>[0019]图1示出了通过根据本发明的一个示例性实施方式的方法和装置制造的复合构件的截面示意图。
[0020]图2a和2b示意性地示出了通过根据本发明的一个示例性实施方式的方法和装置制造的复合构件的整体立体视图以及细节立体视图。
[0021]图3示出了用于制造根据本发明的示例性实施方式的复合构件的方法和装置的立体示意图。
【具体实施方式】
[0022]在不同附图中的相同部件始终用相同的附图标记表示并且因此基本上也分别只说明或描述一次。
[0023]在图1中示出了复合构件I的截面示意图，该复合构件借助根据本发明的一个示例性实施方式的方法和装置10制造。
[0024]复合构件I包括第一构件2和第二构件3，这两个构件在它们的接缝5通过搅拌摩擦焊接连接4相互牢固地并且材料配合地连接。第一构件和第二构件2、3分别包括一个定制的板坯(也能够设计成“定制产品”)，这两个构件首先形成为半成品，然后例如在深拉过程中进行成型，并且随后在这两个构件之间形成搅拌摩擦焊接连接4。该方法接下来借助图3详细描述。
[0025]第一构件2包含钢构件，该钢构件用作结构坚硬且承重的框架构件。第二构件3包含由轻金属制成的扁平构件，该扁平构件比第一构件2具有较小厚度、较低刚度、较低强度、较高可变形性和/或较大韧性。第二构件3优选由铝或镁制成。第一构件I用于对复合构件I赋予所要求的强度和结构刚度，而第二构件3则明显用于形成外部造型以及提供大面积的表面。采用由轻金属制成的扁平构件有利地造成了，复合构件I的总重能够减轻。
[0026]图1中示出了复合构件I的截面视图，该复合构件的整体视图在之后的图2b中示出。
[0027]图2a和2b示意性地示出了复合构件I的整体立体视图和细节立体视图，该复合构件通过根据本发明的示例性实施方式的方法和装置10制造。根据该示例性的实施方式，复合构件I在图中包括汽车的发动机罩。图2b示出了分割线A-A，该分割线获得的截面在图1中示出。第一构件2作为钢构件用作围绕的承重框架构件，在构件的内部具有大面积的开口 11。由轻金属制造的第二构件3作为扁平构件安置在开口 11的内部并且因此限定发动机罩的内板表面。第二构件3优选包含镁或镁合金。以这种方式提供具有相应的局部凹凸刚度的、稳定且结构坚硬的发动机罩，该发动机罩同时能够比较容易且成本有利地制造。此外，在框架构件内部采用比较软的镁可以实现对行人的有效保护。为了制造发动机罩的内板，沿着第一构件和第二构件2、3之间的环绕的接缝5移动搅拌摩擦焊接装置。
[0028]图3示出了用于制造根据图l、2a和2b示出的、根据本发明的示例性实施方式的复合构件I的方法和装置10的立体示意图。在复合构件I的制造过程中首先在第一工艺步骤通过深拉将第一构件2成型为希望的形状。另外在单独的第二工艺步骤中同样通过深拉将第二构件3形成希望的形状。随后在第三工艺步骤中使已经成型的第一构件2以及已经成型的第二构件3彼此相对定位，优选借助装置10的定位装置(未示出)。其中第一构件和第二构件2、3特别是彼此接合放置。
[0029]另外，装置10具有以搅拌摩擦焊接装置形式的工具12，该搅拌摩擦焊接装置使第一构件和第二构件2、3在它们的接缝5上彼此材料配合地焊接。对此搅拌摩擦焊接装置包括由耐磨损的材料构成的快速旋转的柱6，该柱与相应旋转的基体7固定连接。在第三工艺步骤中将旋转的柱6压紧在接缝5上。通过旋转的柱6和两个静止的构件2、3之间的相对移动产生摩擦热，由此使第一构件和第二构件2、3接缝5的区域中局部加热到邻近熔融温度。然后柱6可以在接缝5的区域中充分移入经加热的材料，直至基体7的与构件2、3的表面平行的工具凸肩8接触该表面。由此在接缝5的区域中将第一构件和第二构件2、3相互固定焊接。为了将第一构件和第二构件2、3在它们的整个接触区域相互固定连接，使搅拌摩擦焊接装置沿着接缝5移动(通过移动箭头9示出)。能够考虑的是，该搅拌摩擦焊接装置能够在电脑的操控下移动，从而即使是复杂的接缝延伸也能够通过搅拌摩擦焊接装置实现。
[0030]附图标记说明
[0031]I复合构件
[0032]2第一构件
[0033]3第二构件
[0034]4搅拌摩擦焊接连接
[0035]5 接缝
[0036]6 柱
[0037]7 基体
[0038]8工具凸肩
[0039]9移动箭头
[0040]10 装置
[0041]11 开口
[0042]12 工具
【主权项】
1.一种复合构件(I)的制造方法，特别是汽车复合构件的制造方法，其中在第一工艺步骤中提供经成型的第一构件(2)，在第二工艺步骤中提供经成型的第二构件(3)，并且在第三工艺步骤中将所述第一构件(2)和所述第二构件(3)相互连接，其特征在于，在所述第三工艺步骤中通过搅拌摩擦焊接将所述第一构件(2)和所述第二构件(3)相互连接，对此在所述第一工艺步骤中提供了第一规格的第一构件(2)，并且在所述第二工艺步骤中提供了与所述第一规格不同的第二规格的第二构件(3)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二工艺步骤中提供具有第二规格的第二构件(3)，所述第二规格相比于第一规格限定了较小厚度、较低强度、较低硬度、较高可变形性和/或较大韧性。
3.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述第一工艺步骤中提供钢构件作为所述第一构件(2)，而在所述第二工艺步骤中提供轻金属构件作为所述第二构件⑶。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述第一工艺步骤中提供承重框架构件形式的第一构件(2)，而在所述第二工艺步骤中提供扁平构件形式的第二构件⑶。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述第三工艺步骤中将所述第二构件(3)至少部分地安置在所述第一构件(2)的开口(11)的区域中。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述第一工艺步骤中通过变形，特别是通过深拉制造所述第一构件(2)，和/或在所述第二工艺步骤中通过变形，特别是通过深拉制造所述第二构件(3)。
7.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述第三工艺步骤中有一个旋转的工具(12)在所述第一构件和所述第二构件(2、3)之间的接缝中和/或沿着所述接缝移动。
8.一种复合构件(I)，特别是汽车的复合构件，所述复合构件通过根据权利要求1至7中任意一项所述的方法制造，对此所述复合构件(I)具有经成型的第一构件(2)和经成型的第二构件(3)，所述复合构件(I)还在所述第一构件和所述第二构件(2、3)之间具有搅拌摩擦焊接连接(4)，并且所述第一构件(2)具有第一规格并且所述第二构件(3)具有与所述第一规格不同的第二规格。
9.根据权利要求8所述的复合构件(I)，其特征在于，所述第二构件(3)具有第二规格，所述第二规格相比于所述第一构件(2)的第一规格限定了较小厚度、较低强度、较低硬度、较高可变形性和/或较大韧性。
10.根据权利要求8或9所述的复合构件，其特征在于，所述第一构件(2)包含钢构件并且所述第二构件(3)包含轻金属构件。
11.根据权利要求8至10中任意一项所述的复合构件(I)，其特征在于，所述第一构件(2)包括框架构件并且所述第二构件(3)包括扁平构件。
12.根据权利要求11所述的复合构件(I)，其特征在于，所述第一构件(2)具有开口(11)并且对此所述第二构件(3)至少部分地安置在所述开口(11)的区域中。
13.根据权利要求8至12中任意一项所述的复合构件(I)，其特征在于，所述第一构件(2)通过变形，特别是通过深拉制造，和/或所述第二构件(3)通过变形，特别是通过深拉制造。
14.根据权利要求8至13中任意一项所述的复合构件(I)，其特征在于，所述复合构件(I)包括汽车的车身构件，并且特别是包括发动机罩、行李舱盖、车门或底板的至少一个部件。
【专利摘要】本发明涉及一种汽车复合构件的制造方法，其中在第一工艺步骤提供经成型的第一构件，在第二工艺步骤提供经成型的第二构件，在第三工艺步骤将第一构件和第二构件相互连接，此外，在第三工艺步骤中通过搅拌摩擦焊接将第一构件和第二构件相互连接，在第一工艺步骤提供第一规格的第一构件，在第二工艺步骤提供与第一规格不同的第二规格的第二构件。
【IPC分类】B23P15-00
【公开号】CN104668899
【申请号】CN201410722762
【发明人】马库斯·策纳克, 奥利弗·福格特
【申请人】蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月2日
【公告号】DE102013224685A1, US20150151379