衝壓出的、構成複合體的電極的製作方法

2023-11-11 15:13:32

專利名稱：衝壓出的、構成複合體的電極的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種(流動)衝壓(fliessge presste)出的、構成複合體的電極，尤其是具有最好大約近似為矩形的電極橫截面以及一個由第一種導電材料作成的芯子及一個由第二種導體材料通過變形工序設置的外套、用於火花塞的電極，特別是作為火花塞的接地電極的電極。
由DE-OS3141649公開了一種火花塞電極。它構成了火花塞的中心電極，即就是，對其提供用於產生點火火花所必須的高電壓。點火火花(來自於中心電極)到達一個所謂接地電極，該接地電極與汽車車架的電位相連接。本發明優先涉及這種接地電極，但並不限制在這種電極上，它也可以被用作其它的電極。該公知的中心電極及同樣由上述文獻所公開的接地電極是由金屬原材料體，最好是圓片坯件用(流動)衝壓方法製造出來的。它最好具有近似矩形的電極橫截面形狀，並具有由第一種導電材料作成的芯子，該芯子被由第二種導電材料作成的外套包圍著。通過一種變形工序，即上述的(流動)衝壓，使芯子設置其外套，由此形成一種圓柱形的複合體。芯子同樣具有圓柱體的形狀，並被外套同軸地包圍著，因此整體地形成上述的圓柱體形狀。在一個後續的工序中通過平面衝壓產生出近似於矩形的橫截面形狀。最好通過衝壓工序使電極的上表面及下表面構成平面狀，而每個側表面具有外凸的形狀。通過表面衝壓工序芯子形成大約為骨狀橫截面的形狀。這種公知電極在實踐中被證明是工作可靠的。
根據本發明，提出一種(流動)衝壓出的構成複合體的電極，尤其是用於火花塞的電極，最好作為火花塞的接地電極，具有最好大約近似為矩形的電極橫截面以及一個由第一種導電材料作成的芯子及一個由第二種導體材料通過變形工序設置的外套，其特徵在於在複合體中，藉助一個單一的(流動)衝壓工序，在對此同時進行芯子成型及對此同時進行電極橫截面形狀成型的情況下使外套設置在芯子上。
根據本發明(流動)衝壓出的、構成複合體的具有上述特徵的電極與現有技術相比具有以下優點外套的底厚和/或壁厚由於單一施行的(流動)衝壓工序(即無需進行分開的平面衝壓)可以保持恆定。第二種導電材料的壁厚因此實質上是均勻的，因為(從橫截面中來看)沒有形成任何骨狀斷面，而是呈現大約矩形形狀的或是最好為大約橢圓形狀的芯子橫截面構型。芯子材料和外套材料的密貼將基於本發明得到改善，因為不會發生任何如現有技術的平面衝壓中出現的附加機械變形。整個電極的型面結構是理想的，其中它具有圓弧的過渡部分。根據本發明，電極的製造精度將被提高，因為僅是工具的尺寸對它的成型起決定作用。因此，(流動)衝壓工序是在工具中受控地進行的，由此保證了尺寸的穩定度，同時實現了最佳的表面質量，它在各處均具有恆定的參數。在本發明實體中也不會出現由於在現有技術電極中附加的平面衝壓工序而產生的有關可焊接性及焊接堅固性、可彎曲性等方面的無法估值性。本發明恆定地保持了所有上述的要求及性能。根據本發明的技術方案提高了生產的可靠性，因為它具有較簡單的結構及製造流程，致使可能發生的故障極大地減少了。對於火花塞接地電極尤為重要的導熱性能也改善了，因為由於本發明電極芯子的橫截面形狀(不出現骨狀)可以實現投入較多的芯子材料份額，同時最好採用高導熱性能的材料。這種最好由兩種材料組成的本發明電極複合體具有一種外套，它是藉助於同一(流動)衝壓工序構成的，同時芯子進行變形，電極橫截面型廓也同時形成。
最好規定第一種材料具有高於第二種材料的導電性能。尤其是規定第二種材料是耐腐蝕的，特別是也具有抗燒蝕性。第一種材料最好具有高導熱性能。第一種材料優選為銅，而第二種材料特別指鎳。
本發明進一步構型的特徵是在(流動)衝壓後再進行軟化退火的複合體。
最好本發明電極具有由兩種材料，亦即第一種及第二種材料構成的原材體、尤其是圓片坯件變形得到的複合體。變形工序如上所述並且是作為單一工序實施的(流動)衝壓工序。
如上所述，芯子(與電極橫截面形狀(即整體斷面)同樣地)具有大約矩形的、最好是大約橢圓形的橫截面形狀。
尤其可以規定，芯子僅在電極的一部分長度上這樣地延伸，即外套在無芯子的區域中過渡到一個實心型面。但是也可以在(流動)衝壓的電極完成後切去兩端的端部段，由此使電極得到所需的長度並隨後被焊到火花塞外殼上。該電板在焊上後被彎成鉤狀，以使得鉤的一個腳與火花塞外殼相連接，而另一鉤腳與火花塞的中心電極相對置。
最好該電極具有一個平的上表面及一個平的下表面，同時這兩個平的表面不是(如現有技術那樣)由平面衝壓工序產生的，而是由(流動)衝壓同時產生的，並且該(流動)衝壓也同時用於使芯體本身成型及被第二材料包圍。
最好本發明電極具有與縱向延伸橫向伸展的外凸側表面。尤其是其上表面及下表面通過形成一個半徑過渡到對它們附設的側表面上。這些外凸的側表面同樣最好也是按半徑軌跡構成的。
以下將藉助於附圖對本發明作詳細說明，附圖為

圖1是製造本發明電極的兩個原材體;
圖2是被(流動)衝壓出的本發明電極;
圖3是通過電極的一個橫截面;
圖4是該電極上表面的正視圖;
圖5是圖4中電極的側視圖;
圖6是沿圖4中剖線Ⅵ-Ⅵ的電極橫截面簡圖，即未給出細節;
圖7是通過圖4及圖5中平面Ⅰ的一個電極橫截面圖;
圖8是通過圖6中平面Ⅱ的一個電極縱向截面圖;及圖9是通過圖6中平面Ⅲ的一個電極縱向截面圖。
圖1表示構成圓形坯件3及4的兩個原材體1及2。圓片坯件4由第一個導電材料5最好是銅構成，而圓片坯件3由第二導電材料6最好是鎳構成。
藉助一個相應的(流動)衝壓模在一個變形工序過程中，即在單一的(流動)衝壓工序中，將圓片坯件3及4製成一個(流動)衝壓出的、構成複合體16的電極7。它最好在火花塞中被用作接地電極。如由圖2可看出的，它具有一個縱向延伸的芯子8，這是由第一個材料5，其最好是銅構成的。第二個材料6，即圓片坯件3，在所述的(流動)衝壓工序中構成圍繞著芯子8的外套9。在此在(流動)衝壓過程中形成一個端頭10，及一個不使芯子8伸達的自由端區域11。因此芯子8僅延伸在部分長度上，其中在自由端部分11中的外套9構成一個最好是鎳作成的實心型材。
由圖3可以看出該電極的橫截面圖形。在圖中未表示出芯子8及外套9，而是表示其整體的型廓。可以看到，它具有約矩形的橫截面形狀，這裡由於上述的單一施行的(流動)衝壓工序形成了平的上表面及下表面12、13以及向外凸出的側表面14與15。上表面及下表面12、13通過形成一個半徑r而過渡到相應的側表面14及15上，而外凸的側表面14及15具有一半徑R。
圖4表示對電極7的上表面12的一覽圖。圖5則表示電極7的側向視圖，即對側表面的一覽圖。在圖6中表示沿圖4中剖線Ⅵ-Ⅵ的電極7的橫截面概圖。
如果觀察圖7，則由它指示一個沿圖4及5中的平面Ⅰ的橫截面。可以清楚地看到，芯子8具有一橢圓形橫截面;而整個橫截面近似為一矩形，其中具有平的上表面12及平的下表面13，並構成了外凸的側表面14及15。
圖8表示在圖6的平面Ⅱ區域中的一個縱向截面圖;而圖9表示在圖6的平面Ⅲ區域中的一個縱向截面圖。由它們的每個中可以看出，芯子具有帶有圓形過渡的一種理想形狀;出於本發明的優選做法，對於和現有技術電極中芯子構型相同的鋸齒狀或多尖頂的形狀結構未被考慮。
因此本發明的接地連接電極可以非常合理地僅藉助單一的(流動)衝壓工序，例如由一種銅-/鎳-鉑作為原始材料被製造出來。在所述的(流動)衝壓方法中製造出所希望的截面形狀。因為僅進行單一的(流動)衝壓工序，可以說僅存在一種成品(流動)衝壓。這樣製造出的電極(根據其圖2的構型)接著被軟化退火，然後被繼續加工，即為除掉頭端10並在一定條件下也去掉一部分自由端區域11。然後它被焊接在火花塞的外殼上。
因此，根據本發明電極的型體僅在單一的工作程序中被製造出來。它在理想的截面形狀結構情況下具有均勻的外套壁厚。此外具有非常高的製造精度及極大的生產可靠性，基於單一施行的(流動)衝壓，並由於投入了很多的第一種特別高導熱性能的材料、最好是銅，故出現了非常均勻的芯子分布、尤其是銅芯的分布。由於在一種壓模中進行(流動)衝壓，故在均勻的外套壁厚的情況下保證了均勻的截面形狀，因為不象現有技術中那樣在給芯子加上外套後再進行平面衝壓，無需為此使工件四周被包圍在一工具中。
權利要求
1.一種(流動)衝壓出的構成複合體的電極，尤其是用於火花塞的電極，最好作為火花塞的接地電極，具有最好大約近似為矩形的電極橫截面以及一個由第一種導電材料作成的芯子及一個由第二種導體材料通過變形工序設置的外套，其特徵在於在複合體(16)中，藉助一個單一的(流動)衝壓工序，在對此同時進行芯子(8)成型及對此同時進行電極橫截面形狀成型的情況下使外套(9)設置在芯子(8)上。
2.根據權利要求1所述的電極，其特徵在於第一種材料(5)具有比第二種材料(6)更高的導電率。
3.根據權利要求中任一項所述的電極，其特徵在於第二種材料(6)是耐腐蝕的。
4.根據權利要求中任一項所述的電極，其特徵在於第二種材料(6)是抗燒蝕的。
5.根據權利要求中任一項所述的電極，其特徵在於第一種材料(5)具有高導熱性能。
6.根據權利要求中任一項所述的電極，其特徵在於第一種材料(5)為銅(Cu)。
7.根據權利要求中任一項所述的電極，其特徵在於第二種材料(6)為鎳(Ni)。
8.根據權利要求中任一項所述的電極，其特徵在於一種在(流動)衝壓後再進行軟化退火的複合體(16)。
9.根據上述權利要求中任一項所述的電極，其特徵在於由兩種材料即由第一種及第二種材料(5、6)構成的原材體(1、2)，尤其是圓片坯件(3、4)變形得到的複合體(16)。
10.根據上述權利要求中任一項所述的電極，其特徵在於芯子(8)同樣具有大約矩形的橫截面形狀，最好是大約為橢圓形橫截面形狀。
11.根據上述權利要求中任一項所述的電極，其特徵在於芯子(8)僅在電極的一部分長度上這樣地延伸，即外套(9)在無芯子的區域過渡到一個實心斷面。
12.根據權利要求中任一項所述的電極，其特徵在於該電極具有一個平的上表面(12)及一個平的下表面(13)。
13.根據上述權利要求中任一項所述的電極，其特徵在於該電極具有和縱向延伸成橫向伸展的外凸側平面(14、15)。
14.根據上述權利要求中任一項所述的電極，其特徵在於其上表面及下表面(12、13)通過形成一個半徑(r)而過渡到對它們附設的側表面(14、15)上。
全文摘要
具有(流動)衝壓出的複合體的電極，尤其是用於火花塞電極，最好作為火花塞接地電極，具有大約近似為矩形的電極橫截面以及由第一種導電材料作成的芯子及由第二種導電材料作成的外套，根據本發明，在複合體中藉助一個單一的流動衝壓工序，在對此同時進行芯子成型及同時進行電極橫截面形狀成型的情況下使外套設置在芯子上。
文檔編號H01T21/02GK1102512SQ9411510
公開日1995年5月10日 申請日期1994年8月25日 優先權日1993年8月27日
發明者漢斯·胡貝特, 維爾納·朗格爾, 瓦爾特·武斯特, 斯特凡·魏格爾 申請人:羅伯特·博施有限公司