形成包含由金属基复合材料形成的套管构件的部件的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及套管构件及铸造方法。本发明的方面涉及铸件并且涉及铸造部件的方法。
【背景技术】
[0002]已知的是，通过将熔融的铝铸入到模具中来提供铸铝部件。为了减轻部件的重量，可以使用铝以及其它相对轻的金属比如铝合金、镁或者镁合金而不使用较重的金属比如钢。这有助于诸如机动车辆之类的多部件产品的制造者对产品的重量进行控制。然而，铝的杨氏模量(大约70GPa)相对较低。相比于由诸如钢(具有约为207GPa的杨氏模量)之类的刚度较大的材料制成的部件所需的材料，如果要求由铝形成轻而刚硬的部件则通常需要使用更多的材料。额外的材料通常分布成便于增大部件的截面惯性矩。因而，部件的几何形状被调整成增大部件的刚度，例如弯曲和/或扭转刚度或刚性。在一些应用中，部件所需要装配进的可用空间可能是有限的，为了符合部件所需的刚度规格，需要使用诸如钢的刚度较大的材料。然而，钢的使用导致部件的重量增大，并且在一些应用中钢的使用是极不理想的。
【发明内容】
[0003]参照所附权利要求可以理解本发明的实施方式。
[0004]本发明的方面提供方法、部件、系统、车辆、飞行器以及船舶。
[0005]在本发明所要求保护的一个方面中，提供形成部件的方法，该方法包括:
[0006]提供由金属基复合材料形成的套管构件；以及
[0007]对部件的铸造部分进行铸造，其中，铸造部分的至少一部分被铸造在套管构件内。
[0008]应当理解的是，所提到的将铸造部分设置在套管构件内意味着将铸造部分设置在套管构件的孔内。
[0009]本发明的实施方式的优点在于，与不包括套管构件的铸造部件相比，可以制造具有增大的刚度的部件。与由诸如钢之类的材料形成的具有可比较的强度和刚度的部件相比，部件可以形成为具有更大的刚度和减轻的重量。
[0010]在一些实施方式中，套管构件可以放置在模具中以进行铸造而在位于模具中时不需要支承。
[0011]本发明的一些实施方式的优点在于，相对于不具有套管构件的部件，可以增大弯曲和/或扭转刚度或刚性。一些实施方式允许将与已知部件相比具有可比较的刚度的部件制造得更紧凑和/或更轻。
[0012]该部件在形状上可以是大致长形。该部件在使用中会经受一个或更多个弯曲应力。
[0013]该方法可以包括将部件的铸造部分铸造成使得套管构件限定该部件的外表面的至少一部分。
[0014]该方法可以包括形成部件，其中，套管构件限定管道，熔融金属可以流动穿过该管道以填充套管构件，该方法包括用熔融金属至少部分地填充套管构件。
[0015]有利地，该方法可以包括用熔融金属充分地填充套管构件。
[0016]该方法可以包括提供大致盲套管构件，该盲套管构件具有供熔融金属流入该套管构件中的单个开口。
[0017]该方法可以包括提供如下套管构件:该套管构件中形成有供熔融金属流动穿过该套管构件的多个开口。
[0018]有利地，该方法可以包括使熔融金属流动穿过套管构件以填充套管构件以及允许熔融金属冷却，其中，该部件的铸造部分的相应部分穿过由套管构件限定的相应开口从套官构件中伸出。
[0019]提供由金属基复合材料形成的套管构件的步骤可以包括提供由铝基复合(AMC)材料形成的套管构件。
[0020]有利地，铸造部分可以由包含铝的熔融材料形成。
[0021 ] 熔融材料可以是选自铝和铝合金中的一者。
[0022]该方法可以包括将部件形成为汽车部件或航空航天部件。
[0023]该方法可以包括形成部件，其中，该部件是悬架系统的部件。
[0024]该部件可以是悬架系统的任意适合的部件，比如悬架臂、联动装置或者任意其它适合的部件。
[0025]有利地，金属基复合材料可以包括氧化铝以及至少一种提供了供氧化铝嵌入其中的基体的金属。
[0026]有利地，该方法可以包括将套管构件放置在模具中以及将熔融金属引入到所述模具中。
[0027]在本发明所要求保护的另一方面中，提供一种部件，该部件包括套管构件，该套管构件包括金属基复合材料，该部件包括铸造部分，其中，铸造部件的至少一部分设置在套管构件内。
[0028]有利地，该铸造部分形成为与套管构件接触，可选地，套管构件的基本上整个内表面与套管构件接触。
[0029]有利地，套管构件的金属基复合材料可以包括铝基复合材料。
[0030]金属基复合材料可以包括氧化铝以及至少一种提供了供氧化铝嵌入其中的基体的金属，可选地，该至少一种金属包括铝，可选地，该至少一种金属基本上由铝构成。
[0031 ] 该部件的铸造部分可以包括选自铝和铝合金中的一者。
[0032]该部件可以是车辆悬架部件。
[0033]在本发明所要求保护的另一方面中，提供了包括根据前述方面所述的部件的车辆悬架系统。
[0034]在本发明所要求保护的又一方面中，提供了包括根据前述方面所述的部件的机动车辆、飞行器或者船舶。
[0035]在本发明所要求保护的另一方面中，提供了一种部件，该部件包括套管构件，该套管构件包括金属基复合材料，该部件包括铸造部分，其中，该铸造部分的至少一部分设置在该套管构件内。
[0036]在本申请的范围内，特别期望的是，可以独立地或者以任意组合的形式采用在前述段落中、在权利要求中和/或在以下描述内容和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例和替代方案，以及特别是它们的独特特征。参照一个实施方式描述的特征适用于所有的实施方式，除非这些特征是不相容的。
[0037]为了避免产生疑惑，应当理解的是，针对本发明的一个方面描述的特征可以单独地或者以与一个或更多个其它特征适当结合的方式包含在本发明的任意其它方面内。
[0038]在本申请的范围内，特别期望的是，可以独立地或者以任何任意组合的形式采用在前述段落中、在权利要求中和/或在以下描述内容和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例和替代方案，以及特别是它们的独特特征。参照一个实施方式描述的特征适用于所有的实施方式，除非这些特征是不相容的。
【附图说明】
[0039]现在将参照附图、仅通过示例来描述本发明的一个或更多个实施方式，在附图中:
[0040]图1示出了机动车辆悬架系统的由铸造铝合金形成的已知部件；
[0041]图2示出了根据本发明的实施方式的机动车辆悬架系统的部件；以及
[0042]图3示出了经过图2的部件的A-A平面的横截面。
【具体实施方式】
[0043]本发明的实施方式旨在提供通过铸造操作形成的改进的部件。
[0044]图1示出了机动车辆悬架系统的通过将铝合金铸入到模具中而形成的已知部件100。该部件形成悬架系统的悬架臂并且大致呈钩形形状。部件100具有在其第一端处形成的第一安装部分110和在其与第一端相反的第二端处形成的第二安装部分130。应当理解的是，如果需要增大部件100的强度和/或刚度，常规方法将是增大该部件在其一个或更多个位置处的厚度，或者是由诸如钢之类的不同的材料来形成该部件。这些选项中的每一个选项可能都不是所期望的。例如，可能没有足够的可用包装空间来允许该部件由相同材料制成但具有较厚厚度。类似地，由于所产生的部件的增大的重量以及在使用中存在的与腐蚀相关联的问题，可能不期望采用诸如钢之类的不同材料。
[0045]图2示出了根据本发明的实施方式的部件200，部件200具有与图1的已知部件相似的尺寸但具有大幅提高的刚度。图2的部件的与图1的部件相同的特征用相同的附图标记加上100来示出。
[0046]部件200包括由铝基复合材料(AMC)形成的套管构件220。在该实施方式中，AMC包括被弯曲至形成套管形状的氧化铝纤维。该纤维被铝金属浸渍过，从而形成由氧化铝纤维和铝组成的复合材料。在一些实施方式中，