CN1264333A - 多层金属薄板成形保护隔层的结构与制做方法 - Google Patents

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Abstract

一种以冲压/型锻方法制造的三维多层金属薄板保护隔层,具有表面(6),其各层板(21)相互之间互为隔离。该保护隔层板的(2)区域的各层板受到拉伸应力,区域(4)内的层板由于受到折弯、滚压、打褶、卷曲、弯曲、翻折等加工程序而受到挤压并咬合在一起。此多层金属薄板保护隔层是以合用的模具以冲压/模锻的方法对相互之间保持有间隙的一叠金属薄板进行加工制成的。各层金属薄板之间的间隙是由各层金属薄板上制成的突起或层板间的撑支物所提供。冲压成形的多层金属薄板保护隔层可用作隔热、隔音音的保护层,特别是应用于各种车辆上。经冲压成形的多层金属薄板保护隔层可安装于汽车的车体底部,例如汽车载客车厢车底盘底部,用于隔除热气和噪音。用于汽车时的其它用途有:用作防火壁、排气道、发动机垫和废气外排管。该三维保护隔层包括多层金属薄板制成的结构件。制成半成品卷边或滚压边的多层金属预成形件用于该产品的最终冲压成形加工工序。

Description

多层金属薄板成形保护隔层的结构与制做方法
本发明涉及可用作隔热和隔音保护隔层的多层金属薄板成形保护隔层。
多层金属薄板用作隔热、隔音保护层已经有多年历史，参见美国专利1,934,174。金属薄板用作隔热材料，典型的是在高温条件下取其热反射隔热作用。在此应用场合中，每层金属薄板都要做出凸起，以使层与层之间互相分离。多层金属薄板堆叠被保护在一个容器或刚性外壳内，以保护多层金属薄板堆叠的任何部分不会因受挤而变形，否则多层金属薄板堆叠的隔热价值必然受损。
据美国专利第5,011,743号披露，如果多层金属薄板隔热层的某一部分受挤压形成集热、散热面，一方面它可从起到隔热作用的堆叠部分收集热量，另一方面它可用散热。这种多层金属薄板隔热层系用压有凸纹的金属压板层堆叠，并在该堆叠上按需要间断做出所需的集热、散热面来制成的。这样的集、散热层互相粘合在一起或互相钉合在一起，以防相互分离。根据美国专利第5,001,743号透露的情况制成的隔热或热噪隔离材料是要在集、散热区进行压合处理，并根据需要切割成所需的形状。这种多层金属薄板热隔离保护层一般并不具有足够的结构强度，因此在很多场合都不能独立应用。在很多应用场合，这种金属薄板热隔离保护层通常要依附于结构支持件或壳板上以最终形成总承件，再用于隔热或隔音之用。所用的支持件通常是金属壳板、冲压件或金属铸件。这种热隔离保护层典型应用也包括用于汽车隔热。
上述专利所透露的情况在此文中以参考文件形式予以列出。
本发明的目的是提供具有足够结构强度的多层金属薄板隔热隔音层。该多层金属薄板隔热、隔音应能单独用作隔热材料或隔音材料，而不必与支持件进行预配装以加强其结构强度。
本发明涉及的多层金属薄板结构由至少3个金属层构成，其中至少有2层金属薄板的厚度为0.006英寸(0.015mm)或更薄。本发明的结构最好至少包含3层金属薄板，包含5～7层金属薄板更好。按最好的预想，在很多用作隔热、隔音材料的场合，用作内层的多层金属薄板的优选厚度为0.005英寸(0.12mm)或薄于0.002英寸(0.05mm)。除金属薄板之外，也可用其它保护性金属板材用作该隔热、隔音结构材料的一面或双面外层材料。这种用作外层材料的金属板材的厚度为0.006英寸(0.15mm)～约0.050英寸(1.27mm)。外层保护性金属板材的选用应考虑这种材料能够与本发明的整体性多层金属薄板隔热、隔音结构材料一起进行成形加工处理。因此，这种保护性外部金属薄板的厚度最好介于大约0.008英寸(0.20mm)和大约0.030英寸(0.76mm)之间。在本发明的多层金属薄板结构中，如有必要，可以在金属薄板层中加入一层或多层这种金属板材以进一步提高最终制成的整体性金属薄板多层金属薄板隔热隔音结构材料的结构强度。在某些隔热、噪应用场合，该多层金属薄板结构可以完全以厚度为0.006英寸或更薄的金属薄板制成而不加入任何较厚的金属板层。在按照本发明经过锻造加工成型处理之后，多层金属薄板具有令人惊奇的结构强度和刚度。
本发明的多层金属薄板隔热隔音结构是由成形工艺进行成形加工的，其中包括至少3层金属板材的预成形件，其中至少2层是厚度为0.006英寸(0.15mm)或更薄的金属薄板层，层与层之间隔有空隙，在成形模具上形成多层预成形件。该预成形件的第一部分被保持在间隔留空的位置，以使各层间留有所需的空间，该预成形件的第二部分被置于拉伸应力之下，以使其形成隆起或棱角，形成需要的三维形状。该预成形件的第三部分受挤压，制成与第一部分的平面呈一定角度的立壁部分以及使几层金属薄板得以在第三部分上咬合的边缘部分。第二部分形成具有隔空层的第一部分和进行挤压处理后形成咬合层的第三部分的过渡。第三部分具有立壁部分和边缘部分。最好各层在立壁部分和边缘部分被挤压和连接。但是，在根据本发明的这种结构的某些形式，这些层可以被挤压并成形从而形成立壁部分，但是这些层并不在立壁部分的一部分或全部都相互连接。但在这种形状里，这些层总是在边缘部分被挤压并相互连在一起。在这些边缘部处，最好对各层进行弯折、卷曲、或卷压处理，使该结构沿其边缘形成卷边。挤压部分形成多层金属薄板结构的三维形状并通过对预成形件板材进行弯折或起皱处理使其在第三部分形成咬合关系并形成刚性多层金属薄板结构整体将结构强度传递给整个多层金属薄板结构。对第二部分进行拉伸并同时对多层金属薄板预成形件的第三部分进行挤压以形成最终的多层金属薄板结构件的成形工艺将三维刚性和结构强度传递给最终成形的多层金属薄板结构体，同时在预成形件的第一部分的各层间仍然保持层间的间隔。成形工艺还在该结构件的边缘部分以对边缘的弯折、卷曲或卷压等工艺对各层进行连接，最终在多层结构件的边缘形成筒状卷边。
本发明提供包含至少3层金属板材的成型金属结构件，其中至少2层薄板材是厚度为0.006英寸(0.15mm)或更薄的金属薄板，经成形工艺制成3维整体结构体。该结构体的一部分中各层间由间隔装置使各层间保持间距。在该结构体的另一部分，该结构体的各层咬合并弯折在一起，以最大限度地消除层间间距，以此使最终制成的该结构件获得3维结构强度。该多层金属薄板结构件以一在前述提到的金属片层制成。一些部分层板是经拉伸形成，另一部分层板经压制形成咬合弯折、皱边或卷边，还有一些部分层板互相之间隔以空间。
本发明提供的是独立应用的具有三维稳定性或刚性的结构件，可做为隔热或隔音件进行组装或安装的独立产品，特别适用于汽车应用。在使用时不要求支持壳板、支持件、框架或其它结构性支持件的支撑。
本发明提供了多层金属结构件的成形方法即：提供了一个至少由3层金属板材构成的堆叠的多层预成型件，其中至少2层为每层厚度等于或小于0.006英寸(或0.15mm)的金属薄板，且层与层之间隔有空隙，在刚性模具处形成前述多层预成型件，在预成型件的一部分中，各个层之间保持有间隙，在预成形件的一部分，各层在拉伸张力之下，使该部分预成形件呈显凸起或角部，以形成符合要求的立体形状。在成形件的一部分，各个层均在压力之下，使该预成形件的一部分成为三维形状体，用来通过最大限度地消除层与层之间的间隙并在该部分将各层压合在一起，以形成多层金属薄板整体结构件，向金属结构件传递结构强度。
本发明还进一步提供了如上所述的多层金属结构件，其各层由3层金属板材组成，其每一层的厚度大于0.006英寸(0.15mm)。与此相似的是，本发明还提供了如上所述用于多层预成形件制造、成形多层金属结构件的方法。其中每层金属板材厚度大于0.006英寸(0.15mm)。本发明认为，预成形件及以其制成的结构件应包含4-9层或更多层，其中5～7层是该结构件用于隔热隔音场合的最佳层数。
本发明最倾向于具有3层、4层、5层或更多层的多层金属板材隔热、噪件应以多层金属板材预成形件制成，其制造工艺是能够把多层预成形件以一次冲压制成3维刚性成形件，该最终成形件的一部分具有互相隔有间隙的层，其一部分至少其中的一些层板在转角或隆起部分受拉伸应力或张紧应力，另一部分的一些层板则受到垂直向的，纵向的和/或横向的挤压并相互联接。这种咬合卷边联接最好是沿着该结构件的一个或多个边缘以卷压、滚压或弯折法制成的卷边。一次冲压完成多层成形及连接是使多层金属热、噪隔离结构件得以应用于各种所需应用场合的十分有效的方法。另外，这种一次冲压制成件的一层或更理想的2层、3层或多层最好是厚度等于或小于0.006英寸如0.005英寸和0.002英寸以及0.0008英寸的板材。一次冲压加工还能够在该结构件中冲入安装点或加强螺栓或螺丝孔，以便于该结构件安装于最终利用场合，如汽车上。
在本发明的上述优选方面的另一种作法中，是在对预成形件进行一次冲压加工以制成最终的三维刚性多层金属隔离结构件之前，首先沿多层金属预成形件的一个或多个边缘加工出卷曲，滚压或弯折的卷边。在此加工过程中，选定数量的金属板材摞在一起，并根据最佳加工成形的隔离层形状进行截边加工，然后再进行冲压加工，制成有卷曲、滚压或弯折卷边边缘的整体式多层金属预成形件。做好卷边的预成形件的整体形状很平直，但在这种形状已经包含了许多区域和边缘区域，在所述区域中层与层之间相互隔离，而在所述边缘区域中各层已进行了挤压卷曲、滚压或弯折处理，形成了卷边。在形成平直的已卷边预成形件时，在冲压之前不必对堆叠进行剪边处理。堆叠的首次冲压可以起到剪边的作用，起到边缘卷边定形成形加工以及冲压、压缩或以其它方式在最终形成的保护件中构成尽可能多的成品或半成品特征，例如连接点或在最后装配(如装在汽车上)时适于与其它零件相配合的开口。相当平直(或其它所需初步成形形状)的已卷边多层金属预成形件(由于体积最小)被运送到最终组装地，在此经冲压制成最终所需的三维成品。最终冲压工序只能以对工件部分面积的挤压、拉伸或张紧而形成三维形状，与此同时还要使工件的各层保持相互隔离，或者最终冲压工序也可进行附加冲孔，切截或其它加工动作，以制成最终所需结构的工件。
根据本发明，纤维物，塑料，树脂或其它非金属材料充填到该多层金属板材结构件的两层或多层之间。这些非金属材料最好以该多层金属结构件的卷封边缘以及任何其它经卷曲加工、滚压加工或折弯加工的内部卷封边缘封装在各层之间。这种非金属材料可以延伸入卷材边缘内部并可与金属层片一起进行卷曲、滚压或折弯加工，亦可接受切裁与金属板片取齐，但需短于卷材边缘。
图1是本发明涉及的冲压成型多层金属薄板热-噪声隔层透视图。
图2是图1所示热-噪隔层的部分断面图。
图3A是本发明所涉及有多层金属薄板预成形件示意图。
图3B是用以制造图1所示热-噪隔层结构件的预成形件的部分俯视图。
图4A是用来经模锻成形制造本发明所涉及的多层金属薄板热-噪隔层产品的模具示意图。
图4B和4C是经图4A所示模具成形加工之后获得的热-噪隔层产品的断面图。
图4D是以图4A所示成形工艺制成的热-噪隔层产品的部分透视图。
图5A、5B和5C是热-噪隔层产品边缘卷曲加工模具形状和使用情况以及使用一次冲压和成形工艺对隔层产品进行多层金属薄板边缘卷压封、卷边加工的过程情况。
图6是本发明所涉及的热-噪隔离层产品应用于汽车的情况。
图7A、7B和7C是本发明所涉及的未完成卷、封边预成形体的使用。
本发明系利用金属成形工艺以提供生产新型多层金属薄板结构件。传统的常规金属成形工艺或冲压工艺是以对单金属工件或实体金属预成形件进行压制成形，制成最终的金属产品。根据本发明，预成形件是有间隔件的多层金属薄板层，间隔件在层间形成间隙。常规金属成型和加工工艺诸如锻制的使用常与预成形工件的加热连系在一起使用。但是，冷压成形、锻制或冲锻也作为常规工艺用于实体金属件。本发明提供的是近似锻压或近似冲锻工艺。这种工艺经过修改，用于生产本发明的多层金属薄板结构件。在这里，仍然会可能用到加热和经过预热的预成形件，但在本发明中已经不是必须的工序，只使用常温环境下的加工就行了。本发明所提到的用来进行多层金属薄板结构件的成形加工工艺包括经过修改的与冲压、液压成形及其它类似方法大体一致的工艺。
根据本发明的加工工艺，对层间有间隔的多层金属薄板预成形件进行类似于冷锻或冲锻的锻压或冲压，由此制成一个刚性金属结构，该结构是一个立体部件，该立体部件的最终结构具有三个区别明显的部分。在该结构的第一部分中，预成形板层在成形加工过程中已经受到拉伸应力，从而在最终制成品中围绕着转角部分、隆起部分或突出部分将金属薄板的那些部分展平或拉伸。该结构的第二部分在成形过程中处于受压状态或受力，从而形成该结构的皱褶、起伏、皱纹，卷曲或其它形状，该部分使各层得以结合，并赋予各层金属薄板以理想的刚性和三维结构强度。在此第二部分中，压应力是竖直方向的，即，垂直于层平面，以及基本上沿层面方向的纵向和/或横向压力，以皱褶、折曲或使得各层得以互相连接以形成整体刚性结构件。在此第二部分中，最好在此结构件的边缘部分进行皱褶、弯折、滚压或以其它手段使金属层互相连接。在第三部分，各层金属薄板没有被明显地拉伸，也没有被压缩，这样基本上保留了金属薄板层板间的空隙。基于上述描述，本领域的普通技术人员从中可以得知，对多层金属薄板预成形件进行成形加工的模具的结构应是这样的，即，当此结构件制成形时，多层金属薄板预成形件的第一部分被拉伸，多层金属薄板预成形件第二部分是在金属薄板层受到挤压应力时，数层板在折弯、挤压、皱褶、卷曲、折曲等动作下连接在一起时所形成的，而第三部分大部分保持不变，即既不受拉，也不受压。这样，预成形件板层之间原先存在的空隙在制成成品的金属薄板层间仍保持如初。在第二部分中，挤压最好包括纵向的挤压应力，以便产生褶皱，折曲或其它使多层板得以互锁的动作从而将形成整体制成品。
金属薄板层之间的空隙由间隔件形成。间隔件将各层板互相分离以达到要求的间隔，形成层板间理想的间隙。间隙的大小取决于最终成形的多层金属隔层物用于隔热或隔音场合的具体要求。间隔件可以是凸起物，波纹或其它至少一张金属薄板层上制成的包括凹窝、波纹皱褶、波纹或类似物的变形体。之所以宜于利用这类变形突起物是因为这类突起物在本发明的部件成形等等过程中易于被压平、拉平或展平，这样经过成形加工，就可制成本发明的刚性整体多层金属薄板结构件。此外，在层间起到间隔作用的间隔件可以是金属的或其它间隔或材料，如金属薄板块或金属薄板网，这些材料可以在需要对层进行挤压加工或进行层间连接的区域中被加工成成所需要的形状。间隔件亦可以是不可挤压加工的块状物、球形物、棒状物制成。这些材料制成的间隔件只能用在层间应保护间隔之处。
根据本发明进行多层金属成形加工时，多层金属薄板预成形件被挤压到模具或被挤在两个基本上是刚性的锻模之间，以将多层金属薄板预成形件制成最终需制成的连接结构及立体形状。本发明的成形加工包含对多层金属薄板预成形件的热或冷成形加工。在成形过程中，预成形件受到拉伸或延展，其拉力从微小到极大不等。拉伸力通常出现在工件的转角处、转弯处，结构的其它起伏变化处或形状处，特别是层板从一个平面或型线出现过渡变化之处的突起处。预先进行过突起冲压、冲纹、皱褶加工或其它变形加工以在层板间隔开空间的一层或多层金属薄板在轻微拉伸力的作用之下，可能被重新拉平，即，预成形板上凸起、冲纹、凹陷、卷曲可能被局部或全部在拉伸加工过程中压平。在拉伸力达到最大程度导致要多层金属薄板部件形成一个特殊的形状的时侯，金属薄板的一层或多层实际上可能被伸长，这将有利于形成最终所需的三维多层金属薄板结构。在预成形件中的层和对于一种特殊的所需结构的成形加工/成形/模压工艺的选择和设计中，要特别注意，以防金属薄板在其承受拉伸或延展的区域中出现过分的撕裂现象。例如，在工件的最终轮廓中，预成形件可能需要包括具有很深的变形的金属薄板，例如突起、皱纹、皱褶，以便在模具中延展或弄平这些变形的时候，不会撕裂已成型件中被拉伸部分中的薄层。本发明涉及的多层金属薄板结构物中的内层允许出现一定程度的撕裂现象，但是层板特别是外层板不得产生撕裂之。
多层金属薄板预成形件的成形加工可以用两块刚性模具进行压制、将预成形件拉或推至一个单个的阳模中，或将预成形件推至一个单个的阴模中制成。在一个单个的模具中的成型加工可以通过夹持预成型件的边缘并用橡胶等类具有适当硬度和形状的弹性件推、拉来完成。模具及其材料的选用可由本领域的普通技术人员按本专利说明确定，以使预成形件能够与所需的模具的相适应，并在预定的工件壁处形成设计的皱褶、卷曲，由此在最终成形件中形成达到要求的三维结构强度。与此相似的是，多层金属薄板的互锁可以通过折弯、皱褶、翘曲、弯卷或卷曲来实现，从而完成最终所需的三维结构件。例如，为制成一定形状的部件，可以对多层金属薄板预成形件的边缘或至少是一个边缘进行压力折弯、翘曲或卷曲，圆柱状或其它形状或压卷边，以便在工件完工之前就将层板进行互锁。对层进行折弯和卷曲加工成圆柱状或卷边性可以在工件的一个间断的区域或部分中进行以便将层连接在一起，即加工处理完的边缘就不必再进行这样的处理。其它工件，最好先进行工件成形，切除边缘的毛刺和废边，然后再对已成形的多层预成形件边缘进行折弯或卷曲处理，完成多层板的边缘互锁，以实现结构强度。在进行某些多层金属薄板件进行成形加工过程中，最好对多层预成形件的中心部分或内部进行折弯或皱褶处理，以便为该工件的三维结构强度提供所需的层的形状和层的连接。在这种工件中，也可对其边缘进行折弯，卷曲或滚压处理，如制成圆柱状，或者在作为该结构保留在金属薄板层之间的间隙的那些部分处，对一个或多个边缘不进行压处理，以提供进一步的结构强度。在有些工件中，最好准备一条钢索或其它部件，金属薄板沿着该钢索被折弯，卷曲或滚压成一个圆柱形。该金属索和加强件可以为制成品提供额外的强度或结构刚度，也可与用于如装在汽车上的工件上的安装点形成一体。
从上述教导可以明确的是，两件刚性成形模具在合起时，它们之间的一个确定空间将形成一个大致与多层金属薄板预成件全部初期厚度相等的空间。在成形加工过程中，在成型件的这些区域中的金属薄板层板既不受到拉也不受压。这些区域只保留初始预成形件厚度或尺寸及相间隔的层，从而在保留了层间的原始空隙。十分明确的是，预成形件的完全没有受到基本或全部压应力的部分或区域与其其他部分或区域相结合，才提供了根据本发明构成的多层金属薄板结构的主要隔热和隔音性能。此外，金属薄板层板上进行了造型处理、拉伸处理、挤压处理或进行了层间互锁处理的地方，给最终成形的多层金属隔层结构件提供了主要的结构强度。
在为形成多层互锁和根据本发明形成的整体多层金属薄板结构而经受挤压处理的预成形件的某些部分中，对预制件的适当部分进行压缩，从而通过折弯、皱褶、卷曲、弯曲或卷压处理，最好在结构边缘处形成圆柱形卷，由此将多层金属薄板层连接在一起。通过压缩，特别是皱褶(即反复重复对层板进行有规律和无规律图案的小折弯)将金属薄板制成层间互锁。多层预成形板的挤压最好是沿纵长方向和/或横向方向以及垂直方向进行。其中，垂直方向是与层板平面相垂直(Z方向)而纵长或横向是沿层板平面(X或Y方向)。对层板的垂直向挤压会减少或消除层间的间隙。对层板的纵向或横向挤压可以对能够将层折叠或褶皱到其他层上的金属薄板的多余部分或重叠部分产生打褶或聚敛作用，使层板在结构的其他部分受到最后的挤压包括垂直挤压的时候完成互锁。在结构的这些互锁部分中，在层板间形成间隙的间隔件如果不是完全，也是至少部分被消除或被挤压，从而使得层板之间空隙在最终的保护工件的这些被压缩并连接在一起的部分中消失。一方面，制成品的这些部分的隔热、隔音性能可能不复存在，但另一方面正是多层金属薄板结构的这些部分向最终制成的多层金属结构提供了整体结构强度。根据本发明的方法和教导，这些含有厚度≤0.006英寸(0.15mm)金属薄板的整体多层金属薄板结构可以简单地设计成有或没有一层或多层厚度约＞0.007英寸(0.18mm)的保护性外金属层的形式，并且可以设计成带有安装件或连接结构的完整的保护部件。本发明的成形的多层金属薄板结构可以直接用于所需场合，如汽车隔热隔音用途。而无需使用支持用冲压件、安装座或安装框架。
根据本发明的教导以下将进一步明确，该多层金属预成形件可以首先制成一个初步作出卷边的预成形件，该件基本上是平直的，或制成其它要求的形状，以高效率地运送到进行最终压制成形之处，并制成最终的多层金属三维结构部件。根据本发明的作法，将所需数量的金属薄板堆叠在一起，并经裁边处理达到设计要求的形状，然后沿着边缘进行冲压制成卷曲的、滚压的或折弯的卷边，形成整体性多层金属已卷边预成形件。已加工出卷边的预成形件的总体形状基本上是平直的，但在该形状中还包含一些层与层之间保持间距的区域，以及一些边缘区域，在这些边缘区域中，已经对层进行了卷曲、滚压和折弯成卷边。在对此平的、已卷边的预成形件进行成型的时侯，在进行冲压加工之前无需对堆叠进行裁边加工。对堆叠进行的第一次冲压起到裁边作用，并加工出边缘卷边及冲孔、挤压或其他的类似的成型工序，以便在最终成型的保护件中形成所需要的许多成品或半成品的特征，例如在最后装配(如与汽车装配)时用于与其它部件安装的连接点，开孔等。基本平直的(或其它初步形状的)多层金属卷边预成形件接着就以高效率运送(由于体积最小)到最终加工组装场所，在此被冲制成符合最终设计要求的最终的三维隔热、隔音的遮挡物。最终的冲压工艺仅仅是通过对某些区域进行挤压而对某些区域进行延展或拉伸而形成一种三维形状，同时保持层间相间的关系，或可以提供进一步的冲眼，切割或其它加工过程，以最终制成所需的结构的成品。
本发明中的锻制成形多层金属薄板的用途包括在各种用途的隔热和隔音。例如，本发明中的独立或整体多层金属薄板结构件就特别适用于构成用于汽车的特殊的隔热保护件，如汽车发动机隔热层，电子设备下隔热层，传导热隔层和遮挡来自汽车排气系统的热的防护层。
本发明隔热层重量轻，易于回收利用。此外，根据具体设计和应用场合，在大多用于隔热的场合其隔热效率均优于常规隔热层。常规隔热层为单层金属隔层或夹层夹有矿棉一类传统隔热材料的夹层结构。本发明中的独立使用、刚性整体多层金属薄板结构件可直接取代上述传统隔热层。还可以向金属层之间的空隙加入各种绝缘材料而进一步改善根据本发明的多层金属薄板结构隔层的热、声性能。但是，由于本发明中的多层金属薄板结构层在不加入夹层材料时的隔音，隔热性的已经相当好，而且一旦加入隔热材料，其制造成本和装有隔热材料的隔热材料回收利用起来会困难，所以这种作法在一般情况下并没有必要。但是，在某些隔热、噪材料的场合，又很可能最好在某些层板之间或各层板的表面施以各种附加材料。例如，在用作隔音材料时，可以在金属薄板层板之间充以塑料薄膜或隔层，这时这些材料即可以是充满整个层间间隙，也可以是充填部分间隙。例如，在隔热、噪成形之后各层之间的空隙之处。另一例是在金属薄板层板之间或在一层或多层板的一面或多面使用自粘膜或自粘板或一种喷刷胶点层。在用作隔音板时，通过防止这种中间层之间的点接触和增加吸收振动的质量，从而产生吸音和吸振效应。这在隔板具有大而且平的表面的情况之下将具有更明显的效用。对熟谙此道的技术人员来讲，由于可用来加强防噪功能的材料可能不一定适于用来加强隔热用途，所以如何选用适用的材料来加强本发明的多层金属薄板隔音效能是很明显的。
其它可以用的填充在金属层间的材料有纤维材料如棉胎、垫、纺织品、无纺物、布、预浸处理树脂浸渍增强材料或散态吹入纤维。纤维可以是无机物如玻璃纤维，矿棉、陶瓷材料，甚至可以是有机物如聚酯、aramid、赛潞珞(如纸)、棉花、羊毛、玉米杆、丝、亚麻、DAF、剑麻等。填充材料可以是制成层板或块的泡沫(开放或封闭件)状，层板形或块形胶或高弹体。任何这些材料均可互相混合或制成层制品或与薄金属或塑料薄板共用，如以0.8密耳的厚度制成平滑纹理的，冲孔的，固实或任何其它理想的形式包括卷曲的，有突起的，扩张网状物及类似物。这些材料只可以位于材质的内侧，或可用在该结构制品的滚压的，卷曲的或折弯的部分。在边缘部分的材料可以通过在此边缘处加热而融化分解，和发生热固。与此相似的是，在除了对边缘部分加强或不给边缘部分加强而给该结构体的内部适当加温的条件之下这些材料可以受到热处理，凝固或受到调整。这些材料与金属板和薄板层板一经达到适当配合使用，就可以实现理想的热学、声学、结构、环境、隔挡及其它性能的设计效果。
本发明涉及的多层金属薄板隔挡物的另一独特用途是直接安装在汽车车身底板上，特别是直接安装在汽车载客车厢地板外层，用来隔离热和噪隔离。例如，可以精确地成型根据本发明的多层金属薄板结构，从而使其与汽车载客车厢底盘所需的外表面部分精确一致地吻合。本发明中的隔离物可以以常规的紧固件安装在车辆底盘上，但更好是以接触粘结或树脂胶粘剂均匀地涂抹在表面上或在隔离物表面上和车底盘上进行点式涂抹进行粘贴。本发明中的多层隔离物可以根据车辆载客部分的整个底部的准确尺寸进行加工并与之精确配合，并可根据车辆底盘底部的任意部分的尺寸进行加工制造。此外，本发明中的隔离物可以分块制成，然后以任何选用的方式安装在车辆底盘表面上的任意选定位置。不管用何方法，本发明中的多层金属隔热、隔音装置可以以重量轻、可回收利用的经济方式提供了汽车载客部分车厢底部的全部隔热隔音装置。
与此相类似的是，本发明中的多层金属薄板隔热、隔音结构件可以制成用于放置在汽车防火隔板的发动机一侧，由此在整个基础上为车辆载客部分提供隔音防热保护。本发明中的多层金属薄板结构件提供了重量轻、可回收利用的产品，可以较低成本提供大面积的隔热、噪件，其结构坚固，可以直接安装到汽车部件上，不用另设支持底座或框架。
本发明中的多层金属薄板结构件使用的材料明显地是取决于其具体使用场合及所需性能。具体地说，在大部分隔热、隔音场合，尤其是在汽车底部以及电机罩和其它发动机壳罩或机罩内部隔热层，使用铝质薄板。具体地说，本发明中的隔热层可用于保护发动机箱内的电器元件和计算机设备免受发动机和排气系统的热的危害。在其它应用场合，如发动机排热歧管或发动机排气管后部隔热、噪就有必要使用其它材料如不锈钢薄板，以满足高温环境和耐用性的要求。材料的选用对于本领域普通技术人员是显而易见的，只需考虑温度环境，噪音水平和振动环境以及金属薄板的性质，以高效率地对本发明中的隔热、噪结构件进行成形加工制做。
附图对本发明做了进一步的图示。图1是以本发明的方法加工成的本发明的多层金属薄板隔热噪结构件的立体图实例。其中，图1中隔热保护层(1)是以顶层板为0.010英寸厚的5层铝质薄板制成的，其中部3层是厚度为0.002英寸的薄板，其底层板材为厚度为0.005英寸的铝质蒲板。该部件是由上述平直预成形件经成形加工制成。如以下图3B所示，该预成型件是一个铝质薄板层的堆叠，其中4层为设有用于提供层间的空隙的冲出的突起(7)的铝质薄板。在用预成形件加工成形隔热保护层(1)的过程中，铝质薄板在角部区域(2)处受到拉伸应力被延展，并在挤压应力作用之下形成围绕区(6)延伸的角部区域(2)。在成形加工过程中，铝质薄板在压力作用之下合并到一起，形成立壁部分(4)。在此过程中，铝薄材是受到沿纵向(X或Y)方向的压力以及垂直方向(Z)的压力。正是由于这种受力状况，铝质薄材层板被聚敛、折褶在一起并且在各自的顶部被折弯。然后，再压缩，从而将5层相互连接在一起，处于打皱和折叠的啮合状态，由此形成具有图1所示的褶皱和隆起(8)的刚性壁(4)。然后，对金属薄板的边沿进行卷曲和压滚，从而沿着隔热保护层的刚性壁(4)的底边形成卷边(5)。安装孔(9)以点焊焊接在刚性壁(4)上。具体实例见本文引用的Ragland的美国专利第5,524,406号，其中的安装孔可以用于以螺栓将此隔热、噪装置安装于采用此装置的汽车上。安装点(9)最好设在刚性壁(4)处，但在本防热、噪装置任何地方均可以，包括区域(2)和(6)。切除区(10)是汽车部件的特征，必须设计得能够适应汽车上安装的此隔热噪装置近旁的其它设备。
从图1可见，本壳体的区域(6)并未受拉伸和压应力的影响，从而大部分保持预成形件的最初状态，其突起(7)提供了层板之间的间隙。此情况在图2表示的更为清晰，图2是图1所示壳体沿2-2线的局部剖视图。在图2中，局部剖视表示金属层薄板(21)具有在区域(6)中分隔金属薄板层的突起(7)。在壳体的区域(2)中，金属薄板层板在成形加工过程中已经被拉伸并被延展，使区域(2)中的突起在成形加工过程中由拉伸和延展以及压缩而被压平或基本上被消除。在刚性壁(4)中，金属薄板被挤出皱褶折弯在一起。这样，当在其顶部进行压缩的时候，这些皱褶和折弯就将一些，最好是全部金属层薄板相互咬合在一起，形成一强有力的多层咬合壁，使本隔热、噪壳体的结构强度大为增强。然后，金属薄板层板的压合和咬合区域的边缘部分进行卷曲加工，形成边缘卷(5)，这就使金属薄层层板得到更进一步的咬合，并使本隔热、隔音壳体的结构强度和整体刚性得到进一步加强。
本领域普通技术人员应理解，图1和图2中的隔热保护层(1)适宜于用作汽车上安装的自由安装结构部件，可以不利用安装底座或安装架而直接安装在汽车上。虽然本隔热保护层(1)的顶层层板厚度为0.010英寸的铝薄板，其它层板为0.002英寸和0.005英寸的铝薄板，但是由5层铝质薄板制成的结构非常坚固。即使在直接安装的条件下，也可以经受在汽车上要经受的结构要求和振动负载。同样对于本领域技术人员十分显而易见的是，图示的本发明只不过是利用多层预成形件可以设计的多层金属薄板和金属薄板防热噪层板的无数三维尺寸中之一。空间分离区(6)、拉伸或延展区(2)、刚性壁(4)和边缘部分(5)可以按任何选定的形状和用途进行设计。例如，任何一部分物面积，每部分可以重复设计的面积以及安装点(9)都可以随需设计并定位。例如，边缘部分并不必全部进行压合并形成卷曲边，而是有些壳体结构的边缘部分可以用作(6)区的边缘，即，相互分离的金属薄板层板并不进行压合，在壳体的边缘部分的层之间还有间隙。
图3A表示为制成根据本发明的三维成型产品采用本发明方法制成一个位于预制件的堆叠中、带突起的金属薄板层的预成型件。其中，预成形件(30a)系带有提供层间空隙的突起(7)的金属薄板材(31)。需指出的是，垂直方向(Z)的压力即是与金属薄板平面垂直的压力。横向(X)和纵向(Y)方向是指沿着金属薄板平面的方向。可以认为，当使成型件变形并成型为一个三维的形状时，这些垂直、横向和纵向随着预成形件中的表面或平面变化。也可以认为，代替预成形件上的突起，可以对金属薄板层板进行卷曲，打褶或其他加工，变形或进行表面处理，以获得柔韧性，延展性以及耐挤压性，以进行本发明的预成形件成形加工。此外，有些金属薄板层板可加工出突起，打褶，其它层板则可以是光滑的，还有其它的层板可以由其它间隔件如薄板块、薄板网及类似物进行分隔。对于本领域普通技术人员而言，如何选择成型用于这种预制件中的单独层以及在这些层之间形成间隙的特殊方法是显而易见的。在有些情形之下，层板之间的空隙可以是由金属薄板处理及加工过程中产生的皱褶可引起的。
图3B是预成形件(30b)的俯视图。该预成形件包括用于形成替1所示的壳体(1)的一叠铝薄板和顶层。看到这预成形件，本领域普通技术人员能够明白，预成形件的(6)区形成了图1中隔热保护层(1)的(6)区。而该预成形件的(2)、(4)和(5)区形成了图1中相应的(2)、(4)和(5)区。出于图解的目的，这些区域在图3B中以虚线画在预成形件(30b)上，其目的是指示出预成形件的那些部分将形成图1隔热保护层的相对应部分。通过将图3B的预成型件与图1中的最终产品相比较可以看出，为了形成隔热保护层(1)的角部区域(2)，区域(2)是处于横、纵向拉伸应力之下并且受到了一定程度的垂直压力。在另一方面，在对比预成形件及最终制成品时，很明显的是，必须由打褶、折弯或其它方法对预成型件的区域(4)和(5)沿(Y)方向进行纵向挤压，以将图3B中预成形件(30b)大周边区(4)和(5)的多余金属薄板材料予以收集，在形成立壁部分(4)的立体形状之后形成图1中隔热保护层的刚性壁(4)和卷(5)的较小或较短的周边区域。是该纵向(Y)挤压导致了如图1壁部分(4)的咬合皱褶和折弯(8)。图3B部分的预成形件也还表明了该预成形件是如何容纳安装点(9)和切割点(10)的，这些部分设置在图1中最终成形的隔热保护层(1)中。
选用加工成形具体形状的工件或隔热保护层的预成形件可以是一叠平直的金属薄板，然后最好是在上述一次性冲压/成形过程中，对该预成形件进行整体成形和裁剪到所需的尺寸。另一方面，预成形件也可以在成形加工之前按尺寸进行切割和裁剪。与此相似的是，预成形件可以用个别成形的或拼凑起来的部分成形的薄板组装而成，然后将这些薄板堆叠成部分成型的预成型件，再最终制成本发明的多层金属结构件。另一个例子是，对平的金属薄板和板的堆叠进行切边，然后在第一次成形工序，即，滚压成形边缘的工序中进到部分成形，然后进行二次成形或冲压工序，最终制成多层金属薄板结构件。在优选的本发明的一次冲压/成形工艺实施例中，在一个冲压操作中，该方法可以轻而易举地适应连续添加多层层板和预制的，例如突起的金属薄板，经此工艺，从连续加入的多层预成形件经切割和成形制成多层金属薄板立体结构件。为了制成最终成品，预成形件的这种连续喂入方式亦可用于二次或多次冲压成形制造工艺。
图4A-图4D表明了用于将多层金属预成形件加工成三维整体隔热保护层结构的根据本发明的方法。图4A是用来制造多层金属薄板预成形件(40)的阳模和阴模(46)和(44)。预成形件(40)包含有多层冲有突起的金属薄板层(41)。当模具(44)和(46)作用在预成形件(40)上时，在模具关闭是其表面(6F)和(6M)之间依然保留的空间形成图4B中隔热保护层(42)的区域(6)。在区域(6)中，冲有突起的金属薄板不受冲压，层板之间的空隙依然存在。在图4A的模具中，当模具表面(2F)和(2M)相压合时，便模冲多层金属薄板预成形件(40)，从而在图4B中隔热保护层(42)的区域(2)中，使金属薄板层板在受到纵向拉伸和垂直向压力时被延展并被展平，形成隔热保护层的肩部区(2)。与此相似，当图4A中的模具表面(4F)和(4M)相压合时，这些表面便在壁区域(4)中通过对金属薄板层板的皱褶卷曲和咬合作用压缩并形成图4B中的壁段(4)。图4A中模具(44)和(46)的其余部分压制并形成图4B中隔热保护层(42)的边缘部分(43)。边缘部分(43)然后又被折弯、挤压成图4C中的刚性边缘(45)。图4C所示是折弯式边缘，是经挤压形成的刚性折叠边缘。但是在很多情况之下，人们更喜欢制成卷曲形圆柱形边缘，如图1和图2所示。其它形式的折弯、滚压、卷曲等形式的边缘以在边缘区形成适当的结构强度，这对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。还须注意，在图4B中的锻压成型隔热保护层(42)的区域(2)和(4)中，原始的突起、皱褶或变形基本上被成形过中的拉直、压平、毁掉、展平或变形。这在区域(4)中尤为明显。在区域(2)中，层板间还会保留一些间隙，这取决于在成性加工工序中受到从横向拉伸和垂直向的压力的大小。在区域(2)内的层板可能部分隔的间隔。这一部分层板的大部分的突起、皱褶等已被压平或拉平。在区域(4)中，层板间的间隙几乎完全被细小空隙或小空间所取代，如果有的话。这是因为层板被压平并一起折弯，然后形成多层间的相互咬合。
图4D是图4C中隔热保护层(42)的部分透视图。其中区域(6)包含将区域(6)中的金属薄板层板(41)相互分离的突起。区域(2)是角部区域，此处的金属薄板受到拉伸形成角部区域(2)，而刚性壁(4)表明了皱褶和褶皱，金属薄板(41)在此处被挤压和相互连接在一起形成了壁区域(4)。为形成边缘卷边(45)而进行的边缘折弯、卷曲和滚压对最终形成的成形隔热保护层提供了进一步的结构刚度。如果需要，可以在不同处对边缘卷边(45)进行点焊，以便加强结构刚性并能在安装和使用过程中防止出现卷边边缘散开的现象。图4D中所示隔热保护层(41)是本发明的模锻成形的多层金属薄板隔热保护层的一个实例，该隔热保护层可以应用于汽车或车辆底盘下方排气系统，以使车辆的载人车厢不受排气热气的影响。
图5A、5B和5C是为本发明的多层金属薄板结构件制造卷裹边缘的理想模具及加工成形方法，即以成形模具经适当修改的部分对工件边缘进行卷曲加工。图5A是成形模具的边缘部分。在模具中隔热保护层的立壁部分(4)，如图2所示，分别由模具的阳模和阴模部分(54M)和(54F)制成。从图5A可见，该模具包含有外沿自由活动部分(52)和(53)以及附加的自由活动部分(57)和(58)。当模具首次合起时，所有模具各部分(54F)、(52)和(57)都一致行动，这与模具的(54M)、(53)和(58)部分的活动是一样的。在模具所有部分都合上之后，壁段(4)成形，边缘部分(55A)和(55B)也形成，接着模具部分(57)和(58)脱离模具部分(52)和(53)独自运行，从多层金属薄板堆叠的边缘处切下部分(55B)，作为裁边处理。这一切割动作将边缘部分(55A)切到理想的长度，并允许模具的(52)和(53)部分向下移动，将剩余的边缘部分(55A)向下卷曲。向下卷曲的空间是由图5B中的模具组件(52)和模具组件(54F)和(54M)之间的间隙形成的。接着，进行边缘部分(55A)的卷曲，形成卷曲的边缘(55)。这一加工过程如图5C所示，是将模具部件(52)和(53)合起来，然后将模具部件(52)和(53)向上方移动。随着模具部件(52)和(53)向上运动，所形成的空腔(59)在形成卷曲或环形的动作中导引边缘部分(55A)，将边缘部分形成卷筒形，然后在适当的地方停止，使已成形的边曲边缘(55)  位于壁(4)的基底处。模具这时分开，放开已成形的工件，并放开切下的边角料。图5D、5E和5FD表明，最终可以形成卷曲边缘(55)并相对于壁段(4)进行定位，以使卷曲边缘(55)得以高于、或低或于，或与壁段(4)对齐。
在本发明的模压和成型方法中，一个重要方面是在模具和多层金属薄板预成形件之间采用了保护层。该保护层可以是蒸发油、模具开启剂或聚合物薄板，如聚乙烯。聚乙烯可以在成形件上直到安装、拆除以及重新利用之时，甚至可以在工件从模具中取出之后马上就抛弃掉。与此相似，金属薄板和金属薄板层之间的间隙可以使用中间层，以在模冲成形过程中使多层金属薄板预成形件的层板之间产生滑动或错动，以改善成形特性。在一个实施例中，可以为此使用喷涂或片状粘结性材料。工件成形之后，以一定温度给其加温，使粘结物质起效用，并使层板在大部分(如果不是全部)胶结点得到固定。这样的胶结加强工件在单独使用时可以获得进一步的结构强度，其隔音性能亦可加强。
图6是图4D中隔热保护层(42)用在汽车底部(60)的示意图。以机械连接或胶粘方式将隔热保护层(42)安装于车辆的载客仓底盘或地板的底部(61)。根据本发明也可以理解为，保护隔层，如图4D中的保护隔层(42)以及任何具有需要形状的多层金属薄板保护层，都可以被设计和成形，以适应车辆底部的不同形状，或车辆发动机仓防火隔板或其它应用面的不同形状。根据本发明制成的保护隔层以机械连接方式或胶粘方式安装到车辆上需用之处，以形成整体或底盘部分。因为本发明的高效、轻型和可回收利用保护隔层可设计用来精确地配用到汽车的任何部分，所以这种保护隔层提供了可用于车辆任何部分的隔热和隔音的保护隔层。还有一点需要认识到的是本发明的多层金属薄板保护隔层的机械或胶粘直接安装在车辆任意部分或零件上的特点是由制造成形的多层金属薄板保护隔层以及根据本发明所述制成的部件所具备的结构强度而决定的。
图7是如上所述本发明另一方面的图示。其中一卷边预成形件作为一个中间产品，用于最终成形加工工序，并加工成最终所需的部件。在本发明的此项实践中，图7A是含有相互分离的金属层板(71)的多层预成形件(40)，该预成形件(40)可不经切裁(见图3A)或经切裁形成所需形状(见图3B)。图7A中的预成形件(40)接着制成图7B所示的卷边预成形件(70)，其在区域(6)中具有互相分离的层板(71)以及沿着边缘部分的经卷曲、滚压或折弯的卷边(5)。其制造过程与图5所示很为相似。图7B的卷边预成形件(70)基本上是平的，也可是其它所需的形状。图7B所示卷边预成形件(70)的主要优点是，该卷边预成形件与最终三维工件相比较可以以更小的存贮空间进行贮存，并以更高的效率进行运输。图7B中的卷边预成形件(70)接着进行最终冲压，加工成图7C所示的最终结构件(1)。其上包括层间分离区域(6)，挤压和拉伸的角部区域(2)、形成叠褶、折弯或高棱(8)的皱褶区(4)以及卷边区(5)。中间预成形件、卷边预成形件或部分成形件的成形加工可以根据需要分成许多成形步骤。但是，本发明的最佳效率只有在成形加工步骤最少，而且符合制造业和装配业要求的情况下，才能得以实现。
从以上介绍可以清楚地了解到，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以实施许多的对多层金属薄板预成形件进行成形加工，制成多层金属薄板保护隔层的变通的方法。同时，多层金属薄板保护隔层亦可有多种不同的设计形式。就此看来，可以确认，金属薄板材料的选用、薄板层板厚度的选定、金属薄板层数的确定、选定范围内层板之间间隙设计及形成方法、保护隔层各部分进行拉伸处理或挤压处理及咬合处理的程度的确定以及金属薄板层间填充材料的选择，等等，均可在遵循本项发明的说明的条件之下由一位技术人员予以落实。例如，根据本发明的精神，多层金属薄板保护隔层在考虑本保护隔层产品经济成本的条件之下可以含有3层乃至满足具体隔热、隔音使用要求的适当的层数。但是，对于很多应用场合，5～9层金属薄板作隔层应是最佳的选择。与此相似的是，金属薄板的厚度为0.0008英寸到0.006英寸不等，而0.002英寸和0.005英寸厚的薄金属板材最适于多种应用场合。顶层或保护层的厚度可以根据适应本发明的成形加工方法的原则任选。一般而言，顶层或起保护作用的外层通常应厚0.010英寸到大约0.050英寸，这适用于最正常的应用场合。本发明的多层金属薄板保护隔层的层板厚度具体实例如(单位：密耳，1密耳＝0.001英寸)10/2/2/2/5；5/2/2/2/2/5；8/2/2/2/4/4/8；30/4/4/2/2/5；10/2/2/10；5/2/2/；10/2/5；以及10/2/0.8/0.8/5。非薄板金属件的厚度尺寸实例为：10/8/8/8；30/10/10/10/30；8/8/8以及50/8/8/10。本发明最常用的材料为铝和不锈钢，但其他材料对谙熟此道的人士而言亦属不言而喻。这包括铜、马口铁、镀锌铁皮、黄铜等。本领域普通技术人员可以轻而易举地选用适当的材料组配以及板材厚度，以满足具体使用要求，选用具体的成形加工工艺及加工模具设计结构以及模具材质。保护隔层厚度将不仅仅取决于金属薄板层数，层厚以及层间间隙，而且也取决于预成形件以及卷边预成形件的成形加工特性，以达到最终制成所需成形工件的要求。金属薄板厚度范围为0.010英寸到0.25英寸或更厚些。
对于熟悉此行业仍然十分明晰的是，按照以上说明，可以使用厚度达0.006英寸的金属板材而不用金属薄板来生产此保护隔层。其尺寸实例为：10/7/10；20/10/10/10以及30/8/8/8等等。
本发明所及之产品是作为隔热、隔音音保护隔层而在本发明中进行描述和图解的。很明显的是，本发明所及多层金属薄板保护隔层及本发明中所及之制作方法可获其它用途，如食品加工用途及餐具用途。

Claims (25)

1.一种加工成形的多层金属薄板结构体，包含如下部分：
一个至少3层金属板的堆叠，其中至少2层是金属薄板，其厚度为0.006英寸(0.15mm)或更薄，这些层的至少一部分被用层间的间隙分隔开，和
所述堆叠由一个互有间隙的金属薄板层的堆叠的预成形件三维变形而成，由此，金属薄板层的一部分延展从而在三维结构中形成一个角，该金属薄板层的另一部分被挤压，从而将金属薄板层连接在一起形成一个整体的多层结构，在成形的三维结构的一部分之中，金属薄板层之间留有间隙。
2.根据权利要求1所述的加工成形的多层金属薄板结构体，其特征在于，各层是通过折弯、滚压、皱褶、打褶、卷曲或折曲连接在一起的。
3.根据权利要求1所述的加工成形的多层金属薄板结构体，其特征在于，预成形件为一叠冲有突起的金属薄板，在各层的已拉伸部分中，突起基本上被挤平。
4.根据权利要求2所述的加工成形的多层金属薄板结构体，其特征在于，各层在结构的边缘处在一个各层的圆柱形卷中连接在一起。
5.根据权利要求1所述的加工成形的多层金属薄板结构体，其特征在于，被压缩以便连接各层的部分包括一个壁段，在该壁段中各层受到折弯并连接在一起，还包括一个卷边段，在该段中各层在一个圆柱形的卷中相互连接。
6.形成多层金属薄板结构的方法，包括：
提供一个由一叠各层间相互分隔的金属薄板层构成的多层预成形件，其中金属板至少为3层，其中至少2层为厚达0.006英寸(0.15mm)或更薄的金属薄板；和
通过一个模具将所述的多层预成型件堆叠成型为一种三维形状，在该预成形件的第一部分中，各层受到拉伸应力，从而延展和成型预成型件堆叠的该部分使之成为一个具有所需三维形状的角；在第二部分中，各层受到挤压应力，从而将预成型件的部分成型为三维形状并通过将各层连接在一起进而形成一个整体的多层金属薄板结构来将结构强度传递给金属结构；而在成形的三维结构体的一部分中，金属薄层仍保留间隙。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，所述各层的连接是通过对各层金属薄板进行折弯、滚压、皱褶、折曲、卷曲或折曲实现的。
8.根据权利要求6的方法，其特征在于，预成型件是一个金属薄板层的堆叠，金属薄板被突起、凸纹或折纹从而形成层间的间隙。
9.根据权利要求7的方法，其特征在于，在结构的角部将金属薄板层连接成一个圆柱形的卷。
10.根据权利要求8的方法，其特征在于，为形成一个角部对预成型件的延展基本上减少了结构的该部分中突起、鼓纹或折纹。
11.根据权利要求6的方法，其特征在于，在成型的一步中对预成型件进行部分成型，然后在第二成型步骤中对最终结构进行成型。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于，对部分成形的预成形件进行金属薄板的折弯、滚压、折曲、卷曲，以便形成一个卷边的预成型件。
13.根据权利要求6的方法，其特征在于，在一个单一的冲压或成型步骤中将预成型件制成最终结构。
14.多层金属薄板结构，包含有：
至少三层金属板，其中至少2层是厚度为0.006英寸(0.15mm)或更薄的金属薄板，这些金属板被制成一个整体结构，在该结构的一个部分中，各层间具有由支撑件保持的间隙，支撑件保持各层分离从而形成所述的间隙；在此结构物的另一部分中，层被挤压并连接在一起，从而消除了层间的间隙；所述多层结构件包含：
一个金属薄板之间保持间隙的基本部分；
一个与基本部分相邻并与基本部分成一定角度的壁段，在该壁段中金属薄板被打褶或折弯；
一个位于基本部分与立壁部分之间的角部，在此部分中，金属薄板被拉伸或延展，从而在基本部分平面和立壁部分平面之间形成所述的盖件；以及
一个与基本部分或立壁部分相邻的边缘部分，在此部分中，金属薄板被连接在一起。
15.根据权利要求14所述的多层金属薄板结构，其特征在于，包含至少4层金属薄板。
16.一种在其车体或底盘上具有的隔热、隔音保护层的汽车，其中保护层包括一个锻造成型的多层金属结构，该结构包括：
一叠至少3层的金属板，其中各层中的至少2层是厚度为0.006英寸(0.15mm)或更薄的金属薄板，而且各层金属板的至少一个部分由层间的间隙相互隔开，而且
所述的堆叠由一个相互隔开的金属薄板层的堆叠的预成型件经三维变形而成，该金属薄板层的一部分被拉伸，从而在该三维结构中形成一个角，该金属薄板层的另一部分被挤压，使金属薄板层互相连接，从而形成一个整体的多层结构，在所成形的三维结构的一部分中，金属薄板层之间有间隙。
17.一种成形的多层金属薄板结构，包括：
一叠至少3层的金属板，其中的各层是每层厚度大于0.006英寸(0.15mm)的金属板材，并且至少各层的一部分之间有间隙，而且
所述的堆叠由一个相互隔开的金属层的堆叠的预成型件经三维变形而成，该金属层的一部分被拉伸，从而在该三维结构中形成一个角，该金属层的另一部分被挤压，使金属层互相连接，从而形成一个整体的多层结构，在所成形的三维结构的一部分中，金属层之间有间隙。
18.根据权利要求17的成形的多层金属薄板结构，其特征在于，各层在边缘部分以折弯、滚压、皱褶、弯曲、卷曲和卷边相互连接。
19.一种成形的金属薄板卷边预成形件结构，包括：
一叠至少3层的金属板，其中各层中的至少2层是厚度为0.006英寸(0.15mm)或更薄的金属薄板，而且各层金属板的至少一个部分由层间的间隙相互隔开，而且
所述的堆叠由相互间隔的金属薄板层构成的堆叠的预成型件形成，在边缘处对金属薄板层的一部分进行压缩和卷边，从而通过折弯、滚压、皱褶、折曲、和卷边将各金属薄板层连接在一起，在带卷边的预成形件的一部分中，金属薄板层之间有间隙。
20.一种形成多层金属板结构的方法，包含：
提供由一叠至少由3层金属板组成的多层预成形件，其每层板厚度应大于0.006英寸(0.15mm)；而且
通过一个模具将所述的多层预成型件堆叠成型为一种三维形状，在该预成形件的第一部分中，各层受到拉伸应力，从而延展和成型预成型件堆叠的该部分使之成为一个具有所需三维形状的角；在第二部分中，各层受到挤压应力，从而将预成型件的部分成型为三维形状并通过将各层连接在一起进而形成一个整体的多层金属结构来将结构强度传递给金属结构；而在成形的三维结构体的一部分中，金属薄层仍保留间隙。
21.根据权利要求20的方法，其特征在于，通过对各层进行折弯、滚压、皱褶、卷曲、折曲或卷边将各层在边缘部分处相互连接。
22.根据权利要求21的方法，其特征在于，在一个成型步骤中对预成型件进行部成型，然后在第二成型步骤中对最终结构进行成型。
23.根据权利要求22的方法，其特征在于，对部分成形的预成形件进行金属薄板的折弯、滚压、折曲、卷曲，以便形成一个卷边的预成型件。
24.一种多层金属薄板结构，包含：
至少3层每层厚度大于0.006英寸(0.15mm)的金属板，以其制成一个整体结构，在该结构的一部分中，各层之间具有由间隔件形成的间隔，间隔件保持在各层之间用以形成所述的间隔，在该结构的另一部分中，各层被挤压并连接在一起，从而消除了各层之间的间隔，所述的多层结构包含：
一个金属薄板之间保持间隙的基本部分；
一个与基本部分相邻并与基本部分成一定角度的壁段，在该壁段中金属薄板被打褶或折弯；
一个位于基本部分与立壁部分之间的角部，在此部分中，金属薄板被拉伸或延展，从而在基本部分平面和立壁部分平面之间形成所述的盖件；以及
一个与基本部分或立壁部分相邻的边缘部分，在此部分中，金属薄板被连接在一起。
25.根据权利要求24所述的多层金属薄板结构，其特征在于，包括至少4层金属板。
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