[发明专利]用于制造实心的金属复合构件的方法和由此制造的实心的金属复合构件

说明书

本发明涉及一种用于制造实心的金属复合构件(300)的方法，所述方法包括：‑提供金属的第一型坯(210)和金属的第二型坯(220)；‑将第一型坯(210)布置在第一固持装置(110)上，并且将第二型坯(220)布置在与第一固持装置(110)相对置的第二固持装置(120)上；‑摩擦焊接型坯(210、220)，为此，第一固持装置(110)实施被驱动的旋转运动(U)，并且第二固持装置(120)可自由旋转地朝第一固持装置(110)的方向实施进给运动，由此型坯(210、220)在它们的接触面上被塑化并且最终通过摩擦焊接连接部(230)相接合，并且‑使通过摩擦焊接连接部(230)相接合的型坯(210、220)变形，为此，第二固持装置(120)继续实施进给运动(V)，并且第一固持装置(110)和/或第二固持装置(120)设计具有形状给定的轮廓(115、125)。本发明还涉及由该方法制成的复合构件，其中尤其涉及传动系构件或变速器构件。

本发明涉及一种用于制造实心的金属复合构件的方法以及由此制造的实心的金属复合构件。

所涉及的实心的金属复合构件尤其是用于机动车的传动系构件或用于车辆变速器的变速器构件。这种传动系构件或变速器构件迄今一件式地(作为一个零件)至少通过金属型坯的变形(例如锻造)或多件式地、也即通过多个预制金属零件的接合(例如通过铆接、焊接、粘接)制成。

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于制造这种构件的方法。

所述技术问题通过一种用于制造实心的金属复合构件的方法解决。本发明还拓展至由本发明的方法制造的实心的金属复合构件。

根据本发明的用于制造实心的金属复合构件的方法包括如下按时间顺序实施的步骤：

-提供金属的第一型坯和金属的第二型坯；

-将第一型坯布置在第一固持装置上，并且将第二型坯布置在与所述第一固持装置相对置的第二固持装置上；

-摩擦焊接型坯，为此，第一固持装置(连同被容纳的第一型坯)实施被驱动的旋转运动，并且第二固持装置(连同被容纳的第二型坯)可自由旋转地朝第一固持装置的方向实施(线性的)进给运动，由此型坯在不断增大的压力下相互摩擦，直至达到同步转速，由此在它们的接触面上(被加热并且)被塑化并且最终通过摩擦焊接连接部相接合，并且

-使通过摩擦焊接连接部相接合的型坯(或者说通过摩擦焊接构成的型坯复合体)变形，为此，第二固持装置(朝第一固持装置的方向)、尤其在继续旋转的情况下继续实施进给运动，并且第一固持装置和/或第二固持装置设计具有形状给定或形状预设的轮廓，其中，所述变形至少部分包括两个型坯并且还包含摩擦焊接连接部。

优选地，第二固持装置在摩擦焊接过程中和变形过程中实施持续的、也即无中断的或者说无间歇的进给运动。

根据本发明的方法由此在一个工序或加工过程中包含多个工作步骤，其中包括摩擦焊或者说摩擦焊接和尤其立即的或者说紧接着进行的变形，其中，摩擦焊接和变形在进给运动的过程中实施。进给运动尤其由挤压装置或挤压机产生，从而在一个工作行程或挤压行程中在不需变换工件的情况下实施所述的工作步骤。显然，摩擦焊接在根据本发明的方法的范畴内也可以在简单的逆向运动的过程中完成。

根据本发明的方法实现了过程可靠且成本降低地以相对较短的时间周期制造实心的金属复合构件，并且由此尤其适用于经济的批量制造。实心的金属复合构件尤其是指原本由两个金属型坯(基于在摩擦焊时所要求的焊接质量)预制的一件式的构件，所述金属型坯可靠地承受负荷地、材料接合地连接。在一种优选实施方式中，复合构件可以进行在承受负荷、重量或成本方面的优化。

根据本发明制造的实心的金属复合构件尤其是用于机动车的传动系构件、例如法兰轴或用于车辆的变速器构件、例如齿轮。这种复合构件由(至少)两个相互摩擦焊接的且(能直接在接合面上)变形的金属型坯制成。特别优选地，例如涉及钢-钢复合构件、铝-铝复合构件或钢-铝复合构件或杂化构件。