[发明专利]承载的异形部件及制造这种异形部件的方法

说明书

本发明涉及制造异形部件的方法。本发明还涉及这种承载的异形部件。

承载的异形部件可以用在各种各样的工程领域。例如下面将说明在车辆的乘员安全束护(保护)系统方面的各种应用。但是应当明确指出，本发明可以用在所有机械工程领域。

可以应用本发明的异形部件例如是锁扣，该锁扣可用于将紧带装置连接于卷带器的卷带轴。该锁扣是连接件的一部分，该连接器在正常状态下使卷带器与紧带装置分开，使得卷带器的卷带轴可以自由转动。但是如果紧带装置由例如配置在车上的传感器触发，则紧带装置必须在最短时间内连接于卷带轴，以使卷带轴沿带的卷绕方向转动，当车辆的减速超过规定的阈值时便产生传感器的触发。由于要求很短的响应时间以及要传送的转矩，该锁扣将受到高应力的作用。

为可靠地达到要求的强度，锁扣通常作成烧结件。这样除具有必需的强度外，还可以获得要求的形状准确度。或者也可以采用钢作坯料用机加工制作这种异形部件。在每种情况下制造成本均很高。另外，众所周知钢的冷冲压。其缺点是加工的能耗量高。在用钢作的异形部件中，其重量相当大也是一个缺点。

本发明提供一种制造异形部件的方法，该方法的成本比先有技术低。本发明的方法包括以下步骤：首先制作铝的型材；然后将型材切成一定长度，作成预定长度的型件；将型件插入到压模中；最后将压模中的型件压成要求的形状。此方法利用了该技术领域中的专家意想不到的研究结果，即用铝合金作的异形部件尽管铝合金的强度实际上不够，但完全能够取代钢的异形部件。在压模中模压型件时，实际上是冷加工该材料，因此材料强度增加60％。因此用这种方法冷加工的异形部件具有足够用于预定目的的强度；依赖要比较的材料，其强度与用钢作的异形部件的强度是相当的。因此显著地减轻了重量。另外，因为型件即要作成异形部件的坯料可以用型料制作，而该型料又可以以连续的方式提供，所以可提供一种特别有利的制造方法。该制造方法的有利作用是，型件可以在常规压床(冲床)中模压成需要的形状，即与例如烧结装置相比，该模压装置是一种价格相当低的简单的装置。

按照本发明的一个优选实施例，型材具有一个横截面，该横截面适合于生产异形部件。本发明的此实施例是基于这样的出发点：如果型材被作成具有尽可能适合于异形部件结构的横截面则可以进一步减少异形部件制造的费用。事实上即使现在有各种各样横截面形状的铝型材可供选用，但现有截面也很难满足其截面对应于异形部件结构外形线以及还可能加上规定过余量的这一要求。但是为了制造型件而单独制造这种型材，与常规制造法的费用相比，其费用是微不足道的，该型件可用模压加工成要求的异形部件的坯料。换言之，采用例如挤压法以低成本连续生产适合构形的型材便可以获得许多彼此相连接的型件，这些型件只需要将其彼此分开。与特别是例如烧结法相比，很明显地简化了制造方法，在烧结法中要一个一个地单独制作异形部件。

型材的横截面最好对应于待制造异形部件的投影加上过余量。本发明的此实施例是基于这样的出发点：可以以特别简单的方式即将待制作的异形部件投影在一个平面上来确定型材的最优横截面。然后再将过余量加到按此方式得到的区域上，由此可得到型材的横截面。该过余量保证在将型件模压成要求的形状时，可以发生高度造型，从而达到要求的材料冷加工。该过余量通常小于约25％，最好约在10％～20％之间。

如果异形部件具有中心轴线，则最好从异形部件在一个垂直于该中心轴线的平面上的投影出发来确定型材的横截面。在此种投影方式中，最好根据异形部件在一个平行于异形部件延伸平面的平面上的投影来获得型材的横截面。在此种投影方式中，型材的横截面特别适合于制造大体平的异形部件。

按照本发明，先软退火型材，然后再切成一定长度。或者也可改为软退火型件。通过软退火可以再次除去在制作例如用挤压法制作型材时已产生的冷作性(冷加工性)，从而提供容易加工的铝合金型件。

按照本发明，在模压后可以采用例如热硬化或应力硬化法使异形部件硬化。这样可以进一步增加模压的异形部件的强度。

本发明还涉及一种承载的异形部件。按照本发明，这种异形部件用冷作铝构成。这种异形部件所具有的优点是，它可以以特别简单的方式，即采用模压型件的方法进行制作。本专业的技术人员至今还没有研究这种异形部件，因为钢的强度相当高，该材料又有很好的加工性，而且已获得满意的效果，而铝合金其强度相当低，价格又贵，没有显示任何优点。然而本发明基于采用工艺上相当简单的方法即在压模中模压型件的方法，可以增加所得到的异形部件的强度，增加到可以用冷作铝合金作的异形部件代替迄今常用的钢的异形部件。

本发明的这种异形部件可以具体是车辆的乘员束护系统的承载部件。