專利名稱：沖壓出的、構(gòu)成復(fù)合體的電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種(流動(dòng))沖壓(fliessge presste)出的、構(gòu)成復(fù)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(gè)由第一種導(dǎo)電材料作成的芯子及一個(gè)由第二種導(dǎo)體材料通過變形工序設(shè)置的外套、用于火花塞的電極，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(gòu)成了火花塞的中心電極，即就是，對(duì)其提供用于產(chǎn)生點(diǎn)火火花所必須的高電壓。點(diǎn)火火花(來自于中心電極)到達(dá)一個(gè)所謂接地電極，該接地電極與汽車車架的電位相連接。本發(fā)明優(yōu)先涉及這種接地電極，但并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(xiàn)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(dòng))沖壓方法制造出來的。它最好具有近似矩形的電極橫截面形狀，并具有由第一種導(dǎo)電材料作成的芯子，該芯子被由第二種導(dǎo)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(dòng))沖壓，使芯子設(shè)置其外套，由此形成一種圓柱形的復(fù)合體。芯子同樣具有圓柱體的形狀，并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(gè)后續(xù)的工序中通過平面沖壓產(chǎn)生出近似于矩形的橫截面形狀。最好通過沖壓工序使電極的上表面及下表面構(gòu)成平面狀，而每個(gè)側(cè)表面具有外凸的形狀。通過表面沖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(shí)踐中被證明是工作可靠的。
根據(jù)本發(fā)明，提出一種(流動(dòng))沖壓出的構(gòu)成復(fù)合體的電極，尤其是用于火花塞的電極，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(gè)由第一種導(dǎo)電材料作成的芯子及一個(gè)由第二種導(dǎo)體材料通過變形工序設(shè)置的外套，其特征在于在復(fù)合體中，借助一個(gè)單一的(流動(dòng))沖壓工序，在對(duì)此同時(shí)進(jìn)行芯子成型及對(duì)此同時(shí)進(jìn)行電極橫截面形狀成型的情況下使外套設(shè)置在芯子上。
根據(jù)本發(fā)明(流動(dòng))沖壓出的、構(gòu)成復(fù)合體的具有上述特征的電極與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)外套的底厚和/或壁厚由于單一施行的(流動(dòng))沖壓工序(即無需進(jìn)行分開的平面沖壓)可以保持恒定。第二種導(dǎo)電材料的壁厚因此實(shí)質(zhì)上是均勻的，因?yàn)?從橫截面中來看)沒有形成任何骨狀斷面，而是呈現(xiàn)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(gòu)型。芯子材料和外套材料的密貼將基于本發(fā)明得到改善，因?yàn)椴粫?huì)發(fā)生任何如現(xiàn)有技術(shù)的平面沖壓中出現(xiàn)的附加機(jī)械變形。整個(gè)電極的型面結(jié)構(gòu)是理想的，其中它具有圓弧的過渡部分。根據(jù)本發(fā)明，電極的制造精度將被提高，因?yàn)閮H是工具的尺寸對(duì)它的成型起決定作用。因此，(流動(dòng))沖壓工序是在工具中受控地進(jìn)行的，由此保證了尺寸的穩(wěn)定度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了最佳的表面質(zhì)量，它在各處均具有恒定的參數(shù)。在本發(fā)明實(shí)體中也不會(huì)出現(xiàn)由于在現(xiàn)有技術(shù)電極中附加的平面沖壓工序而產(chǎn)生的有關(guān)可焊接性及焊接堅(jiān)固性、可彎曲性等方面的無法估值性。本發(fā)明恒定地保持了所有上述的要求及性能。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案提高了生產(chǎn)的可靠性，因?yàn)樗哂休^簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)及制造流程，致使可能發(fā)生的故障極大地減少了。對(duì)于火花塞接地電極尤為重要的導(dǎo)熱性能也改善了，因?yàn)橛捎诒景l(fā)明電極芯子的橫截面形狀(不出現(xiàn)骨狀)可以實(shí)現(xiàn)投入較多的芯子材料份額，同時(shí)最好采用高導(dǎo)熱性能的材料。這種最好由兩種材料組成的本發(fā)明電極復(fù)合體具有一種外套，它是借助于同一(流動(dòng))沖壓工序構(gòu)成的，同時(shí)芯子進(jìn)行變形，電極橫截面型廓也同時(shí)形成。
最好規(guī)定第一種材料具有高于第二種材料的導(dǎo)電性能。尤其是規(guī)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(dǎo)熱性能。第一種材料優(yōu)選為銅，而第二種材料特別指鎳。
本發(fā)明進(jìn)一步構(gòu)型的特征是在(流動(dòng))沖壓后再進(jìn)行軟化退火的復(fù)合體。
最好本發(fā)明電極具有由兩種材料，亦即第一種及第二種材料構(gòu)成的原材體、尤其是圓片坯件變形得到的復(fù)合體。變形工序如上所述并且是作為單一工序?qū)嵤┑?流動(dòng))沖壓工序。
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(guī)定，芯子僅在電極的一部分長(zhǎng)度上這樣地延伸，即外套在無芯子的區(qū)域中過渡到一個(gè)實(shí)心型面。但是也可以在(流動(dòng))沖壓的電極完成后切去兩端的端部段，由此使電極得到所需的長(zhǎng)度并隨后被焊到火花塞外殼上。該電板在焊上后被彎成鉤狀，以使得鉤的一個(gè)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(duì)置。
最好該電極具有一個(gè)平的上表面及一個(gè)平的下表面，同時(shí)這兩個(gè)平的表面不是(如現(xiàn)有技術(shù)那樣)由平面沖壓工序產(chǎn)生的，而是由(流動(dòng))沖壓同時(shí)產(chǎn)生的，并且該(流動(dòng))沖壓也同時(shí)用于使芯體本身成型及被第二材料包圍。
最好本發(fā)明電極具有與縱向延伸橫向伸展的外凸側(cè)表面。尤其是其上表面及下表面通過形成一個(gè)半徑過渡到對(duì)它們附設(shè)的側(cè)表面上。這些外凸的側(cè)表面同樣最好也是按半徑軌跡構(gòu)成的。
以下將借助于附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明，附圖為

圖1是制造本發(fā)明電極的兩個(gè)原材體;
圖2是被(流動(dòng))沖壓出的本發(fā)明電極;
圖3是通過電極的一個(gè)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(cè)視圖;
圖6是沿圖4中剖線Ⅵ-Ⅵ的電極橫截面簡(jiǎn)圖，即未給出細(xì)節(jié);
圖7是通過圖4及圖5中平面Ⅰ的一個(gè)電極橫截面圖;
圖8是通過圖6中平面Ⅱ的一個(gè)電極縱向截面圖;及圖9是通過圖6中平面Ⅲ的一個(gè)電極縱向截面圖。
圖1表示構(gòu)成圓形坯件3及4的兩個(gè)原材體1及2。圓片坯件4由第一個(gè)導(dǎo)電材料5最好是銅構(gòu)成，而圓片坯件3由第二導(dǎo)電材料6最好是鎳構(gòu)成。
借助一個(gè)相應(yīng)的(流動(dòng))沖壓模在一個(gè)變形工序過程中，即在單一的(流動(dòng))沖壓工序中，將圓片坯件3及4制成一個(gè)(流動(dòng))沖壓出的、構(gòu)成復(fù)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(gè)縱向延伸的芯子8，這是由第一個(gè)材料5，其最好是銅構(gòu)成的。第二個(gè)材料6，即圓片坯件3，在所述的(流動(dòng))沖壓工序中構(gòu)成圍繞著芯子8的外套9。在此在(流動(dòng))沖壓過程中形成一個(gè)端頭10，及一個(gè)不使芯子8伸達(dá)的自由端區(qū)域11。因此芯子8僅延伸在部分長(zhǎng)度上，其中在自由端部分11中的外套9構(gòu)成一個(gè)最好是鎳作成的實(shí)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?？梢钥吹剑哂屑s矩形的橫截面形狀，這里由于上述的單一施行的(流動(dòng))沖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(cè)表面14與15。上表面及下表面12、13通過形成一個(gè)半徑r而過渡到相應(yīng)的側(cè)表面14及15上，而外凸的側(cè)表面14及15具有一半徑R。
圖4表示對(duì)電極7的上表面12的一覽圖。圖5則表示電極7的側(cè)向視圖，即對(duì)側(cè)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(gè)沿圖4及5中的平面Ⅰ的橫截面?？梢郧宄乜吹?，芯子8具有一橢圓形橫截面;而整個(gè)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，并構(gòu)成了外凸的側(cè)表面14及15。
圖8表示在圖6的平面Ⅱ區(qū)域中的一個(gè)縱向截面圖;而圖9表示在圖6的平面Ⅲ區(qū)域中的一個(gè)縱向截面圖。由它們的每個(gè)中可以看出，芯子具有帶有圓形過渡的一種理想形狀;出于本發(fā)明的優(yōu)選做法，對(duì)于和現(xiàn)有技術(shù)電極中芯子構(gòu)型相同的鋸齒狀或多尖頂?shù)男螤罱Y(jié)構(gòu)未被考慮。
因此本發(fā)明的接地連接電極可以非常合理地僅借助單一的(流動(dòng))沖壓工序，例如由一種銅-/鎳-鉑作為原始材料被制造出來。在所述的(流動(dòng))沖壓方法中制造出所希望的截面形狀。因?yàn)閮H進(jìn)行單一的(流動(dòng))沖壓工序，可以說僅存在一種成品(流動(dòng))沖壓。這樣制造出的電極(根據(jù)其圖2的構(gòu)型)接著被軟化退火，然后被繼續(xù)加工，即為除掉頭端10并在一定條件下也去掉一部分自由端區(qū)域11。然后它被焊接在火花塞的外殼上。
因此，根據(jù)本發(fā)明電極的型體僅在單一的工作程序中被制造出來。它在理想的截面形狀結(jié)構(gòu)情況下具有均勻的外套壁厚。此外具有非常高的制造精度及極大的生產(chǎn)可靠性，基于單一施行的(流動(dòng))沖壓，并由于投入了很多的第一種特別高導(dǎo)熱性能的材料、最好是銅，故出現(xiàn)了非常均勻的芯子分布、尤其是銅芯的分布。由于在一種壓模中進(jìn)行(流動(dòng))沖壓，故在均勻的外套壁厚的情況下保證了均勻的截面形狀，因?yàn)椴幌蟋F(xiàn)有技術(shù)中那樣在給芯子加上外套后再進(jìn)行平面沖壓，無需為此使工件四周被包圍在一工具中。
權(quán)利要求
1.一種(流動(dòng))沖壓出的構(gòu)成復(fù)合體的電極，尤其是用于火花塞的電極，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(gè)由第一種導(dǎo)電材料作成的芯子及一個(gè)由第二種導(dǎo)體材料通過變形工序設(shè)置的外套，其特征在于在復(fù)合體(16)中，借助一個(gè)單一的(流動(dòng))沖壓工序，在對(duì)此同時(shí)進(jìn)行芯子(8)成型及對(duì)此同時(shí)進(jìn)行電極橫截面形狀成型的情況下使外套(9)設(shè)置在芯子(8)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其特征在于第一種材料(5)具有比第二種材料(6)更高的導(dǎo)電率。
3.根據(jù)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電極，其特征在于第二種材料(6)是耐腐蝕的。
4.根據(jù)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電極，其特征在于第二種材料(6)是抗燒蝕的。
5.根據(jù)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電極，其特征在于第一種材料(5)具有高導(dǎo)熱性能。
6.根據(jù)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電極，其特征在于第一種材料(5)為銅(Cu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電極，其特征在于第二種材料(6)為鎳(Ni)。
8.根據(jù)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電極，其特征在于一種在(流動(dòng))沖壓后再進(jìn)行軟化退火的復(fù)合體(16)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電極，其特征在于由兩種材料即由第一種及第二種材料(5、6)構(gòu)成的原材體(1、2)，尤其是圓片坯件(3、4)變形得到的復(fù)合體(16)。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電極，其特征在于芯子(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(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電極，其特征在于芯子(8)僅在電極的一部分長(zhǎng)度上這樣地延伸，即外套(9)在無芯子的區(qū)域過渡到一個(gè)實(shí)心斷面。
12.根據(jù)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電極，其特征在于該電極具有一個(gè)平的上表面(12)及一個(gè)平的下表面(13)。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電極，其特征在于該電極具有和縱向延伸成橫向伸展的外凸側(cè)平面(14、15)。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電極，其特征在于其上表面及下表面(12、13)通過形成一個(gè)半徑(r)而過渡到對(duì)它們附設(shè)的側(cè)表面(14、15)上。
全文摘要
具有(流動(dòng))沖壓出的復(fù)合體的電極，尤其是用于火花塞電極，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(dǎo)電材料作成的芯子及由第二種導(dǎo)電材料作成的外套，根據(jù)本發(fā)明，在復(fù)合體中借助一個(gè)單一的流動(dòng)沖壓工序，在對(duì)此同時(shí)進(jìn)行芯子成型及同時(shí)進(jìn)行電極橫截面形狀成型的情況下使外套設(shè)置在芯子上。
文檔編號(hào)H01T21/02GK1102512SQ9411510
公開日1995年5月10日 申請(qǐng)日期1994年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月27日
發(fā)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(qǐng)人:羅伯特·博施有限公司