专利名称：注塑模制的部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种注塑模制的部件，该部件具有(a)—个套管形插入部件，该插入部件是由金属制成的并且具有一条纵向轴线、一个端面、一个凹陷，该凹陷延伸穿过该端面、延伸穿过该插入部件、并且被构型为用于塞入一个螺钉，并且该插入部件具有一个外部圆周面(50);以及(b)—个塑料本体，该塑料本体环绕该外部圆周面并且具有一个螺钉接触面，该螺钉接触面沿着垂直于该纵向轴线延长的一个接触平面延伸并且相对于一个高度在该端面的区域内沿着该纵向轴线延伸。
背景技术：
此类型的注塑模制的部件被用于例如汽车工程中，因为它们制造简单并具较低的重量。为了将例如螺钉、所述注塑模制的部件强制性连接到例如汽车的其他部件上，存在由金属制成的插入部件是必要的，其结果是，例如一个螺钉可以接合到该插入部件中。与由金属制成的插入部件的螺钉连接是足够稳定的，而按照规定，仅与塑料的螺钉连接不满足强度要求。为了有可能降低例如汽车的重量，有必要减少所有部件的重量。然而到现在为止，注塑模制的部件在该插入部件的区域中还不能够具有更轻的构型，因为否则的话强度要求再也不能被维持。虽然在环绕该插入部件的区域中使用更高强度的塑料或修改该注塑模制的部件的构造将是可能的，然而由于相关的更高的制造费用，到现在为止这并没有可能。例如，由金属制成的这些插入部件具有几何公差。公差要求越高，插入部件的制造就更昂贵。
发明内容
本发明是基于以下目的指定一种注塑模制的部件，该部件适合于大规模生产并能以更低的重量和相同的强度被生产出，并且提供一种适合于此目的的方法以及一种合适的注塑模制机。根据一个第一方面，本发明通过该属类的注塑模制的部件解决了这个问题，其中该螺钉接触面具有相对于该端面的一个凹入长度，该凹入长度被构型得如此大并且该插入部件具有相对于纵向轴线的一个这样的弹簧常数，而使得通过螺钉垂直于该端面施加一个应力，该插入部件由于该应力而能以这样的方式变形，即，该螺钉的应力的一个预定分量可以被引入该螺钉接触面中。根据本发明的注塑模制的部件的一个优点是仅有小部分应力(是将该注塑模制的部件紧固到一个第三物体上所必须的)必须通过该螺钉接触面被直接引入到该塑料中。其结果是，该插入部件可以具有更小的尺寸并且因此可以更低成本地制造。这导致该注塑模制的部件的重量减少。在理想情况下，仅在该插入部件周围的塑料本体必须如此之大而使得来自于该插入部件的力被可靠地被吸收。在本发明的背景中，该插入部件应被理解为具体地指永久连接到塑料上的每个金属物体，该塑料在完成的注塑模制的部件中环绕该每个金属物体。有可能的是该注塑模制的部件具有多个此种类型的套管形插入部件。如果该插入部件是有钢铁制成的，这是有利的。具体地说，该塑料可以是例如纤维增强的聚酰胺。如果该凹陷是圆柱形的，这是有利的。例如该凹陷是一个孔。塑料本体优选地仅径向环绕该外部圆周面，其结果是，一个螺钉可以塞入该凹陷。相对于纵向轴线的弹簧常数具体地是指弹性和/或塑性变形[必要的外加力作为分子]，直到该凹入长度被补偿(作为分母)的商。根据一个优选的实施方案，该插入部件是空心圆柱形的。此种类型的一个插入部件的制造特别简单。有可能的是，在其外部圆周面上，该插入部件具有一个力引导机构用于改进从该插入部件引入力到该周围塑料(例如肋或凸起)中的引导。该螺钉接触面优选是该塑料本体中的一个空洞的底面，该空洞的内径比该螺钉的头部大出一个预定的公差量。如果该空洞不是圆柱形的，则内径是指该内部圆柱体的直径，也就是正好装配在该空洞中的最大直径的圆柱体的直径。例如，该公差量大于该螺钉头部直径的百分之一并且小于所述直径的0. 2倍。根据一个优选的实施方案，该凹入长度和插入部件被构型为如此大，以至于该螺钉的应力的力流的至少80%、特别是至少85%延伸进入该插入部件中而进入该塑料本体中。这尤其应被理解为是指以在该螺钉施加于该注塑模制的部件上的压力上的面积分作为分母，并且以在该螺钉施加于该插入部件上的所有应力部分上的面积分作为分子，其商至少是0.8，特别地至少是0. 85。具体地说，所述商至多是0. 95，特别地是0. 9。在该螺钉施加在该注塑模制的部件上的应力相同的情况下，因此该插入部件必须支撑在没有根据本发明的实施方案的情况下所必须支撑的负荷的至多0.9倍。其结果是，该插入部件可以具有更小和/或更轻的构型。该螺钉接触面优选地具有至少一个隆起。如果该隆起的脚面，也就是该隆起的位于该接触平面内的那个部分，小于该螺钉接触面的三分之一，这是有利的。该螺钉的应力增加的过程中，这个隆起与该螺钉的接触早于与该螺钉接触面的接触，并且因此更早地吸收负荷。以这种方式，进入该塑料本体中的力流能以目标方式被影响，以便增加该注塑模制的部件的强度。该插入部件的凹陷特别优选地具有一条凹陷纵向轴线，相对于一个高度而言，该隆起沿着该凹陷纵向轴线而凸出超过该端面。这使得延伸穿过该凹陷并且施加了逐渐增加的应力的一个螺钉首先与该隆起相接触、并且仅在此后才与该插入部件的端面相接触。因此使得一个局部特别大的力流进入该塑料本体是可能的。根据一个优选的实施方案，该注塑模制的部件具有一个沉孔，该沉孔径向环绕该插入部件，并且该沉孔的截面积被构型成用于在通过该螺钉在该端面上施加应力的过程中防止在该第一端面与该螺钉之间的塑料渗透。在该螺钉的应力增加的过程中，可能出现该塑料本体的塑料的流动移动。可以提供所指定的沉孔，以便防止所述塑料进入该端面的区域。如果该沉孔是该凹入长度的至少两倍深，这是有利的。也就是说，该沉孔相对于该螺钉接触面至少向后设置了凹入长度，该凹入长度为该螺钉接触面相对于该端面所具有的。因此有效地抑制了塑料渗透进入该端面的区域。除了该沉孔之外，该螺钉接触面优选地还具有至少一个凹窝，所述凹窝特别地具有一个至少对应于该凹入长度的深度。在围绕此种类型的凹窝的区域中，从该螺钉进入该塑料基础本体的力流被中断，这样结果是该塑料本体的机械负荷更低。此外，根据本发明有一种设备，特别是机动车辆，该设备具有至少一个根据本发明的注塑模制的部件和一个螺钉，该螺钉沿着该凹陷纵向轴线延伸穿过该凹陷并且因此将该注塑模制的部件紧固到一个物体上，其中该螺钉的应力的力流的至少80%、特别地至少85%通过该插入部件进入该塑料本体中。此外，本发明涉及一种用于生产根据本发明的注塑模制的部件的方法，该方法具有以下步骤(a)将由金属制成的插入部件插入一个注塑模具中，(b)关闭该注塑模具，并且(C)将该插入件通过注塑模制而用塑料包裹，其结果是生成该注塑模制的部件。根据一个第二方面，本发明涉及一种注塑模制机，该注塑模制机具有(i ) 一个注塑模具，(ii)一个插入装置，用于将一个插入部件插入该注塑模具中，(iii)一个注塑单元，该注塑单元用于将塑料注入该注塑模具中，(iv)—个驱动器，该驱动器用于关闭该注塑模具，以及(V)—个控制单元，该控制单元用于控制该驱动器、该注塑单元和该插入装置。此外，本发明通过该属类的一种方法解决了这个问题，其中该注塑模具的关闭方式是使得该插入部件塑性地变形。根据另外一个方面，本发明通过使用一种用于实施此类方法的注塑模制机解决了这个问题。根据另外一个方面，本发明通过该属类的注塑模制机解决了这个问题，其中该控制单元被设置用于自动实施一种方法，该方法具有以下步骤(a)致动该插入装置，其结果是至少一个插入部件被插入该注塑模具中，(b)致动该驱动器，其结果是该注塑模具以这样的方式被关闭使得至少一个插入部件塑性地变形，并且(C)致动该注塑单元，其结果是该插入部件通过注塑模制而被塑料包裹并且生成一个注塑模制的部件。根据本发明的解决方案的一个优点是该插入部件可以具有比以前的方法中更大的公差。由于以下事实，即，该注塑模具的关闭方式是使得该插入部件塑性地变形，其越大，即，该插入部件的变形程度就越大，也就是说其在更高方向上就越多地偏离标称尺寸。在塑性变形的情况下，该插入部件的变形方式是使得其在随后打开该注塑模具的情况下通过一个弹性的弹回过程而拉长。然而，在打开该注塑模具时该插入部件拉长的绝对量值并不实质性地依赖于在该注塑模具关闭期间该插入部件的塑性变形的程度，而是仅依赖于弹性变形，该弹性变形在插入部件是由相同的材料制成的情况下始终是相同的。在将注塑模具脱模之后，该插入部件相对于周围塑料的几何尺寸因此是已知的，并且具有很高的准确度，即使该插入部件的尺寸在引入该注塑模具之前发生变化。换言之，本发明涉及一种用于生产注塑模制的部件的方法，在该方法中该插入部件在注塑模具的关闭过程中发生变形。因此该注塑模具同时作为一种成形工具起作用。由于出于这个原因对该插入部件只有较少有挑战性的公差必须被维持，因此在制造方面该插入部件能以更低的费用生产，这降低了用于生产该注塑模制的部件的总体费用。另外一个优点是，可以更简单地生产该注塑模具。在以前的用于生产注塑模制的部件的方法中，该注塑模具在该插入部件的区域中具有一个模具插入件，该模具插入件可以相对于剩余的注塑模具来移动并且通过弹簧被紧固。如果该插入部件表现出在更高的方向上与标准尺寸的偏离，则该插入部件在该注塑模具的关闭过程中压靠在所述模具插入件上，此时该模具插入件抵抗弹簧力而回弹。以这种方式确保了该插入部件的面向该模具插入件的侧面相对于周围塑料总是相同取向的。然而，相对于该注塑模制的部件的其他面而言，这个区域的位置取决于该插入部件的尺寸。虽然原则上往往有可能将该模具插入件制造得如此大而使得它覆盖了之后的注塑模制的部件的整个端面，但这导致了关于该模具插入件的冷却和这些弹簧尺寸的问题，因为该塑料是在(按照规定)几百巴的高压下被注入该注塑模具中，并且这些弹簧必须承受所述压力。根据本发明在解决方案中，如在一个优选的实施方案中提供的，甚至紧邻该插入部件的注塑模具的冷却也是可能的。这还有利地引起周期时间的缩短。该注塑模具的关闭应理解为具体是指该方法的时间周期，在该时间周期中该注塑模具的至少一个部分朝向至少另一个部分移动，其结果是产生一个空腔，在该空腔中至少部分地接收了一个插入部件，并且在随后的方法中塑料被注入到该空腔中。 根据一个优选的实施方案，该插入部件的金属具有屈服强度，并且该注塑模具是关闭的以使得超过该屈服强度。然后发生该插入部件的塑性变形。该插入部件优选地以这样的方式被放置在该注塑模具中，S卩，在该注塑模具的关闭过程中，它在一个第一插入部件参考面以及与至少一个第二插入部件参考面处支承在该注塑模具上，该第二插入部件参考面位于该第一插入部件参考面相对的位置。具体地说，该插入部件在这两个插入部件参考面中平直地支承在注塑模具上。这导致该插入部件仅在该侧面上通过注塑模制被包裹。然后在完成的注塑模制的部件中，该插入部件以开放的方式从两侧都是可接近的。在这种情况下，能够有利的是该注塑模具的关闭方式是使得第一插入部件参考面朝向第二插入部件参考面移动，其结果是，该插入部件在这些插入部件参考面之间被压缩。这个压缩越大，该插入部件在这两个插入部件参考面之间的尺寸就越大。在该注塑模具打开之后，该插入部件的长度总是该第一与第二插入部件参考面之间的间距加上该插入部件的弹性弹回行程，然而该行程独立于该插入部件的原始长度。根据一个优选的实施方案，该插入部件是一个金属套管。例如，该金属套管至少在内侧是空心圆柱形的。所述金属套管可以具有一个内螺纹，然而这不是必须的。该金属套管特别优选地具有一条纵向轴线，这些插入部件参考面是该金属套管的端面，并且该插入部件在关闭过程中在该纵向轴线的方向上发生塑性变形。优选地使用这样一种注塑模具在该注塑模具中该注塑模具的至少一个支承区域(在关闭过程中至少一个支承部件参考面支承在该支承区域上)相对于该支承区域的周围区域凸出，其结果是与该支承区域不凸出的情况相比较，在该插入部件的周围区域中，该插入部件参考面与一个注塑模制的部件参考面之间的高度差被减少了。当该注塑模制的部件在该注塑模具中冷却或从该注塑模具中弹出后，该塑料收缩。其结果是，会出现该插入部件超出相邻塑料的过量长度。这可以被避免，如果该注塑模具的支承区域相对于其周围区域而凸出的话。因此可以实现的是在该注塑模制的部件冷却后，该插入部件的末端侧与周围的塑料平齐地终止。根据一个优选的实施方案，将该方法实施多次，其结果是使用了多个金属套管，这些金属套管具有一个额定高度和一个“之前的”高度公差，在该完成的注塑模制的部件中被包裹的金属套管具有一个最终高度公差，该公差小于该“之前的”高度公差。以这种方式，这些金属套管能以一种特别廉价的方式生产，因为任何用于维持该最终高度公差的后机加工都被省去了。该注塑模具特别有利地在支该承区域中被冷却。以这种方式，特别快速的脱模是可能的。由于在弹性安装的模具插入件的情况下该模具插入件的冷却是几乎不可能的事实，因此相比常规方法可以实现生产时间的减少。
在下文中，将相对于另外一些方面使用附图更详细地说明本发明，其中图1示出了一个注塑模具，如在根据现有技术的方法中使用的，图2示出了根据图1的注塑模具的一个细节，以便解释现有技术中的问题，图3具有部件图3a、3b和3c，示出了用于实施本发明的方法的一种根据本发明的注塑模制机的一个注塑模具，图4示出了在该插入部件区域中该完成的注塑模制的部件的一个部分的图示说明，以便解释该高度差，图5示出了该金属的一个图示的应力-应变曲线，该插入部件是由该金属构成的，图6示出了根据本发明一个注塑模制机的示意图，图7示出了根据本发明的一个注塑模制的部件的剖面图(图7a)以及该注塑模制的部件的一个细节(图7b)，图8示出了根据图7的本发明的注塑模制的部件的平面图，并且图9示出了对于一个常规的注塑模制的部件和一个根据本发明的注塑模制的部件而言螺钉施加在该注塑模制的部件上的力的特征曲线，其随着螺钉的调整行程而变。附图标记说明10注塑模具12第一基础部件14模具插入件16 弹簧18插入部件20 塑料22第二基础部件24注塑模制的部件26第一插入部件参考面，端面27第二插入部件参考面28注塑模制的部件的参考面，螺钉接触面29支承区域30 空腔32注塑模制机34插入装置36注塑单元38控制单元40驱动器
42水冷却装置44塑料本体46 凹陷48 螺钉50外部圆周面52接触平面54 沉孔56 空洞57 物体58 隆起60 凹窝62 区段h 高度S高度差hNenn额定高度L纵向轴线L46凹陷纵向轴线S凹入长度Q54 截面Fspann 应力k弹簧常数A头部直径A56空洞直径K 力流
具体实施例方式首先描述了一种方法，通过这种方法可以生产一种根据本发明的注塑模制的部件。图1示出了一个根据现有技术的三件式结构的注塑模具10，以及一个第一基础部件12，一个模具插入件14通过弹簧16.1、16. 2紧固在其上。一个插入部件18被安排在注塑模具10中，该插入部件18被塑料20包裹。该已知的注塑模具10在注塑模制法的背景中被使用，其中首先该插入部件18被插入该注塑模具10中。然后将一个第二基础部件22推入该第一基础部件12中一个预定量。当该插入部件具有一个不与其额定高度精确相对应的而是更大的一个高度h时，该第二基础部件22将插入部件18推靠在模具插入件14上，此时这些弹簧16屈服。随后，将塑料20注射在该插入部件18周围，其结果是产生了一个注塑模制的部件24。图2示出了在这个完成的注塑模制的部件24中，在一个注塑模制的部件的参考面28的周围区域中，一个插入部件参考面26 (该插入部件18通过它而支承在该注塑模具10上)与该注塑模制的部件的参考面28之间存在一个高度差S。这个高度差依赖于该插入部件18的高度h、并且因此可以在该插入部件18的公差范围内变化，这是不希望的。图3a示出了用于实施根据本发明的方法的一个注塑模具10。该注塑模具10包括该第一基础部件12和该第二基础部件22，该第二基础部件连同该第一基础部件12 —起在该注塑模具10的关闭状态下环绕一个闭合的空腔30。一种根据本发明的方法是通过将处于空心圆柱形金属套管形式的插入部件18插入打开的注塑模具10中来实施的。在开始时，该插入部件18具有一个高度hini，该高度与额定高度hN_相差一个“之前的”高度公差。在第二步骤中，通过使第二基础部件22压向该第一基础部件12而关闭该注塑模具10。不用说，也有可能的是这两个基础部件或多个基础部件朝向彼此移动并且然后彼此支承。还有可能的是将多个滑动件安排在该注塑模具中。该注塑模具的关闭方式是使得在该注塑模具闭合之后它界定了具有精确定义的内部尺寸的一个预定的空腔。换句话说，在当前情况下，第二基础部件因此被定位在相对于第一基础部件的一个限定的点处。如在当前情况下，如果该插入部件18比该完成的注塑模制的部件所预期的更长， 则当该注塑模具移动到一起时，也就是说在该注塑模具10的关闭过程中，所述插入部件18被压缩。其结果是，该第一插入部件参考面26朝向一个相对的第二插入部件参考面27移动(参见图1)，其结果是，在该注塑模具关闭后它具有高度hmd。在图3b中示出了这种情况。图3c示出了以下状态，在该状态下该插入部件18已被该塑料20包裹。随后，该完成的注塑模制的部件24被脱模并且弹出。可以看出该注塑模具10具有一个支承区域29，它通过该支承区域而支承在第一插入部件参考面26上。该支承区域29相对于其周围区域而凸出，这导致了在该完成的注塑模制的部件内的一个空洞。一个螺钉可以沉入所述空洞中，该螺钉延伸穿过该套管以便将该注塑模制的部件紧固在另一个物体上。如果该支承区域29具有一个与该金属套管18的外径相对应的外径，则可以实现的是，在该完成的注塑模制的部件中，高度差S (参见图2)呈现出在一个预定公差范围内的一个预定值，例如零。图4示出了该高度差S仅仅取决于该插入部件18的弹性弹回行程以及该塑料20的收缩。该塑料20的收缩总是相同的，并且这相同适用于弹性弹回行程。出于这个原因，该高度差S总是相同的，具有很大的再现性。图5示出了该材料的一个应力-应变曲线，该插入部件18是由该材料生产的。可以看出，存在一个初始线性区域，该区域也被称为一个胡克区域。在高于屈服应力Ostadt时，该材料开始发生塑性变形。如果该插入部件18、具体地说是该金属套管，以这种方式被压缩而使得超过该材料的屈服应力，则发生塑性变形，并且在脱模过程中出现凹凸状的情况下，出现回弹，其中该插入部件18的弹性变形被释放。这个回弹对应于一个再拉伸e ruck,该再拉伸在图中图解示出。可以看出，当该应力O已经超过该屈服应力Ostadt时，例如在拉伸83和84的情况下，仅仅该拉伸量的一部分，S卩，量estodt，在随后的回弹过程中回弹。一个拉伸％last保持不变，这代表该变形的塑性比例，并且该弹性回弹％last独立于该塑性
变形 e plast°图6示意性地示出了一个注塑模制机32，该注塑模制机具有一个插入装置34的注塑模具10，该插入装置以夹子的形式表示、用于将该插入部件18插入该注塑模具10中，并且该注塑模制机具有一个注塑单元36,该注塑单元同样被示意性地示出，包括例如一个挤压机、并且被构型成用于将塑料20注入到该注塑模具10中。此外，该注塑模制机32包括一个驱动器40，在当前情况下表示成液压缸，通过该驱动器可以打开和关闭该注塑模具10。一个脱模装置未示出。此外，示意性示出了一个水冷却装置42，该水冷却装置也包括该注塑模具10的、直接支承在该插入部件18上的这个区域。一个示意性示出的控制单元38出于致动的目的被连接到该插入装置34、该驱动器40以及该注塑单元36上。该控制单元38包括一个数字储存器，其中储存了一个被自动执行的程序，其结果是该插入装置34被启动，因此该插入部件18被该插入装置插入该注塑模具19中。然后，该驱动器40以这样的方式被致动，即，使得该注塑模具10以这样的方式被关闭而使得该插入部件18发生塑性变形。随后，该注塑单元36以这样的方式被致动，以使得该插入部件18被塑料包裹，并且生成一个注塑模制的部件。如果该驱动器后来被致动，其结果是该注塑模具被打开，这是有利的。随后，致动一个可能存在的弹出装置以便弹出该完成的注塑模制的部件。然后，该操作再次开始。图7a示出了根据本发明的一个注塑模制的部件24，该注塑模制的部件具有该套管形插入部件18以及一个由塑料20制成的塑料本体44。该插入部件18具有纵向轴线L，该纵向轴线与该插入部件18中的一个凹陷46的凹陷纵向轴线L46重合。此外，该插入部件18具有一个第一插入部件参考面26，该参考面在下文中将被称为端面26。该凹陷46延伸穿过该端面26并且完全地延伸穿过该插入部件18 ;也就是说，可以将一个示意性示出的螺钉48完全塞进该插入部件18。该插入部件18在外侧被一个外部圆周面50径向地界定。该塑料本体44围绕该外部圆周面50、并且具有一个注塑模制的部件的参考面，该参考面在下文中将被称为螺钉接触面28。该螺钉接触面28沿着相对于该纵向轴线L垂直延长的一个接触平面52而延伸。相对于沿着该纵向轴线L的一个高度z而言，该接触平面52在该端面26的区域内延伸；在当前情况下，它就仅具有一个处于高度差S形式的间距，该高度差在下文中将被称为凹入长度S。该接触平面是该螺钉接触面28的一大部分所在的那个平面。在一个沉孔54中，该螺钉接触面28与该接触平面52偏离。该沉孔54径向围绕该插入部件18。该沉孔54的截面Q54的构型方式是使得，当该螺钉48压在该螺钉接触面28上时，有可能开始流动的塑料20流进该沉孔54中并且因此不能进入该端面26的区域中。相对于纵向轴线L，该插入部件18具有一个弹簧常数k，该弹簧常数依赖于该插入部件高度h的一个改变的量Ah，该量依赖于当该螺钉被拧紧时该螺钉48施加在该插入部件18上的应力Fsp_。由于弹簧常数k通常是线性的，相关的弹簧常数k涉及高度变化Ah=S,也就是说该凹入长度S。该凹入长度S和弹簧常数k的选择方式是使得，当该螺钉48通过其头部在该插入部件18上施加应力FSp_时，在该螺钉48 (尤其是通过气头部)与该塑料本体44接触前该插入部件18首先变形。下面在图9中进一步描述了应力随着从首先与该注塑模制的部件的接触中在纵向轴线的方向上的行程s而变化的特征曲线。图7a示意性地示出了一个物体57，该注塑模制的部件24通过该螺钉48紧固在其上。图7b示出了自图7a的一个详细视图。可以看出，该插入部件18是空心圆柱形的。该螺钉接触面28是该塑料本体44中的一个空洞56的底面，在当前情况下其内径与该螺钉48的一个头部直径A准确相同。此外，图7b示出了，当该螺钉48朝向该注塑模制的部件24被给进到足够远时，存在从该螺钉48进入该插入部件18以及该塑料本体44 二者中的力流K。如下面结合图9所解释的，该凹入长度S和弹簧常数k的选择方式是使得该螺钉的应力Fspann的至多90%支承在该插入部件18上，并且仅有剩余部分是直接支承在该塑料本体44上。图8示出了关于截面P-P (参见图7a)_即，关于端面26所在的平面-来自截面上方的一个视图。可以看出，在本实施方案中，该螺钉48具有一个头部直径A，该头部直径与该空洞56的内径A56相差一个小量,即，一个预定的公差值。此外，图8示出了隆起58. U58. 2,......，这些隆起在该接触平面52之上隆起(参
见图7a)。此外，在该螺钉接触面28中可以看到凹窝60. 1,60. 2。图9示出了应力Fspann随着螺钉48从首先与该注塑模制的部件24的接触的移动沿着该纵向轴线L所覆盖的行程s而变化的特征曲线。用虚线示出了根据现有技术的注塑模制的部件的相应曲线。弹簧常数ksdT在一个第一区段62中很小，因为该螺钉首先仅与塑料相接触。一旦该螺钉与该插入部件18相接触，该弹簧常数突然上升。图9中就是这种情况，其中s=0. 4_。在根据本发明的注塑模制的部件的情况下，其曲线用实线示出，该力在一个第一区段64中更陡地上升，也就是说弹簧常数在开始时更大。该弹簧常数从该螺钉接触该塑料时的行程处增大。当s=0. 2mm时是这种情况。然而，该接触点的另一侧上的弹簧常数的增大比根据现有技术的注塑模制的部件的情况中显著更小。图9显示，为了紧固该注塑模制的部件24，该螺钉必须覆盖一个更短的行程S。由于在根据本发明的注塑模制的部件的情况中，在该螺钉接触该塑料本体之前一个大的力已经支承在该插入部件上，因此塑料主体在不太明显的程度上变形。由于该插入部件18的金属不同于塑料，并不表现出任何蠕变，这导致随着时间的推移该应力Fspann保持不变，即使在振动载荷下。
权利要求
1.一个注塑模制的部件，具有 (a)—个套管形插入部件(18)，该套管形插入部件是由金属制成的、并且具有 -一条纵向轴线(L)， -一个端面(26)， -一个凹陷(46) 该凹陷延伸穿过该端面(26)， 延伸穿过该插入部件(18) 并且被构型为成用于塞进一个螺钉(48)，以及 -一个外部圆周面(50)，以及 (b)一个塑料本体(44)，该塑料本体环绕着 -该外部圆周面(50)，并且具有 -一个螺钉接触面(28 ) 该螺钉接触面沿着一个接触平面(52)延伸 该螺钉接触面相对于该纵向轴线(L)垂直地延伸，并且 相对于一个高度而言，在该端面(26)的区域内沿着纵向轴线(L)延伸， 其特征在于 (c)该螺钉接触面(28)具有相对于该端面(26)的一个凹入长度(S)， (d)该凹入长度(S)被构型得如此大，并且该插入部件(18)具有相对于该纵向轴线(L)的一个这样的弹簧常数(k)，而使得通过螺钉(48)垂直地对该端面(26)施加一个应力(FSP_)，该插入部件(18)由于该应力(Fspann)而能以这样的方式变形，S卩，该螺钉(48)的应力(Fspam)的一个预定分量可以被引入该螺钉接触面(28)中。
2.如权利要求1所述的注塑模制的部件，其特征在于，该插入部件(18)是空心圆柱形的。
3.如以上权利要求之一所述的注塑模制的部件，其特征在于 -该螺钉接触面(28)是该塑料本体(44)中的一个空洞(56)的底面， -该空洞(56)的内径比该螺钉(48)的一个头部大出一个公差量。
4.如以上权利要求之一所述的注塑模制的部件，其特征在于，该凹入长度(S)和该插入部件(18)被构型得如此大，以至于该螺钉(48)的应力(Fspann)的力流的至少80%、特别是至少85%延伸穿过该插入部件(18)。
5.如以上权利要求之一所述的注塑模制的部件，其特征在于，至少一个隆起(58)被安排在该螺钉接触面(28)上。
6.如权利要求5所述的注塑模制的部件，其特征在于 -该插入部件(18)的凹陷(46)具有一条凹陷纵向轴线(L46)，并且-相对于一个高度(z)而言，该隆起(58)沿着该凹陷纵向轴线(L46)而凸出超过该端面(26)。
7.如以上权利要求之一所述的注塑模制的部件，其特征为一个沉孔(54)，该沉孔径向环绕该插入部件(18)，并且该沉孔的截面积(Q54)被构型成用于在通过该螺钉(48)在该端面(26)上施加应力(Fspann)的过程中防止该第一端面(26)与该螺钉(48)之间的塑料渗透。
8.—种组件，特别是机动车辆，具有(i)至少一个如以上权利要求之一所述的注塑模制的部件(24)，以及 (ii)一个螺钉(48)，该螺钉延伸穿过该凹陷(46)并且因此将该注塑模制的部件(24)紧固到一个物体上， (iii)该螺钉(48)的应力(Fspann)的力流(K)的至少80%、特别是至少85%延伸穿过该插入部件(18)。
9.一种用于生产注塑模制的部件(24)的方法，该方法具有以下步骤 Ca)将由金属制成的插入部件(18)插入到一个注塑模具中， (b)关闭该注塑模具，并且 (c)将该至少一个插入部件(18)通过注塑模制而用塑料包裹，其结果是产生了该注塑模制的部件(24)， 其特征在于 Cd)以这样的方式来关闭该注塑模具使得该至少一个插入部件(18)发生塑性变形，其结果是产生了如以上权利要求之一所述的注塑模制的部件(24)。
全文摘要
本发明涉及一种注塑模制的部件，该部件包括一个由金属制成的套管形插入件(18)，该插入件具有一条纵向轴线(L)、一个端面(26)、一个凹陷(46)，该凹陷延伸穿过该端面(26)、延伸穿过该插入件(18)、并且被设计成使得一个螺钉(48)可以从中插入，并且该插入件另外具有一个外部横向表面(50)。该注塑模制的部件还包括一个塑料本体(44)，该塑料本体环绕该外部横向表面(50)并且具有一个螺钉接触面(28)，该螺钉接触面沿着垂直于该纵向轴线(L)延长的一个接触平面(52)延伸并且相对于一个高度而言在该端面(26)的区域内沿着纵向轴线(L)延伸。根据本发明，该螺钉接触面(28)具有相对于该端面(26)的一个埋头孔(S)，其中该埋头孔(S)是如此大并且该插入件(18)具有相对于纵向轴线(L)的一个这样的弹簧常数(k)，而使得通过螺钉(48)垂直地对该端面(26)施加一个夹紧力(FSpann)，该插入件(18)可以在该夹紧力(FSpann)的基础上变形，使得螺钉(48)的夹紧力(FSpann)的一个预定分量可以被引入该螺钉接触面(28)中。
文档编号F16B15/02GK103025500SQ201180036004
公开日2013年4月3日 申请日期2011年5月23日 优先权日2010年7月23日
发明者迪特哈德·施奈德, 马克·维希曼, 简·布罗德森, 托马斯·林纳, 京特·埃伯哈德 申请人:康蒂泰克振动控制有限公司