[发明专利]空心型材连接部-角撑板

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在其外部区域用与待连接的空心型材的端部区域接触的角撑板(gusset plate)连接至少两个空心型材的空心型材连接部(hollow profile connection)，其中至少空心型材的端部区域的横截面具有由腹板或肋形成的轮廓，其中角撑板和空心型材通过摩擦搅拌焊接相互连接，其中通过摩擦搅拌焊接产生的连接部沿着型材的腹板或肋延伸。

背景技术

金属空心型材借助设置在型材之间的角撑板频繁而有效地连接，并随后通过焊接连接在型材上。出于重量原因，在机动车辆制造中，一般使用由铝构成的空心型材，同样地角撑板由铝制成。

在常规焊缝形成期间，施加高热量，引起组件的变形。对尺寸精度产生不利影响。为了产生平坦和因此稳定的连接，在板材中必须开孔以形成塞焊缝或槽焊缝(plug or slot welds)。此外，在焊接期间，存在必须以复杂的方式从表面去除的喷溅。

借助摩擦搅拌焊接或间接的摩擦搅拌焊接，由铝构成的板材可以在施加低热量的情况下相互连接。一个板材置于另一个之上，并且摩擦搅拌焊接工具在压力下置于一个板材的上侧并且沿着指定的连接线移动。产生连接部。然而，在空心型材的情况中使用是不可能的。

DE10 2010 018 504A1公开了使用摩擦搅拌焊接生产空心型材的方法。由铝合金构成的半成品部件沿着连接线借助由摩擦搅拌焊接形成的焊缝进行连接。在焊接期间，从下侧支撑焊接区域的后座(counter holder)被引入到型材中。

位于一个平面内的两个板材沿着它们的接触线借助摩擦搅拌焊接进行的焊接在DE10 2010 003 742A1中进行了描述。

在JP2004 261 859A中示出了在空心型材上一平面内相互靠近的两个板材的连接。借助工具，板材借助摩擦搅拌焊接沿着边界相互焊接，边界形成为间隙；同时金属带材也置于间隙中。

在JP2001 233 208A中示出了通过将两个成型部分结合在一起并且通过沿着结合线借助摩擦搅拌焊接连接成型部分来生产空心型材部分。

在DE100 11 593A1中示出了通过搭接焊生产低扭曲框架结构的方法。插入到待连接管端的T形角撑件在此作为三个管的连接元件。与插入的角撑件重叠的管端区域借助旋转工具进行摩擦搅拌焊接，从而在摩擦搅拌焊接的环境下管材料可以连接到角撑件的材料。

JP11 226 759A也描述了型材部分借助摩擦搅拌焊接的连接。相互待连接的部分相对彼此取向，吸收摩擦搅拌焊接期间产生的压缩力的压件同时在各部分的接触区域内焊接。

发明内容

本发明的目的是提出一种采用相对现有类型有所改进的设计的空心型材连接部。

该目的通过独立权利要求的特征实现。改进从从属权利要求中体现。

根据本发明，为了连接至少两个空心型材，在外部区域提供至少一个角撑板，角撑板在其端部区域接触空心型材，其中空心型材的端部区域的横截面具有由腹板或肋形成的轮廓，其中角撑板和空心型材部分通过摩擦搅拌焊接相互连接。通过摩擦搅拌焊接产生的该连接部在角撑板和空心型材之间沿着肋或腹板延伸，也就是，在对应地因腹板或肋而压力密封的准确区域内的各自空心型材方向上延伸。通过摩擦搅拌焊接产生的连接部可以设计为点状和/或连续状和/或线状。

根据本发明的一个实施方式，空心型材被设计为挤压型材，并且具有由腹板或肋形成的空心腔室轮廓。横向穿过空心型材而延伸的腹板或肋以相应的压力密封的方式构造空心型材。

在本发明的另一实施方式中，产生所需压缩强度的型材被插入到空心型材的端部中。

插入到空心型材的端部中的型材部分可优选地设计为X形、星形或H形结构，其中其外部尺寸与空心型材的内轮廓匹配。型材部分可优选地生产为铝铸件、挤压部分或连铸部分(strand cast part)。在插入到型材中之后，以指定数量基本径向向外突出的肋接触型材的内侧，并且因此使其可以吸收从外部施加在空心型材上的压力。

角撑板借助至少一个摩擦搅拌焊缝连接到空心型材和被插入的型材部分。摩擦搅拌焊缝沿着在空心型材内部接触空心型材的一个肋延伸。可优选地，沿着在内部接触空心型材部分的肋形成多个摩擦搅拌焊缝。