[发明专利]利用软化第一部件的第一部分的预热步骤实施磁脉冲焊接操作来固定第一和第二金属部件的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及将两个金属部件固定在一起的磁脉冲焊接技术。尤其是涉及一种执行上述的磁脉冲焊接操作的改进方法，该方法可以最小化会产生在所述的一个或者两个金属部件中的不期望的变形量。

背景技术

目前在大多数陆地用车中，都具有传动系系统用来从发动机/变速器总成的输出轴到驱动桥总成的输入轴传递转动力，以便可旋转地驱动车辆的一个或多个车轮。为了达到这一目的，一个典型的车辆传动系总成包括圆柱状的传动轴管，该管具有固定在其相对的末端上的第一和第二端接头。第一端接头形成第一万向接头的一部分，它提供了从发动机/变速器总成的输出轴到传动轴管的第一端的可旋转的传动连接，同时能适应这两轴旋转轴线之间有限量的角度偏差。同样地，第二端接头形成第二万向接头的一部分，它提供了从传动轴管的第二端到驱动桥总成的输入轴的可旋转的传动连接，同时允许这两轴旋转轴线之间有限量的角度偏差。

在该一般类型的车辆传动轴总成中，通常需要永久地将第一和第二端接头固定到传动轴管的末端。传统上，采用常规的焊接技术将第一和第二端接头与传动轴管的末端永久地连接。众所周知，常规的焊接技术包括对两个金属部件进行局部加热，从而使两个金属部件的材料熔合。上述常规的焊接技术可以在施加压力下进行，也可以在不施加压力下进行，并且可以包括采用填料，也可以不采用填料。虽然常规的焊接技术在过去达到令人满意的效果，但是其应用还是具有一些缺点。首先，如上所述，常规的焊接技术包括对两个金属部件进行局部加热。这样的加热会造成金属部件出现不希望有的变形和弱化。其次，尽管常规的焊接技术适合用于将由相似的金属材料制成的部件焊接在一起，但是发现将它们用来连接由不相似金属材料制成的部件则有一定的难度。第三，传统的焊接技术不容易适应标准厚度不同的部件的连接。由于车用传动轴总成的生产通常是大批量的过程，所以需要有一种改进的方法可以把金属部件永久性连接在一起，同时避免传统焊接方法的缺点。

磁脉冲焊接是一种已提出过的可选择的方法，用来把第一和第二端接头固定到传动轴管的相对端。为了达到这一目的，首先提供具有末端部分的传动轴管和具有颈部的端接头。所述端接头一般为轴管叉或者管轴。所述叉具有一对对置的臂，所述臂从叉向第一轴向延伸。一对对齐开口穿过所述叉臂形成，适合于在其中接纳万向节十字头的常规轴承杯。一般中空的颈部部分从主体部分在第二轴向轴向地延伸。为了执行所述磁脉冲焊接操作，所述传动轴管的末端部分围绕所述端接头的颈部部分同轴地安装。当所述传动轴管和所述叉以这样的方式组装好时，在所述传动轴管的末端的内表面和所述叉的颈部部分的外表面之间限定了环形间隙或空间。然后电感应器围绕所述传动轴管和叉的组件设置。所述感应器通电，以在所述传动轴管的末端部分的周围产生巨大的和瞬时的电磁场。所述电磁场在所述管的末端的外表面施加很大的力，促使它以高速向内塌陷在所述叉的颈部部分上。所述管的末端的内表面对所述叉的颈部部分的外表面产生冲击，促使其间产生焊接或分子键。

已发现，在所述磁脉冲焊接操作中所述管的末端对所述叉的颈部部分的高速冲击在有些情况下会导致所述叉臂相对于彼此永久地变形。举例来说，如果所述管的末端塌陷在所述叉的颈部部分上，所述颈部部分向内的变形会促使位于叉的另一端上的叉臂向外彼此分开。同时，由于冲击导致的通过所述叉传播的冲击波还会导致穿过所述叉臂形成的开口的尺寸略微地扩大。尤其是当所述叉是由相对轻质的材料例如铝合金制成的时候，这样的情形很可能出现。上述叉臂的变形是不希望出现的，因为会导致形成在叉臂中的各个开口的失准。当形成在所述叉臂中的开口不是精确对准时，要在其上正确地安装万向接头的其余部分以及平衡所述万向接头以便旋转是相当困难的。