專利名稱：具有一個(gè)輕質(zhì)金屬的座基和至少一個(gè)金屬連接的成型條帶的復(fù)合節(jié)段及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合節(jié)段，它具有一個(gè)輕質(zhì)金屬的座基作為成形節(jié)段構(gòu)件和至少又一個(gè)成形節(jié)段構(gòu)件，特別是一個(gè)另一種金屬的成形條帶，作為一個(gè)表面層在擠壓過(guò)程中金屬地連接在前述節(jié)段上。另外，本發(fā)明還涉及制造這種具有兩個(gè)成形構(gòu)件的復(fù)合節(jié)段的方法。
本發(fā)明人的德國(guó)專利文件DE-PS2432541上公開了一種制造導(dǎo)體軌道的方法，這種軌道具有一個(gè)座基節(jié)段和至少一個(gè)另一種金屬的成形條帶疊加層，形成至少一部份的座基表面。在擠壓過(guò)程中，座基是通過(guò)將一個(gè)坯料壓過(guò)一個(gè)模具的成形截面而制成的，在此同時(shí)，成形條帶穿過(guò)平行于模具的縱向軸線的模具開口或成形截面。上述的目的，即使成形條帶與座基有足夠的結(jié)合還需使用非預(yù)鍍的條帶，另外，能夠做到特別經(jīng)濟(jì)地制造是通過(guò)先前的發(fā)明達(dá)到的，即至少兩個(gè)復(fù)合節(jié)段是同時(shí)制造的，因此準(zhǔn)備配合有表面層的支承段的表面相互面對(duì)著，而成形條帶，成對(duì)地一個(gè)疊在另一個(gè)之上，穿過(guò)模具的成形截面。
根據(jù)這現(xiàn)行技術(shù)本發(fā)明的目的在于進(jìn)一步改進(jìn)支承段和成形條帶之間的連接，而同時(shí)仍保留經(jīng)濟(jì)地制造的可能性。
本發(fā)明的目的是通過(guò)在獨(dú)立權(quán)利要求中描述的發(fā)明達(dá)到的，而從屬權(quán)利要求介紹了其較好的改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明，成形條帶的特征在于至少在其朝著支承段的內(nèi)部表面的一條長(zhǎng)邊上，有間隔開的向下突出的嵌在座基內(nèi)的突出體。于此同時(shí)，該突出體應(yīng)當(dāng)界定出下切的空間，以備由座基的金屬材料以聯(lián)鎖的方式所充填。
另外也在本發(fā)明的范圍內(nèi)的是，至少一個(gè)外加的元件連接到成形條帶的內(nèi)表面上并嵌入座基內(nèi)，外加的元件最好能焊接到成形條帶上并且如果需要，界定一個(gè)下切空間，該空間如前所述被座基的金屬材料以聯(lián)鎖的方法所充填。
在面向座基的成形條帶的一側(cè)(連接側(cè))，另外的節(jié)段、條帶、橫向沖壓成形的節(jié)段和條帶，螺栓或錨形的突出體--最好是不銹鋼的--由電阻輥縫焊，電栓焊或另一種連續(xù)或點(diǎn)焊法，以及，諸如滲透法，沖壓，槽口聯(lián)鎖，或粘合劑連結(jié)的非焊接性連接牢固地連接在成形條帶上。其結(jié)果是在擠壓后，鋼條帶不僅是用金屬連結(jié)法并且還用由于力和聯(lián)鎖的機(jī)械裝置被連接到座基上。
因此，在兩個(gè)成形構(gòu)件之間的永久性連結(jié)是以雙重安全性達(dá)成的，即利用輕合金的例如座基節(jié)段和成形條帶之間的金屬連結(jié)，和通過(guò)在槽口處的聯(lián)鎖作用。這種形式的連結(jié)即使在某些部位處金屬連結(jié)不完全或弱化的情況下也不會(huì)受到影響。
將突出體中的至少一些個(gè)安排成與成形條帶的縱向軸線成一角度，最好是在擠壓的方向上向內(nèi)傾斜，被認(rèn)為是比較有利的，這樣做具有加強(qiáng)聯(lián)鎖作用的效應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一特點(diǎn)，連接可由至少一系列從成形條帶的內(nèi)表面向下突出并在其縱向邊沿之間與其保持一段距離的突出體予以加強(qiáng)。
突出體可以相對(duì)于成形條帶的內(nèi)表面成傾斜狀，這是有用的，如果需要，也可使其在兩個(gè)方向上傾斜。
本發(fā)明的另一種形式是一個(gè)外加的元件設(shè)置在成形條帶上，即至少以一根金屬絲的形式連接在其縱向邊沿上并與其平行延伸，最好是一根圓金屬絲焊接在成形條帶的中心軸線上?；蛘?，至少一個(gè)槽形節(jié)段以這樣的方式連接在成形條帶上，即其側(cè)壁凸緣從成形條帶內(nèi)表面即鋼質(zhì)條帶的底側(cè)被引開。
此外，根據(jù)本發(fā)明，這些凸緣可以與內(nèi)表面成一個(gè)角度延伸。特別是向外，也就是離開成形條帶的縱向邊沿。
在凸緣上設(shè)置槽口被認(rèn)為是有利的，特別是由凸緣節(jié)段所界定的周邊槽口。
另一種方式的特點(diǎn)是一種錨定裝置，其形式是焊接在鋼質(zhì)條帶上的螺桿。
一種根據(jù)本發(fā)明的制造復(fù)合節(jié)段的方法是從條帶狀的成形構(gòu)件的平面突出的突出體被嵌入輕金屬的基體中并通過(guò)與基體聯(lián)鎖而連接。從條帶狀的成形構(gòu)件的平面突出的突出體最好在進(jìn)入模具開口時(shí)從它們的平面上被彎出來(lái)。
在這方面特別重要的是將至少兩個(gè)分開的條帶狀成形構(gòu)件面對(duì)面地一個(gè)在另一個(gè)之上送入到模具開口內(nèi)，在這過(guò)程中，條帶狀成形構(gòu)件的朝外表面緊密地連接在形成基體的其它節(jié)段構(gòu)件上，而另外的，條帶狀成形構(gòu)件的被保護(hù)的毗鄰的表面仍舊保持分開。
根據(jù)本發(fā)明制造復(fù)合節(jié)段的另一方法是外加元件被焊接在條帶成形構(gòu)件上，而從條帶狀成形構(gòu)件的平面突出的外加元件是以聯(lián)鎖的方法嵌入和與其連接。
總之，上述的解決方案導(dǎo)致一個(gè)具有永久和緊密連結(jié)的成形構(gòu)件特點(diǎn)的復(fù)合節(jié)段，從而導(dǎo)致完全解決本發(fā)明人所面臨的問(wèn)題。
通過(guò)下述借助于附圖對(duì)優(yōu)選示范實(shí)施例的描述可進(jìn)一步透露出本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，附圖中包括了下述的示意表達(dá)

圖1是多構(gòu)件復(fù)合節(jié)段的截面圖；圖2是一對(duì)相貼近的復(fù)合節(jié)段的局部端視圖；每個(gè)復(fù)合節(jié)段各有兩個(gè)復(fù)合的配合件；圖3是圖2中復(fù)合節(jié)段的一部份的放大截面圖4是復(fù)合節(jié)段的復(fù)合配合件的透視圖，顯示其三個(gè)不同的實(shí)例；圖5是復(fù)合節(jié)段的一個(gè)構(gòu)件的側(cè)視圖，顯示其兩個(gè)不同的實(shí)例，圖6是由多個(gè)成形構(gòu)件構(gòu)成的另一種多構(gòu)件復(fù)合節(jié)段的如圖1的截面圖；圖7是圖6中一部份的放大圖；圖8，9是圖7中所示的另一種方式；圖10是一種成形構(gòu)件的方式，其底部的透示圖；圖11是復(fù)合節(jié)段的另一種成形構(gòu)件的底部的透示圖，顯示其三個(gè)不同的實(shí)例。
使用一個(gè)擠壓機(jī)(為簡(jiǎn)明起見(jiàn)圖中未顯示)，制造出多個(gè)復(fù)合節(jié)段10作為一個(gè)所謂多構(gòu)件組合件11的部件，該復(fù)合節(jié)段的一個(gè)方式包括一個(gè)軌狀座基12，其頭部件16位于一個(gè)短柱14的兩端，和至少一個(gè)成形條帶18，條帶在擠壓過(guò)程中連接在其中一個(gè)頭部件16上。成形條帶18由鐵或非鐵金屬制成，座基由鋁合金制成。
在擠壓過(guò)程中，成形條帶18被送入一個(gè)定形模具開口或擠壓機(jī)的成形截面處，并隨同從一個(gè)熱擠壓坯料流出的鋁合金基體材料一起通過(guò)此處；在這工藝過(guò)程中，由于高壓，兩種金屬材料在接觸的表面處被連接在一起。為了經(jīng)濟(jì)原因，也為了防止基本上已成形的成形條帶18損傷擠壓機(jī)的定形造形，相鄰復(fù)合節(jié)段10的成形條帶18一個(gè)壓在另一個(gè)之上。
較硬的配合件，即成形條帶18在其縱向邊沿上設(shè)置有預(yù)成形的突出體24(在圖4中特別易辨認(rèn))，突出體從成形條帶18的邊沿向下突出面向座基12，并且平均相間隔一個(gè)距離f，從而界定底切槽口26。
圖3顯示帶有圖2中顯示的成形條帶表面的成對(duì)的空心節(jié)段10h的放大圖。從這圖上可以看出突出體24向外突出1個(gè)角度W，以及兩個(gè)相對(duì)向的條帶18的突出體24從端視圖上看可以彼此相對(duì)位移。在示于圖4中部的方式中，突出體24a垂直于成形條帶18的內(nèi)表面21，與復(fù)合節(jié)段10的縱向軸M形成e的角度。
突出體24，24a的傾斜或垂直位置或是在將成形條帶送入擠壓機(jī)之前形成或是使用一種彎曲設(shè)施在即將進(jìn)入模具的定形部份前形成。
在圖4中所示的三種形式的成形條帶18，18a和18b在縱向邊沿20上顯示出或是梯形的突出體24或是鉤狀的突出體24a，24b，其鉤端25離節(jié)段表面21一個(gè)距離a。一種形式顯示出一排突出體24m在內(nèi)表面21上沿著復(fù)合節(jié)段10的中軸線M，離開縱向邊沿20一段距離n。
圖5顯示出T形的突出體24c和24d，這是通過(guò)在成形條帶28d的側(cè)壁凸緣28中鉆出多個(gè)開孔然后除去高度為b的邊條29而形成的。由于有突出體24，24a至24d(其它形狀的突出體也可設(shè)想)，除有兩個(gè)構(gòu)件或構(gòu)件配合件12，12h和18，18d之間的金屬連結(jié)外，一個(gè)聯(lián)鎖的機(jī)械連接就在擠壓過(guò)程中達(dá)成，其中座基12與底切部位的突出體24，24a到24d相咬合，在此階段鋁合金為漿狀的。
圖6中所示的成形條帶18是由寬度C(即縱向邊沿20相互之間的距離)在這里為75mm和4.5mm的厚度h的鋼條帶制成。預(yù)先制成的條帶是一根大約為6mm直徑d的圓金屬絲或桿23，它被用例如電阻焊接法在面向座基的節(jié)段中軸M處焊接到內(nèi)表面21上并被嵌入在形成座基12的鋁合金基體內(nèi)。
圖8和9中的成形條帶18不是用圓桿23而是用厚度q這里為2mm的鋼條(最好是不銹鋼條)制成的，其槽形節(jié)段36，36a焊接在內(nèi)表面21上。如圖8中所示，鋼條的兩側(cè)有高度t為6mm的直角凸緣37，在圖9中的形式37a是向外傾斜1個(gè)角度W1。
槽形節(jié)段36，36a，或者其凸緣具有相同高度t，或者如圖10所示，在凸緣37，37a中帶有長(zhǎng)度g的槽口40，剩下的墻翼形狀的凸緣部份42的長(zhǎng)度為g，這兩種形式都可以用。另外，這個(gè)橫向沖壓成形的槽形節(jié)段36，36a用電阻輥縫焊接法焊接在鋼質(zhì)內(nèi)表面21上。
圖11顯示銷栓32，32a，32b從成形條帶18的內(nèi)表面21上向下突出，所述銷栓用電栓焊連接到成形條帶18上。左方的銷栓32是一個(gè)截錐體的形狀，產(chǎn)生一個(gè)下切環(huán)形表面34。在中間的銷栓32a有外螺紋35，在右方的銷栓32b的截面是長(zhǎng)方形的。這些示范實(shí)施例的外加元件或銷栓32，32a，32b如果需要可以分布在整個(gè)內(nèi)表面21上。
所有顯示在圖6至11中的上述外加元件23；32，32a，32b；36，36a都錨定在成品復(fù)合節(jié)段10的輕金屬基體中。由于有這些元件23；32，32a，32b；36，36a(基它形狀的突出體也可以設(shè)想)，除金屬連結(jié)外，還可以在擠壓過(guò)程中在兩個(gè)節(jié)段構(gòu)件或節(jié)段配合件12和18之間實(shí)現(xiàn)機(jī)械性連接。
成形條帶從例如兩個(gè)卷線軸上松開下來(lái)，從進(jìn)口通過(guò)擠壓?；蚣訜嵩O(shè)施和刷擦站，在刷擦站中，成形條帶上的氧化層被除去，以保證金屬連結(jié)的質(zhì)量。在實(shí)際的擠壓過(guò)程之后，成形節(jié)段18隨同作為座基12的擠壓出的輕質(zhì)金屬一起從工具中露出，由此，如前所述，它們以這樣的方式嵌入基體中，即它們?cè)谀＞卟糠輧?nèi)不會(huì)或僅僅稍許與工具相接觸。
即使在缺乏金屬連結(jié)的區(qū)域中(例如由于成形條帶8，18d上的殘余氧化物)，上述的機(jī)械性聯(lián)鎖作用也可保證構(gòu)件之間的良好連接。
權(quán)利要求
1.具有一個(gè)輕質(zhì)金屬的座基作為成形節(jié)段構(gòu)件，及至少一個(gè)另外的成形節(jié)段構(gòu)件，特別是一個(gè)另外一種金屬的成形條帶，作為一個(gè)表面層在擠壓過(guò)程中金屬地連接至首先提出的節(jié)段的上復(fù)合節(jié)段，其中成形條帶(18，18a至18d)的特征是在至少一個(gè)其縱向邊沿(20)上具有突出體(24，24a至24d)，突出體之間相間隔開一個(gè)距離f，并從成形條帶的內(nèi)表面21朝著座基(12，12h)向下突出并且嵌入在座基中，和/或至少一個(gè)外加的元件(23；32，32a，32b，36，36a)固定在成形條帶的表面(21)上朝著座基并嵌入在座基內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合節(jié)段，其特征在于其中突出體(24，24a至24d)界定下切空間(26)，空間由座基(12，12h)的金屬材料以聯(lián)鎖的方式充填，和/或至少一些的突出體(24a)與成形條帶(18a)的縱向軸線(M)傾斜成一個(gè)角度(e)，如果需要，在擠壓方向(X)上的突出體朝著這縱向軸線傾斜。
3.如權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合節(jié)段，其特征在于其中至少一排突出體(24m)從成形條帶(18b)的內(nèi)表面(21)的中間突出，與縱向邊沿(20)之間的距離為(n)，和/或突出體(24，24a至24d)相對(duì)于成形條帶(18)的內(nèi)表面(21)成傾斜(圖3)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的復(fù)合節(jié)段，其特征在于其中突出體(24或24d)的形狀是梯形或鉤狀的。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的復(fù)合節(jié)段，其特征在于其中突出體(24c，24d)是T形的。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的復(fù)合節(jié)段，其特征在于其中外加的元件(23；32，32a，32b，36，36a)是經(jīng)加熱或機(jī)械地連接在成形條帶(18)上的。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的復(fù)合節(jié)段，其特征在于其中外加的元件(23；32，32a，32b，36，36a)界定一個(gè)下切空間，該空間由座基(12)的金屬材料以聯(lián)鎖方式填充。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的復(fù)合節(jié)段，其特征在于其中至少一根金屬絲或桿元件(23)連接在成形條帶(18)上，與其縱向邊沿(20)平行，如果需要，可以連接一根圓形桿在中心軸線(M)處。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的復(fù)合節(jié)段，其特征在于其中至少一個(gè)槽形節(jié)段(36，36a)以這樣的方式連接在成形條帶(18)上，即其凸緣(37，37a)從成形條帶的內(nèi)表面(21)被引開，和/或凸緣與內(nèi)表面21成一個(gè)角度(W1)和/或槽口(40)設(shè)置在凸緣上，如果需要，邊沿上的槽口(40)界定墻翼狀凸緣的長(zhǎng)度(42)。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的復(fù)合節(jié)段，其特征在于其中成形條帶(18)的內(nèi)表面(21)具有被焊接上的銷栓(32，32a，32b)作為錨定裝置，根據(jù)需要，銷栓(32)可以是截頭圓錐體形，形成一個(gè)下切環(huán)形表面(34)。
11.利用擠壓法用至少兩個(gè)節(jié)段構(gòu)件制造一個(gè)復(fù)合節(jié)段的方法，該方法將一個(gè)條帶狀成形構(gòu)件在擠壓時(shí)送入一個(gè)基體流，最好是一種輕金屬基體的基體流，產(chǎn)生一種在節(jié)段構(gòu)件之間的金屬連結(jié)，特別是用于生產(chǎn)如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的復(fù)合節(jié)段，在該方法中，間隔分開在條帶狀成形構(gòu)件的平面上的突出體嵌入在輕金屬的基體內(nèi)并通過(guò)聯(lián)鎖作用與其連接。
12.利用擠壓法用至少兩個(gè)節(jié)段構(gòu)件制造一個(gè)復(fù)合節(jié)段方法，該方法將一個(gè)條帶狀成形構(gòu)件在擠壓時(shí)送入一個(gè)基體流，最好是一種輕金屬基體的基體流，產(chǎn)生一種在節(jié)段構(gòu)件之間的金屬連結(jié)，特別是用于生產(chǎn)如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的復(fù)合節(jié)段，在該方法中，外加的元件焊接在條帶狀的成形構(gòu)件上，外加元件從條帶狀成形構(gòu)件的平面突出并嵌入在輕金屬基體中與其相聯(lián)鎖。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于在進(jìn)入模具進(jìn)口時(shí)，條帶狀成形構(gòu)件上的突出體從條帶狀成形構(gòu)件的平面上彎曲出來(lái)。
14.如權(quán)利要求11或13所述的方法，其特征在于，將至少兩個(gè)分開的條帶狀成形構(gòu)件面對(duì)面地一個(gè)在另一個(gè)之上送入到模具開口也就是定形截面內(nèi)，其結(jié)果是，條帶狀成形構(gòu)件的朝外表面緊密地連接在形成基體的其它節(jié)段構(gòu)件上，在此同時(shí)，在被保護(hù)的疊合的條帶表面處仍舊與相毗鄰的條帶狀成形構(gòu)件保持分離。
全文摘要
一個(gè)復(fù)合節(jié)段(10)具有一個(gè)輕質(zhì)金屬材料的座基(12)作為節(jié)段構(gòu)件，它還有至少一個(gè)另外的成型節(jié)段構(gòu)件，特別是一個(gè)另外一種金屬材料的成型條帶(18)，該金屬的一個(gè)表面層在擠壓過(guò)程中金屬地連接到座基節(jié)段上。從成型條帶(18)的內(nèi)表面(21)突出朝向座基12的是嵌入在座基(12)內(nèi)的至少一個(gè)突出體和/或一個(gè)外加元件(23)。每個(gè)外加元件(23)可以界定一個(gè)下切空間，空間中被座基(12)的金屬材料以聯(lián)鎖的方式充填。
文檔編號(hào)B21C23/24GK1116567SQ9510317
公開日1996年2月14日 申請(qǐng)日期1995年3月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月28日
發(fā)明者D·沃普納, J·格呂克, U·波克 申請(qǐng)人:瑞士鋁業(yè)-隆察服務(wù)有限公司