CN108971451A - 复合部件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合部件，其能够被固定到另一个部件上。该复合部件包括：由第一材料形成的第一构件以及由不同于第一材料的第二材料形成的第二构件，该第二构件的一部分被第一构件所覆盖。第二构件包括从第一构件突出成凸形的突出部。该突出部包括固定部，该固定部至少设置在突出部的一部分中并且另一个部件将被固定到该固定部上。

Description

复合部件

技术领域

本发明涉及一种复合部件，其包括由第一材料和第二材料形成的第一构件和第二构件。

背景技术

传统上，作为车辆(例如汽车)用结构件，存在固定到作为另一个部件的另一个结构件等上的结构件。例如，转向吊架梁(转向构件)突出地设置有通过使用地板通道等和螺栓等固定的固定部(参见JP H8-67272A(第3至4页，图5))。

在这样的结构件中，在铸造之后，需要在固定部中进行二次加工，例如，钻孔或开孔，并且生产率并不令人满意。另外，近年来，为了减轻重量，有时将一部分用另一种材料替代的复合部件用作结构件，但是在像JP H8-67272A中那样(第3至4页，图5)包括用螺栓等固定到另一个结构件上的固定部的构造中，在形成复合部件时，铸造用的模具结构件在固定部的位置变得复杂化并且更大。

因此，已知一种构造，其中例如独立形成的钢部件的一部分为镁合金所覆盖，并且钢部件的未被镁合金覆盖的部分作为固定部被制成可通过焊接固定到另一个部件上(参见日本未经审查的专利申请公开(PCT申请的译文)第2013-500165号(第4至8页，图1至6))。

发明内容

然而，就上述复合部件而言，在插入成形期间不容易定位钢部件并且需要将钢部件保持结构件成形为模具。

鉴于上述情况，做出了本发明，并且本发明的目的是提供一种能够在应对减轻重量的同时容易插入成形其他构件并且能够容易地固定其他部件的复合部件。

根据本发明的一个方面的复合部件是能够被固定到另一个部件上的复合部件。该复合部件包括：由第一材料形成的第一构件以及由不同于第一材料的第二材料形成的第二构件，该第二构件的一部分被第一构件所覆盖。第二构件包括从第一构件突出成凸形的突出部。突出部包括固定部，该固定部至少设置在突出部的一部分中并且另一个部件能够被固定到该固定部上。

第二构件可以在突出部的背面侧上包括凹部。

复合部件可以是车辆用复合部件。

在根据本发明的一个方面的复合部件中，使构成用于覆盖由第二材料制成的第二构件的一部分的第一构件的第一材料为较轻的材料，这使得复合部件的重量被减轻。然后，为一部分被第一构件所覆盖的第二构件设置从第一构件突出成凸形的突出部允许第二构件在成形期间被成形模具夹住并定位，并且允许第二构件容易被插入成形，而不使成形模具的形状复杂化。此外，由于包括至少设置在从第一构件露出的突出部一部分中的固定部，该固定部用于固定另一个部件，因此突出部可以容易且高度自由地将另一个部件固定到第二构件上。

就在第二构件的突出部的背面侧上设置凹部而言，第二构件可以在成形期间更容易地被成形模具夹住并定位，并且第二构件能够更容易被插入成形。

附图说明

图1是示出了根据本发明的第一实施方式的复合部件的立体图；

图2是示出了该复合部件的剖面图；

图3是示出了将复合部件固定到另一部件上的状态的立体图；

图4是示出了用于铸造复合部件的模具的剖面图；

图5是示出了用于制造复合部件的工艺的剖面图；

图6是示出了用于制造复合部件的工艺的图5的工序之后的工序的剖面图；

图7是示出了用于制造复合部件的工艺的图6的工序之后的工序的剖面图；

图8是示出了用于制造复合部件的工艺的图7的工序之后的工序的剖面图；

图9是示出了用于制造复合部件的工艺的图8的工序之后的工序的剖面图；

图10是示出了根据本发明的第二实施方式的复合部件的剖面图；

图11是示出了根据本发明的第三实施方式的复合部件的剖面图；

图12是示出了根据本发明的第四实施方式的复合部件的剖面图；

图13是示出了根据本发明的第五实施方式的复合部件的剖面图；以及

图14是示出了复合部件的第二构件的立体图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，为了说明的目的，给出了许多具体的细节以提供对所公开的实施方式的透彻理解。然而，将清楚的是，一个或多个实施方式可以在没有这样的具体细节的情况下实施。在其他情况下，公知的结构件和装置被示意性示出，以简化附图。

在下文中，通过参照附图提供了对本发明的实施方式的描述。应注意的是，相同或类似的部分和部件在所有附图中都用相同或类似的附图标记表示，并且将省略或简化对这样的部分和部件的描述。另外，应注意的是，附图是示意性的，因此不同于实际的部件。

在下面，将参照附图描述本发明的第一实施方式的构造。

图1至图3的复合部件10是用于车辆的，例如汽车。复合部件10适合用作任何车辆结构件，例如转向吊架梁(转向构件)、悬架臂或支柱塔杆。

另外，复合部件10一体地包括由第一材料11形成的第一构件12和由不同于第一材料11的第二材料13形成的第二构件14。此外，将复合部件10固定到另一个部件15上。然后，例如，使用成形模具通过铸造形成复合部件10。

作为第一材料11，例如在本实施方式中使用比第二材料13更轻的金属材料，例如即镁合金。

第一构件12也可以称为复合部件主体，其用作复合部件10的主要部分。通过铸造第一材料11形成第一构件12。第一构件12的形状可以根据复合部件10的所需形状设置成任何形状。另外，在第一构件12中，在与第二构件14的背面侧对应的位置形成孔部18。

作为第二材料13，使用可焊接的金属材料，例如钢(铁)。

第二构件14是与第一构件12分开形成的插入构件。例如，第二构件14可以通过压力成形等来形成。第二构件14包括被复合部件10中的第一构件12所覆盖的覆盖部21以及从第一构件12突出的突出部22。另外，第二构件14可以设置有下文将要描述的凹部23。应注意的是，在本实施方式中，第二构件14由板材形成。

覆盖部21是嵌入复合部件10中的第一构件12中的部分。该覆盖部21在本实施方式中是平坦的部分。覆盖部21可以设置有用于在第一构件12的成形(铸造)期间允许熔融金属穿过的锚固孔。

突出部22是从复合部件10中的第一构件12露出来并且被固定到另一个部件15上的部分。应注意的是，本实施方式中的突出部22是要焊接到另一个部件15上的部分。突出部22是第二构件14中的弯曲部。突出部22的顶端部分用作要固定到另一个部件15上的固定部。应注意的是，在本实施方式中，该固定部是要焊接到另一个部件15上的焊接部22a。例如，焊接部22a沿着突出部22的顶端部分(即，山脊线)在预定长度上线性地设置。然后，突出部22是在复合部件10的成形期间由成形模具16夹紧的部分。

凹部23是定位在突出部22的背面侧上的部分。在本实施方式中，凹部23定位在突出部22的整个背面侧上。凹部23在突出部22的顶端部分的背面侧上沿突出部22的顶端部分在预定长度上线性地设置。凹部23是在复合部件10的成形期间由成形模具16夹紧的部分。即，在复合部件10的成形期间，突出部22和凹部23由成形模具16从上面和下面夹住。应注意的是，根据本实施方式的复合部件10的第二构件14针对例如包括凹部23的构造进行描述，但是例如在第二构件14包括杆等插入构件时，可能不需要凹部23。即，凹部23不是必不可少的部件。

另一个部件15可以具有任何形状，例如，其为弯曲成L形的细长板构件。只要另一个部件15可以固定到第二构件14上，该另一个部件15可以由任何材料形成，例如，其由可焊接的金属(例如，钢(铁))形成。另外，另一个部件15在一个端部设置有焊接部15a，该焊接部15a要焊接到第二构件14的突出部22的焊接部22a。此外，另一个部件15在另一个端部设置有要连接至另一个结构件等的连接部15b。例如，连接部15b可以设置成平坦的形状。例如，连接部15b可以设置有紧固螺栓等的孔部15c。

接着，图4至图9所示的成形模具16在本实施方式中为铸造用模具。成形模具16包括第一模具主体25和第二模具主体26。然后，成形模具16被构造为在第一模具主体25和第二模具主体26闭合时分隔有作为第一模具主体25和第二模具主体26之间的空间部分的腔27。

第一模具主体25包括用于在成形(铸造)复合部件10期间保持第二构件14的第一保持部31。另外，第一模具主体25设置有凹陷形式的注塑部32，该注塑部32形成腔27并且在成形(铸造)复合部件10期间熔融金属被注入该注塑部32中。例如，在本实施方式中，第一模具主体25用作固定模具。

例如，第一保持部31被设置成从注塑部32突出的柱状。例如，第一保持部31的顶端部分用作在复合部件10的成形(铸造)期间装配到第二构件14的凹部23中的装配部31a。在本实施方式中，装配部31a沿凹部23的形状设置成山形。第一保持部31用作在第一保持部31和第二模具主体26之间夹紧第二构件14的夹紧部。然后，通过成形(铸造)复合部件10，将第一保持部31的位置形成为第一构件12的孔部18。

注塑部32根据第一构件12的形状而凹陷。在复合部件10的成形(铸造)期间，在注塑部32中设置第二构件14的覆盖部21。

在复合部件10的成形期间，第二模具主体26将第二构件14在第二模具主体26和第一模具主体25之间夹紧。第二模具主体26设置有凹陷形式的第二保持部35，其用于恰当地保持第二构件14的突出部22。第二保持部35设置在面向第一模具主体25的第一保持部31的位置。例如，在本实施方式中，第二模具主体26用作活动模具。

接着，在形成复合部件10时，首先，将预先独立形成的第二构件14设置于第一模具主体25的第一保持部31(图5)。此时，将第一保持部31的装配部31a装配到凹部23中使第二构件14由第一模具主体25稳定地保持。在这种状态下，第二构件14的、作为覆盖部21的两侧部延伸到要定位的注塑部32中。

接下来，将第二模具主体26朝向第一模具主体25闭合。此时，装配位于第二保持部35的第二构件14的突出部22造成第二保持部35和第一保持部31从第二构件14的突出部22的突出侧及相对侧夹住突出部22(例如，垂直地)(图6和图7)。因此，第二构件14相对于形成在第一模具主体25和第二模具主体26之间的腔27精确地定位并保持。

在该状态下，用第一材料11的熔融金属填充腔27(图8)。此时，第二构件14的、作为覆盖部21的两侧部都被埋在熔融金属中。然后，沿腔27的形状使熔融金属凝固形成第一构件12，以形成复合部件10(图9)。结果，第一构件12覆盖第二构件14的一部分(覆盖部21)，并且复合部件10形成为使得第二构件14的突出部22(和凹部23)从第一构件12露出来。

在下文中，从成形模具16释放的复合部件10被固定到另一个部件15，该固定为沿第二构件14的从第一构件12突出的突出部22的山脊线的焊接部22a焊接另一个部件15的焊接部15a。

如上所述，根据第一实施方式，例如，使构成用于覆盖由第二材料13制成的第二构件14的一部分(覆盖部21)的第一构件12的第一材料11为较轻的材料(例如，镁等)，这使得复合部件10的重量被减轻。另外，为一部分(覆盖部21)被第一构件12所覆盖的第二构件14设置从第一构件12突出成凸形的突出部22允许第二构件14在成形期间被成形模具16夹住并定位，并且允许第二构件14容易被插入成形，而不使成形模具16的形状复杂化，例如为成形模具16设置滑动机构等。此外，使从第一构件12露出的突出部22的至少一部分作为用于固定(焊接)另一个部件15的焊接部22a允许另一个部件15容易且高度自由地固定到第二构件14上，而在复合部件10的铸造之后无需特殊的二次加工(例如，钻孔和开孔)。

另外，在第二构件14的突出部22的背面侧上设置凹部23允许第二构件14在成形期间更容易地被成形模具16夹住并定位，并且允许第二构件14更容易被插入成形。

此外，当复合部件10用于车辆时，可以在应对减轻车辆重量的同时降低车辆的制造成本。

应注意的是，在上述第一实施方式中，复合部件10的第二构件14的截面形成为山形，但是例如可以如图10所示的第二实施方式中那样形成弓形，并且可以如图11所示的第三实施方式中那样形成梯形。在形成梯形截面的情况下，由于焊接部22a具有扁平形状，因此可以进一步提高另一个部件15的固定(焊接)强度。

另外，如图12所示的第四实施方式中那样，复合部件10的第二构件14可以具有实心形状，并且如图13和图14所示的第五实施方式中那样，第二构件14可以具有仅在其一部分中包括凹部23的形状。

此外，只要第二构件14可以由成形模具16保持，复合部件10的第二构件14可以具有矩形形状等。

然后，除了用作车辆结构件之外，上述每一个实施方式的复合部件10都可以用作任何结构件等。

例如，根据本发明的一个方面的复合部件可以适当地用作车辆结构件。

上面已经描述了本发明的实施方式。然而，本发明可以在不脱离本发明的主旨或基本特征的情况下体现为其他特定形式。因此，本发明的实施方式在各方面都被认为是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附的权利要求书而不是由前述描述来指示，并且因此落入权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化都意图包括在其中。

此外，本发明的实施方式中所描述的效果仅仅是由本发明所实现的最佳效果的列表。因此，本发明的效果不限于本发明的实施方式中所描述的那些效果。

Claims (3)

1.一种复合部件，其能够被固定到另一个部件上，所述复合部件包括：

由第一材料形成的第一构件；以及

由不同于第一材料的第二材料形成的第二构件，该第二构件的一部分被第一构件所覆盖，

其中第二构件包括从第一构件突出成凸形的突出部，并且

其中突出部包括固定部，该固定部至少设置在突出部的一部分中，并且另一个部件能够被固定到该固定部上。

2.根据权利要求1所述的复合部件，其中，第二构件在突出部的背面侧上包括凹部。

3.根据权利要求1或2所述的复合部件，其中，复合部件是车辆用复合部件。