緊固手段用于制造車體可能會成本過高、耗時、低效和/或容易產生故障。因此，許多車體完全由的鋼制造， 使得車體的各個部件可以點焊在一起。此外，許多附加在車體上的部件也由鋼制成，使得它們可以被點焊在鋼制車體上。仍然存在對于改進不同金屬例如鋁和鋼的構件之間的連接的顯著和持續的需求， 以便可以生產具有優化的生產成本和重量的車體。
技術實現思路
本專利技術提供雙金屬部件，其包括第一金屬的第一構件和不同于所述第一金屬的第二金屬的第二構件。第一構件限定至少一個穿孔。第二構件圍繞第一構件的片狀部分并通過穿孔而直接原位澆鑄以剛性固定第一和第二構件。原位澆鑄工藝涉及將第一構件的一部分插入模具型腔中并將熔融的第二金屬注入所述模具型腔的步驟。熔融的第二金屬將填充所述型腔和第一構件的穿孔。熔融的第二金屬冷卻形成固體第二構件，其通過穿孔并通過在第一和第二構件界面處的摩擦而剛性固定到第一構件上。第一構件可以是扁平條狀金屬片，或者可以例如通過沖壓或軋制成型。然后，利用原位澆鑄工藝可將第一構件快速有效地固定到第二構件上，該過程沒有或幾乎沒有額外的制造成本。另外，所得的第一和第二構件之間的連接非常強，并能承受的力與第一和第二構件之一單獨可承受的力相當。當第一構件為鋼制且第二構件為鋁或鎂制時，第一構件可隨后被點焊到車體的其余部分上。換言之，本專利技術的雙金屬部件可以用于制造包括策略性設置鋁/鎂和鋼部件的車體。其有利之處在于允許在不損害車體耐故障性的情況下生產具有優化的重量和生產成本的車體。附圖說明參考以下結合附圖的說明，將很容易認識以及同樣會更好地理解本專利技術的其它優點，其中圖I是第一示例性實施方案的雙金屬部件的頂視圖2是沿圖I中2-2線截取的第一示例性實施方案的雙金屬部件的剖視圖3是第二示例性實施方案的雙金屬部件的第一構件的頂視圖4是第三示例性實施方案的雙金屬部件的第一構件的頂視圖5是第四示例性實施方案的雙金屬部件的頂視圖6是沿圖5中的6-6線截取的第四示例性實施方案的雙金屬部件的剖視圖7是第五示例性實施方案的雙金屬部件的頂視圖8是第六示例性實施方案的雙金屬部件的頂視圖9是示例性的雙金屬懸架控制臂的頂部正視透視圖10是該示例性的雙金屬懸架臂的底部正視透視圖11是另一示例性的雙金屬懸架控制臂的頂部正視透視圖12是該另一示例性的雙金屬懸掛控制臂的底部正視透視圖13是示例性的車體雙金屬體支柱節點的正視透視圖14是示例性的車體減震器座的正視透視圖15是示例性的雙金屬部件形成方法的流程圖。有效實施方式的具體說明參照附圖，在全部多個附圖中相同的附圖標記表示相應的部件，雙金屬部件20 — 般性圖示在圖1-14中。雙金屬部件20可以用于常規使用緊固件、焊接或壓入配合進行材料接合的任何應用中。在示例性實施方案中，雙金屬部件20用于各種汽車部件，如在車輛懸架、結構、車體或動力傳動系中的那些。例如，雙金屬部件20可以是儀表板支撐梁、扭力梁車軸、發動機懸架、附架、輸送泵、驅動軸、管形座部件、發動機支架叉形構件、散熱器座、 前端模塊、保險杠總成、轉向柱或安裝托架。然而，應該認識到雙金屬部件20也可以用于汽車以外的廣大應用范圍。在每一個示例性實施方案中，雙金屬部件20包括第一金屬的第一構件22和第二金屬的第二構件24,第二金屬不同于第一金屬。第一金屬優選為高強度鋼,第二金屬優選為鋁、鋁合金或鎂。然而，應該認識到，第一和第二金屬可以是任何其它類型的金屬。如將在下面進一步詳細討論的，第二金屬應具有低于第一金屬的熔點溫度，使得第二構件24可以圍繞第一構件22的片狀部分原位澆鑄而不損壞第一構件22。第一構件22的片狀部分可以是平坦的、彎曲的或者可以包括其它特征。雙金屬部件20a的第一示例性實施方案一般性圖示于圖I和圖2中?？梢钥吹?，第一和第二構件22a、24a被彼此固定，而沒有任何焊接或任何額外部件即緊固件。相反，第二構件24a圍繞第一構件22a的片狀部分并通過第一構件22a中的一對穿孔26a原位澆鑄。 原位澆鑄工藝(下文詳細描述)提供了在第一和第二構件22a、24a之間的極強連接。第一構件22可以包括任意數目的穿孔26，這些穿孔26可以采取各種形狀。在第一示例性實施方案中，穿孔26a延伸完全通過第一構件22a，如在圖2中最佳所示。這允許第二構件24a的一部分延伸穿過穿孔26a，更牢固地將第二構件24a固定到第一構件22上。 然而，應該認識到，一個或更多個穿孔26可以交替地僅延伸通過第一構件22的通道的一部分。此外，穿孔26可以設置在第一構件22的側面上。如果雙金屬部件20很可能要經受扭矩負載，則可以優選包括彼此間隔開的多個穿孔26或一個(或更多個)非圓形穿孔26。這些配置中的任一個將提供對抗第一和第二構件22、24之間的扭矩力的額外增強。例如，圖I和圖2的第一示例性實施方案的第一構件22a包括一對彼此間隔開并延伸通過第一構件22a的圓形穿孔26a。如圖3所示，雙金屬部件20b的第二示例性實施方案的第一構件22b包括單個T形(非圓形)穿孔26b，并且第二構件24b通過該穿孔26b原位澆鑄。如圖4所示，在雙金屬部件20c的第三示例性實施方案中，第一構件22c包括單個X形(非圓形)穿孔26c，并且第二構件24c通過該穿孔 26c原位澆鑄。應當認識到，穿孔26可以采取多種其它形狀，包括但并不限于星形、六邊形或正方形形狀。穿孔26可以通過多種工藝形成在第一構件22中。例如，如果第一構件22被澆鑄， 則澆鑄模具(圖中未示出)可以包括延伸穿過模具型腔的預定數目的突起，在其周圍第一熔融金屬凝固形成在第一構件22中的穿孔26。作為替代方案，第一構件22可以是金屬片的成型或非成型條，并且穿孔26可以從第一構件22中沖壓或機加工出來。應當認識到，第一構件22和穿孔26可以利用任何期望的工藝來形成。也可以通過在第一構件22中切割或沖壓出切口并在切口的一個或更多個側邊處彎曲第一金屬來形成穿孔26。例如，第四示例性實施方案的雙金屬部件20d示出在圖5和圖6中，其包括利用該工藝形成在第一構件22d中的單個矩形穿孔26d。如圖6最佳所示， 彎曲工藝產生通常垂直離開第一構件22d的上表面而延伸的凸緣28d。凸緣28d是有利的， 其原因在于它增加第一和第二構件22d、24d的界面的表面本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：帕斯卡爾·保羅·查爾斯特，格雷戈爾·利奧波德·巴比克，彼得·莫寧，埃里克·艾伯塔斯·德尼斯，
申請(專利權)人：麥格納國際公司，
類型：
國別省市：