用于制造夾層板的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種用于制造夾層板的方法和用于制造機(jī)動(dòng)車的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)動(dòng)車作為轎車具有車身和驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。車身作為承載件要求較高的剛性。作為車身的一部分除了單純的金屬板外還需要局部使用夾層板。夾層板包括兩個(gè)外部的金屬板(通常為鋼板)，在兩個(gè)金屬板中間放置塑料層。夾層板的優(yōu)點(diǎn)是有比單純金屬板更少的重量。為了夾層板達(dá)到足夠的剛度，有必要把兩塊金屬板在局部連接區(qū)域逐點(diǎn)地焊接在一起。為了形成焊接連接，有必要在金屬板的外側(cè)局部加熱金屬板，從而使在局部連接區(qū)域上的塑料層被加熱到200°C溫度以上，從而使塑料層軟化并處于粘稠態(tài)，因此通過(guò)金屬板的局部變形擠壓塑料層。當(dāng)兩塊金屬板逐點(diǎn)地在局部連接區(qū)域上直接接觸以后，這兩塊金屬板才能焊接在一起。在該局部連接區(qū)域，即在兩塊金屬板直接相互接觸地方，這兩塊金屬板才能跟其他由金屬制成的構(gòu)件焊接在一起。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于制造夾層板的方法和一種用于制造機(jī)動(dòng)車的方法，其中處于未加工夾層板的兩個(gè)金屬板之間的焊接連接能在低技術(shù)成本條件下被可靠地生產(chǎn)出來(lái)。
[0004]所述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種用于制造夾層板的方法所解決，所述方法包括以下步驟:提供未加工夾層板，它具有第一金屬板、第二金屬板和塑料層，所述塑料層布置在兩塊金屬板之間，在局部連接區(qū)域上對(duì)金屬板局部加熱并且對(duì)塑料層局部加熱，金屬板在局部連接區(qū)域上變形，由此在局部連接區(qū)域上擠壓兩塊金屬板之間被加熱的塑料層，并使兩塊金屬板在局部連接區(qū)域上相互接觸，在局部連接區(qū)域上把第一和第二金屬板在它們相互接觸的地方焊接在一起，由此在局部連接區(qū)域上兩塊金屬板通過(guò)焊接連接而相互連接，其中，在局部連接區(qū)域上把工具放在金屬板的外側(cè)，并且該工具在金屬板外側(cè)相對(duì)金屬板運(yùn)動(dòng)，因此由于在工具和金屬板之間的摩擦使金屬板在局部連接區(qū)域上被加熱，被加熱的金屬板進(jìn)而在局部連接區(qū)域上加熱塑料層。當(dāng)工具相對(duì)于金屬板運(yùn)動(dòng)時(shí)，工具被放在金屬板上。該金屬板同塑料層因此能在低技術(shù)成本條件下可靠地被加熱。
[0005]在另一個(gè)實(shí)施方式中，由工具在金屬板的外側(cè)上進(jìn)行作為運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和/或線性運(yùn)動(dòng)，用來(lái)在工具和金屬板之間產(chǎn)生摩擦，特別是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸線基本上垂直于、即偏離小于30°、20°、10°或5°地垂直于在局部連接區(qū)域上的金屬板外側(cè)。盡管在工具的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中工具沒(méi)有改變它外表面的位置，工具因此可以相對(duì)于金屬板運(yùn)動(dòng)。這樣在實(shí)際中的裝配傳輸線上能毫無(wú)困難地實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng)。除此之外工具也可采用相對(duì)金屬板的線性運(yùn)動(dòng)。
[0006]在一個(gè)附加的設(shè)計(jì)方案中，工具被設(shè)計(jì)成成形工具，并通過(guò)該成形工具在局部連接區(qū)域的金屬板外側(cè)上施加壓力，從而使在局部連接區(qū)域上的金屬板變形，并且擠壓在局部連接區(qū)域上的兩塊金屬板之間被加熱的塑料層，并且使兩個(gè)金屬板在局部連接區(qū)域上尤其能直接相接觸，和/或在工具放置和運(yùn)動(dòng)之后、金屬板變形以及塑料層被擠壓之后，將工具從金屬板取下。工具由此不僅用于金屬板的摩擦生熱，而且用于金屬板的變形和塑料層的擠壓。從而通過(guò)該工具作為成形工具能以一種有利的方式實(shí)現(xiàn)該方法步驟。
[0007]當(dāng)工具在局部連接區(qū)域上相對(duì)金屬板運(yùn)動(dòng)時(shí)和/或后，成形工具在金屬板上有針對(duì)性地施加用于使金屬板變形的壓力。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中、特別是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)在施加用于變形的壓力的情況下能因此在金屬板的變形時(shí)借助摩擦進(jìn)一步加熱金屬板。
[0008]在一個(gè)補(bǔ)充的設(shè)計(jì)方案中，兩塊金屬板在局部連接區(qū)域上通過(guò)電阻焊接、尤其電阻點(diǎn)焊或者電阻凸焊而相互連接。通過(guò)電阻點(diǎn)焊能使兩塊金屬板很快且可靠地逐點(diǎn)地相互焊接在一起。
[0009]在一個(gè)進(jìn)一步的變形設(shè)計(jì)中，在電阻焊接之前將第一電極放置在局部連接區(qū)域上的第一金屬板上、且將第二電極放在局部連接區(qū)域上的第二金屬板上，緊接著通過(guò)第一和第二電極以及通過(guò)在局部連接區(qū)域上相互局部接觸的第一和第二金屬板來(lái)傳導(dǎo)電流。由于兩塊金屬板之間的局部接觸可使得用于電阻點(diǎn)焊的電流通過(guò)兩塊要被焊接的金屬板。
[0010]在另一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，在多個(gè)局部連接區(qū)域上、優(yōu)選時(shí)間上相繼的多個(gè)局部連接區(qū)域上，加熱金屬板和塑料層，變形金屬板，擠壓塑料層，并使第一和第二金屬板相互焊接在一起，從而制造出夾層板，在該夾層板上的多個(gè)局部連接區(qū)域上第一和第二金屬板通過(guò)焊接連接而相互連接。對(duì)于更多的有著較大面積的未加工夾層板通常必須如此設(shè)計(jì)，即為了兩塊金屬板間的足夠剛度需要更多的焊接連接，比如超過(guò)5，10，20或者30個(gè)焊接連接用來(lái)將它們相互連接。
[0011]在另一個(gè)實(shí)施方式中工具和/或第一電極和/或第二電極通過(guò)機(jī)器人固定和/或移動(dòng)。
[0012]在一個(gè)附加的設(shè)計(jì)方案中，工具首先通過(guò)第一機(jī)器人(或機(jī)械手)固定和/或移動(dòng)，隨后第一和/或第二電極通過(guò)第二機(jī)器人固定和/或移動(dòng)，以用于制造每個(gè)焊接連接。金屬板的加熱和變形通過(guò)第一機(jī)器人執(zhí)行，且借助電極的焊接通過(guò)第二機(jī)器人執(zhí)行。
[0013]在一個(gè)補(bǔ)充的設(shè)計(jì)方案中，工具和第一和/或第二電極通過(guò)一個(gè)且僅僅一個(gè)機(jī)器人固定和/或移動(dòng)，以用于制造每個(gè)焊接連接。金屬板的加熱和變形及借助電極的焊接通過(guò)該機(jī)器人執(zhí)行。
[0014]工具有針對(duì)性地設(shè)計(jì)成由兩部分組成、即由第一工具部分和第二工具部分組成，且這兩工具部分在將工具放在金屬板上后且在工具運(yùn)動(dòng)后被放在金屬板的外側(cè)，當(dāng)工具從金屬板取下時(shí)和/或后，第一工具部分和第二工具部分相互分開運(yùn)動(dòng)，并且電極通過(guò)在兩部分工具之間形成的空間向金屬板運(yùn)動(dòng)并被放在金屬板上。因此將通過(guò)一個(gè)帶工具和電極的機(jī)器人在它的執(zhí)行機(jī)構(gòu)上完成金屬板的加熱和變形同借助電極的焊接。
[0015]在一個(gè)補(bǔ)充的實(shí)施方式中所提供未加工夾層板，它具有由鋼或鋁制成的第一和/或第二金屬板和/或由PE或PA制成的塑料層。
[0016]有針對(duì)性地提供如下的未加工夾層板，即第一和第二金屬板同塑料層材料接合地相互連接。
[0017]在另一個(gè)實(shí)施示例中，在局部連接區(qū)域上的塑料層通過(guò)由摩擦產(chǎn)生的熱、尤其僅僅由于摩擦產(chǎn)生的熱，在工具和金屬板之間被加熱到軟化溫度，從而使塑料層、尤其僅在局部連接區(qū)域被擠壓和/或變得可流動(dòng)和/或粘稠。
[0018]用于生產(chǎn)機(jī)動(dòng)車的根據(jù)本發(fā)明的方法有以下步驟:提供至少一個(gè)未加工夾層板，提供驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其電動(dòng)機(jī)和/或內(nèi)燃機(jī)，提供車輪，提供由金屬構(gòu)成的構(gòu)件，把至少一個(gè)夾層板、驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、車輪以及構(gòu)件相連接到機(jī)動(dòng)車上，其中，由至少一塊未加工夾層板借助在本發(fā)明中所述的方法制成至少一塊夾層板，并把未加工夾層板或夾層板通過(guò)電阻焊與構(gòu)件相連接。
[0019]在另一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，在從至少一塊未加工夾層板借助在本發(fā)明中所述的方法制成為至少一塊夾層板的加工過(guò)程中，尤其在兩塊金屬板之間制造焊接連接過(guò)程中，未加工夾層板或夾層板通過(guò)電阻焊與構(gòu)件相連接，和/或在未加工夾層板或夾層板與構(gòu)件之間、尤其在未加工夾層板或夾層板的金屬板與構(gòu)件之間，通過(guò)電阻焊制造出焊接連接。
[0020]在每個(gè)局部連接區(qū)域的電阻焊過(guò)程中，有針對(duì)性地分別在兩塊金屬板之間和未加工夾層板或夾層板的金屬板與構(gòu)件之間通過(guò)電阻焊制造兩個(gè)焊接連接。
[0021]在另一個(gè)實(shí)施方式中，在電阻焊接之前將第一電極放在局部連接區(qū)域上的第一金屬板上，將第二金屬板放置在局部連接區(qū)域的構(gòu)件的第一外側(cè)上，并且把第二電極放在局部連接區(qū)域的構(gòu)件的第二外側(cè)上，隨后將電流傳導(dǎo)通過(guò)第一和第二電極、第一和第二金屬板及在局部連接區(qū)域上局部相互接觸的構(gòu)件。在金屬板被借助摩擦加熱之前，借助工具可把構(gòu)件放置在未加工夾層板上，并且比如構(gòu)件也可暫時(shí)地起到固持件的作用，該固持件抵抗由工具在未加工夾層板上施加的壓力。
[0022]在一