CN102869462B - 金属制成的平的半成品及其制法和由其制成的部件 - Google Patents
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Abstract
在第一方面，本申请涉及金属制成的平的半成品(1)，其中所述半成品包含至少一个结构化的部分(2)和至少一个非结构化的部分，其中所述半成品具有非结构化的边缘部分(4)并显示出高强度。本发明的金属制成的半成品(1)的特征在于其构建成一体式的，有的预定部分是结构化的，有的预定部分是非结构化的，其中至少一个非结构化的部分(4)构建成用于锁合连接或非锁合连接或通过粘合连接的连接区。此外，还提供了制备本发明的半成品的方法。
Description
在第一方面，本申请涉及金属制成的平的半成品，其中所述半成品显示有至少一个结构化的部分和至少一个非结构化的部分，其中所述半成品具有非结构化的边缘部分并显示出高强度。本发明的金属制成的半成品的特征在于其结构是一体式的，并且有的预定(pre-determined)部分是结构化的而有的预定部分是非结构化的，其中至少一个非结构化的部分被构建成用于进行材料粘合连接、锁合连接(formschlüssigen Verbindung)或非锁合连接的连接区。
此外，提供了制备本发明半成品的方法。
背景技术
金属制成的平的半成品被用于各种技术领域。此类片状金属零件用作机动车的底盘区域或发动机仓的隔热或消音衬里。然而，相应的半成品或成型部件还用作防止外部污染或损伤的保护性屏障。这些半成品或成型部件通常由金属制成，例如钢或优质钢，但也可由铝制成。在此情况中，在第一步骤中形成并冲压金属片。借助冲压，金属片得到加强。同时，得到了改善和优化的热流。然后，在进一步加工的阶段(例如在切割加工中)，加工这些冲压的半成品，所述冲压的半成品通常被制成金属坯或轧制产品。如果需要，在金属片中冲压或切出相应的凹口(或切口)以便实现这些金属片和其它部件之间的连接。还常需要将片状金属部件焊接于其它部件。如上所述，这些金属片被用于汽车工业，特别是作为机动车的吸音隔绝叠片或隔热屏。为生产此类金属片，通常将平的或片状材料通过一对冲压轧辊，以便获得所需的金属片结构。此类结构化/冲压，可以是球形、波纹状或菱形的。例如，当在机动车或汽车厂中用作吸音隔绝叠片或隔热屏时，这些金属片被用作堆叠物或与其它隔绝材料一起用作复合材料，所述其它隔绝材料有，例如矿物材质的隔绝或防护材料或基于金属纤维的那些材料。这些复合材料具备良好的散热性，同时具备良好的吸音性。
然而，迄今为止已知的方法和由此生产的金属片仍有缺陷。所以，这些结构化的金属片在进一步的加工中是不利的，因为在后续加工（例如切割加工）中无法得到有助于连接（例如焊接）的平坦表面。此外，在切割加工中无法获得准确的切割线，从而不能获得例如精确的卷边。具有凹口以便用于材料粘合连接、锁合连接(或刚性连接)或非锁合连接(非刚性连接)于其它部件(例如通过螺丝等)的区域，一般无法通过结构化方法而形成优化的结构，因为凹口的边缘由于结构化而不平，所以导致难以进行相应的材料粘合连接或非锁合连接。为实现连接，需要进行大量的再加工，例如将早已结构化的表面再压平。或者，从各零件制成各组件，而这些零件也具体含有不同的材料，例如塑料和金属。然后，在进一步的加工步骤中，将半成品或部件的各区域的这些零件连接在一起，例如通过粘合或采用相应的合适手段。然而，这意味着生产过程中不得不采取更费力的步骤。
因此，本领域需要金属制成的半成品或部件，它们尤其可用于克服上述缺点并且能采用简单的方法获得。
发明描述
本发明所解决的问题是提供金属制成的部件，这些部件尤其适合用作交通工具领域中的保护板、隔热件和/或防护板，其中利用这些部件可改进与其它部件的连接，并且可通过更简单的方法提供这些部件。本专利的权利要求1、8和10所述的发明解决了该问题。从属权利要求含有本发明有利的改进形式。
在第一方面，本发明涉及金属制成的平的半成品，其中所述半成品具有至少一个结构化的部分和至少一个非结构化的部分，其中所述半成品具有非结构化的边缘部分，所述半成品因结构化而显示出高强度，其特征在于所述半成品显示有至少一个预定的结构化部分和至少一个预定的非结构化部分，并且必要时所述结构化部分可以是差别冲压的部分，其中至少一个非结构化的部分被构建成用于材料粘合连接、锁合连接或非锁合连接的连接区。在此情况中，所述半成品优选由单一金属制成。这些半成品尤其可用作交通工具领域中的保护板、隔热件或防护板。此外，本发明提供了用于制备本发明的金属制成的平的半成品的方法，所述方法包括的步骤涉及利用合适的工具对金属板进行单步(single-stage)压制或冲压，其中所述工具被构建成具有预定的结构化部分和非结构化部分，因此能在一步工艺中同时在金属板上构建形成结构化部分和非结构化部分，从而生产出平的半成品，尤其是整体式的半成品。
由于所述部分和边缘部分中非结构化部分被构建成连接区以便与其它部件进行材料粘合连接、锁合连接或非锁合连接，因此无需对该半成品实施高成本的再加工。在此情况中，所述非结构化的部分是预定的，从而它们与所述半成品的边缘部分或所述半成品的连接区相吻合，其中所述半成品的连接区用于与其它部件或该部件本身的其它或同一非结构化部分进行连接。结构化部分优选位于半成品中为了热流或为了隔绝或防护而设置的区域。
所述半成品的特征在于它们具有精确的切割线并在凹口区域显示有平坦的（即非结构化的）表面，并且所述半成品优选是整体式结构。结构化的表面尤其被构建在需要强化或热流优化的区域。
借助平的半成品中的靶向非结构化部分，即预定的非结构化部分，可以与其它部件或同一部件的非结构化部分构建连接关系，从而使得毗邻表面可精确配合，例如借助焊接、螺纹连接、铆接、钉牢或其它机械连接方式，即这些部分特别适合用于部件的材料粘合连接、锁合连接或非锁合连接。
还可将结构化和非结构化的部分以预定的方式布置，这样毗邻的部件能够相应地紧密排列，而无需在预先结构化的表面区域设置周围的结构冲压区域，也无需采用进一步的加工再压平这些冲压区域。这样避免了对材料的反复压平以及由此进一步施加应力，并且防止了开裂。如此改善了持久的稳定性，特别是在例如有螺纹的区域。
预定的非结构化部分还可进一步对应于截面，特别是在螺旋和平板材料的例子中，从而可在轧制产品或平板状的半成品中相应切割出最终的部件。
在此情况中，本发明的金属制成的平的半成品可以是板状，或者可制成轧制产品。具体地说，这些平的半成品构建成一体式的半成品，而不由各零件组装形成，例如将不同材料制成的各零件粘合起来而形成。
在此情况中，金属制成的半成品优选是单纯由锌、黄铜、铜、铝、钢和优质钢制成的半成品或由这些材料的组合所制成的半成品。
具体地，结构化的部分指显示珠状、杯状和/或粗粒状冲压结构的部分。所述冲压结构可以是球状、波纹状或菱形的。在此情况中，冲压结构可以位于不同方向，即在垂直和水平的冲压方向上。在此情况中，这些结构可以具有相同高度或不同高度。此外，可以仅在半成品结构件的一侧形成这些结构。这意味着，结构化的部分可以具有不同的结构，这取决于制造所述部分的需求，例如为了优化热流或加强这些部分。
为了进行锁合或非锁合连接，至少一个非结构化区域优选具有至少一个凹口。在进一步优选的实施方式中，所有边缘部分都是非结构化的。
用于产生本发明的金属制成的平的半成品的本发明方法，包括步骤：用相应工具压制或冲压优选的一体式金属板，其中所述工具构建成在预定区域形成结构化部分和非结构化部分，从而能产生本发明的平的半成品。由此，在成型步骤中，可同时在金属板中构建结构化部分和非结构化部分。
在此情况中，可借助冲压工具实施本发明的方法，所述冲压工具由上冲压具和下冲压具构成。或者，可通过逆向旋转的轧辊之间的旋转冲压实施本发明，其中各轧辊含有对应于冲压的基体几何结构。其它备选方案包括一种仅在逆向旋转的轧辊之间(进行)的旋转冲压方法，其中仅有一个轧辊具有对应于冲压的基体几何结构，而另一轧辊具有接受该结构的、由涂层所制成的表面（如橡胶）。
在另一备选实施方式中，本发明的方法可以是这样的方法，其中本发明的半成品通过旋转冲压生产。在此情况中，仅有一个轧辊移入板材或卷材区，或在板材或卷材区上移入和移出。
例如，所述旋转方法利用具有可变纹理强度和可变纹理数的轧辊。在此情况中，这些纹理可以被构造成可借助锥形心轴或气动夹钳将这些纹理突出，例如，为了水平面或在轧辊的表面上构建不同数量的纹理。藉此，可利用工具在成型步骤中形成不同的结构。
本发明还优选涉及可利用本发明方法制备的一体式的半成品。
此外，本发明优选涉及一体式的部件，所述部件由本发明的金属制成的平的半成品制成。具体地，可将这些部件构造成适合用作交通工具领域的保护板、隔热件或防护板的部件。
下文将参考附图进一步解释本发明。
图1显示了本发明的由金属制成的锁合连接半成品1的细节，其具有结构化的部分2和非结构化的边缘部分4。本发明的平的一体式半成品，能通过在单步成型方法中产生的边缘部分4的非结构化部分，并通过这些非结构化部分而锁合连接这些半成品。结构化的部分2能优化热流和稳定性。
图2显示了本发明的平的半成品1的实施方式，其具有不同的结构化部分(2.1，2.2)和非结构化部分3和4。非结构化部分3具有凹口5。借助非结构化部分3中的凹口5，本发明的半成品可以与例如另一部件进行非锁合连接。结构化部分2分成两个不同的部分2.1和2.2。在此情况中，存在的结构化部分的区别在于冲压结构的高度不同。非结构化部分3被构造成凹陷区，以便通过相应的连接手段（例如通过螺纹连接），经凹口5与另一部件连接。边缘部分4类似地被构造成非结构化部分，以便与另一部件进行连接。借助非结构化部分，可通过例如铆接、钉牢、螺纹连接等进行机械连接，，但也可通过焊接或粘接进行机械连接。
图3显示了本发明的平的部件1的细节，其中显示的这些结构化部分2.1、2.2、2.3具有不同高度和不同方向。换言之，在一方面，这些部分显示结构化部分2.1、2.2和2.3中不同高度的冲压结构。此外，部分2.1中的冲压结构与部分2.2和2.3中的冲压结构的不同之处在于：部分2.1中的冲压结构的中心轴是倾斜的，而部分2.2和2.3中的冲压结构的中心轴是垂直的。具有不同结构化部分的实施方式，能优化热流。此外，不同结构能形成不同的强度。借助本发明方法，可在一个成型步骤中产生本发明的平的半成品。藉此，能避免其它加工步骤，特别是不得不再次对结构化部分进行压平处理，进而对材料施加进一步应力的那些步骤。藉此，连接和紧固区域的材料特性得到了持久改善。
附图标记列表
1：平的半成品
2、2.1、2.2、2.3：结构化的部分
3：非结构化的部分
4：边缘部分
5：凹口
Claims (13)
1.一种由金属制成的平的半成品(1)构造成的交通工具领域中的保护板、隔热件或隔离板，其中，所述半成品具有至少一个结构化的部分(2)和至少一个非结构化的部分(3)，其中所述半成品具有非结构化的边缘部分(4)并且所述半成品显示出高强度以及隔热和消音特性，其特征在于，至少一个非结构化部分(3)或非结构化的边缘部分(4)构造成用于进行锁合连接或非锁合连接的连接区，并且至少一个非结构化部分或非结构化的边缘部分具有凹口。
2.如权利要求1所述的交通工具领域中的保护板、隔热件或隔离板，其特征在于，所述非锁合连接是材料粘合连接。
3.如权利要求1所述的交通工具领域中的保护板、隔热件或隔离板，其特征在于，结构化的部分(2)是差别冲压的部分。
4.如权利要求1所述的交通工具领域中的保护板、隔热件或隔离板，其特征在于，所述半成品单纯由锌、黄铜、铜、铝、和钢制成、或者由这些材料的组合制成。
5.如权利要求4所述的交通工具领域中的保护板、隔热件或隔离板，其特征在于，所述钢是优质钢。
6.如权利要求1-5中任一项所述的交通工具领域中的保护板、隔热件或隔离板，其特征在于，所述半成品被制成平板形式。
7.如权利要求1-5中任一项所述的交通工具领域中的保护板、隔热件或隔离板，其特征在于，所述半成品被制成轧制产品。
8.如以上权利要求1-5中任一项所述的交通工具领域中的保护板、隔热件或隔离板，其特征在于，结构化的部分(2)显示珠状、杯状和/或粗粒状的冲压结构。
9.如权利要求8所述的交通工具领域中的保护板、隔热件或隔离板，其特征在于，结构化的部分(2)在水平和垂直的不同方向上冲压。
10.如以上权利要求1-5中任一项所述的交通工具领域中的保护板、隔热件或隔离板，其特征在于，存在至少两个结构化的部分(2)，这些至少两个结构化的部分具有不同结构(2.1，2.2)。
11.如权利要求10所述的交通工具领域中的保护板、隔热件或隔离板，其特征在于，所述不同结构是不同冲压结构。
12.如以上权利要求1-5中任一项所述的交通工具领域中的保护板、隔热件或隔离板，其特征在于，所有的边缘部分(4)都是非结构化的。
13.如以上权利要求1-5中任一项所述的交通工具领域中的保护板、隔热件或隔离板，其特征在于，所述半成品是一体式的。
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