包括金属基加强构件的部件及其形成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸造操作以及铸造部件的方法。
【背景技术】
[0002]已知通过将熔融铝浇铸到模具中来提供铸铝部件。可以用铝和其他相对较轻的金属如铝合金、镁或镁合金来代替诸如钢之类的较重的材料，以减轻部件的重量。这有助于诸如机动车辆之类的多部件产品的制造商控制产品的重量。然而，铝具有相对较小的杨氏模量(大约70Gpa)。因而铝的强度特性小于钢的强度特性。因此，如果需要由铝来形成轻且刚性的部件，则通常必须使用比另外由诸如钢(杨氏模量为大约207Gpa)之类的较刚性的材料制成的部件所需的材料更多的材料。所需的额外的材料通常被散布以增大部件的截面惯性矩。因此，部件的几何形状被调节以增大部件的刚度，例如弯曲刚度和/或扭转刚度、或抗弯刚度和/或抗扭刚度。在某些应用中，部件所必须配装至其中的可用空间可能是受限的，需要使用诸如钢之类的较刚性的材料以满足所需的部件刚度规格。然而，钢的使用导致部件的重量增加并且在某些应用中是非常不期望的。
[0003]铸造部件的可能对应力特别敏感的部分是使另一部件能够与该铸造部件相联接的固定部分。固定部分可以保持轴承容置部或诸如螺栓等等之类的固定元件，轴可以以可旋转的方式联接至所述轴承容置部并进而联接至该铸造部件，所述固定元件用于将另一部件附接至该铸造部件。
【发明内容】
[0004]本发明的实施方式可以参照所附权利要求来理解。
[0005]本发明的方面提供了方法、部件、系统、车辆、飞行器和船舶。
[0006]在本发明的要求保护的方面中，提供了一种形成具有固定部分的部件的方法，该固定部分用于将另一部件附接至该部件，该方法包括:执行铸造操作以形成部件的铸造部分，固定部分包括铸造部分的至少一部分以及由铸造部分保持的至少一个金属基复合材料的加强构件，固定部分具有孔，加强构件具有纵向轴线，所述纵向轴线至少具有与所述孔的纵向轴线大致平行或一致的分量，固定部分被设置成允许第二部件被插入到固定部分的孔中以使得第二部件能够被附接至固定部分。
[0007]本发明的实施方式具有下述优点:与将诸如螺栓之类的固定元件附接至部件的固定部分相关联的轴向应力可以至少部分地由加强构件来承受。
[0008]本发明的某些实施方式具有下述优点:部件可以设置成具有这样的固定部分:该固定部分在发生部件的损坏之前能够经受住诸如螺栓压裂载荷之类的与固定元件相关联的较大的压裂载荷。
[0009]本发明的某些实施方式具有下述优点:部件可以设置成具有能够经受住较大的胀裂载荷或周向应力的固定部分。
[0010]固定部分可以包括多个加强构件，例如绕固定部分的孔在周向上设置的长形构件。加强构件可以彼此大致平行地设置。替代性地，加强构件可以是不平行的。
[0011]要理解的是，部件可以是大致完全地铸造的，加强构件至少提供了对固定部分的加强。加强构件可以部分地由绕加强用内嵌材料如纤维材料、可选地为织造纤维材料的铸造基质材料来形成。
[0012]加强构件可以形成为大致由部件的铸造部分的一部分包围。
[0013]方法可以包括设置呈长形构件的形式的、可选地呈长形杆构件的形式的金属基复合材料的加强构件。
[0014]有利地，该方法可以包括设置加强构件，由此，加强构件包括管构件，该管构件具有至少部分地穿过该管构件而形成的孔。
[0015]该管构件可以是大致圆筒形。
[0016]该方法可以包括设置加强构件，由此，加强构件的孔与固定部分的孔大致同轴。
[0017]该方法可以包括将管构件形成为具有大致完全地穿过该管构件而形成的孔，固定部分具有大致完全地穿过该固定部分的对应的孔。
[0018]铸造部分可以铸造成使得管构件的孔的至少一部分覆盖有铸造材料。
[0019]铸造部分可以铸造成使得加强构件大致整体地嵌入在铸造部分内，使得管构件的孔被大致完全地覆盖在铸造部分的铸造材料中。
[0020]有利地，形成铸造部分包括铸造轴承容置部，由此，轴承容置部的至少一部分设置在管构件内。
[0021 ] 该方法可以包括在轴承容置部中设置轴承组件。
[0022]铸造部分可以铸造成使得管构件的孔基本上没有铸造材料。
[0023]该方法可以包括在固定部分的孔中设置轴承组件。
[0024]设置轴承组件可以包括设置轴承座圈。
[0025]该方法可以包括设置通过轴承组件而被以可旋转的方式支撑的旋转轴构件。
[0026]固定部分可以设置成为固定元件提供固定，该方法包括将固定元件插入穿过管构件的孔。
[0027]该方法可以包括通过固定元件向固定部分施加压缩载荷，压缩载荷至少具有与管构件的孔的轴线相平行的分量。
[0028]该压缩载荷可以设置成将固定元件固定至该部件。
[0029]该固定元件可以包括螺栓构件。
[0030]该方法可以包括至少部分地通过附接至螺栓构件的螺母而向固定部分施加压缩载荷。
[0031]加强构件的金属基复合材料可以包括铝基复合材料。
[0032]该方法可以包括由包括铝的熔融金属形成铸造部分。
[0033]熔融金属可以是从铝和铝合金中选出的一者。
[0034]该方法可以包括将加强构件设置到模具中；以及将熔融金属导入到模具中以形成部件的至少一部分。
[0035]该方法可以包括将部件形成为汽车部件或航天器部件。
[0036]该方法可以包括将部件形成为悬架系统的部件。
[0037]在本发明的另一方面中，提供了一种具有固定部分的部件，该固定部分用于将另一部件附接至该部件，该部件包括:
[0038]铸造部分，固定部分包括铸造部分的至少一部分以及由铸造部分保持的至少一个金属基复合材料的加强构件，
[0039]该固定部分具有孔，加强构件具有纵向轴线，所述纵向轴线至少具有与所述孔的纵向轴线大致平行或一致的分量，固定部分设置成允许第二部件被插入到固定部分的孔中以使得第二部件能够被附接至固定部分。
[0040]加强构件可以大致由该部件的铸造部分的一部分包围。
[0041]加强构件可以呈大致长形构件的形式，可选地呈大致长形杆构件的形式。
[0042]有利地，加强构件包括管构件，管构件具有至少部分地穿过该管构件而形成的孔。
[0043]管构件的孔可以大致完全地穿过该管构件。
[0044]该部件可以设置成与轴承组件相结合，该轴承组件设置在固定部分中。
[0045]另外或代替地，该部件可以设置成与固定元件相结合，该固定元件穿过固定部分的孔。
[0046]固定元件可以设置成用以向固定部分施加压缩载荷。
[0047]固定元件可以设置成通过压缩载荷而被固定至固定元件。
[0048]有利地，加强构件的金属基复合材料可以包括铝基复合材料。
[0049]铸造部分可以包括铝。
[0050]铸造部分可以是从铝和铝合金中选出的一者。
[0051]在本发明的要求保护的另一方面中，提供了一种包括根据前述方面的部件的悬架系统。
[0052]在本发明的要求保护的又一方面中，提供了一种包括根据前述方面的部件或悬架系统的机动车辆。
[0053]在本发明的要求保护的方面中，提供了一种包括根据前述方面的部件的飞行器或船舶。
[0054]在本发明的要求保护的一方面中，提供了一种形成具有固定部分的部件的方法，该固定部分用于将另一部件附接至所述部件，该方法包括:
[0055]提供金属基复合材料的管构件，该管构件具有至少部分地穿过该管构件而形成的孔；
[0056]形成具有铸造部分的部件，该铸造部分被铸造，由此该部件包括固定部分，该固定部分包括管构件，该管构件由铸造部分保持，该固定部分设置成允许第二部件被插入到管构件的孔中以将该第二部件固定至该固定部分。
[0057]在本发明的要求保护的另一方面中，提供了一种形成具有固定部分的部件的方法，该固定部分用于将另一部件附接至该部件，该方法包括:
[0058]执行铸造操作以形成该部件的至少一部分，该固定部分包括铸造部分的至少一部分以及由铸造部分保持的至少一个大致长形的金属基复合材料的加强构件，该固定部分具有孔，该加强构件具有与该孔的纵向轴线大致平行或一致的纵向轴线，该固定部分被设置成允许第二部件被插入到该固定部分的孔中以使得该第二部件能够被附接至该固定部分。
[0059]加强构件可以包括由金属基复合材料构成的杆、条、棒或其他构型。
[0060]本发明的包括在