[發明專利]用于制造金屬基框架的方法和金屬基框架

有效

• 申請號: 201880074357.0
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN111356554B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 戴維·賈維斯
• 申請（專利權）人: 海派克有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21J5/00;B22F7/06;B32B15/01;B30B11/00;B23K20/02;E04B1/24;E04C2/38
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張成新;王新華

本發明構思涉及一種用于制造金屬基框架的方法，該方法包括以下步驟：提供第一元件(202)，該第一元件包括包圍內部體積的第一元件內部包封壁(204)；提供具有第二元件外壁(212)、第二元件內壁(213)的第二元件(210)以及具有第三元件外壁(222)、第三元件內壁的第三元件(220)，其中該第二元件內壁(213)和該第三元件內壁各自包圍自由空間(215)；將該第二元件(210)和該第三元件(220)布置在該內部體積(208)中，使得在該第一元件內部包封壁(204)與該第二元件外壁(212)和該第三元件外壁(222)之間以預定模式形成具有進入開口(232)的中間空間(230)；將多個鍛制材料件(250)布置在該中間空間(230)中；提供封閉構件(240)，該封閉構件被布置成使得該封閉構件至少覆蓋該中間空間(230)的進入開口(232)，由此該第一元件(202)、該第二元件(210)、該第三元件(220)、該多個鍛制材料件(250)和該封閉構件(240)形成組裝式框架布置(200)；從該中間空間除去氣體；使該組裝式框架布置在預定壓力和預定溫度下在預定時間內進行熱壓過程，使得至少該多個鍛制材料件以冶金方式彼此結合，以形成該金屬基框架。

技術領域

本發明涉及一種用于制造金屬基框架的方法，并且涉及一種金屬基框架。

背景技術

比如金屬基框架等框架或框架結構在各種工業中廣泛用于結構應用，比如用于運輸以及用在構造物或建筑物中。框架結構通常包括用于實現堅固且耐久的結構的金屬構件、以及在金屬構件的不同部分之間的多個空腔，以便使重量保持較低或者與實心構造相比相對較低。

框架結構或框架部件的當前制造技術例如基于從實體進行加工，比如鍛坯的銑削、將不同子部件焊接在一起以形成框架結構、或者將框架結構或框架部件3D印刷在基底上的新近的增材制造。

所使用的制造技術存在各種問題。對于從實體進行加工的制造而言，需要減材去除材料，使得其昂貴且浪費，這在使用如鈦或鎳等價格昂貴的材料時尤其嚴重。而且，對于焊接制造技術而言，由于焊接的性質(例如呈裂紋、高孔隙率、變形和殘余應力等形式)，可能會在框架結構中引入問題和損傷。因此，所形成的框架結構可能是脆弱的和/或需要對框架結構進行昂貴的無損測試。最后，對于增材制造而言，原則上將所生產的框架結構制造為全焊接固化結構，該結構通常與高殘余應力有關聯，從而導致框架結構與基底之間具有彎曲和破裂的風險。

因此，需要改進現有技術，以便克服上述問題以及其他問題。

發明內容

本發明構思的目的是提供一種用于制造金屬基框架的改進的方法，該方法至少部分地減輕了上述缺點。通過如所附權利要求中限定的用于制造金屬基框架的方法以及金屬基框架，實現了這個目的以及將在下文中變得顯而易見的其他目的。

本發明構思基于以下見解，即通過在不同元件的壁或壁部分之間(或在不同元件的不同表面之間)以預定模式形成中間空間，可以以有效方式制造堅固的金屬基框架，該中間空間可以用鍛制材料填充、進行密封、并且隨后在預定壓力和預定溫度下在預定時間內進行熱壓過程。換句話說，通過提供包括相應的壁或壁部分的不同元件并將這些不同元件相對于彼此布置成使得在這些不同元件的壁或壁部分或表面之間以預定的模式形成中間空間、并且隨后用鍛制材料填充該中間空間、對包括所述鍛制材料的中間空間進行密封、并隨后使得中間空間中的鍛制材料經歷熱壓過程，可以以有效的方式制造堅固的金屬基框架。

根據本發明構思的第一方面，提供了一種用于制造金屬基框架的方法。該方法包括以下步驟：

-提供第一元件，該第一元件包括包圍內部體積的第一元件內部包封壁，所述內部體積至少部分地由所述第一元件內部包封壁限定；

-提供具有第二元件外壁、第二元件內壁的第二元件以及具有第三元件外壁、第三元件內壁的第三元件；其中該第二元件內壁和該第三元件內壁中的每一個各自包圍自由空間；