[发明专利]结合制品及其制造方法和制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过将半凝固浆体或熔融金属的凝固体接合至工件制成的接合件(结合制品)，制造这种接合件的方法，以及用于通过冲压并将半凝固浆体接合至工件来制造接合件的设备(装置)。

背景技术

已知所谓的夹物模压工艺，其用于将不同成分(不同合金类型)的金属材料彼此接合在一起以制造接合件。根据夹物模压工艺，金属工件(插入件)放置在模具中，与工件的合金类型不同的熔融金属灌注到模具中并凝固。根据铸模中的型腔的形状，熔融金属与工件紧密接触，并变为凝固体。此时，凝固体接合至工件。

根据另一种工艺，采用半凝固浆体进行喷射模塑。具体地，将工件放置在模具中，并夹紧模具。随后，半凝固浆体灌注到模具中，在模具中，半凝固浆体被模制成与模具中的型腔互补的形状，并接合至工件(例如，参见日本专利公开No.2001-058253)。如在日本专利公开No.2001-058253中描述的那样，术语″半凝固浆体″指的是处于固液共存相的浆体。通常，半凝固浆体软至仅在受压时呈现流动性的程度。

然而，夹物模压工艺或喷射模塑工艺都发现难以增加不同合金类型的金属材料彼此接合在一起的接合强度。特别是在采用铝制成的工件和铝合金制成的熔融金属进行夹物模压时，困难特别显示。所述困难被认为源于工件和熔融金属或半凝固浆体之间的界面上存在的氧化膜。

考虑到上述困难，根据在日本专利公开No.10-099961中披露的发明，在夹物模压工艺中，试图将处于固液共存相温度下的熔融金属(半凝固浆体)挤压到工件上，从而从工件的表面去除氧化膜。

日本专利公开No.50-089215提出向铝板施加振动。根据日本专利公开No.50-089215，通过施加的振动从铝板上去除氧化膜，允许铝板和铝合金保持彼此直接且紧密接触，用于增加接合强度。

处于固液共存相的熔融金属(半凝固浆体)难以开始流动。因此，当如在日本专利公开No.10-099961中披露的那样将熔融金属注射到模具中时，熔融金属在模具中流动的同时具有凝固的趋势。如果熔融金属凝固到阻止流动的程度，则熔融金属不能到达模具中的区域，导致模具填充失败。换句话说，不容易有效地制造夹物模压件。

上述不足特别是在夹物模压大的物件时是严重的，因为熔融金属在模具中流动大的距离，因此需要供给大量熔融金属，以用熔融金属填满模具。

此外，如果半凝固浆体为铝合金或类似物，则容易在其表面上形成氧化膜。因此，不容易相对于工件将半凝固浆体保持得足够湿，因此在喷射模塑工艺之后不容易增加工件和半凝固浆体之间的接合强度。

根据在日本专利公开No.2001-058253和日本专利公开No.10-099961中披露的背景技术，仅模制半凝固浆体。因此，在将工件挤压成形之后，需要将它运送至夹物模压模具。由于必须进行挤压、运送和夹物模压三种过程，因此花费长的时间才能获得接合件。

而且，由本发明的发明人进行的透彻研究已经表明，如在日本专利公开No.50-089215中披露的那样，当从用于灌注熔融金属的工艺的开始到用于灌注熔融金属的工艺的结束不间断地向熔融金属施加振动时，易于在凝固体中形成空洞。

由于空洞是空的，因此靠近空洞的区域中的凝固体的强度不强，延展性不高。因此，日本专利公开No.50-089215中披露的背景技术提出了关于保持凝固体的强度足够强和延展性足够高的某种困难的关注。

发明内容

本发明的大体目标是提供一种接合件，其中以增强的接合强度将插入件和在插入件周围模制的材料彼此接合在一起。

本发明的主要目标是提供一种防止在其中形成空洞的接合件。

本发明的另一个目标是提供一种制造上述接合件的方法。

本发明的又一个目标是提供用于制造接合件的设备，其中以增强的接合强度将工件和半凝固浆体彼此接合在一起。

本发明的又一个目标是提供一种用于在缩短的时间周期内制造接合件的设备。

本发明的再一个目标是提供一种能够去除半凝固浆体的氧化膜的冲压方法。

根据本发明，为了获得预先部分或全部放置在模具组件中的工件和灌注在模具组件中的熔融金属的凝固体或与工件一起预先放置在模具组件中的半凝固浆体的接合件，使半凝固浆体或熔融金属在工件的端面上相对流动，同时在工件和半凝固浆体或熔融金属之间产生摩擦，所述摩擦足够大，以破坏存在于熔融金属或半凝固浆体的表面上的钝化膜。