CN106457942A - 连杆单元和连杆单元的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连杆单元的制造方法,包括以下步骤:提供承载件;对处于第一连接部的区域中的承载件进行再成形以形成镦粗部,其中所述承载件的壁厚度在所述镦粗部的区域中增大;提供具有接合部的节点元件,并且使用摩擦焊接方法将所述接合部与第一连接部连接。本发明还涉及一种连杆单元,其中使用摩擦焊接方法将设计为中空体的承载件与节点元件连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种连杆单元的制造方法以及一种特别是用在商用车辆中的连杆单元。
背景技术
这种类型的连杆单元及其制造方法在现有技术中是已知的。因此,特别是在商用车辆的底盘中,通过可枢转地悬挂在车辆的框架上的纵向连杆来安装轴或轴根装置,同时弹簧元件和扭转阻尼元件作用在纵向连杆上并确保商用车辆的配置在底盘上的车轮的受控的可移动性。这里,现有技术中已知的纵向连杆通常构造成铸造件,或多或少的连杆的附加部件或者与连杆连接的部件与纵向连杆构造为一件。在所述连杆构造成铸造件的情况下,已经发现重量高、特别是在相对复杂的连杆几何形状的情况下制造复杂性较高以及焊接性差这些缺点。此外,已知的纵向连杆为箱式设计,其由各个金属板构成并焊接在一起。然而,所述连杆需要极高的安装复杂性,并且它们的强度有时会由于多个焊缝而变弱。因此,已知的连杆单元具有特别是重量和制造复杂性方面的显著缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种连杆单元的制造方法,该方法可以尽可能简单地实现,并且同时可以减轻通过所述方法制造的连杆单元的重量。此外,本发明的目的是提供一种连杆单元,其可以特别容易地制造,并且此外在具有低重量的同时还具有足够的强度和使用寿命。
上述目的由权利要求1所述的连杆单元的制造方法和权利要求7所述的连杆单元来实现。从属权利要求限定了本发明的进一步优点和特征。
根据本发明,连杆单元的制造方法包括以下步骤:提供具有第一连接部的承载件;对处于第一连接部的区域中的承载件进行再成形以形成镦粗部,所述承载件的壁厚度在所述镦粗部的区域中增大;提供具有接合部的节点元件,并且通过旋转摩擦焊接方法将所述接合部与第一连接部连接。在其提供方面,承载件是具有尽可能简单设计的部件,并且优选以中空体的方式构造。承载件优选为圆筒形结构的管子。在其一端或在其一端侧,承载件具有特别适于将节点元件固定在承载件上的第一连接部。为了能够通过旋转摩擦焊接方法将承载件和节点元件彼此固定,提供了作为中间步骤进行的再成形操作,其中对处于第一连接部的区域中的承载件进行镦粗。方便地,在将接合部连接到第一连接部之前进行再成形。在所述再成形或镦粗的过程中,承载件的壁厚度增大为使得在承载件上形成镦粗部。承载件在连接部的区域中和/或镦粗部的区域中的壁厚度的增大有利于并改善了承载件和节点元件之间通过利用旋转摩擦焊接方法的连接。特别地,在将要彼此焊接的两个部件之间提供某一最小接触区域对于旋转摩擦焊接方法来说是有利的。以这种方式,在焊接过程中,两个部件上较大面积的熔融确保了两个部件(即,承载件和节点元件)之间的连接区域,所述连接区域尽可能地均匀并且在结构中仅具有少量瑕疵。特别地,优选的是,节点元件的接合部的壁厚度与具有沿节点元件的方向配置的连接部的镦粗部的壁厚度相类似。以这种方式,在连杆单元的接合状态下,可以减少或优选完全防止在承载件和节点元件之间的接合部中的相对于扭转和弯曲的截面模量的突然变化。例如,如果具有不同壁厚度的部件彼此直接焊接,则发生相对于弯曲的这种类型的截面模量的跳跃,并且因此在接合部中出现缺口效应。特别是在循环加载的连杆单元的情况下,必须将所述缺口效应减小到最小,从而能够实现连杆单元的尽可能长的使用寿命。在所提出方法的情况下,有利的是,除了镦粗部之外,承载件保持其原始壁厚度并且因此具有轻量结构。在镦粗过程中实现的镦粗区域中和与镦粗区域相邻的区域中的结构的固化确保了承载件和装配有所述承载件的连杆单元的足够的整体强度。
所述承载件在其第一状态优选具有大致中空圆筒形的形状,并且通过再成形变为其中所述承载件具有弯曲构造的第二状态。方便地,相对于圆筒轴线横向行进的弯曲部特别用于优化在连杆单元的区域中可得到的安装空间的利用。因此,通过所提供的承载件的弯曲部,对于选定的车辆模型来说可以改善连杆单元的可用性,所述弯曲部提供了用于制动缸或提升桥等外围系统的空间。特别地,在其第一状态构造成简单管子的承载件可以进一步廉价且简单地制造和处理。为了将承载件从其沿着圆筒轴线直线行进的大致中空圆筒形形状的第一状态变为具有横向于第一状态的圆筒轴线的弯曲部的第二状态,优选使用简单的冷成型方法。作为选择,也可以使用液压成型方法。例如,其中将芯棒任选地引入承载件中并且将简单的卡爪元件从外部连接到承载件的简单管子的弯曲方法的优点是,与液压成型方法的情况相比,进行再成形方法所必需的技术基本上更不复杂并且更不易发生故障。相对而言,通过液压成型方法可以实现更复杂的几何形状。另外,在液压成型的情况下,预期到承载件的表面仅具有轻微损坏。
特别优选地,在将所述承载件焊接到所述节点元件上之后,使所述承载件变为第二状态。换句话说,仅在将节点元件旋转摩擦焊接到承载件的第一连接部上的方法步骤之后,才进行将承载件从直线圆筒形形状再成形为中空体形式的弯曲形状的方法步骤。例如,这里的优点是通过旋转摩擦焊接方法可以将简单的圆筒形设计的承载件更容易地固定在节点元件上。因此,特别地,与其中发生相对于旋转轴线的不平衡的非圆筒形结构的承载件的情况相比,中空圆筒形的直承载件的旋转具有更低的复杂性。此外,承载件因而可以优选具有相对于在旋转摩擦焊接过程中绕着其旋转的旋转轴线的均匀的重量分布,同时节点元件和承载件之间的接触区域相对于旋转轴线垂直取向。
作为选择,优选在将所述承载件焊接到所述节点元件上之前,使所述承载件变为第二状态。这可以是优选的,特别是当希望将用于弯曲承载件的弯曲技术保持为特别简单时,在第一状态构造为简单管子的承载件以简单的方式变形为弯曲的管子。特别地,旋转摩擦焊接也可以是振动摩擦焊接或线性摩擦焊接,在任一种情况下承载件和节点元件都设定为纵向于或平行于穿过接合面延伸的平面彼此相对振动且彼此压靠,由于承载件和节点元件彼此摩擦而在焊接区的区域中发生局部熔融。对于所述振动摩擦焊接方法来说,待焊接的部件上的不平衡并不重要。因此,在将承载件焊接到节点元件上之前,可以有利地进行使承载件从第一状态变为第二状态的较简单的弯曲操作。
特别地,优选通过冷成型使所述承载件变为第二状态。冷成型方法的特征在于其特别简单,因为不需要对承载件进行加热和后续冷却处理,并且因此工程师或工人也可以在无需进一步保护或特殊处理手段的情况下将承载件简单地插入再成形工具中,并将承载件从那里再次移除。以这种方式可以节省成本和时间。
此外,承载件在其提供期间优选为具有恒定的壁厚度的圆筒形管子。特别地,为了降低在连杆单元的制造过程中的材料成本和/或半成品成本,有利的是可以使用诸如圆筒形管子等具有特别简单的设计的部件。此外,这里优选的是,承载件在其第一状态和在通过镦粗来再成形之前具有恒定的壁厚度。在本文中,特别地,测量垂直于承载件的圆筒轴线的壁厚度。在本发明的上下文中,通过基本上恒定的壁厚度提供的由制造所导致或位于这类部件的适用公差限度内的相对较小的不均匀性在本发明的上下文中被定义为恒定的。
特别优选地,所述承载件在其与第一连接部相对的端部具有第二连接部,轴承承窝可以固定或被固定在第二连接部上。轴承承窝优选为用于将承载件可枢转地安装在底盘的框架上的轴承衬套。第二连接部优选具有通过热焊接方法有利地可以固定或优选被固定在轴承承窝的外壁上的对应接触面。根据预期,作用在第二连接部上的扭矩和扭转力基本上低于作用在节点元件和承载件之间的第一连接部上的力。因此,优选将处于第二连接部的区域中的承载件的壁构造为尽可能地薄,以便特别地可以优选节省材料成本和重量。
此外,保持件可以优选固定在承载件上或被固定在承载件上,特别是通过摩擦焊接。保持件优选为用于减震器的悬挂点。特别地,通过旋转摩擦焊接操作优选将保持件固定在优选处于镦粗部的区域中的承载件的外表面上。
有利地,在构造所述镦粗部的过程中所述承载件的外轮廓基本保持恒定。换句话说,承载件的外表面在承载件的再成形或优选镦粗的过程中不受影响,并且仅在内壁上产生增厚的材料部。结果,特别是在循环加载的情况下,在镦粗部的区域中产生表面裂纹的风险被最小化。
此外,根据本发明,优选的是,提供了一种具有承载件和节点元件的连杆单元,所述承载件构造成中空体的形式并且具有管状部和与所述管状部相邻的镦粗部,所述镦粗部的壁厚度大于所述管状部的壁厚度,通过在所述镦粗部的背离所述管状部的那侧上采用旋转摩擦焊接方法,能够将所述节点元件固定在所述承载件上,或者所述节点元件被固定在所述承载件上。有利地,连杆单元设置在第二状态,其中承载件具有弯曲的弧形纵向限度延伸并且另外还构造为中空体形式的管子。除了形成安装空间之外,承载件(特别是管状部)的弯曲构造还允许在固定在承载件上的节点元件、固定在连杆单元上的轴管和固定在承载件的相对端的轴承承窝之间的有利的力传递。此外,这里极大的优点是,经由旋转摩擦焊接方法将节点元件固定在承载件上,特别是固定在承载件的第一连接部上。摩擦焊接的特征在于,由于与热方法相比,焊接温度相对较低,所以摩擦焊接仅产生轻微的结构损坏和局部热应力,并且因此与使用热焊接方法后的情况相比,接合区的区域中的材料适于承受更高的拉伸力和剪切力。另外,通过摩擦焊接可以将不能通过热焊接方法彼此焊接的焊接材料组合(例如,铝和钢)彼此焊接。为了改善节点元件与承载件的连接,承载件具有壁厚度比承载件的管状部的壁厚度更厚的镦粗部。这里,特别地,镦粗部配置在承载件的端部,通过摩擦焊接可以将节点元件固定在承载件上并且优选被固定在承载件上。镦粗部的更厚的壁厚度允许在承载件和节点元件之间产生更宽的熔融区域,并且因此可以在更大的、更均匀的区域上将相应的弯矩从节点元件传递到承载件。这里,通过再成形方法来有利地形成承载件的镦粗部,以这种方式可以传递特别高的强度值,并且由于在管状部和镦粗部之间的过渡区的再成形过程中构成的结构性质而可以传递特别高的弯矩和力。再成形也是优选的,因为在再成形过程中形成了结构强度的局部增加,特别地,这种局部增加向镦粗部的再成形区提供了更高的拉伸强度。
优选地,所述镦粗部的平均壁厚度与所述管状部的平均壁厚度之比为1.1~5,优选为1.2~4,特别优选为1.2~3.5。这里,在本发明的上下文中发现1.1~5的比例范围特别是对于用于连杆单元的广泛的制造材料而言显示出是有利的。因此,特别地,当特别薄的管状部足以传递相应的弯矩和力时,这里可以优选因子为5,然而,与此同时,特别地,由于预期在镦粗部的区域中会发生非常高的弯矩,所以镦粗部不得不具有特别厚的壁厚度,以便提供用于旋转摩擦焊接方法的尽可能大的焊接区。在比例为1.1的情况下,可以优选使用具有特别令人满意的焊接能力并且具有在焊接材料之间形成特别坚固的结构连接的趋势的材料,同时承载件在管状部的区域中具有相对较厚的壁厚度,特别是以便也可以将与弯矩无关的相应纵向力传递到连杆单元。这里,1.2~4的优选范围显示出对用于高负载商用车辆中是有利的,4的上限特别是对于相对较长的承载件是有利的,并且1.2的低比例也适用于从其制造商用车辆的纵向连杆的通常使用的可焊接的铸造材料。这里,特别优选的1.2~3.5的比例范围显示出对于至少部分地由球墨铸铁制造的连杆单元是特别有利的。只要镦粗部的壁厚度与管状部的壁厚度之比保持在1.2~3.5内,就可以实现连杆单元(特别是连杆单元的承载件)的特别重量优化的设计。
有利地在所述管状部和所述镦粗部之间配置有过渡部,并且所述过渡部的壁厚度朝向所述镦粗部单调增大。特别地,过渡部用于防止在承载件和节点元件之间的接合区的区域中的缺口效应。这里,换句话说,过渡部防止壁厚度从管状部朝向镦粗部或从镦粗部朝向管状部的突然减小或突然下降。特别优选地,在承载件的再成形过程中或优选镦粗过程中构造过渡部,特别地,在管状部和镦粗部之间的过渡部中构造纤维状结构轮廓。这里特别优选的是,过渡部的壁厚度单调增大,特别是过渡部不具有一致的壁厚度,而是仅可以将平均厚度确定为在优选的情况下作为镦粗部的壁厚度和管状部的壁厚度的平均值的壁厚度。这里,可以将过渡部的壁厚度的单调上升优选限定为在区域中线性或直线上升。过渡部的至少在区域中线性上升的壁厚度允许对连杆单元的简单的质量控制和对连杆单元的实际尺寸进行检查,其中在达到特别令人满意的程度之前可以计算可以由连杆单元传递的力。作为选择,过渡部的壁厚度还可以优选具有更复杂的双曲线或抛物线上升,在增大轮廓的情况下可以传递更大的力,并且尽管对此的质量控制会稍微更困难,但是例如通过更复杂的基于激光的测量方法仍然可以来进行质量控制。
特别优选地,所述过渡部的过渡延伸与所述镦粗部的壁厚度和所述管状部的壁厚度之间的差值之比为0.8~7,优选为2~6,特别优选为大约4~5.5。这里,将过渡部的过渡延伸优选定义为过渡部横向于镦粗部和节点元件之间的接触区域的延伸。换句话说,过渡延伸相对于镦粗部和/或管状部的壁厚度的测量方向垂直行进。换句话说,过渡延伸与镦粗部的壁厚度和管状部的壁厚度之间的差值之比表示管状部和镦粗部之间的壁厚度的上升梯度。这里,0.8~7的优选范围已经被证明是具有以下特征的范围,其中在其下限处恰好可以防止有破坏性的缺口效应,并且在其上限7处恰好可以将过渡部的安装空间需求降低到有利的最小。特别优选2~6的比例范围,因为在该比例范围内可以实现由于整体可能的较薄壁厚度而产生的重量优化以及同时还有过渡部的区域中的材料的较低缺口效应或不易引起缺口效应的倾向。这里,特别地,相对于用于制造根据本发明的连杆单元的再成形方法来说,已经证明过渡延伸与镦粗部的壁厚度和管状部的壁厚度之间的差值之比特别优选为大约4~5.5的范围是有利的,因为已经证明了这种比例范围是由于特别有利的结构轮廓以及同时还有产生裂纹和结构损坏的趋势较低的材料的令人满意的可再成形性所产生的结果。
特别地,所述过渡部优选具有与所述管状部或所述镦粗部切向合并的弯曲部。这里,特别地,切向合并被认为是指圆形表面(也就是说,镦粗部的内表面或外表面)与管状部或镦粗部的相应邻接的内表面或外表面切向合并。切向过渡到管状部和镦粗部的各自邻接的表面的弯曲部实现了在过渡部和管状部之间和/或在过渡部和镦粗部之间的过渡区域中的缺口效应的最优的最小化。
特别优选地,过渡部具有两个弯曲部,其中一个弯曲部与管状部切向合并,并且另一个弯曲部与镦粗部切向合并。尽管两个切向弯曲部具有更高的生产复杂性,但是可以证明接受所述生产复杂性是有利的,以便更好地避免缺口效应,并且以这种方式可以在循环加载的情况下获得连杆单元的预期的使用寿命。特别地,这里可以优选的是,配置在过渡部上的两个弯曲部也彼此切向合并,结果使得第一弯曲部相对于管状部切向行进,并且在其相对端相对于第二弯曲部切向地行进,并且从与第一弯曲部的切向过渡开始的第二弯曲部与镦粗部切向合并。毫无疑问,过渡部的这种构造与在管状部或镦粗部上的过渡部的区域中的简单的单个弯曲部的构造的情况相比,对承载件再成形过程中的制造精度产生了基本上更高的需求。然而,所述增加的制造复杂性可以是合理的,特别是考虑到关于力传递以及同时还有用于重量最小化的低的壁厚度方面的连杆单元的特别高的要求。
有利地,所述镦粗部的外轮廓与所述管状部的外轮廓基本相同。此外,这里,优选地,镦粗部的外轮廓相对于管状部的外轮廓基本上同轴地取向。特别地,在其中管状部的外轮廓和镦粗部的外轮廓都为圆筒形构造的优选情况下,在所述优选实施方案中它们具有相同的外径。所述优选实施方案的优点在于,以这种方式可以特别简单地对由承载件和节点元件构成的连杆单元的外表面进行精加工或抛光以及磨削,从而为腐蚀性介质提供较少的侵蚀点。
作为选择,所述镦粗部的内轮廓优选与所述管状部的内轮廓基本相同。换句话说,管状部和镦粗部的外轮廓的相同构造的选择是指在镦粗部的区域中的壁厚度增大朝向外部延伸。通过所述优选实施方案,可以局部地增大相对于弯曲的几何惯性矩,原因是对几何惯性矩的计算起决定性作用的镦粗部的平均直径大于管状部的平均直径。特别地,相对较薄的管子可以以这种方式适应于节点元件的沿着平面的较大程度的接触区域,在该平面中承载件与节点元件接合。
在另一个优选的实施方案中,所述节点元件在其与所述连接部连接的区域中具有壁厚度,该壁厚度与所述镦粗部的壁厚度之比为0.75~1.5。特别地,对于其中为了增大根据本发明的承载件的使用的可变性而将所述承载件固定在设计为不同大小或厚度的节点元件上的情况而言,有利的是,节点元件和承载件的相应的镦粗部之间的壁厚度之比不超过或不低于0.75~1.5的比例。在本发明的上下文中已经示出,预期的缺口效应仅可以在所述比例范围内保持在限度内,并且因此增加了在节点元件和承载件或镦粗部之间的连接区域的使用寿命。然而,可以证明有利的是,接受节点元件在其与连接部连接的区域中的壁厚度和承载件的镦粗部的壁厚度之间的一定差值,并且从本发明的一开始就提供了允许不同节点元件和不同承载件的组合的高可变性和能力,从而大大降低用于不同商用车辆的不同大小的连杆单元的整体制造和生产成本。
优选地,所述镦粗部的镦粗延伸与所述过渡部的过渡延伸之比为0.3~2.3,优选为0.5~1.8,特别优选为大约0.7~1.6。遵循0.3~2.3的优选范围确保了镦粗部构造为提供用于使在镦粗部的区域中的承载件熔融的充足材料,其中在使用旋转摩擦焊接方法的过程中将所述材料部分地去除,同时通过使过渡区域的长度与镦粗延伸成比例地适配来避免重量的增加。通过使过渡延伸保持为不小于镦粗延伸的0.3倍,在完全去除镦粗部的情况下额外有利地呈现出了充分的安全系数,从而可以使过渡部的侧边具有用于固定节点元件的更厚的壁厚度。已经确定,通过0.5~1.8的优选比例范围可以实现防止完全消耗掉镦粗部的高安全性并且同时重量仅稍微增加。通过选择0.7~1.6的优选范围,连杆单元可以以特别令人满意的方式适应于重型商用车辆中普遍存在的需求,原因是承载件和节点元件之间的特别令人满意的连接强度比例以及同时还有特别是由于过渡部仅具有较短长度而使得连杆单元仅具有较轻的重量。
附图说明
从以下参照附图的说明可以得到本发明的进一步优点和特征。毫无疑问,仅在各自实施方案中示出的各个特征也可以用在示出的其他实施方案中,条件是这种可能未被明确排除或者由于技术条件而被禁止。在附图中:
图1a、图1b和图1c示出了根据本发明的用于制造连杆单元的基本制造步骤,
图2示出了根据本发明的承载件的一个优选实施方案的截面图,
图3示出了图2所示的优选实施方案的过渡部的详细视图,和
图4示出了根据本发明的连杆单元的另一个优选实施方案的图。
具体实施方式
图1a示出了连杆单元的制造方法的第一步骤,承载件2优选构造成简单管子并且具有基本上恒定的壁厚度w。特别地,优选的是,在该方法开始之前,承载件2是相对于图中所示的圆筒轴线以旋转对称的方式延伸的直圆筒管。图1b示出了在实施再成形方法之后的承载件2的一个优选实施方案,在图中承载件2的右侧形成有镦粗部24,镦粗部24的壁厚度w24比承载件2的其余区域的壁厚度更厚。这里,承载件2的未变形或未镦粗区域优选限定为管状部26,该管状部的壁厚度w26优选等于图1a中所示的未处理的承载件2的壁厚度w。图1c示出了在通过旋转摩擦焊接方法将节点元件4与承载件2以一体接合且不可松开的方式连接之后的根据本发明的连杆单元的优选实施方案。这里,特别地,在承载件2的连接部22和节点元件的接合部42的区域中实现了熔融,因此通过熔融经由各自制造材料的金属间或原子间连接将节点元件的相应材料或相应壁牢固地固定在承载件2上。此外,图1c示出了承载件2的优选第二状态,承载件2具有弯曲构造,也就是说,特别地,优选不再具有直圆筒形。特别地,承载件的弯曲构造用于优化安装空间以及弯矩在固定在承载件2的左侧的轴承承窝3之间的传递和在节点元件4的区域中发生并在优选绕着相对于观察平面垂直延伸的轴线行进的弯矩的传递。此外,图1c示出了保持件5,其固定在承载件2上或特别地固定在镦粗部24的区域中,并且同样优选通过摩擦焊接将保持件固定在承载件2上。
图2示出了承载件2的一个优选实施方案的截面图。这里,特别地,标出了管状部26、过渡部28和镦粗部24的各自的壁厚度w。这里,管状部26的壁厚度w26小于镦粗部24的壁厚度w24。这里,过渡部28优选设置在管状部26和镦粗部24之间,有利地,过渡部28的壁厚度w28朝向镦粗部24单调增大。特别地,在管状部26和过渡部28之间的过渡区域中以及在过渡部28和镦粗部24之间的过渡区域中优选设置有弯曲部29。这里,在管状部26和过渡部28之间的区域中的弯曲部29具有R26的曲率半径,并且在过渡部28和镦粗部24之间的区域中的弯曲部29具有R24的曲率半径。特别地,这里优选的是曲率半径R26和R24基本上相同。这里,基本上相同优选是指在本发明的上下文中应该能够接纳由于制造公差而引起的小偏差。
图3示出了在图2中示出的根据本发明的连杆单元的优选实施方案的过渡部28的详细截面图。这里,特别地,标出了过渡延伸a。因此,过渡延伸a优选也包括弯曲部29,弯曲部29在每一种情况下都优选与相邻的区域合并,在目前的情况下,该相邻的区域为左侧管状部26的相邻内表面和右侧镦粗部24的相邻内表面。此外,(w24–w26)示出了镦粗部24的壁厚度w24和管状部26的壁厚度w26之间的差值。优选的是,过渡延伸a与壁厚度差值(w24–w26)之比为0.8~7。在目前的情况下所示的优选实施方案中,该比值为4~5.5。
图4示出了根据本发明的承载件2的另一个优选实施方案的截面图,清楚的是,镦粗部24的优选的镦粗延伸s与以邻接的方式设置的过渡部28的过渡延伸a之比优选为0.7~1.6。以这种方式有利地确保了镦粗部24构造为提供用于使在镦粗部24的区域中的承载件2熔融的充足材料,其中在使用旋转摩擦焊接方法的过程中将所述材料部分地去除。同时,镦粗部24的镦粗延伸不应超过过渡部的过渡延伸的1.6倍,从而避免由于镦粗部24的具有较厚的壁厚度w24的区域太大或过大而不必要地增大承载件2的重量。此外,图4中所示的承载件的优选实施方案作为图1至图3所示的实施方案的可替代的实施方案,其承载件2具有从管状部26经由过渡部28直到镦粗部24的恒定的内部几何形状。
附图标记列表
2 承载件
3 轴承承窝
4 节点元件
5 保持件
22 连接部
24 镦粗部
26 管状部
28 过渡部
29 弯曲部
42 接合部
a 过渡延伸
s 镦粗延伸
R24 曲率半径
R26 曲率半径
w 壁厚度(总的)
w24 镦粗部的壁厚度
w26 管状部的壁厚度
w28 过渡部的壁厚度
Claims (15)
1.一种连杆单元的制造方法,包括以下步骤:
a)提供具有第一连接部(22)的承载件(2),
b)对处于第一连接部(22)的区域中的承载件(2)进行再成形以形成镦粗部(24),
所述承载件(2)的壁厚度(w)在所述镦粗部(24)的区域中增大,
c)提供具有接合部(42)的节点元件(4),并且通过旋转摩擦焊接方法将所述接合部(42)与第一连接部(22)连接。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述承载件(2)在第一状态具有大致中空圆筒形的形状,并且通过再成形变为其中所述承载件(2)具有弯曲构造的第二状态。
3.如权利要求2所述的方法,其中在将所述承载件(2)焊接到所述节点元件(4)上之后,使所述承载件(2)变为第二状态,或者在将所述承载件(2)焊接到所述节点元件(4)上之前,使所述承载件(2)变为第二状态。
4.如权利要求2或3所述的方法,其中通过冷成型使所述承载件(2)变为第二状态。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述承载件(2)在其与第一连接部(22)相对的端部具有第二连接部(23),轴承承窝(3)固定在第二连接部(23)上。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中在构造所述镦粗部(24)的过程中所述承载件(2)的外轮廓基本保持恒定。
7.一种具有承载件(2)和节点元件(4)的连杆单元,
所述承载件(2)构造成中空体的形式并且具有管状部(26)和与所述管状部(26)相邻的镦粗部(24),
所述镦粗部(24)的壁厚度(w)大于所述管状部(26)的壁厚度,
通过在所述镦粗部(24)的背离所述管状部(26)的那侧上采用旋转摩擦焊接方法,能够将所述节点元件(4)固定在所述承载件(2)上。
8.如权利要求7所述的连杆单元,其中所述镦粗部(24)的平均壁厚度(w24)与所述管状部(26)的平均壁厚度(w26)之比为1.1~5,优选为1.2~4,特别优选为1.2~3.5。
9.如权利要求7和8中任一项所述的连杆单元,其中在所述管状部(26)和所述镦粗部(24)之间配置有过渡部(28),并且所述过渡部(28)的壁厚度(w28)朝向所述镦粗部(24)单调增大。
10.如权利要求9所述的连杆单元,其中所述过渡部(28)的过渡延伸(a)与所述镦粗部的壁厚度(w24)和所述管状部(26)的壁厚度(w26)之间的差值之比为0.8~7,优选为2~6,特别优选为大约4~5.5。
11.如权利要求7~10中任一项所述的连杆单元,其中所述过渡部(28)具有与所述管状部(26)或所述镦粗部(24)切向合并的弯曲部(29)。
12.如权利要求7~11中任一项所述的连杆单元,其中所述镦粗部(24)的外轮廓与所述管状部(26)的外轮廓基本相同。
13.如权利要求7~11中任一项所述的连杆单元,其中所述镦粗部(24)的内轮廓与所述管状部(26)的内轮廓基本相同。
14.如权利要求7~13中任一项所述的连杆单元,其中所述节点元件(4)在其与所述连接部(22)连接的区域中具有壁厚度(w4),该壁厚度(w4)与所述镦粗部(24)的壁厚度(w24)之比为0.75~1.5。
15.如权利要求7~14中任一项所述的连杆单元,其中所述镦粗部(24)的镦粗延伸(s)与所述过渡部(28)的过渡延伸(a)之比为0.3~2.3,优选为0.5~1.8,特别优选为大约0.7~1.6。
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