[发明专利]用于生产复合部件的方法

说明书

本发明涉及一种用于从至少一个空心型材基础元件和放置在该至少一个空心型材基础元件的内部中的至少一个支撑元件生产复合部件的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于从至少一个空心型材基础元件和放置在该至少一个空心型材基础元件的内部中的至少一个支撑元件生产复合部件的方法。

背景技术

在许多情况下，复合部件现今已在机动车辆构造中使用。它们大多由金属管状型材或与至少一个单独生产的塑料元件连接的金属封闭空心型材生产。两个单独部件的生产以及最后这些至少两个部件的连接导致生产和组装的成本增加。为了将管状型材或空心型材连接到一个或多个塑料元件上，还需要以螺钉、螺母、铆钉等形式的附加连接装置，其进而通常需要更大的尺寸并导致更高的复合部件重量。

仅由塑料构成的可比较的复合部件-即，空心型材和由塑料构成的元件二者-在其截面的尺寸适当时示出了较低的强度和刚度，但与类似的金属材料的部件相比，也具有在施加突然应力时在能量吸收方面的缺点。

DE 10 2014 019 724 A1描述了一种用于由功能元件和纤维-塑料复合空心型材生产结构元件的方法，其中在限定轮廓的元件的底切区域中对该纤维-塑料复合空心型材进行局部加热通过任选地选择该限定轮廓的元件的插入和半成品结构元件的插入的顺序来进行。

US 2012/0189403 A1涉及一种通过插入模制生产的带螺纹的插入件，该插入件包括柄部，在该柄部的轴向端部提供凸缘，这些凸缘限定了两个彼此相对设置的头部。将用于在插入模制之后轴向地阻挡插入件旋转的装置和用于在插入模制之后轴向地阻挡插入件平移的装置安排在该柄部的外侧上。该柄部具有至少一个具有较大轴向可变形性的可熔区域，该可熔区域被安排在轴向螺纹区段与轴向端面之一之间。该可熔区域被配置成使得施加在螺纹插入件的轴向端面上的轴向压制力将所述区域压成相对较小的轴向纵向尺寸而不引起轴向螺纹区段的变形。

WO 2009/077026 A1描述了一种用于由空心型材和注射模制元件生产复合部件的方法，其中该注射模制元件被模制到型材上，使得型材在纵向方向上被受约束地包围，并且其中至少一个强制锁定(positive-locking)元件被构造在型材上并且在注射模制应用中接合，因为位于型材的端部之间的强制锁定元件在周向方向和纵向方向上被模制在内或外。

在WO 2009/077026 A1中提出的解决方案的缺点是一方面涉及非常复杂和昂贵的方法，以及另一方面由于与工艺有关的考虑因素，注射模制的塑料部件与型材之间的机械连接的设计可能性受到严重限制。

根据WO 2009/077026 A1，在使用注射模制方法来施加注射模制的元件之前，首先在组合工具中使用内部高压成形方法。由于这两种方法的连续组合，首先内部压力以及然后注射模制，在同一工具中，这限制了型材的壁厚的最小尺寸，这防止了现代轻型构造意义上的重量减轻。此外，两个部件之间的连接部位的配置存在限制，这最终导致注射模制的部件与型材的连接的剪切阻力和剪切刚度的急剧下降。由于WO 2009/077026 A1中的连接基于两个部件之间的强制锁定连接，所以所述连接可以仅通过周向模制呈环形式的型材来进行-参见WO 2009/077026 A1中作为外围刀片。然而，这种外围刀片的宽度是有限的，并且可能只有几毫米，因为这否则在内部高压成形过程期间可能导致型材壁的不希望的高变形并且甚至导致型材壁的破裂。根据WO 2009/077026 A1，因此仅通过沿着型材安排多个这种外围刀片就可以实现型材和注射模制的部件的连接刚度或连接强度的增加。在这种情况下，在两个外围刀片之间必须保持几毫米的最小距离。这个距离是通过芯在工具中产生的。然而，如果这些芯的宽度太小，则存在芯失效和型材破裂的风险，因为在管的内部高压成形期间，管壁径向扩张并且在腔体上轴向移动，并且型材因此必须在最大的可能区域上被支撑。根据WO 2009/077026 A1，仅至多50％的平均量可以被模制到100％的型材区域X上。