用于車輛的薄壁鎂壓鑄避震塔制造技術

避震塔組件包括由鎂或鎂合金構成的鑄造避震塔主體和至少一個鋼橋接支架。絕緣粘合層形成在塔主體和支架之間。機械緊固件用于將塔主體緊固至支架。一個或多個結構肋部形成在塔主體上。機械緊固件可選自若干機械緊固件中的任意一個，包括自沖鉚釘。可選地，螺絲凸臺可形成用于容納螺絲。鉚釘可從支架插入避震塔主體中或從避震塔主體插入支架中，在這種情況下，絕緣層定位在自沖鉚釘的頭部和鑄造避震塔主體之間。優選地沿著鑄造避震塔主體和鋼橋接支架的相交處形成密封劑。

【技術實現步驟摘要】

本公開的專利技術構思涉及用于機動車輛的避震塔。更具體地，本公開的專利技術構思涉及由鎂或鎂合金形成的薄壁壓鑄避震塔。
技術介紹
減輕重量以實現改良的燃料經濟性也許是當今車輛制造商的最重要的目標。必須在不犧牲車輛的結構完整性同時使車輛價格實惠的情況下實現該目標。當今制造商在提高車輛燃料經濟性方面所進行的主要方式是降低材料重量。為了這個目的，企業采取將鋁融入曾為鋼的車輛結構中。通常由鋼形成的結構部件是避震塔。最常見的避震塔是多件式沖壓鋼組件。這種構造提供了非常便宜的方法來滿足車輛的要求NVH、耐久性和安全性要求。然而，由沖壓鋼形成的避震塔非常重，并且因此不是對減輕整個車輛重量的目標的解決方案。對避震塔構造的不太常見的方式是通過真空高壓壓鑄(VHPDC)由鋁形成的避震塔。盡管形成比鋼輕的塔，但是該產品比其鋼配件更昂貴。特別是，通過VHPDC制造鋁避震塔的工藝非常集約，因為該生產方法依賴真空輔助HPDC機器。產生的產品必須提交至x射線審查以檢測多孔性。該產品還必須熱處理以提高性能、校直以去除在熱處理期間發生的翹曲、并且然后機械加工任意孔和附件表面。除了難以處理且勞動集約型的制造工藝外，鋁避震塔通常超裕度設計(over-design)以彌補VHPDC工藝中所面臨的挑戰。具體地，假設增加肋部以提供最小的結構完整性，該工藝則需要厚度大約為2.5mm的最小料位厚度。然而，最小的厚度導致較重且較貴的避震塔，破壞了鋁基產品應當實現的益處。盡管已知車輛避震塔用于滿足最大的期望，但是因為它們是鋼避震塔則會太重，或者因為是鋁避震塔則會生產昂貴。因此，需要對已知避震塔進行實用選擇。專利
技術實現思路
本公開的專利技術構思通過提供一種避震塔組件克服了與已知避震塔相關的問題，該避震塔組件包括由鎂或鎂合金構成的鑄造避震塔主體以及至少一個鋼橋接支架。絕緣粘合層形成在鑄造避震塔主體和剛橋接支架之間。機械緊固件用于將鑄造避震塔主體緊固至鋼橋接支架。用于增加強度的一個或多個結構肋部可形成在鑄造避震塔主體上。機械緊固件可選自若干機械緊固件中的任意一個，但是鉚釘，尤其自沖鉚釘為優選。作為替代或此外，螺絲凸臺可形成在鑄造避震塔主體上或鋼橋接支架上用以容納螺絲。自沖鉚釘可從鋼橋接支架插入鑄造避震塔主體中或從鑄造避震塔主體插入鋼橋接支架中。在典型的自沖鉚釘是鋼情況下，為了防止電鏈應，當鉚釘從鑄造避震塔主體插入鋼支架中時，諸如膠帶的絕緣材料層定位在自沖鉚釘的頭部和鑄造避震塔主體之間。鋼橋接支架可以是若干支支架中的任意一個，例如但不限于，槍型支架、儀表橫梁支架和導軌支架。優選地沿著鑄造避震塔主體和鋼橋接支架的相交處形成密封劑。當結合附圖進行時，通過下列優選實施例的詳細描述，上述優點以及其他優點和特征是顯而易見的。附圖說明為了更完整地了解本專利技術，現參照附圖中更詳細示出的和下列通過本專利技術的實例描述的實施例，其中：圖1是包括典型已知的避震塔組件的部件的立體圖；圖2是根據公開的專利技術構思的包括壓鑄鎂避震塔的避震塔組件的立體圖；圖3是根據公開的專利技術構思的示出了壓鑄鎂避震塔的底面的一部分的立體圖；圖4是根據公開的專利技術構思的壓鑄鎂避震塔組件的立體圖；圖5是根據公開的專利技術構思的壓鑄鎂避震塔組件的另外的立體圖；圖6是包括公開的專利技術構思的避震塔組件的部件的分解立體圖；圖7是根據公開的專利技術構思的示出了使用鉚釘結合粘合劑和密封劑連接鋼和鎂部件的替代方法的截面圖；圖8是根據公開的專利技術構思的示出了使用鉚釘結合粘合劑和密封劑以及絕緣層連接鋼和鎂部件的方法的截面圖；圖9是根據公開的專利技術構思的示出了使用螺絲結合粘合劑和密封劑連接鋼和鎂部件的方法的截面圖；以及圖10是在車輛中的適合位置處的公開的專利技術構思的避震塔組件的立體圖。具體實施方式在下列附圖中，相同的參考標號將用于指代相同的部件。在下列描述中，為不同構造的實施例描述了各種操作參數和部件。這些具體的參數和部件作為實例包括并且不旨在限制。下列描述的所公開的專利技術構思為避震塔(shock tower)組件。然而，應該理解，下列描述和附圖在機動車輛的其他區域(諸如，車架或車身的其他區域)中也可具有實用性。此外，應該理解，所示避震塔的形狀和配置旨在僅為建議性的，期望其他形狀和配置可適用于所公開的專利技術構思的整個實施。如上所述，典型的避震塔組件將七個單個沖壓部件集成一個組件。這種布置在工具和勞動力方面要求在車身車間具有實質性投入。圖1中示出了典型的常用避震塔組件，其中，以分解圖示出了避震塔組件10。避震塔組件10包括圓頂部分12、上支柱支架14和下支柱支架16。常見的避震塔組件10的附加部件包括前凸緣18、后凸緣20、第一側支架22和第二側支架24。組裝如此數量的沖壓制品需要大量的勞動力投入來將各個部件選擇、
組裝和緊固在一起以形成單一的避震塔組件10。此外，由若干單個沖壓制品形成的避震塔組件10會由于各個部件彼此分隔開的可能性而存在較大的發生故障的潛在風險。所公開的專利技術構思通過提供輕質、相對較易于組裝并且使用最少數量的單個部件的避震塔組件，來克服已知避震塔組件所面臨的挑戰。避震塔本身由鎂或鎂合金形成，因此提供了比鋼輕約4.0-6.0kg之間且比鋁輕約0.8和1.0kg之間的部件。這種降低重量是可行的，因為鎂和鎂合金均具有比鋁小的密度和改良的鑄造性能。此外，鎂和鎂合金比鋁更易于鑄造，因為這些材料不需要真空輔助。此外，由鎂和鎂合金形成的部件不需要鑄造后X光射線照射、熱處理、校直、或機械加工，因此提供了比鋁更可觀的生產優勢。鎂和鎂合金鑄造中使用的模具持續時間比鑄造鋁部件的模具長150％。這些優勢促成了避震塔組件，該避震塔組件為每個車輛節省了約4.0-6.0kg之間的重量且表現出比常見的鋼塔成本稍微增加，但是當考慮到增加的油耗時該增加量易于抵消。另一方面，與由鋁形成的避震塔相比，使用鎂或鎂合金的生產成本表現出為每個車輛節省了約一半的成本。由鎂或鎂合金生產的避震塔還展示出更好的減振能力以及由此具有明顯的阻尼性能。所公開的專利技術構思的避震塔組件以組裝圖和分解圖兩者在圖2至圖6中示出，而圖7至圖9示出了用于組裝所公開的專利技術構思的避震塔的方法。圖10示出了所公開的專利技術構思的避震塔組件的建議性地、非限制性地布置的視圖。參照圖2，示出了根據所公開的專利技術性構思的包括壓鑄鎂避震塔的避震塔組件的立體圖。通常如30所示的避震塔組件包括具有圓頂部分34的鑄造鎂塔主體32。鑄造鎂塔主體32優選通過高壓壓鑄(HPDC)形成。與鋁相比，由于鎂和鎂合金的優良鑄造特性，鑄造鎂或鎂合金HPDC避震塔主體32可具有薄壁設計，因此壁的厚度為2.0mm料位厚度(wall stock)或更小。支柱連接端口36形成在圓頂部分34的最上端，并且通常比Mg避震
塔的剩余部分厚。圓頂部分34和結構肋部38的形狀提供了將支柱(未示出)產生的負載傳遞給相鄰的車架縱梁(未示出)的有效方法。圖3從其后側示出了鑄造鎂或鎂合金HPDC避震塔主體32。再次參照圖2，提供了多個結構肋部38以在不增加明顯重量的情況下增強鑄造鎂或鎂合金HPDC避震塔32的完整性。鑄造鎂或鎂合金HPDC避震塔主體32的薄壁設計不僅減少重量和成本，而且允許更多的工程結構肋部38。圖2至圖6中示出的結構肋部38的數量、形狀、放置和間距是建本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于車輛的避震塔組件，包括：由選自由鎂和鎂合金構成的組的材料構成的鑄造避震塔主體；鋼橋接支架；形成在所述主體和所述支架之間的粘合層；以及用于緊固所述主體和所述支架的機械緊固件。

【技術特征摘要】
2015.03.09 US 14/642,0241.一種用于車輛的避震塔組件，包括：由選自由鎂和鎂合金構成的組的材料構成的鑄造避震塔主體；鋼橋接支架；形成在所述主體和所述支架之間的粘合層；以及用于緊固所述主體和所述支架的機械緊固件。2.根據權利要求1所述的避震塔組件，其中，所述機械緊固件是鉚釘。3.根據權利要求2所述的避震塔組件，其中，所述鉚釘是自沖鉚釘。4.根據權利要求3所述的避震塔組件，還包括形成在所述自沖鉚釘的至少一部分和所述鑄造避震塔主體的一部分之間的絕緣層。5.根據權利要求1所述的避震塔組件，其中，所述機械緊固件是螺絲。6.根據權利要求5所述的避震塔組件，其中，所述鑄造避震塔主體具有螺絲凸臺，所述螺絲螺紋連接至所述螺絲凸臺中。7.根據權利要求1所述的避震塔組件，其中，所述鑄造避震塔主體包括多個結構肋部。8.根據權利要求1所述的避震塔組件，其中，所述鋼橋接支架選自由槍型支架、儀表橫梁支架和軌道支架構成的組。9.根據權利要求1所述的避震塔組件，還包括沿著所述鑄造避震塔主體和所述鋼橋接支架的相交處形成的密封劑。10.一種用于車輛的避震塔組件，包括：由選自由鎂和鎂合金構成的組的材料構成的鑄造避震塔主體；鋼橋接支架；形成在所述主體和所述支架之間的粘合層；以及用于緊...

【專利技術屬性】
技術研發人員：杰森·斯科特·鮑爾澤，弗拉基米爾·弗拉基米羅維奇·伯格切克，
申請(專利權)人：福特環球技術公司，
類型：發明
國別省市：美國;US