[发明专利]双金属部件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及在机动车应用例如机动车发动机托架、车架和悬挂中使用的部件，或者涉及在非机动车应用中使用的部件，并且更具体地，涉及通过将由不同的材料例如钢和铝制造的至少两个零件联接在一起形成的双金属部件。

背景技术

现在，用于机动车应用和非机动车应用的各种部件使用一个零件围绕另一零件的一部分铸造的过程来制造。在某些情况下，部件的不同零件使用不同的材料制造，以提供具有所需重量和/或强度特性的成品部件。作为多个特定但非限制性的示例，如例如在美国专利No.7,837,230和美国专利申请No.12/911,930中所描述的，发动机托架是通过绕中空的、钢的横构件的端部铸造铝的端部构件而形成的，或者扭矩梁式车桥组件是通过绕钢的扭矩梁的端部部分铸造铝的拖臂形成。

用于制造发动机托架的典型过程包括用端盖覆盖中空的、钢的横构件中的每一个的开放端部。随后，将钢的横构件的被覆盖的端部引入具有预定形状的模具中并保持在适当位置。将熔融的铝以相对较高的压力引入模具中并且冷却，从而绕横构件中的每一个的端部铸造端部构件。端盖的作用主要是防止熔融的铝在铸造过程期间进入并填充横构件。为了确保熔融的铝在铸造过程期间不进入中空的横构件，通常对位于端盖与横构件之间的配对接缝的整个长度进行熔接。一旦已经进行了铸造步骤，则对铸造件进行X射线扫描以便确认铸造件中是否存在缺陷。

当然，用于覆盖横构件的端部的端盖为托架增加了重量，这导致较高的单位成本并且导致成品汽车中较低的燃料效率。另外，端盖有时在铸造过程期间施加的高压力的影响下变形。另外，端盖的存在可能够在电泳涂覆步骤中产生气穴，并且由于横构件的端部必然地不具有孔而可能相对较难从横构件排出多余的电泳覆层。

此过程的另一缺点在于，横构件的端部通常形成为圆筒形形状、并且使用成圆形形状的端盖覆盖以产生能够承受由模具中的熔融铝所施加的压力的压力容器。当然，圆筒形形状并非必然是在使用期间支承载荷的最佳形状。

此外，因为完成的托架的重量、并且还因为其尺寸，完成的托架的运输、搬动和储存可能是笨重难拿的。通常，在搬动和运输完成的托架期间需要专用的装备。此外，即使每个托架均具有与其相关联的大量空余空间，但完成的托架仍占据相对较大量的空间。当然，在X射线扫描显示出成品托架中的两个铸造件之一有缺陷的情况下，即使托架中的另一铸造件不具有缺陷，也必须废弃整个托架。在一些情况下，这可能造成托架的废弃率高达10%。

其他部件例如扭矩梁式车桥组件、控制臂等可以以相似的方式制造。例如，钢的扭矩梁的每个端部均由上述端盖覆盖，并且将扭矩梁的每个端部均引入模具中。将熔融的铝以相对较高的压力引入每个模具中并且冷却，从而绕扭矩梁的每个端部铸造拖臂。以此方式形成的扭矩梁、或者控制臂也受到上文指出的缺点的影响。

在WO2008/004715中，Ko提出了扭矩梁式车桥的替代性设置。具体地，扭矩梁式车桥包括扭矩梁、多个拖臂和连接管，多个拖臂由与扭矩梁的材料不同的材料制成，连接管由关于与扭矩梁的可熔接性而言优于拖臂的材料制成，连接管与拖臂在其一个端部处一体地联接。可惜的是，Ko仅提供了完成的扭矩梁式车桥组件的示意性截面图，其中拖臂的材料围绕连接管的一个端部并且在连接管的一个端部延伸穿过锚定槽。在此相当奇特的公开中，Ko既没有提出用于制造完成的扭矩梁式车桥的适当过程，Ko甚至似乎也未设想与绕中空的连接管的一个端部铸造拖臂相关联的困难。因此，似乎Ko意于将设计用于形成扭矩梁式车桥组件的适当过程完全留给读者。这样的过程必须防止用于形成拖臂的熔融的材料在压力下从模具经由中空连接管喷出。此外，这样的过程还必须防止在完成的产品中连接管被固化的拖臂材料所填充。当然，这将解决需要同时考虑复杂的工程问题以及安全问题、制造过程问题和经济问题的重要问题留给了读者。

因此需要提供一种双金属部件例如发动机托架、扭矩梁式车桥组件或者控制臂、以及该双金属部件的制造过程，双金属部件及其制造过程克服上文指出的缺点中的至少一些。

发明内容

在一个方面中，本发明涉及一种双金属联接件，其由第一构件和第二构件构成。第一构件绕第二构件的至少一部分铸造。第一构件由第一材料例如铝、镁、锌等或者它们的合金制成。第二构件由第二材料例如钢、铝、铜、不锈钢等或者它们的合金制成。第一材料的熔融温度低于或者甚至可以近似等于第二材料的熔融温度，由此允许绕第二构件铸造第一构件。