复合部件制造方法及装置的制作方法

专利名称：复合部件制造方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及制造复合部件的方法以及可用于机动运输工具的复合部件。
背景技术：
用于机动运输工具的座舱组件可包括仪表板和用于支承仪表板的横梁。通常，横 梁可专门设计成支承转向柱。在多种情况下，横梁是由金属或金属合金制成的一个压铸梁。

发明内容
公开了一种复合部件。本发明可与机动运输工具一起使用。本说明书和权利要 求书中所使用的术语"机动运输工具(motor vehicle)"是指能够运载一个或多个乘客 并以任意形式的能量作为动力的移动运输工具。术语机动运输工具包括但不限于汽车 (car)、卡车(truck)、有蓬客货车(van)、小型有蓬客货车(minivan)、越野车(SUV)、摩托车 (motorcycle)、踏板车(scooter)、船(boat)、水上摩托车(personal watercraft)禾口飞机 (aircraft)。 在一些情况下，机动运输工具包括一个或多个引擎。本说明书和权利要求书中所 使用的术语"引擎"是指能够转换能量的任意装置或机器。在一些情况下，势能被转换成动 能。例如，能量转换可包括将燃料或燃料电池的化学势能转换成旋转动能或者将电势能转 换成旋转动能的情况。引擎也可包括用于将动能转换成势能的预备件(provision)。例如， 一些引擎包括将来自传动系统的动能转换成势能的再生制动系统。引擎也可包括将太阳能 或核能转换成另一种形式的能量的装置。引擎的一些示例包括但不限于内燃机、电动机、 太阳能转换器、涡轮机、核动力装置以及组合两种或两种以上不同类型的能量转换过程的 混合系统。 —方面，本发明提供一种复合部件，其包括第一部件部分、第二部件部分和在所述 第一部件部分与所述第二部件部分之间延伸的第三部件部分；所述第一部件部分和所述第 二部件部分由含镁的材料制成，而所述第三部件部分由含铝的材料制成；并且所述第一部 件部分和所述第二部件部分构成所述复合部件的绝大部分。 另一方面，本发明提供一种用于机动运输工具的座舱组件的复合部件，该复合部 件包括第一部件部分，该第一部件部分构造成安装至机动运输工具的第一横向侧，并且该 第一部件部分包括构造成支承所述机动运输工具的中央控制台的部件的至少一个孔；第二 部件部分，该第二部件部分构造成安装至机动运输工具的第二横向侧，并且该第二部件部 分与所述第一部件部分分开；第三部件部分，该第三部件部分在所述第一部件部分与所述 第二部件部分之间沿大致横向方向延伸，并且该第三部件部分构造成将所述第一部件部分 连接至所述第二部件部分；其中，所述第一部件部分和所述第二部件部分由含镁的材料制 成，而所述第三部件部分由含铝的材料制成。 另一方面，本发明提供一种制造机动运输工具用部件的方法，该方法包括以下步 骤使用压模组件(die assembly)来形成包括与第二部件部分一体形成的第一部件部分的合成部分；将所述第一部件部分与所述第二部件部分分开；以及以及将所述第一部件部 分安装至所述机动运输工具的第一预定区域，并将所述第二部件部分安装至所述机动运输 工具的第二预定区域。 另一方面，本发明提供一种制造复合部件的方法，该方法包括以下步骤由与压模 组件相关联的第一空腔和第二空腔形成第一部件部分和第二部件部分，所述第一空腔与所 述第二空腔以第一距离分开；在所述第一部件部分与所述第二部件部分之间插入第三部件 部分，形成所述复合部件；其中所述第一部件部分以大致大于所述第一距离的第二距离与 所述第二部件部分分开。 另一方面，本发明提供一种制造机动运输工具用部件的方法，该方法包括以下步 骤使用压模组件来形成由第一材料制成的包括与第二部分一体形成的第一部分的合成部 分；将所述第一部分与所述第二部分分开；将所述第一部分与由第二材料制成的第三部分 组装在一起，从而形成复合部件，所述第二材料不同于所述第一材料；以及将所述复合部件 安装至所述机动运输工具的第一预定区域，并将第二部件安装至所述机动运输工具的第二 预定区域。 在审阅附图和具体描述后，本领域的技术人员将会明了本发明的其它系统、方法、 特征和优点。希望的是，所有这些系统、方法、特征和优点被包括在发明内容和具体描述内， 而且处于在本发明的范围内，并且被权利要求所保护。


通过参考附图和以下描述将能更好地理解本发明。附图中的部件不一定是为了作
为基准、用于强调，而是用于示出本发明的原理。此外，附图中相同的引用标号在不同图中 表示相应的零件。
图1是座舱组件实施例的分解等角视图； 图2是复合部件实施例的分解等角视图； 图3是复合部件实施例的组装后的前侧等角视图； 图4是复合部件实施例的组装后的后侧等角视图； 图5是由不同材料制成的复合部件的多个替代实施例的等角视图，其中用相关联 的称重计来表示复合部件的重量； 图6是使用两种不同材料的框架构件实施例的示意性视图； 图7是使用两种不同材料的框架构件实施例的示意性视图； 图8是使用两种不同材料的框架构件实施例的示意性视图； 图9是机动运输工具用中央控制台框架的实施例的等角视图； 图10是用于制造复合部件所用部分的压模组件实施例的等角视图； 图11是填充有铸造材料的压模组件实施例的等角视图； 图12是用于制造复合部件所用部分的压模组件实施例的分解等角视图； 图13是压模组件实施例的分解等角视图； 图14是压模组件实施例的等角视图； 图15是压模组件实施例的等角视图； 图16是压模组件实施例的等角视 图17是用于制造合成部分的压模组件实施例的分解等角视图； 图18是被切割成分离部分的合成部分的实施例的等角视图； 图19是机动运输工具的内部客舱的实施例的正视图； 图20是机动运输工具的门的一部分的实施例的放大图。
具体实施例方式
图1是机动运输工具(未示出)的座舱组件100的实施例的分解等角视图。在一 些实施例中，座舱组件100可包括复合部件102和仪表板104。在本实施例中，复合部件102 表示为用于机动运输工具的转向悬梁(steeringhanger beam)。然而，应该理解的是，在其 它实施例中，复合部件可不与机动运输工具联合使用。换言之，复合部件可用于任意类型的 结构构件。 仪表板104可构造成容纳用于操作机动运输工具的各个仪表。例如，仪表板104 可包括用于表示运行速度、燃料水平、引擎温度以及其它信息的多个指示器。仪表板104 还可包括用于操作各个系统的按钮，例如气温控制系统、声频系统、导航系统以及其它类型 的系统。此外，在不同实施例中，仪表板104可包括附加的指示器、按钮、显示器、分隔间 (compartment)或者一般可在机动运输工具座舱组件的仪表板上找到的其它特征件。为简 明起见，本实施例中以示意方式示出仪表板104。 复合部件102可构造成对仪表板104提供支承。具体说，复合部件102构造成直接 安装至机动运输工具的框架或子框架。通过该配置，可将仪表板104安装至复合部件102。 在其它实施例中，座舱组件100可包括设置在仪表板104与复合部件102之间的一个或多 个中间构件。 在一些实施例中，复合部件102也可与转向柱相关联。在一实施例中，复合部件
102可与转向柱106相关联。在一些情况下，转向柱106可构造成接收转向盘108。下面将
详细论述用于接收转向柱106的设置在复合部件102上的安装预备件的详情。 图2是复合部件102的一实施例的分解等角视图。此外，图3和4分别是复合部
件102的一实施例组装后的前侧和后侧等角视图。参考图2-4，复合部件102包括多个不同部件。 复合部件102可包括一个或多个部件部分。在一些情况下，复合部件102可包括 一个部件部分。在另一些情况下，复合部件102可包括两个部件部分。在再一些情况下，复 合部件102可包括多于两个的部件部分。在一示例性实施例中，复合部件102可包括至少 三个部件部分。具体说，复合部件102可包括第一部件部分201、第二部件部分202和第三 部件部分203。在一些情况下，第一部件部分201、第二部件部分202和第三部件部分203 各自是单体(monolithic)部件部分。 在一些实施例中，复合部件102还可包括第四部件部分204。在一些情况下，第四 部件部分204可向复合部件102提供附加的稳定性和刚性。换言之，第四部件部分204可 以是复合部件102的框架的一部分。然而，在另一些情况下，第四部件部分204可以是不在 实质上加强复合部件102的结构整体性的支架。替代地，在一些情况下，第四部件部分204 可设置成只作为协助安装仪表板的一个或多个部件的支架。在再一些实施例中，复合部件 102可以不包括第四部件部分204。
第一部件部分201包括外部表面212。第一部件部分201还包括内部表面214，该
内部表面214设置在外部表面212的反面，这可以从图4清楚地看出。外部表面212可朝
向机动运输工具的客舱，而内部表面214可朝向机动运输工具的引擎分隔间。 在一实施例中，外部表面212可以是大致凸出的表面。在一些情况下，外部表面
212可以是具有若干棱边的波状表面。在另一些情况下，外部表面212可包括在棱边处相接
合的大致为平面的表面。在另一实施例中，外部表面212可以是大致凹陷的表面。在再一
实施例中，外部表面212可以是曲率很小或者没有曲率的大致平坦的表面。 从图4可清楚地看出，在一实施例中，内部表面214可以是大致凹陷的表面。在一
些情况下，内部表面214可包括延伸离开外部表面212的周缘凸缘215。同样地，内部表面
214可包括多个支承肋402，这些支承肋402有助于增加第一部件部分201的强度和稳定
性。然而，在另一实施例中，内部表面214可以是大致凸出的表面。在再一实施例中，内部
表面214可以是曲率很小或者没有曲率的大致平坦的表面。 通常，第一部件部分201可呈任意形状。在一些实施例中，第一部件部分201可包 括一个沿横向方向延伸的大致直的梁部。这里所使用的术语"横向方向"是指在机动运输 工具的两侧之间延伸的方向。在另一些实施例中，第一部件部分201可包括在垂直于横向 方向的方向上延伸的一个或多个部分。 在一示例性实施例中，第一部件部分201包括沿大致横向方向延伸的上部220。在 一些实施例中，上部220的厚度可以改变。例如，上部220的第一横向部分222可以大致厚 于上部220的中间部分224。具体说，中间部分224的厚度可被縮减，以给在第一部件部分 201的顶面上开放的第一凹口 (g即)226留出空间。此外，中间部分224也可包括在朝向仪 表板的方向上延伸并帮助限定第一凹口 226的第一臂部228。 第一部件部分201也可包括在垂直方向上延伸离开上部220的下部230。在一些 情况下，下部230可以朝机动运输工具的底面(floor)延伸。在另一些情况下，下部230可 以呈包括第二凹口 232的正方形形状。此外，下部230可帮助限定第一凹口 226的边缘。
在一实施例中，下部230还可包括进一步朝机动运输工具的底面延伸的腿部238。 在一些情况下，腿部238可有助于在垂直方向上给复合部件102提供支承。虽然本实施例 只包括一个腿部，但在另一些实施例中，下部230可包括与腿部238相对的第二腿部。
复合部件102还可包括与复合部件102的横向端部相关联的第二部件部分202。 在一些情况下，第二部件部分202可包括基部281 。第二部件部分202也可包括以垂直于基 部281的方式延伸的凸缘部282。 复合部件102包括设置成贯穿第二横向部分225的第三部件部分203。在一些实 施例中，第三部件部分203可以是在大致横向方向上延伸的梁或杆。在一些情况下，第三部 件部分203可在第一部件部分201与第二部件部分202之间延伸。在一些情况下，第三部 件部分203可配置成第一部件部分201的上部220的大致连续的延伸部。通过该配置，第 一部件部分201、第二部件部分202和第三部件部分203可构造成延伸横跨机动运输工具的 横向宽度，并为仪表板的整体提供支承。 复合部件102还可包括设置成贯穿第二横向部分225的第四部件部分204。在一 些情况下，第四部件部分204可在大致横向方向上延伸。在一实施例中，第四部件部分204 可与第三部件部分203大致平行。通过该配置，第四部件部分204能沿复合部件102的第二横向部分225提供附加支承。 在一些实施例中，第三部件部分203和第四部件部分204能协助安装一个或多个 部件。例如，在一实施例中，第三部件部分203和第四部件部分204可配置成形成用于手套 盒的框架。在另一实施例中，第三部件部分203和第四部件部分204可构造成接收和/或 支承无线电(radio)底架。在一些情况下，第三部件部分203和第四部件部分204可包括 固定孔和/或其它固定支架。 复合部件可包括用于在碰撞期间吸收能量的预备件在一些情况下，复合部件可包 括构造成在撞击期间发生变形并且保护驾驶员的膝垫(kneebolster)。在一示例性实施例 中，复合部件可包括与转向柱相关联的两个膝垫。在另一些实施例中，复合部件可以不包括 膝垫。 在本示例性实施例中，复合部件102的第一部件部分201包括第一膝垫251和第 二膝垫252。在不同实施例中，第一膝垫251和第二膝垫252可呈任意形状。在一实施例 中，第一膝垫251和第二膝垫252可分别包括第一膝垫块(kne印ad) 291和第二膝垫块292。 同样地，第一膝垫块291和第二膝垫块292可分别被与第一部件部分201直接相连的第一 凸缘293和第二凸缘294支承。 第一部件部分201还可包括构造成安装至腿部238的支架部分239。在一示例性 实施例中，支架部分239可以构造成直接安装至机动运输工具的底面。通过该配置，支架部 分239可协助安装复合部件102于机动运输工具的底面，以加强复合部件102的稳定性。在 另一些情况下，支架部分239可以构造成与机动运输工具的中央控制台相关联。
复合部件可包括用于将分离部分彼此组装的预备件。在一些情况下，可使用多组 紧固件来安装不同的部分。在另一些情况下，可将一些部分焊接在一起。在再一些情况下， 可使用紧固件和焊接的组合来组装复合部件。在一示例性实施例中，可使用多组紧固件来 安装不同的部分。为简明起见，示出了用于组装复合部件102的不同部件的一些紧固件。 然而，应该理解的是，在一些情况下，复合部件102可设置有用于组装各个部件的其它紧固 件。 参考图2，其中详细示出了复合部件102的组件。在该示例性实施例中，可使用第 一紧固件组264和第二紧固件组265来将第三部件部分203与第一部件部分201和第二部 件部分202组装在一起。具体说，可通过第一紧固件组264将第三部件部分203的第一端 部256与第一部件部分201组装在一起。在一些情况下，第一紧固件组264可以是贯穿第 一部件部分201上的固定孔和第三部件部分203的一组螺栓。在不同实施例中，第一紧固 件组264中的紧固件数量可以改变。在一示例性实施例中，第一紧固件组264可包括两个 紧固件。 同样地，可使用第二紧固件组265来将第三部件部分203的第二端部258与第二 部件部分202组装在一起。在一些情况下，第二紧固件组265可以是贯穿第二部件部分202 上的固定孔和第三部件部分203的一组螺栓。在不同实施例中，第二紧固件组265中的紧 固件数量可以改变。在一示例性实施例中，第二紧固件组265可包括两个紧固件。
相似地，可使用第三紧固件组266和第四紧固件组267来将第四部件部分204与 第一部件部分201和第二部件部分202组装在一起。具体说，可通过第三紧固件组266将 第四部件部分204的第一端部246与第一部件部分201组装在一起。在一些情况下，第三紧固件组266可以是贯穿第一部件部分201上的固定孔和第四部件部分204的一组螺栓。 在不同实施例中，第三紧固件组266中的紧固件数量可以改变。在一示例性实施例中，第三 紧固件组266可包括两个紧固件。 同样地，可使用第四紧固件组267来将第四部件部分204的第二端部248与第二 部件部分202组装在一起。在一些情况下，第四紧固件组267可以是贯穿第二部件部分202 上的固定孔和第四部件部分204的一组螺栓。在不同实施例中，第四紧固件组267中的紧 固件数量可以改变。在一示例性实施例中，第四紧固件组267可包括两个紧固件。
可分别使用第五紧固件组261和第六紧固件组262来将第一膝垫251和第二膝垫 252安装至第一部件部分201。在一些情况下，第五紧固件组261可以是贯穿第一膝垫251 上的固定孔和第一部件部分201的一组螺栓。同样地，第六紧固件组262可以是贯穿第二 膝垫252上的固定孔和第一部件部分201的一组螺栓。 在一些实施例中，可使用第七紧固件组237将支架部分239安装至腿部238。在一 些情况下，第七紧固件组237可包括贯穿腿部238中的固定孔和支架部分239的一个或多 个螺栓。 在复合部件与多个小型零件相关联的实施例中，复合部件可包括用于减少制造复 合部件所需的不同零件的数量的预备件。例如，复合部件可包括构造成与座舱组件的一个 或多个部件相关联以便固定座舱组件的多个一体模制部(integrally molded portion)。 在一些情况下，复合部件的外部表面可包括凸部、凹部或能与座舱组件的其它部件配合的 其它一体模制部。此外，可通过任意尺寸和/或形状来构造这些一体模制部。通过使用一 体模制部，能减少用于制造复合部件的零件数量。此外，可通过使压铸制零件的压模中所用 的空间最大化，来实现更有效的制造工艺。 参考图3，外部表面212可包括用于与座舱组件的部件集成的一个或多个一体模 制部。在一些情况下，外部表面212可包括第一模制部244和第二模制部245。第一模制部 244和第二模制部245可用于使外部表面212与座舱组件的仪表板或其它部件相关联。
外部表面212还可包括用于与转向柱相关联的一体模制部。具体说，第一部件部 分201可包括构造成接收转向柱的柱安装部242。在不同实施例中，柱安装部242的形状可 改变。在该实施例中，柱安装部242构造有能向转向柱的侧面提供支承的第一侧部271和 第二侧部272。此外，柱安装部242可包括固定突起273。在一些情况下，固定突起273可 包括用于固定地安装转向柱的固定孔。 第一部件部分201可包括对于机动运输工具的框架的安装用预备件。在一些情况 下，第一部件部分201可包括一体地安装在第一部件部分201上的安装板231。安装板231 可以在复合部件102的第一横向侧223取向为垂直于上部220。 应该理解的是，在另一些实施例中，复合部件可包括其它一体安装部。例如，在另 一实施例中，可在复合部件的一部件部分一体模制无线电支架。在再一实施例中，可在复合 部件的一部件部分一体模制一个或多个膝垫。 在一些实施例中，复合部件可包括有助于降低制造成本和/或减轻复合部件的重 量以改善运输工具性能的预备件。在一些实施例中，可用多种材料来制造复合部件。在一 些情况下，复合部件可由两种不同的材料制成。在另一些情况下，复合部件可由三种不同的 材料制成。在再一些情况下，复合部件可由多于三种的不同材料制成。通过在复合部件的不同部分使用不同材料，既能降低复合部件的制造成本又能减轻复合部件的整体重量。
在不同实施例中，用于制造复合部件的材料可以改变。用于制造复合部件的材料 示例可包括但不限于钢、铝、铝合金、镁、镁合金以及其它材料。 在一示例性实施例中，复合部件102可由两种不同的材料制成。在一些情况下，第 一部件部分201和第二部件部分202可由第一材料制成。此外，第三部件部分203和第四 部件部分204可由不同于第一材料的第二材料制成。在一实施例中，第一部件部分201和 第二部件部分202可由含镁的材料制成。例如，在一实施例中，第一部件部分201和第二部 件部分202可由镁合金制成。此外，在一实施例中，第三部件部分203和第四部件部分204 可由含铝的材料制成。例如，在一实施例中，第三部件部分203和第四部件部分204可由铝 合金制成。此外，在一些情况下，第三部件部分203可由挤压成形的(extruded)铝合金制 成。在一些情况下，第四部件204可由冲压成形的(stamped)铝合金制成。
可以根据预定的材料性质来选择用于复合部件的不同部件部分的材料。在一些实 施例中，各个部件部分的刚性可以改变。在一些情况下，第一部件部分201和第二部件部分 202的刚性可大致大于第三部件部分203的刚性。例如，在一实施例中，第一部件部分201 和第二部件部分202可由含镁的材料制成，而第三部件部分203和第四部件部分204可由 含铝的材料制成，铝的刚性小于镁的刚性。 此外，第一部件部分201和第二部件部分202的刚性可大致大于第四部件部分204 的刚性。例如，在第一部件部分201和第二部件部分202由含镁的材料制成的实施例中，第 四部件部分204可由含铝的材料制成。该配置能实现横向刚性在复合部件102的整个长度 上改变。 在本示例性实施例中，复合部件102的绝大部分(substantial majority)可以由 含镁的材料制成。在一些实施例中，第一横向部分222和中间部分224两者均可以由含镁 的材料制成。具体说，第一横向部分222可对应于机动运输工具的驾驶员侧部分，而中间部 分224可对应于机动运输工具的中央控制台部分。该配置能协助提高复合部件102的结构 整体性。 在不同实施例中，第一膝垫251和第二膝垫252可以由各种材料制成。在一些情况 下，第一膝垫251和第二膝垫252可以由含镁的材料制成。在另一些情况下，第一膝垫251 和第二膝垫252可以由含铝的材料制成。在再一些情况下，第一膝垫251和第二膝垫252 可以由其它材料制成。 在不同实施例中，支架部分239也可由各种类型的材料制成。在一些情况下，支架
部分239可由含镁的材料制成，例如镁合金。在另一些情况下，支架部分239可由含铝的材
料制成，例如铝合金。在再一些情况下，支架部分239可由其它材料制成。 图5示出了由不同材料制成的复合部件的多个替代实施例。应该理解的是，以下
实施例只起示例作用。在另一些实施例中，复合部件可由另外的材料制成。 在一些情况下，第一复合部件501由钢制成。具体说，第一复合部件501包括在其
整个长度上延伸的单体部件部分521。第一复合部件501还包括可由钢制成的包括膝垫和
支架的附加特征件。 第二复合部件502可由铝制成。具体说，第二复合部件502包括在其整个长度上 延伸的单体部件部分522。第二复合部件502还包括可由铝制成的包括膝垫和支架的附加特征件。 在一些情况下，第三复合部件503由含镁的材料制成，例如镁合金。具体说，第三 复合部件503包括在其整个长度上延伸的单体部件部分523。第三复合部件503还包括可 由钢制成的包括膝垫和支架的附加特征件。在一些情况下，与第三复合部件503相关联的 膝垫和支架可由铝或铝合金制成。 如前所述，复合部件102可由包含有含镁材料的部件部分和包含有含铝材料的部 件部分构成。具体说，在一实施例中，复合部件102包括由含镁材料制成的第一部件部分 201和第二部件部分202。此外，在一实施例中，复合部件102包括由含铝材料制成的第三 部件部分203和第四部件部分204。 图5还示出了第一复合部件501、第二复合部件502、第三复合部件503和复合部 件102的各种重量，分别如第一称重计531、第二称重计532、第三称重计533和第四称重计 534示意性地示出。如第一称重计531所示，第一复合部件501大致16千克重。如第二称 重计532所示，第二复合部件502大致9千克重。如第三称重计533所示，第三复合部件 503大致8千克重。 另外，还用第四称重计534示出了复合部件102的重量。在一些情况下，复合部件 102可大致为7. 5千克重。如这里所示，复合部件102的重量大致轻于分别由钢和铝制成的 第一复合部件501和第二复合部件502。此外，复合部件102的重量大致轻于由单片镁制成 的第三复合部件503。换言之，使用含镁材料和含铝材料组合的设计能实现减轻复合部件 102的重量，同时保持对座舱组件的支承和强度。 虽然以上实施例论述了用于机动运输工具的复合部件，但是在另一些实施例中， 用于加固或加强机动运输工具的一部分的任意框架构件均可使用两种或两种以上的不同 材料来构成。例如，在一实施例中，框架构件可用作机动运输工具的本体的一部分。在另一 示例中，框架构件可用作悬架系统的子框架的一部分。 图6-8示出了使用两种不同材料制成的框架构件的实施例。在一实施例中，如图 6所示，框架构件600包括第一单体部分602和第二单体部分604。在该实施例中，第二单 体部分604对应于框架构件600的外部周缘的一部分。在一些情况下，第一单体部分602 可由含镁的材料制成。此外，第二单体部分604可由含铝的材料制成。通过该配置，框架构 件600的重量可小于包括一个镁单体部的框架构件的重量。此外，第二单体部分604可被 轻松地修改成包括用于使其它部件与框架构件600相关联的预备件。 在另一实施例中，如图7所示，其它单体部分的位置可相对于第一单体部分602改 变。在该替代实施例中，第三单体部分606对应于框架构件600的横杆(cross bar)。在再 一实施例中，如图8所示，框架构件600包括第一单体部分602、第二单体部分604和第三单 体部分606。在该实施例中，第二单体部分604和第三单体部分606分别对应于框架构件 600的外周缘和横杆。通过在第一单体部分和第二单体部分包括不同材料的地方相对于第 一单体部分改变第二单体部分的位置，能微调框架构件的整体强度。此外，通过改变由不同 材料形成的不同单体部分的数量，能微调框架构件的整体重量。在一些情况下，该配置能有 助于降低制造成本。 图9示出了机动运输工具用中央控制台框架900的实施例。中央控制台框架900 可与机动运输工具的客舱中的中央控制台相关联。在一些情况下，中央控制台框架900可包括不同部分。在另一些情况下，中央控制台框架900可包括由一种材料组成的一个单体 部分。 在一示例性实施例中，中央控制台框架900包括第一部件部分902、第二部件部分 904和第三部件部分906。第一部件部分902由一块中央控制台框架900形成，并且由第一 材料制成。第二部件部分904和第三部件部分906是独立的横梁构件，并且由不同于第一 材料的第二材料制成。在一些情况下，第一材料可以包含镁。在一些情况下，第二材料可以 包含铝。在另一些情况下，第一部件部分902、第二部件部分904和第三部件部分906可使 用不同的材料。使用该示例性配置，能微调中央控制台框架900的强度和重量。
图10-16用于示出机动运输工具用部件的制造工艺的一个实施例。具体说，图 10-16示出了使用压模组件(die assembly)来制造机动运输工具用复合部件的工艺。应 该理解的是，在该具体描述中所论述的工艺也能用于制造可使用压铸工艺(die casting process)来制造的其它复合部件。换言之，下述工艺并不局限于机动运输工具用复合部件 的制造方法。 图10是第一压模组件1000的分解等角视图。第一压模组件1000包括固定压模 1002和可动压模1004。为图示方便，以示意方式示出第一压模组件1000。然而，应该理 解的是，在一些情况下，第一压模组件IOOO可包括一般组装到压模组件中的其它部件。例 如，第一压模组件1000还可包括用于保持固定压模1002和可动压模1004的一个或多个台 板(platen)。此外，在一些情况下，第一压模组件1000可包括用于协助拆卸模制件的推杆 (ejector pin)。 在一些实施例中，第一压模组件1000可包括用于接收铸造材料的一个或多个孔 口。在一实施例中，第一压模组件IOOO可包括孔口 1007。在一些情况下，孔口 1007可构造 成接收用于将金属或金属合金注入固定压模1002和可动压模1004中的管嘴。此外，孔口 1007可与设置在固定压模1002和/或可动压模1004内的一个或多个通道流体连通。为简 明起见，该实施例中并未示出构造成将铸造材料供给至压模组件1000内的各个空腔的通 道。 通常，第一压模组件1000可与任意类型的压铸工艺相关联。例如，在一些实施例 中，第一压模组件1000可用于无气孔铸造工艺(pore freecasting process)。在另一些 实施例中，第一压模组件IOOO可用于直接注射式铸造工艺(direct-injection casting process)。此外，第一压模组件1000可与热室工艺(hot-chamber process)相关联。此外， 在一些情况下，第一压模组件IOOO可与冷室工艺(cold-chamber process)相关联。
在一示例性实施例中，第一压模组件1000可用于制造能用于向机动运输工具的 仪表板和/或转向柱提供支承的复合部件的一个或多个部分。在一些情况下，第一压模组 件1000可包括用于形成复合部件的各部分的一个或多个空腔。具体说，所述一个或多个空 腔可以成形为在压铸工艺期间制造预定的部件。在一实施例中，第一压模组件1000包括多 个空腔1099。在一些情况下，多个空腔1099可包括构造为用于形成复合部件的一个或多个 部分的多个空腔。 参考图IO，在制造复合部件的第一步骤期间，可以朝固定压模1002移动可动压模 1004。在一些情况下，可动压模1004和固定压模1002可包括对齐特征，以便于第一压模组 件1000适当地合模。此外，在一些情况下，可动压模1004和固定压模1002可包括构造成接收能用于将可动压模1004与固定压模1002固定在一起的螺纹件和/或螺栓的紧固件孔。
参考图11，管嘴1090可与孔口 1007相关联。在一些情况下，管嘴1090可与包括 某种铸造材料1092的加压室相连。此时，铸造材料1092能被注射到第一压模组件1000中。 当铸造材料1092流过第一压模组件1000的一个或多个通道时，铸造材料1092能填充设置 在第一压模组件1000内的空腔。通过该配置，铸造材料1092可被形成为与内部空腔的形 状相应的预定形状。 在不同实施例中，用于第一压模组件1000的材料可以改变。可用于压铸的不同材
料的示例包括但不限于钢、铝、铝合金、镁、镁合金以及其它材料。在一实施例中，第一压模
组件1000可使用含镁的材料来制造用于复合部件的含镁压铸零件。在另一实施例中，第一
压模组件1000可使用镁合金来制造用于复合部件的镁合金压铸零件。 —旦铸造材料冷却并凝固后，可将可动压模1004与固定压模1002分开。此时，可
从第一压模组件1000中取出压铸零件。在一些情况下，第一压模组件1000可具有有助于
取出压铸零件的一个或多个推杆。在另一些情况下，一旦压铸零件冷却后，可用手取出压铸零件。 图12是包括多个压铸零件的第一压模组件1000的分解等角视图。参考图12，第 一压模组件1000可包括第一压模空腔1010。第一压模空腔1010可包括分别设置在固定压 模1002和可动压模1004上的第一下部空腔部分1012和第一上部空腔部分1014。在一示 例性实施例中，第一压模空腔1010可成形为用于形成第一部件部分201。
第一压模组件1000也可包括第二压模空腔1020。第二压模空腔1020可包括分别 设置在固定压模1002和可动压模1004上的第二下部空腔部分1022和第二上部空腔部分 1024。在该示例性实施例中，第二压模空腔1020可成形为用于形成第二部件部分202。
第一压模组件1000也可包括第三压模空腔1030。第三压模空腔1030可包括分别 设置在固定压模1002和可动压模1004上的第三下部空腔部分1032和第三上部空腔部分 1034。在一示例性实施例中，第三压模空腔1030可用于形成支架部分239。在一些实施例 中，支架部分239可构造成与第一部件部分201相关联。 如前所述，用于制造第一部件部分201、第二部件部分202和支架部分239的材料 可以改变。在一些情况下，第一部件部分201、第二部件部分202和支架部分239可由含铝 的材料制成。在该示例性实施例中，，第一部件部分201、第二部件部分202和支架部分239 可由含镁的材料制成。在一些情况下，第一部件部分201、第二部件部分202和支架部分239 可由镁合金制成。 参考图13，第二压模组件1050可用于制造复合部件的附加零件。在一些实施例 中，第二压模组件1050可包括固定压模1052和可动压模1054。在一些情况下，第二压模 组件1050可包括用于形成复合部件的各部分的一个或多个空腔。在一些实施例中，第二压 模组件1050可包括第一压模空腔1060。第一压模空腔1060可包括分别设置在固定压模 1052和可动压模1054上的第一下部空腔部分1062和第一上部空腔部分1064。在一示例 性实施例中，第一压模空腔1060可成形为用于形成第三部件部分203。
此外，第二压模组件1050可包括第二压模空腔1070。第二压模空腔1070可包括 分别设置在固定压模1052和可动压模1054上的第二下部空腔部分1072和第二上部空腔 部分1074。在该示例性实施例中，第二压模空腔1070可成形为用于形成第四部件部分204。在一些情况下，第三部件部分203可以是用于制造复合部件的梁或杆，例如悬梁。此外，在 一些情况下，第四部件部分204可以是用于制造复合部件的梁。在另一些情况下，第四部件 部分204可以是支架。例如，在复合部件是用于仪表板的悬梁的实施例中，第四部分204可 以是构造成与仪表板的一个或多个部件相关联的支架。 第二压模组件1050也可包括第三压模空腔1080和第四压模空腔1082。在一些 情况下，第三压模空腔1080和第四压模空腔1082可包括分别与固定压模1052和可动压模 1054相关联的上空腔和下空腔。在一实施例中，第三压模空腔1080和第四压模空腔1082 可用于形成第一膝垫251和第二膝垫252。 在不同实施例中，用于第二压模组件1050的材料可以改变。可用于压铸的不同材 料的示例包括但不限于钢、铝、铝合金、镁、镁合金以及其它材料。在一实施例中，第二压模 组件1050可使用含铝的材料来制造用于复合部件的铝压铸零件。在另一些实施例中，第二 压模组件1050可使用铝合金来制造用于复合部件的铝合金压铸零件。在一示例性实施例 中，第三部件部分203、第四部件部分204、第一膝垫251和第二膝垫252可由含铝的材料制 成。例如，在一实施例中，第三部件部分203、第四部件部分204、第一膝垫251和第二膝垫 252可以是铝合金件。 —旦制出了复合部件的各部分后，可通过前面参考图2和3论述的方式来组装这 些部分。具体说，可使用第三部件部分203和第四部件部分204来连接第一部件部分201 和第二部件部分202。此外，可将第一膝垫251、第二膝垫252和支架部分239与第一部件 部分201组装在一起。 —种制造机动运输工具用复合部件的方法可包括使用于形成复合部件的一个或 多个部分的压模的尺寸最小化的预备措施。这有利于没有较大压模可使用的情况或者使用 较大压模可能造成特定零件的制造成本大致增加的情况。 参考图14，固定压模1002的第一压模空腔1010和第二压模空腔1020可相对于沿 着固定压模1002长度的纵向方向以距离Dl分开。由于第一压模空腔1010和第二压模空 腔1020呈不规则形状，所以第一压模空腔1010与第二压模空腔1020之间的距离可以略微 改变。因此，在一些情况下，Dl可以是第一压模空腔1010的端部与第二压模空腔1020的 端部之间的平均距离。在另一些情况下，距离Dl可以是第一压模空腔1010与第二压模空 腔1020的两个相邻端部之间的最小距离。 在一些实施例中，距离Dl可选择为大致小于第三部件部分203的长度。在一些情 况下，距离D1可大致小于第一压模空腔1010的长度。此外，在一些情况下，距离D1可大致 小于第二压模空腔1020的长度。通过该配置，第一压模空腔1010和第二压模空腔1020能 以使第一压模组件1000的长度Ll最小化的方式配置在第一压模组件1000内。
参考图15， 一旦形成第一部件部分201和第二部件部分202后，可将第三部件部分 203与第一部件部分201和第二部件部分202相关联。具体说，可将第一部件部分201和第 二部件部分202分开成距离D2，以便第三部件部分203能插入第一部件部分201与第二部 件部分202之间。在一些情况下，距离D2可大致大于距离Dl。 参考图16，也可将第四部件部分与第一部件部分201和第二部件部分202相关联。 具体说，可将第四部件部分204插入第一部件部分201与第二部件部分202之间。在一些 情况下，第四部件部分204可通过大致平行的方式与第三部件部分203对齐。
在一些情况下，如先前在图13中示出的，可使用压铸工艺来制造第三部件部分 203。然而，在另一些情况下，可使用挤压工艺来制造第三部件部分203。同样地，在一些情 况下，也可使用压铸工艺来制造第四部件部分204。在另一些情况下，可使用挤压工艺来制 造第四部件部分204。通过使用各种工艺，第三部件部分203和/或第四部件部分204可形 成为不同种类的形状。例如，使用挤压工艺，第三部件部分203可形成为大致圆柱形形状。
通过该配置，可将第一部件部分201、第二部件部分202和第三部件部分203组装 成大致长于第一压模组件1000的复合部件102。换言之，该方法能实现减小形成复合部件 的各部分所需的压模组件的尺寸。例如，在本示例性实施例中，复合部件102的长度L2可 大致长于第一压模组件1000的长度L1。比起使用一个压模来铸造全长复合部件的方法，使 用该配置，能降低制造成本。 在可使用多个压模组件来制造机动运输工具中的不同部件的实施例中，压模组件 可包括用于使一个压模所用空间最大化的预备件。在一些实施例中，可使用一个压模组件 来制造可用于机动运输工具的不同预定区域的多个部分。 参考图17，压模组件800包括可动压模804和固定压模802。此外，压模组件800 可包括压模空腔801。在一些情况下，压模空腔801可包括一个或多个子腔。在一实施例 中，压模空腔801包括第一子腔810。在一些情况下，第一子腔810可成形为用于形成复合 部件的一个部分，例如悬梁。然而，在另一些情况下，第一子腔810可呈其它形状。
压模空腔801也可包括第二子腔812和第三子腔814。在一些实施例中，第二子 腔812和第三子腔814可成形为用于形成机动运输工具的门的风格面板(styling panel)。 在一些情况下，第二子腔812和第三子腔814可呈大致相似的形状。在另一些情况下，第二 子腔812和第三子腔814可呈不同的形状。 压模空腔801也可包括第四子腔816。在一些实施例中，第四子腔816可成形为用 于形成机动运输工具门的把手的模制件。在另一些实施例中，第四子腔816可成形为用于 形成其它类型的模制件。 在一些实施例中，压模空腔801的子腔可通过一个或多个通道相连。在该示例性 实施例中，第二子腔812和第三子腔814分别经由第一通道821和第二通道822与第一子 腔810流体连通。同样地，第四子腔816可经由第三通道823与第一子腔810流体连通。通 过该配置，铸造材料能均匀地填充压模空腔801的各个子腔。 在一实施例中，压模组件800可用于制造图17所示的合成部分850。在本说明书 和权利要求书中所使用的术语"合成部分(compound portion)"是指在模制工艺期间形成 为一个单体部分的多个部件部分的集成体。具体说，合成部分包括压铸工艺时构造成分开 的多个部件部分。 合成部分850可包括彼此接合的两个或两个以上的部分。在该实施例中，合成部 分850包括第一部件部分852。合成部分850也可包括第二部件部分854和第三部件部分 856。合成部分850还可包括第四部件部分858。在一些情况下，第二部件部分854、第三部 件部分856和第四部件部分858可与第一部件部分852 —体形成。例如，在该实施例中，第 二部件部分854可经由第一连接部分861附接至第一部件部分852。第三部件部分856可 经由第二连接部分862附接至第一部件部分852。此外，第四部件部分858可经由第三连接 部分863附接至第一部件部分852。
参考图18，在用于制造机动运输工具的多个部件的工艺期间，可从合成部分850 分离出一个或多个部件部分。在一实施例中，可使用锯899来切割第一连接部分S61、第二 连接部分862和第三连接部分863。虽然该实施例中使用的是锯，但在其它实施例中，可用 于其它方法来分离第一连接部分861、第二连接部分862和第三连接部分863。例如，在另 一实施例中，可使用激光器来切割一个或多个连接部分。 为图示方便，放大了第一连接部分861、第二连接部分862和第三连接部分863的
尺寸。在一些情况下，一旦切割一个或多个连接部分后，一些剩余材料可能残留在多个部分
上。在一些实施例中，可使用例如吹砂、切割或者其它方法来去除这些剩余材料。 在一些实施例中，可组合第一部件部分852和附加部件部分以形成复合部件。在
一些情况下，可将第一部件部分852与使用相似压铸工艺制成的部件部分组装在一起。具
体说，可将与制造复合部件的上述实施例中所论述的部件部分相似的部件部分与第一部件
部分852组装在一起。 图19是机动运输工具的内部客舱1100的正视图。参考图19，第一部件部分852 与第一悬梁部分1110、第二悬梁部分1112和第三悬梁部分1114组装在一起而形成复合部 件1102。此外，第一部件部分852与第一膝垫1151、第二膝垫1152和支架部分1116组装 在一起。在一些情况下，复合部件1102还可与转向柱组件1120相关联。
包括第一部件部分852的复合部件1102可与内部客舱1100的第一预定区域相关 联。在该情况下，复合部件1102可安装在仪表板1104后。为图示方便，这里以虚线示出仪 表板1104。 相似地，第二部件部分854可与内部客舱1100的第二预定部分相关联。例如，在 一实施例中，第二部件部分854可与第一门1130相关联。具体说，第二部件部分854可组 装成第一门1130的装饰件(trim piece)。同样地，第三部件部分856可与第二门1132相 关联。具体说，第三部件部分856可设置成第二门1132的装饰件。 参考图19和20，第四部件部分858也可与第一门1130相关联。在一些情况下，第 四部件部分858包括构造成接收把手1202的第一凹口 870。同样地，第四部件部分858包 括构造成接收锁定按钮1204的第二凹口 1206。通过该配置，第四部件部分858构造成对把 手1202和锁定按钮1204提供风格装饰。 该优选配置能通过使用一个压模组件来制造用于机动运输工具的多个不同部件 部分，以降低制造成本。具体说，比起现有方法，能减少用于制造与机动运输工具的不同预 定区域相应的多个部件部分的步骤的数量。 虽然本实施例论述的是制造与机动运输工具的不同预定区域相关联的多个部分 的方法，应该理解的是，该工艺并不局限于用于机动运输工具。总的说来，本文所论述的工 艺能应用于任意的现有压铸工艺以提高压铸工艺的整体效率。 虽然已经描述了本发明的多个实施例，但该描述只起示例作用，并非用于限制；对 本领域的技术人员显而易见的是，在本发明的范围内，其它更多的实施例和实施方式也是 可行的。因此，除所附权利要求及其等同方案外，本发明不受限制。此外，在所附权利要求 的范围内，可以做出多种变型和修改。
权利要求
一种复合部件，包括第一部件部分；第二部件部分；和在所述第一部件部分与所述第二部件部分之间延伸的第三部件部分；其中，所述第一部件部分和所述第二部件部分由含镁的材料制成，而所述第三部件部分由含铝的材料制成；其中，所述第一部件部分和所述第二部件部分构成所述复合部件的绝大部分。
2. 如权利要求1所述的复合部件，其中，所述第一部件部分和所述第二部件部分由镁 合金制成。
3. 如权利要求1所述的复合部件，其中，所述第三部件部分由铝合金制成。
4. 如权利要求1所述的复合部件，其中，所述第三部件部分是挤压成形部分。
5. 如权利要求1所述的复合部件，其中，所述第一部件部分和所述第二部件部分是压 铸部分。
6. 如权利要求1所述的复合部件，其中，所述复合部件包括以平行于所述第三部件部 分的方式在所述第一部件部分与所述第二部件部分之间延伸的第四部件部分。
7. —种用于机动运输工具的座舱组件的复合部件，包括第一部件部分，构造成安装至机动运输工具的第一横向侧，并且包括构造成支承所述 机动运输工具的中央控制台的部件的至少一个孔；第二部件部分，构造成安装至机动运输工具的第二横向侧，并与所述第一部件部分分 开；和第三部件部分，在所述第一部件部分与所述第二部件部分之间沿大致横向方向延伸， 并构造成将所述第一部件部分连接至所述第二部件部分；其中，所述第一部件部分和所述第二部件部分由含镁的材料制成，而所述第三部件部 分由含铝的材料制成。
8. 如权利要求7所述的复合部件，其中，所述复合部件包括安装至所述第一部件部分 的至少一个膝垫。
9. 如权利要求7所述的复合部件，其中，所述第一部件部分构造成支承转向柱组件。
10. 如权利要求9所述的复合部件，其中，所述复合部件包括在所述转向柱组件附近安 装至所述第一部件部分的第一膝垫和第二膝垫。
11. 如权利要求7所述的复合部件，其中，所述第一部件部分包括沿大致横向方向延伸 的上部和朝所述机动运输工具的底面延伸的下部。
12. 如权利要求11所述的复合部件，其中，所述下部包括构造成安装至支架部分的腿部。
13. 如权利要求7所述的复合部件，其中，所述复合部件包括第四部件部分，该第四部 件部分设置在所述第一部件部分与所述第二部件部分之间，并且该第四部件部分相对于所 述第三部件部分取向为大致相同的方向。
14. 一种制造机动运输工具用部件的方法，包括以下步骤使用压模组件来形成合成部分，该合成部分包括与第二部件部分一体形成的第一部件 部分；将所述第一部件部分与所述第二部件部分分开；以及将所述第一部件部分安装至所述机动运输工具的第一预定区域，并将所述第二部件部 分安装至所述机动运输工具的第二预定区域。
15. 如权利要求14所述的方法，其中，所述第一部件部分由含镁的材料制成。
16. 如权利要求14所述的方法，其中，所述第二部件部分由含镁的材料制成。
17. 如权利要求14所述的方法，其中，将所述第一部件部分与所述第二部件部分分开 的步骤包括将所述第一部件部分与第三部件部分组装在一起以形成复合部件的步骤。
18. 如权利要求17所述的方法，其中，所述第三部件部分由含铝的材料制成。
19. 如权利要求18所述的方法，其中，将所述第一部件部分安装至所述第一预定区域 的步骤包括将所述复合部件安装至所述第一预定部分。
20. —种制造复合部件的方法，包括以下步骤由与压模组件相关联的第一空腔和第二空腔形成第一部件部分和第二部件部分，所述 第一空腔与所述第二空腔以第一距离分开；在所述第一部件部分与所述第二部件部分之间插入第三部件部分，形成所述复合部件；其中所述第一部件部分以大致大于所述第一距离的第二距离与所述第二部件部分分开。
21. 如权利要求20所述的方法，其中，在插入所述第三部件部分的步骤后，是在所述第 一部件部分与所述第二部件部分之间插入第四部件部分的步骤。
22. 如权利要求20所述的方法，其中，所述复合部件的长度大致大于所述压模组件的长度。
23. 如权利要求20所述的方法，其中，所述第一部件部分和所述第二部件部分由含镁 的材料制成。
24. 如权利要求20所述的方法，其中，所述第三部件部分由含铝的材料制成。
25. 如权利要求21所述的方法，其中，所述第四部件部分由含铝的材料制成。
26. 如权利要求20所述的方法，其中，所述复合部件是机动运输工具用悬梁。
27. —种制造机动运输工具用部件的方法，包括以下步骤使用压模组件来形成由第一材料制成的合成部分，该合成部分包括与第二部分一体形 成的第一部分；将所述第一部分与所述第二部分分开；将所述第一部分与由第二材料制成的第三部分组装在一起，从而形成复合部件，所述 第二材料不同于所述第一材料；以及将所述复合部件安装至所述机动运输工具的第一预定区域，并将所述第二部件安装至 所述机动运输工具的第二预定区域。
28. 如权利要求27所述的方法，其中，所述第一部分与所述机动运输工具的悬梁相关联。
29. 如权利要求27所述的方法，其中，所述第一预定区域是所述机动运输工具的框架 的一部分。
30. 如权利要求27所述的方法，其中，所述第二部分与用于所述机动运输工具的门的风格面板相关联。
31. 如权利要求27所述的方法，其中，所述第二预定区域是所述机动运输工具的门。
32. 如权利要求27所述的方法，其中，所述第二部分是构造成框住所述机动运输工具 的门把手的模制件。
全文摘要
本发明涉及复合部件制造方法以及复合部件。复合部件可包括材料不同的多个部分。通过用不同材料来构造复合部件，能降低复合部件的重量，同时保持复合部件对座舱组件的支承和强度。此外，本发明的方法能实现提高用于制造复合部件的压铸工艺的效率。
文档编号B23P15/00GK101722990SQ200910207009
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月23日 优先权日2008年10月27日
发明者中野孝志, 凯尔·皮尔斯, 史蒂文·贝姆, 布伦特·安德烈斯, 布莱德·克莱因, 查尔斯·加利亚诺, 瑞安·J·菲利普斯, 秋山浩, 艾伦·谢尔登, 马丁·莫里什 申请人:本田技研工业株式会社