金属复合组件以及金属复合组件的制造方法与流程

专利检索2026-08-08  4


本发明涉及连接制造领域,尤其是涉及一种金属复合组件以及金属复合组件的制造方法。


背景技术:

1、相关技术中,车身的用材趋势逐步由全铝车身过渡为钢铝混合车身,由于钢铝理化性质差异大,以电阻点焊为主的车身连接工艺连接质量差。若增加自冲铆接和热熔自攻丝等连接工艺,需大量引进新型连接设备来代替传统电阻点焊设备,并对现有的生产线进行全面改造升级,甚至建立专有的钢铝混合生产线,导致汽车的生产成本大幅提高。


技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种金属复合组件,节约连接成本,提高异种材料间的连接质量,进而提高混合材质车身连接制造的可靠性。

2、本发明进一步地提出了一种金属复合组件的制造方法。

3、根据本发明实施例的金属复合组件,包括:第一金属件和第二金属件,第一金属件和第二金属件层叠设置;连接件,连接件包括相连的限位部和连接部,限位部和连接部叠置设置,连接部的侧面和限位部间形成有装配槽,连接件从第一金属件远离第二金属件的一侧压入第一金属件以使连接部穿设于第一金属件,且使第一金属件的部分装配于装配槽,限位部与第一金属件背离第二金属件的表面抵接,连接部与第二金属件固定连接,其中,第二金属件和连接件的材质相同。

4、根据本发明实施例的金属复合组件,通过将连接件压入第一金属件,并且与相同材质的第二金属件固定连接,使连接件和第一金属件之间形成牢固的机械锁紧,降低了连接件与第二金属件发生连接缺陷的风险,降低了第一金属件和第二金属件的连接成本,提高了异种材料间的连接质量,进而提高了混合材质车身连接制造的可靠性。

5、在本发明的一些实施例中,连接部朝向第二金属件的端面和第一金属件朝向第二金属件的端面位于同一平面。

6、在本发明的一些实施例中,沿限位部和连接部叠置方向,连接部的厚度尺寸等于第一金属件的厚度尺寸。

7、在本发明的一些实施例中,连接部的横截面为圆形,从连接部至限位部方向连接部的横截面面积逐渐减小以使连接部构造为锥型台。

8、在本发明的一些实施例中,连接部的侧面和连接部朝向第二金属件的端面间形成夹角β,满足关系式:50°≤β≤70°。

9、在本发明的一些实施例中,限位部的横截面和连接部的横截面均为圆形,限位部的横截面面积大于连接部的横截面面积。

10、在本发明的一些实施例中,限位部的中心轴线和连接部的中心轴线共线。

11、在本发明的一些实施例中,限位部的直径为d1,连接部的最大直径为d2,满足关系式:15mm≤d1≤20mm,8mm≤d2≤12mm。

12、在本发明的一些实施例中,沿限位部和连接部叠置方向,限位部的厚度为d1,满足关系式:2mm≤d1≤4mm。

13、在本发明的一些实施例中,第一金属件和第二金属件均为板状结构,第一金属件的厚度为d2,第二金属件的厚度为d3,满足关系式:1mm≤d2≤4mm,0.8mm≤d3≤2mm。

14、在本发明的一些实施例中,金属复合组件,还包括:粘接层,粘接层连接于第一金属件和第二金属件之间。

15、根据本发明实施例的金属复合组件的制造方法,金属复合组件为上述的金属复合组件,制造方法包括:

16、将第一金属件放置于模具上以使模具支撑第一金属件;

17、将连接件放置于第一金属件背离模具的一侧,且使连接部与第一金属件抵接;

18、向连接件施加压力,以使连接部穿设于第一金属件且使第一金属件的部分装配于装配槽;

19、将第二金属件和第一金属件层叠,且使第二金属件与连接部固定。

20、在本发明的一些实施例中,向连接件施加压力,以使连接部穿设于第一金属件且使第一金属件的部分装配于装配槽,包括:

21、向连接件施加压力,使连接部冲裁第一金属件以在第一金属件形成孔结构,且使连接部朝向模具的端面和第一金属件朝向模具的端面位于同一平面,且使限位部与第一金属件抵接。

22、在本发明的一些实施例中,模具具有避让孔,模具与第一金属件相对的端部具有环形的凸台结构,凸台结构围绕避让孔设置,凸台结构与第一金属件抵接;

23、向连接件施加压力,以使连接部穿设于第一金属件且使第一金属件的部分装配于装配槽,还包括:使连接部朝向模具的端面和第一金属件朝向模具的端面位于同一平面、且使限位部与第一金属件抵接后,向连接件施加压力,使第一金属件变形以将第一金属件的部分装配于装配槽内。

24、在本发明的一些实施例中,使第一金属件变形以将第一金属件的部分装配于装配槽内,包括:使第一金属件填满装配槽。

25、在本发明的一些实施例中,将连接件放置于第一金属件背离模具的一侧,且使连接部与第一金属件抵接,包括:使连接部与避让孔对应设置。

26、在本发明的一些实施例中,向连接件施加压力,包括:通过冲压头向连接件施加压力,冲压头朝向连接件运动速度为20mm/s-200mm/s。

27、在本发明的一些实施例中,将第二金属件和第一金属件层叠,且使第二金属件与连接部固定,包括:在第二金属件和/或第一金属件上涂覆粘接层后,将第二金属件和第一金属件层叠,且使第二金属件与连接部焊接固定。

28、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。



技术特征:

1.一种金属复合组件,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的金属复合组件,其特征在于,所述连接部朝向所述第二金属件的端面和所述第一金属件朝向所述第二金属件的端面位于同一平面。

3.根据权利要求1所述的金属复合组件,其特征在于,沿所述限位部和所述连接部叠置方向,所述连接部的厚度尺寸等于所述第一金属件的厚度尺寸。

4.根据权利要求1所述的金属复合组件,其特征在于,所述连接部的横截面为圆形,从所述连接部至所述限位部方向所述连接部的横截面面积逐渐减小以使所述连接部构造为锥型台。

5.根据权利要求4所述的金属复合组件,其特征在于,所述连接部的侧面和所述连接部朝向所述第二金属件的端面间形成夹角β,满足关系式:50°≤β≤70°。

6.根据权利要求1所述的金属复合组件,其特征在于,所述限位部的横截面和所述连接部的横截面均为圆形,所述限位部的横截面面积大于所述连接部的横截面面积。

7.根据权利要求6所述的金属复合组件,其特征在于,所述限位部的中心轴线和所述连接部的中心轴线共线。

8.根据权利要求6所述的金属复合组件,其特征在于,所述限位部的直径为d1,所述连接部的最大直径为d2,满足关系式:15mm≤d1≤20mm,8mm≤d2≤12mm。

9.根据权利要求1所述的金属复合组件,其特征在于,沿所述限位部和所述连接部叠置方向,所述限位部的厚度为d1,满足关系式:2mm≤d1≤4mm。

10.根据权利要求1所述的金属复合组件,其特征在于,所述第一金属件和所述第二金属件均为板状结构,所述第一金属件的厚度为d2,所述第二金属件的厚度为d3,满足关系式:1mm≤d2≤4mm,0.8mm≤d3≤2mm。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的金属复合组件,其特征在于,还包括:粘接层,所述粘接层连接于所述第一金属件和所述第二金属件之间。

12.一种金属复合组件的制造方法,其特征在于,所述金属复合组件为根据权利要求1-11中任一项所述的金属复合组件,所述制造方法包括:

13.根据权利要求12所述的金属复合组件的制造方法,其特征在于,所述向所述连接件施加压力,以使所述连接部穿设于所述第一金属件且使所述第一金属件的部分装配于所述装配槽,包括:

14.根据权利要求13所述的金属复合组件的制造方法,其特征在于,所述模具具有避让孔,所述模具与所述第一金属件相对的端部具有环形的凸台结构,所述凸台结构围绕所述避让孔设置,所述凸台结构与所述第一金属件抵接;

15.根据权利要求14所述的金属复合组件的制造方法,其特征在于,所述使所述第一金属件变形以将所述第一金属件的部分装配于所述装配槽内,包括:使所述第一金属件填满所述装配槽。

16.根据权利要求14所述的金属复合组件的制造方法,其特征在于,所述将所述连接件放置于所述第一金属件背离所述模具的一侧,且使所述连接部与所述第一金属件抵接,包括:使所述连接部与所述避让孔对应设置。

17.根据权利要求12所述的金属复合组件的制造方法,其特征在于,所述向所述连接件施加压力,包括:通过冲压头向所述连接件施加压力,所述冲压头朝向所述连接件运动速度为20mm/s-200mm/s。

18.根据权利要求12所述的金属复合组件的制造方法,其特征在于,所述将所述第二金属件和所述第一金属件层叠,且使所述第二金属件与所述连接部固定,包括:在所述第二金属件和/或所述第一金属件上涂覆粘接层后,将所述第二金属件和所述第一金属件层叠,且使所述第二金属件与所述连接部焊接固定。


技术总结
本发明公开了一种金属复合组件以及金属复合组件的制造方法,金属复合组件包括:第一金属件和第二金属件层叠设置;连接件包括相连的限位部和连接部,连接部的侧面形成有装配槽,连接件从第一金属件远离第二金属件的一侧压入以使连接部穿设于第一金属件,且使第一金属件的部分装配于装配槽,连接部与第二金属件固定连接,其中,第二金属件和连接件的材质相同。通过将连接件压入第一金属件,并且与相同材质的第二金属件固定连接,使连接件和第一金属件之间形成牢固的机械锁紧,降低了连接件与第二金属件发生连接缺陷的风险,降低了第一金属件和第二金属件的连接成本,提高了异种材料间的连接质量,进而提高了混合材质车身连接制造的可靠性。

技术研发人员:宋庆军,李国臣,杨福平,王吉洋,孙鑫雨
受保护的技术使用者:中国第一汽车股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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