[发明专利]异种材料的设计特征—增强坯料和成形挤出

权利要求书

1.一种制备车辆部件的方法，该方法包括以下步骤：

提供包括第一金属的金属坯料以及包括第二金属的金属增强件，并且提供增强纤维；

将所述金属增强件堆叠在所述金属坯料的顶部上；

将所述增强纤维布置在所述金属坯料和所述金属增强件之间，或者布置在所述金属增强件的两个或更多个金属层之间；

在布置所述增强纤维之后，将所述金属增强件超声波焊接到所述金属坯料以提供复合坯料；以及

使所述复合坯料变形以形成所述车辆部件；

其中，所述金属增强件包括一个或更多个金属层的堆叠；

其中，如果所述金属增强件包括两个或更多个金属层，则所述两个或更多个金属层被超声波焊接到彼此，

其中，所述金属增强件具有底表面，

其中，所述金属增强件的整个所述底表面被超声波焊接到所述金属坯料，以在所述金属坯料与所述金属增强件之间的搭接接头处形成连续的接合部，并且

其中，超声波焊接使来自所述金属坯料的金属或来自所述金属增强件的金属浸渍到所述增强纤维中或者在所述增强纤维周围塑性流动。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，变形步骤包括冷冲压。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在超声波焊接步骤之前，将所述金属增强件相对于所述金属坯料布置在预定位置处，使得在变形步骤之后，所述金属增强件在所述车辆部件上的期望位置处提供增强区域。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二金属不同于所述第一金属，并且所述第二金属是比所述第一金属更强和更硬这二者中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一金属是铝或铝基合金，并且所述第二金属是钢或钢基合金。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在超声波焊接步骤之前，将所述金属增强件布置在存在于所述金属坯料中的预成形凹陷中。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述金属坯料和所述金属增强件之间的超声波焊接接合部完全布置在所述凹陷内。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，超声波焊接步骤包括：使超声波发生器与所述金属增强件的整个第二表面接触。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，超声波焊接步骤包括：使超声波发生器仅与所述金属增强件的一部分表面接触。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述车辆部件是B柱。

11.一种制备车辆部件的方法，该方法包括以下步骤：

提供包括第一金属的金属坯料以及包括第二金属的金属增强件；

将所述金属增强件超声波焊接到所述金属坯料以提供复合坯料；以及

使所述复合坯料变形以形成所述车辆部件；

其中，所述金属增强件包括一个或更多个金属层的堆叠；

其中，如果所述金属增强件包括两个或更多个金属层，则所述两个或更多个金属层被超声波焊接到彼此，

其中，所述方法进一步包括以下步骤：提供增强纤维；以及在超声波焊接步骤之前，将所述增强纤维布置在所述金属坯料和所述金属增强件之间，或者布置在所述金属增强件的两个或更多个金属层之间，并且

其中，布置增强纤维的步骤包括将所述增强纤维放置在所述金属坯料的预成形凹槽中或所述金属增强件的预成形凹槽中。

12.根据权利要求11所述的方法，其中：

将粘性材料布置在所述金属坯料和所述金属增强件中的至少一者与所述增强纤维之间；

所述方法进一步包括以下步骤：加热所述车辆部件，使得所述粘性材料：a)固化以在所述金属坯料和所述金属增强件中的至少一者与所述增强纤维之间形成粘合剂接合部，或者b)干燥或分解以允许在所述金属坯料和所述金属增强件中的至少一者与所述增强纤维之间形成机械附接。