空心型材連接部-角撐元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種用于連接至少兩個(gè)空心型材的空心型材連接部，包括角撐部件(KT)，角撐部件(KT)的末端件可插入到空心型材(H1、H2、H3)中，其中至少分配到空心型材(H1、H2、H3)端部的角撐部件(KT)的末端件具有由腹板或肋(R)形成的輪廓，其中角撐部件(KT)和空心型材(H1、H2、H3)通過摩擦攪拌焊接相互連接，并且其中通過摩擦攪拌焊接產(chǎn)生的連接部(V)在空心型材(H1、H2、H3)和角撐部件(KT)之間沿著角撐部件(KT)的肋或腹板(R)延伸。
【專利說明】空心型材連接部-角撐元件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于連接至少兩個(gè)空心型材的空心型材連接部(hollow profileconnect1n),包括角撐部件(gusset part),其末端件可插入到空心型材中，其中至少被分配到空心型材端部的角撐部件的末端件具有由腹板或肋形成的輪廓，其中角撐部件和空心型材通過摩擦攪拌焊縫相互連接，并且其中通過摩擦攪拌焊接產(chǎn)生的連接部在空心型材和角撐部件之間沿著角撐部件的肋或腹板延伸。

【背景技術(shù)】
[0002]金屬空心型材借助設(shè)置在型材之間的角撐板頻繁而有效地連接，并隨后通過焊接連接在型材上。出于重量原因，在機(jī)動(dòng)車輛制造中，一般使用由鋁構(gòu)成的空心型材，同樣地角撐板由鋁制成。
[0003]在常規(guī)焊縫形成期間，施加高熱量，引起組件的變形。對(duì)尺寸精度產(chǎn)生不利影響。為了產(chǎn)生平坦和因此穩(wěn)定的連接部，在板材中必須開孔以形成塞焊縫或槽焊縫(plug orslot welds) o此外,在焊接期間,存在必須以復(fù)雜的方式從表面去除的噴派。
[0004]借助摩擦攪拌焊接或間接的摩擦攪拌焊接，由鋁構(gòu)成的板材可以在施加低熱量的情況下相互連接。一個(gè)板材置于另一個(gè)之上，并且摩擦攪拌焊接工具在壓力下置于一個(gè)板材的上側(cè)并且沿著指定的連接線移動(dòng)。產(chǎn)生連接部。然而，在空心型材的情況中使用是不可能的。
[0005]DE 10 2010 018 504 Al公開了使用摩擦攪拌焊接生產(chǎn)空心型材的方法。由鋁合金構(gòu)成的半成品部件沿著連接線借助由摩擦攪拌焊接形成的焊縫進(jìn)行焊接。在焊接期間，從下側(cè)支撐焊接區(qū)域的后座(counter holder)被引入到型材中。
[0006]位于一個(gè)平面內(nèi)的兩個(gè)板材沿著它們的接觸線借助摩擦攪拌焊接進(jìn)行的焊接在DE 10 2010 003 742 Al 中進(jìn)行了描述。
[0007]在JP 2004 261 859 A中示出了在空心型材上一平面內(nèi)相互靠近的兩個(gè)板材的連接部。借助工具，板材借助摩擦攪拌焊接沿著邊界相互焊接，邊界形成為間隙；同時(shí)金屬帶材也置于間隙中。
[0008]在JP 2001 233 208 A中示出了通過將兩個(gè)成型部分結(jié)合在一起并且通過沿著結(jié)合線借助摩擦攪拌焊接連接成型部分來生產(chǎn)空心型材部分。
[0009]在DE 100 11 593 Al中示出了通過搭接焊生產(chǎn)低扭曲框架結(jié)構(gòu)的方法。插入到待連接管端的T形角撐件在此作為三個(gè)管的連接元件。與插入的角撐件重疊的管端區(qū)域借助旋轉(zhuǎn)工具進(jìn)行摩擦攪拌焊接，從而在摩擦攪拌焊接的環(huán)境下管材料可以連接到角撐件的材料。
[0010]JP 11 226 759 A也描述了型材部分借助摩擦攪拌焊接的連接部。相互待連接的部分相對(duì)彼此取向，吸收摩擦攪拌焊接期間產(chǎn)生的壓縮力的壓件同時(shí)在各部分的接觸區(qū)域內(nèi)焊接。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是相對(duì)現(xiàn)有類型以一種改進(jìn)的設(shè)計(jì)來提出一種空心型材連接部。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，為了連接至少兩個(gè)空心型材，提供角撐部件，角撐部件的末端件可插入到空心型材的端部中，其中分配到空心型材端部的角撐部件的末端件具有由腹板或肋形成的輪廓，并且其中角撐部件和空心型材部件通過摩擦攪拌焊接相互連接。通過摩擦攪拌焊接產(chǎn)生的連接部在空心型材和角撐部件之間沿著肋或腹板延伸，也就是說，各自空心型材在由于角撐部件的腹板或肋以對(duì)應(yīng)的壓力密封的方式支撐的準(zhǔn)確區(qū)域內(nèi)的長(zhǎng)度方向上延伸。通過摩擦攪拌焊接產(chǎn)生的連接部可以設(shè)計(jì)為點(diǎn)狀和/或連續(xù)狀和/或線狀。
[0013]進(jìn)入到空心型材中的角撐部件的異形部分可優(yōu)選地設(shè)計(jì)為X形、星形或H形結(jié)構(gòu)，其中其外尺寸與空心型材的內(nèi)輪廓相匹配。在插入到空心型材中之后，以指定的數(shù)量基本徑向向外突出的腹板或肋接觸空心型材的內(nèi)側(cè)，并且因此使其可以吸收在借助摩擦攪拌焊接產(chǎn)生連接部期間從外部施加的壓力。
[0014]特別地，空心型材是正方形、矩形或六角形輪廓或異形條(profile bars)，其分配到角撐部件的端部是開口的。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)，空心型材通過角撐部件并借助從外部安裝的至少一個(gè)角撐板相互連接。在與角撐部件的異形端部進(jìn)入各空心型材的插入深度相交的區(qū)域中，角撐板在其外部接觸空心型材。因此可以借助沿著異形角撐部件的腹板或肋形成的連接部來相互連接角撐板、空心型材和角撐部件。
[0016]借助至少一個(gè)摩擦攪拌焊縫，角撐板連接到空心型材和角撐部件的被插入異形端部。摩擦攪拌焊縫沿著在空心型材內(nèi)部接觸空心型材的至少一個(gè)肋或腹板延伸?？蓛?yōu)選地，沿著在內(nèi)側(cè)接觸空心型材的肋形成多個(gè)摩擦攪拌焊縫。
[0017]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，角撐板還直接連接到角撐部件或角撐部件的肋。因此,在角撐板和角撐部件之間通過摩擦攪拌焊接產(chǎn)生的連接部還可能在空心型材部件的外部。在此可以規(guī)定:角撐板和角撐部件之間的連接部沿著角撐部件的所有肋形成。
[0018]相互連接至少兩個(gè)空心型材的角撐部件可以由兩個(gè)角撐板圍繞，其中角撐板一采用兩個(gè)半殼的形式一包圍空心型材的端部安裝在一起并且隨后連接。摩擦攪拌焊縫在此形成在沿著角撐部件的被插入異形端部的肋重疊的空心型材的區(qū)域內(nèi)。此外，摩擦攪拌焊縫還在直接接觸角撐板的區(qū)域內(nèi)形成。后者可優(yōu)選地具有設(shè)計(jì)為接觸件和連接帶的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，并且其中可形成充當(dāng)連接部的摩擦攪拌焊縫。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的角撐部件可以用做連接兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)空心型材。在三個(gè)空心型材的情況中，角撐部件具有T形設(shè)計(jì)。
[0020]此外，可以規(guī)定:空心型材具有限制角撐部件的各末端件進(jìn)入空心型材的插入深度的裝置。特別地，這可以是可插入到空心型材中的銷或螺釘。
[0021]本發(fā)明的改進(jìn)在從屬權(quán)利要求、說明書和附圖中詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]本發(fā)明在以下參考附圖以示例的方式進(jìn)行描述，其中
[0023]圖1示出了借助角撐部件連接三個(gè)空心型材的透視圖。
[0024]圖2示出了穿過具有角撐部件的被插入異形末端件(inserted profiled endpiece)和由摩擦攪拌焊接形成的連接部的空心型材的截面。
[0025]圖3示出了借助角撐部件和另外兩個(gè)角撐板來連接三個(gè)空心型材的透視圖。
[0026]圖4示出了穿過空心型材的截面，具有角撐部件的被插入異形末端件、在外部包圍空心型材的兩個(gè)角撐板和由摩擦攪拌焊接形成的連接部。
[0027]圖5示出了借助角撐部件和另外兩個(gè)角撐板來連接三個(gè)空心型材的透視圖一兩個(gè)角撐板還沒有安裝到空心型材或角撐部件上。
[0028]圖6示出了角撐板直接連接到角撐部件的肋上。

【具體實(shí)施方式】
[0029]圖1描述的是通過插入到空心型材H1、H2、H3端部中的T形角撐部件KT來連接三個(gè)空心型材H1、H2、H3。角撐部件KT制造為含有鋁或鋁合金的鑄造部件，并且在其端部具有與待接收的空心型材H1、H2、H3的橫截面匹配并且形成有肋R的輪廓?？招男筒腍1、H2、H3同樣由鋁或鋁合金制造。
[0030]圖2是重新描述了穿過空心型材H3連同角撐部件KT的被接收異形端部的橫截面。橫截面的輪廓在圖1中示出。
[0031]X形輪廓的角撐部件KT的端部插入到空心型材H3內(nèi)。成型為X狀的角撐部件KT的肋R接觸空心型材H3的內(nèi)表面。在所述接觸區(qū)域中，通過摩擦攪拌焊接產(chǎn)生的連接部V形成在空心型材H3的壁與存在于空心型材H3內(nèi)部的肋R之間。
[0032]圖3和5描述了一個(gè)實(shí)施方式，其中空心型材Hl、H2、H3的連接部借助角撐部件KT和以半殼的方式安裝在一起的兩個(gè)角撐板Kl、K2生成。在安裝在一起的狀態(tài)下，角撐板Κ1、Κ2在由角撐部件KT異形端部形成的區(qū)域中包圍空心型材Η1、Η2、Η3。角撐板Κ1、Κ2借助由摩擦攪拌焊接形成并且沿著角撐部件KT的肋R并在該區(qū)域中延伸的連接部V連接到空心型材H1、Η2、Η3和角撐部件KT。
[0033]圖4描述的是穿過空心型材Η3的截面，具有由肋R成型的角撐部件KT的端部和包圍空心型材Η3的兩個(gè)角撐板Κ1、Κ2。該截面在圖3中示出。由摩擦攪拌焊接形成的連接部V的輪廓在圖4中以對(duì)應(yīng)于角撐部件KT肋R的方位的方式描述。從而肋R連接到空心型材Η3并連接到角撐板Κ1、Κ2。此外，肋R吸收摩擦攪拌焊縫形成期間施加在空心型材Η3上的壓力。
[0034]圖4還描述了:角撐部件KT的異形末端件和空心型材Η3沒有在六角形空心型材Η3外側(cè)的所有側(cè)面連接到角撐板Κ1、Κ2，并且，在所述未連接區(qū)域中，角撐板Κ1、Κ2與空心型材Η3有一定距離。這產(chǎn)生了對(duì)部件公差的補(bǔ)償。
[0035]圖6描述的是角撐板Kl、Κ2如何還可以直接連接到角撐部件KT或其肋。連接部V在角撐部件KT不再由空心型材Η3圍繞的區(qū)域中固定角撐板Κ1、Κ2。相應(yīng)地，角撐部件KT通過肋R和借助摩擦攪拌焊接形成的連接部V來保持角撐板Κ1、Κ2。
[0036]附圖標(biāo)記列表:
[0037]Hl 空心型材
[0038]Η2 空心型材
[0039]Η3 空心型材
[0040]KT角撐部件
[0041]Kl角撐板
[0042]K2角撐板
[0043]R肋
[0044]V連接部-摩擦攪拌焊縫
【權(quán)利要求】
1.用于連接至少兩個(gè)空心型材的空心型材連接部，包括角撐部件(KT)，角撐部件(KT)的末端件可插入到空心型材(H1、H2、H3)中，其中至少分配到空心型材(H1、H2、H3)端部的角撐部件(KT)的末端件具有由腹板或肋(R)形成的輪廓，其中角撐部件(KT)和空心型材(H1、H2、H3)通過摩擦攪拌焊接相互連接，并且其中通過摩擦攪拌焊接產(chǎn)生的連接部(V)在空心型材(H1、H2、H3)和角撐部件(KT)之間沿著角撐部件(KT)的肋或腹板(R)延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心型材連接部， 角撐部件(KT)至少在末端件中具有由腹板或肋(R)形成的X形、H形或星形的輪廓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心型材連接部， 角撐部件(KT)制造為鑄造部件，可優(yōu)選地包含鋁或鋁合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心型材連接部， 空心型材(H1、H2、H3)由鋁或鋁合金制造。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心型材連接部， 除了角撐部件(KT)，還提供了角撐板(Kl、K2)，該角撐板連接到空心型材(H1、H2、H3)的端部，并且通過摩擦攪拌焊接產(chǎn)生的連接部(V)沿著角撐部件(KT)的肋或腹板(R)延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空心型材連接部， 空心型材(H1、H2、H3)由以半殼的方式安裝在一起的兩個(gè)角撐板(K1、K2)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空心型材連接部， 一個(gè)或多個(gè)角撐板(Κ1、Κ2)在空心型材(Η1、Η2、Η3)外部也連接到角撐部件(KT)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空心型材連接部， 其中，沿著角撐部件(KT)的肋或腹板(R)的連接部(V)僅在空心型材(Η1、Η2、Η3)與角撐板(Κ1、Κ2)和角撐部件(KT)重疊的區(qū)域中產(chǎn)生。
【文檔編號(hào)】F16B7/08GK104196845SQ201410310470
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月18日
【發(fā)明者】B·霍弗, H·扎克內(nèi)格 申請(qǐng)人:馬格納斯泰爾汽車技術(shù)兩合公司