用于建立在两个金属板之间的接合连接的方法与流程

机械加工,机床金属加工设备的制造及其加工,应用技术1.本发明涉及一种用于建立在至少两个金属板或至少两个由金属板构成的构件之间的接合连接的方法，所述方法包括至少一个步骤，在所述步骤中通过热压焊接建立在至少两个金属板或由金属板构成的构件之间的连接。背景技术：2.现今借助于结构力学进行汽车制造，所述结构力学包括计算在固体中的变形、力和内应力，要么用于规划新的机械结构要么用于核算现有的机械结构。3.用于在结构力学中计算的通常使用的手段是有限元法，所述有限元法引起改进各个组件，其方式为，将金属板或各个金属板部段为了加强而彼此连接。4.连接至少两个金属板的可能性在于借助拼焊板。其是具有金属板坯的定制的板坯，所述金属板坯通常由不同的材料性质和金属板厚度组成。该预制的半成品接着例如通过深冲成型成期望的构件。5.在拼焊板(twb)中将各个金属板坯彼此紧靠地焊接。这通常借助于激光焊接作为对焊进行。6.在图1中示例地示出第一构件1，即侧部板坯。在侧部板坯的放大的部分区域中，将金属板部段，即第二构件2，要么逐点地焊接，要么借助激光焊接法，如在右侧示出，沿着轮廓3连接。7.作为接合法的所谓的热压焊接原则上从现有技术中已知。热压焊接是用于由轻型金属和钢板构成的组合的材料配合的热接合法，如其在现代的车辆车身中所使用。在实际的焊接过程之前，通过借助于等离子涂覆焊接或大气等离子喷涂将接合对预焊接去除在构件表面上的氧化皮。由此能建立由一方面高强度的铝合金或镁合金以及另一方面镀锌的钢板构成的相同类型的以及不同类型的连接。由铝合金或镁合金构成以及由钢板构成的金属板在接合面的区域中通过用锌或锌合金作为焊料等离子喷涂进行涂层。接着通过热压焊接进行金属板的接合连接，然而没有接合对的成型。8.在车身构造中使用由调质钢构成的金属板时，需要应用热成型，因为所述材料在室温下是不可成型的。通过将迄今常见的焊接作为接合技术来建立这种由调质钢构成的热成形硬化的构件的接合连接导致材料损坏。9.在批量生产中已采取措施，即首先进行零件的热成型并且将所述零件接着在单独的工作过程中在车身构造中接合。10.从de 10 2005 038 493 a1中已知一种用于建立在两个金属板或两个由金属板构成的构件之间的接合连接的方法，其中接合连接的建立同时伴随有成型过程。由此可行的是，已经在终归所需的热成型过程中建立接合连接并且可以取消在车身构造中的迄今常见的随后的接合过程。所述方法可实现在生产方面的时间节约和在投资方面的节约，因为尤其可以减少用于热成型所需的炉或压床的数量。通过成型过程尤其可以将多个构件同时成型和接合，使得至少一个成型过程和接合过程被省去。成型过程，尤其所谓的模淬，可以同时借助两个或更多个构件的热压焊接来进行。接合连接的建立在通过压焊的成型过程期间进行，其中不需要附加的用于建立接合连接的方法步骤。11.de 10 2015 122 393 a1示出一种用于借助以下方法步骤制造复合半成品的方法：由相对于配对件坯件(l形配对件)更高强度的材料制造h形配对件，其中h形坯件在连接面上具有适合于与l形配对件形状配合的表面结构；由相对于h形坯件更低强度的材料(l形配对件)制造配对件；将h形配对件和l形配对件聚集在一起；通过施加压力将h形配对件与l形配对件连接形成至少形状配合或也材料配合地连接的复合半成品，其方式为，将l形配对件的材料的至少一部分以塑性流动地形状配合填满的方式压到h形配对件的确定用于与l形配对件形状配合的表面结构中。12.de 10 2005 038 493 a1示出一种用于建立在两个金属板或两个由金属板构成的构件之间的接合连接的方法，其中通过热压焊接建立在至少两个金属板或由金属板构成的构件之间的连接。13.de 10 2004 038 493 a1示出一种用于为去除构件涂层的方法。涂层的靠外的覆盖区或构造区以化学机械方式移除并且涂层的内部的扩散区通过激光束剥蚀移除。技术实现要素：14.本发明的目的是，提供一种用于建立在至少两个金属板或由金属板构成的至少两个构件之间的接合连接的方法，所述方法引起生产过程的简化，从而可实现在批量生产中的成本节约。15.通过本发明应当在热成形过程中形成在被涂层的热成形金属板之间的面状的连接，所述连接在整个构件在碰撞中的负荷情况(出现剪切力和剥离力)下显示出相对于故障的更高的耐抗能力。焊接过程应当被避免。16.所述目的借助一种用于建立在至少两个金属板或至少两个由可热成型的金属板构成的构件之间的接合连接的方法来实现，所述金属板具有防止起氧化皮的涂层，所述方法包括至少一个步骤，在所述步骤中通过热压焊接建立在至少两个金属板或由金属板构成的构件之间的连接，其中将要连接的金属板或构件的表面预处理，以便使涂层裂开。17.在此，涂层的裂开直至金属板。构件可以附加地还特别在形状和材料强度方面根据在车辆中的应用情况来改进，这同时引起重量降低。18.此外，在金属板之间不存在气隙，所述气隙作为绝缘体会导致直至45℃的温度差，从而可能不利地影响构件特性。19.在热成型过程中在两个或更多个被涂层的热成形金属板之间的面状的连接在整个构件在出现剪切力和剥离力时的负荷情况下显示出更高的负荷能力。20.有利的是，涂层的裂开借助机械模具实现。在此，经由压印力使涂层裂开。21.在此，模具是压印冲头。22.为了优化过程仅使用于随后连接的部分区域裂开。23.为了连接，在部分区域中施加焊料，可选地施加焊料和助焊剂或硬焊料。24.作为下一方法步骤，将至少两个金属板相对于彼此固定并且随后输送给热成型过程。25.有利的是，用于热成型的能量输入足以用于金属板的焊接。附图说明26.下面，示例性地参照附图描述本发明。27.图1示出现有技术中的侧部板坯的示意图；28.图2示意地示出根据本发明的金属板设置；29.图3示出贯穿被涂层的金属板的剖面；30.图4示出贯穿具有粗糙化的表面的未涂层的金属板的剖面；31.图5示出贯穿具有剥蚀部的被涂层的金属板的剖面。具体实施方式32.作为原材料存在由可热成形的钢构成的板坯。所述材料是用于轻型构造的常见的初始产品。33.通过热成型，所需的成型力小，并且如在深冲时高强度或最高强度的钢那样不引起回弹。例如，22mnb5钢不仅用于起承载作用的部件而且用于碰撞相关的、不必承受大变形的构件。由此，典型应用是作用为侵入防护，如a柱和b柱、保险杠、横梁和顶梁，而且还有中间底槽。34.奥氏体化通常在连续式加热炉中进行，然而也在感应炉或多室炉中进行。在此，在炉气氛中存在氧气导致半成品起氧化皮和边缘脱碳。虽然加热也可以在保护气氛下进行，但是最晚在转移到加压淬火模具中时引起氧气暴露从而引起金属烧损。35.这一方面导致模具寿命的减少并且另一方面使在成型件和模具之间的热传递变差。因此，金属板通常设有抑制起氧化皮的涂层。在各种可能的涂层中，首先改进的热渗铝，即铝硅涂层，现在最常被使用。36.针对面状的连接，根据本发明，具有alsi涂层的第一构件1与第二构件2经由硬焊料5连接。在准备中，将第一构件1的部分区域1a用工具进行处理，所述工具使涂层6有针对性地裂开。37.因为所述裂开在时间上在连接金属板之前不久进行，所以没有产生具有氧化的问题。38.例如，使用压印冲头，所述压印冲头机械地在连接的部分区域1a中使涂层的表面6a穿孔。在图2中将其作为华夫格图案4示出。在实例中，可见圆形的压印部，然而其他轮廓也是可能的。通过穿孔使alsi表面有针对性地裂开，以便实现钢、铝和焊料的最优连接。39.也就是说，在涂层6中所产生的沟纹和凹槽伸展至钢板坯7的表面7a。深度对应于涂层6的厚度6b。接着，将硬焊料5施加到部分区域1上。硬焊料5也可以通过其他焊接材料和助焊剂替代。40.同样如上文所描述那样准备第二构件。41.接着，将两个构件1和2固定并且输送给用于使金属板叠成型的热成形过程。热成型过程提供对于面状的连接所需的温度。接着，将金属板叠在热成型模具中在压型机中机械地成型和冷却。42.所述方法能用于所有热成形钢，实例在此是usibor或ductibor。涂层有利地是alsi，然而也可以是其他涂层。43.涂层的裂开在所有应当彼此连接的构件处发生。44.替选于使涂层机械地裂开，可以用激光工具借助于激光束实现裂开。45.涂层alsi借助于激光逐点地穿孔，其中也在此预先选择区域1a，其方式为，应当建立焊接连接。穿孔的间距可以根据需要变化。通过将alsi涂层直至钢板坯的表面7a局部地去除，穿孔允许钢板坯逐点露出。通过设定激光功率预设进入深度并且可以简单地且非常精确地直至表面7a剥蚀具有厚度6b的涂层6的材料。46.在另一实施方式中，除了将涂层6剥蚀以外，也使钢板坯7的表面7a粗糙化，如其在图5中所示。在此将激光功率设定成，使得激光除了涂层的厚度6a外也还将钢板坯7的材料以深度7b剥蚀。47.在另一实施方式中，未涂层的钢板坯7的表面7a通过特殊的激光脉冲法在部分区域1a中设有高度和深度。由此，表面7a获得非常粗糙的特性。表面7a，如在图4中所表明，具有底切进而是良好的连接表面。48.由此，借助根据本发明的连接方法能将被涂层的金属板彼此连接或与未涂层的金属板连接。49.根据对连接的要求，在涂层表面6a处、在钢板坯表面7a处或在两者处进行金属板的在用于连接的部分区域1a中的预处理。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!