一种通过搅拌摩擦焊成型的汽车仪表盘结构件的制作方法

文档序号:15414080发布日期:2018-09-11 21:48阅读:345来源:国知局

本实用新型涉及汽车配件领域的一种通过搅拌摩擦焊成型的汽车仪表盘结构件。



背景技术:

搅拌摩擦焊接是一种发明于上世纪90年代的固态连接技术,与一些传统的焊接方法相比,搅拌摩擦焊接有着许多无可比拟优势,例如低温连接、接头性能好、缺陷少、效率高,成本低,设备简单、环保节能、材料相容性好等。

镁合金作为一种可用于大量工业生产的轻金属,比强度比铝合金高出三分之一,因此在汽车轻量化中的潮流中拥有极大的应用潜力;而钢作为汽车工业中的传统结构材料,强度高,成本低,仍然拥有着不可替代性。镁合金与钢的连接问题将成为汽车轻量化中非常重要的一个技术环节。

镁与铁之间的互溶性极低,即使在640℃高温下也只有低于0.001%.wt的铁元素能溶于镁中,加之镁与铁之间无法形成金属间化合物,如何连接镁与钢这两种材料成为制约镁合金在轻量化中应用的瓶颈。

中国专利CN 102319953A公布了一种镁合金-钢无匙孔搅拌摩擦焊接的焊接方法,包括使用无搅拌针的摩擦头,以钢板在上而镁合金板在下的方式搭接。这种方法虽然可以有效地将镁钢连接在一起,但由于搅拌头与钢的接触时间过长,长期使用下很容易造成搅拌头磨损和失效,在工业生产中为耗材成本的升高。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足,提供一种通过搅拌摩擦焊成型的汽车仪表盘结构件,其钢构件与镁构件之间的连接强度高,性能符合汽车厂商的要求,生产成本低,能耗少。

实现上述目的的一种技术方案是:一种通过搅拌摩擦焊成型的汽车仪表盘结构件,包括钢构件和镁构件;

所述镁构件的焊接端面上设有一个环形的中空夹层,所述钢构件的焊接端面具有管状结构,所述管状结构插接入所述中空夹层,所述中空夹层的外周面与所述管状结构的外周面紧密贴合,所述中空夹层的内周面与所述管状结构的内周面紧密贴合;

所述镁构件和所述钢构件通过搅拌摩擦焊固定,且焊缝位于所述镁构件的焊接端面与所述钢构件的管状结构的外周面之间。

进一步的,所述镁构件为实心柱状体,位于该汽车仪表盘结构件的主驾驶舱侧,所述镁构件的焊接端面上设有与所述述镁构件同轴的环形的中空夹层;

所述钢构件为一根中空的钢管,位于该汽车仪表盘结构件的副驾驶舱侧,所述钢构件的焊接端面形成截面形状与所述中空夹层的截面形状全等的管状结构。

再进一步的,所述中空夹层的外周面和所述管状结构的外周面之间形成至少两组相互贴合的焊接定位平面。

更进一步的,所述焊缝的位置与所述焊接定位平面的位置对应。

更进一步的,所述中空夹层的截面形状和所述钢构件的管状结构的截面形状均为腰圆环,所述中空夹层的外周面和所述管状结构的外周面之间形成两组相互贴合的焊接定位平面。

采用了本实用新型的一种通过搅拌摩擦焊成型的汽车仪表盘结构件的技术方案,包括钢构件和镁构件,所述镁构件的焊接端面上设有一个环形的中空夹层,所述钢构件的焊接端面具有管状结构,所述管状结构插接入所述中空夹层,所述中空夹层的外周面与所述管状结构的外周面紧密贴合,所述中空夹层的内周面与所述管状结构的内周面紧密贴合;所述镁构件和所述钢构件通过搅拌摩擦焊固定,且焊缝位于所述镁构件的焊接端面与所述钢构件的管状结构的外周面之间。其技术效果是:钢构件和镁构件贴合紧密,焊接过程中无需夹具,即可保证钢构件和镁构件之间焊接的牢固性,产品质量好,性能符合汽车厂家的要求,生产成本低,能耗低。

附图说明

图1为本实用新型的一种通过搅拌摩擦焊成型的汽车仪表盘结构件的结构示意图。

图2为本实用新型的一种通过搅拌摩擦焊成型的汽车仪表盘结构件的镁构件的焊接端面的结构示意图。

图3为本实用新型的一种通过搅拌摩擦焊成型的汽车仪表盘结构件的钢构件的焊接端面的结构示意图。

图4为本实用新型的一种通过搅拌摩擦焊成型的汽车仪表盘结构件的钢构件与镁构件的插接示意图。

图5为图1的A部分的放大示意图。

具体实施方式

请参阅图1,本实用新型的发明人为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解,下面通过具体的实施例,并结合附图进行详细地说明:

请参阅图1至图5,本实用新型的一种通过搅拌摩擦焊成型的汽车仪表盘结构件,包括钢构件2和镁构件1。

镁构件1,位于该汽车仪表盘结构件的主驾驶舱侧,主要承载安装转向机构,其整体为实心圆柱体,也可为其它实心柱状体,其焊接端面上同轴设有一个环形的中空夹层11。

钢构件2,位于该汽车仪表盘结构件的副驾驶舱侧,主要承载手套箱储物盒和安全气囊。钢构件2为一根中空的钢管,其非焊接端面的截面形状可以为圆形、方形或其它形状,其焊接端面形成截面形状与中空夹层11的截面形状全等的管状结构21。

管状结构21插接入中空夹层11,中空夹层11的外周面与管状结构21的外周面紧密贴合,中空夹层11的内周面与管状结构21的内周面紧密贴合。

镁构件1和钢构件2通过搅拌摩擦焊固定,焊缝3位于镁构件1的焊接端面与钢构件2的管状结构21的外周面之间。

通过这样的设计,钢构件2和镁构件1贴合紧密,焊接过程中无需夹具,即可保证钢构件2和镁构1件之间焊接的牢固性,产品质量好,性能符合汽车厂家的要求,生产成本低,能耗低。

密度相对较小的镁构件1采用实心结构,承载重量相对较大的安装转向机构,而密度相对较大的钢构件2为中空钢管,承载重量相对较小的安全气囊和手套箱,在兼顾车体整体强度的同时,充分实现了轻量化。

本实施例中,中空夹层11和管状结构21的焊接端面的截面形状均为腰圆环,且两个圆圆环是全等的。对应地,中空夹层11的外周面上对称设有两个第一焊接定位平面12,管状结构21的外周面上对称设有两个第二焊接定位平面22。管状结构21插接入中空夹层11后,两个第二焊接定位平面22和两个第一焊接定位平面12对应紧密贴合。也就是说,中空夹层11的外周面和管状结构21的外周面之间形成了两组相互贴合的焊接定位平面。每组相互贴合的焊接定位平面对应一条焊缝3。

这样的设计在不降低产品质量和机械强度的前提下,进一步降低了产品的生产成本和能耗。

当然,中空夹层11的外周面和管状结构21的外周面之间,相互贴合的焊接定位平面也可多于两组。

本实施例中,镁构件1采用AM60B镁合金材质,钢构件2为DC01低碳钢材质。

综上所述,本实用新型的一种通过搅拌摩擦焊成型的汽车仪表盘结构件中,钢构件2和镁构件1贴合紧密,焊接过程中无需夹具,即可保证钢构件2和镁构1件之间焊接的牢固性,产品质量好,性能符合汽车厂家的要求,生产成本低,能耗低,适应了汽车轻量化的发展趋势。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本实用新型,而并非用作为对本实用新型的限定,只要在本实用新型的实质精神范围内,对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

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