CN1035869A - 异种材料的聚合体及其制造方法 - Google Patents

Abstract

用于轨道行驶式的线性电机驱动车辆的路面感应用次级端平板等的异种材料聚合体。该聚合体的制造方法为，在异种材料中的第一种材料2(例如具有高导磁率的软钢板)的接合面上，机械地接合第二种材料3(例如具有良好传导性的铝板)，使它们牢固地形成一体。即，在第一种材料2的接合面上加工出内侧面有悬伸面6的凹部7，在第二种材料3的接合面上加工出外侧面有突出面8的凸部9，通过浇铸、塑性流动、滚压的方法，机械地紧密嵌合起来。

Description

本发明涉及将不同种类的材料聚合构成的聚合体及其制造方法。利用本发明的聚合体的一例就是处在通过路面很小的设定高度状态下自由行驶的轨道行驶式线性电机驱动的车辆（即磁悬浮车辆-译者）的路面感应用的次级端平板等的聚合体。

众所周知，例如，交通工具是非常重要的，其中铁路等交通工具由于可以高速大量运输，因此与汽车运输不同，它占有十分重要的地位。

可是，若在信息传递高速化的同时，达到所希望的铁路运输高速化，则其振动或噪声将不可忽视，此外，因为随着在地下铁道等的隧道掘进中的大断面掘进而带来的工程量的增大和价格上升等因素，轨道行驶式的线性电机驱动车辆由于具有安静、无振动而且能够缩小隧道等的断面等许多优点而日益受到青睐，并且已部分地进入实用化阶段。

然而，对于这种轨道行驶式的线性电机驱动车辆的初级端，使之产生电涡流而形成驱动力的次级端平板结构，其材料必须是有良好的传导性和高导磁率，并且，在产生相当强大的驱动力时，还必须要能承受作为其反力的剪切力或剥离力。如只用一种金属材料，则在现阶段的技术水平还不能得到具有这种种特性的金属材料，因此要采用将相互间具有良好传导性和高导磁率的不同种类材料紧密接合的聚合体作为次级端的平板。

例如，采用以软钢①板作为具有高导磁率材料的金属体，将作为具有良好传导性的另一材料的金属体的铝板与之聚合，利用压力机使之成型，再夹持该软钢板的两端进行机械加工，将埋头螺钉从铝板拧入软钢板，将两块平板连结为一体，或者对于软钢板，利用***复合方法使铝板与其紧密结合形成复合板状等。

但是，如上所述，为了使次级端平板具有对于高频率反复作用的强大驱动力的反力的支承机能，必须具有能和界面平行方向的剪切力相抗衡的巨大抵抗力，同时，对于上下方向的剥离力也必须具有足够大的抵抗力。

特别是地下铁道等方面，必须要能承受因散热较差或力学振动产生的热效应或附加的剥离力，因此，如上述那样，将两块平板用压力机成型紧密接合后，用螺钉拧紧或者***复合在一起的结构都不可能是有长久的，足够大的抵抗力。

在用压力机成型和螺钉紧固的结构中，机械的结合力或紧固力的缺点是有随时间而逐渐松动的倾向，而采用***复合又有制造费用非常昂贵，成本也不合算的问题。

此外，使用隧道的地下铁道，例如海岸附近的地下铁道等会出现腐蚀或灌水等严酷的条件使得环境显著恶化，在软钢板和铝板的接合面上会产生腐蚀，不可能长期保持次级端平板的机能，这也是其不好的地方。

本发明的目的在于解决上述以往技术制造的不同种类材料的金属聚合体的问题，特别是要提供一种在反复作用的强大的剪切应力或激烈的热效应影响下，不同种类金属相互紧密接合面也不会产生错动或剥离，能保持紧固状态，而且制造成本低，其机能可以长期几乎不发生任何变化的异种材料的聚合体。

本发明的目的还在于获得上述异种材料聚合体的各种制造方法。

为了达到上述的目的，在本发明的异种材料聚合体中，在不同种类材料中的第一种材料的接合面上做出内侧有悬伸面的凹部，而在第二种材料的接合面上，做出一侧有向下的突出面且与上述凹部尺寸、形状相同的凸部，各凸部分别和相应的凹部内面紧密结合。

本发明的异种材料聚合体的制造方法如下：准备好具有接合面的第一种材料，在该材料的接合面上，做出内部具有悬伸面的凹部，将第一种材料放入铸型内，在第一种材料的接合面和铸型内面间浇铸第二种材料，在将第二种材料填充入上述凹部内的同时，沿着第一种材料的接合面，按照所定的厚度使第二种材料附着，然后将成为一体的第一、第二种材料从铸型中取出。

本发明的异种材料聚合体的另一种制造方法如下：准备好具有接合面的第一种材料，在这个第一种材料的接合面上做出内部具有悬伸面的凹部，另一方面，准备具有接合面的第二种材料，将第一种和第二种材料的接合面彼此相对，相互压紧两材料，利用塑性流动的方法使第二种材料进入第一种材料的凹部内，使第一、第二种材料成为一体。

本发明的异种材料聚合体的又一种制造方法如下：准备好有接合面的第一种材料，在这第一种材料的接合面上做出内部有悬伸面的凹部，在第一种材料的接合面上并列地装着两块第二种材料的平板，这些平板的相对末端以一定间隔安放在上述凹部之上，在两块平板的相对末端间的间隙和上述凹部之间堆焊第三种材料，将其填满，然后将堆焊部分切除，与两块平板的外表面成为同一平面即可。

本发明的异种材料聚合体的再一种制造方法是利用机械的接合关系，在接合面上使两块不同种类的材料紧密接合紧固成为聚合体的制造方法。准备好在接合面上做出内部具有悬伸面的圆孔状凹部的第一种材料，再准备好具有倒截锥形通孔的、并在通孔的小直径端具有接合面的第二种材料，将第一种和第二种材料重合，使其接合面相对，而且凹部与通孔一致，在凹部与通孔中***固定销，使固定销产生塑性变形，从而将凹部与通孔内完全填满。

以下结合附图说明本发明的实施例。

图1A是本发明的异种材料聚合体的优先实施例的剖面图。

图1B是将图1A的聚合体分离表示的剖面图。

图2是聚合体的另一个实施例的剖面图。

图3至图7是聚合体的其它不同的实施例的剖面图。

图8是聚合体的另一个实施例的斜视图。

图9与图10表示聚合体的第一种材料的凹部形状的、分别为不同实施例的斜视图。

图11表示聚合体的第一种材料接合面的一例的平面图。

图12是图11的Ⅻ-Ⅻ方向视图。

图13是图11的ⅩⅢ-ⅩⅢ方向视图。

图14是表示其它聚合体的第一种材料的斜视图。

图15是为了获得图14的材料的一个实施例的平面图。

图16是图15的ⅩⅥ-ⅩⅥ剖面图。

图17是图15的ⅩⅦ-ⅩⅦ剖面图。

图18是表示在图16的第一种材料上紧密连接第二种材料的状态图。

图19是表示在聚合体的第一种材料的接合面上做出凹部之前的状态的剖面图。

图20是表示在图19的聚合体的第一种材料上加工出凹部过程中的状态的剖面图。

图21是表示在图20的状态下继续形成凹部的状态的剖面图。

图22是表示在聚合体的第一种材料上加工出其它形状的凹部过程中的状态的剖面图。

图23是表示在图22的状态下继续形成凹部的状态的剖面图。

图24是表示在聚合体的第一种材料上其它形态的凹部的形成状态的剖面图。

图25是表示用图24的方法做出的凹部的平面图。

图26是表示在聚合体的第一或第二种材料上形成凹部的最初阶段的剖面图。

图27和图28是依次表示与图26的阶段相接的二个工序的剖面图。

图29至图31依次表示出在聚合体的一种材料上形成凹部的其它方法的三个工序。

图32A和图32B是其它形式的聚合体的第一种材料的斜视图和局部剖面图。

图33A和图33B是表示与图32A及图32B所示的第一种材料紧密相连接的第二种材料的斜视图和局部剖面图。

图34至图36依次表示出连接第一种材料和第二种材料的工序。

图37是表示聚合体的第一种材料的其它形式的凹部的剖面图。

图38是表示在图37的凹部形成过程中所使用的回转刀具的平面图。

图39和图40依次表示出用图38的回转刀具加工凹部的二个工序。

图41至图43依次表示出在聚合体的第一种材料上加工凹部的其它方法的三个工序。

图44至图48依次表示出用浇铸方法将聚合体的第一种材料和第二种材料紧密结合的工序。

图49至图52依次表示出用塑性流动的方法将聚合体的第一种材料与第二种材料紧密结合的工序。

图53至图57依次表示出用塑性流动方式将聚合体的两种材料紧密结合的另一种方法的工序。

图58至图62依次表示出将聚合体的两种材料紧密结合的又一方法的工序。

图63至图65依次表示出图58至图62的方法的改变例的工序。

图示的实施例为轨道行驶式线性电机驱动车辆的次级端平板的情况，在图1A所示的实施例中，111表示作为本发明的异种材料聚合体的次级端平板，作为具有高导磁率的第一种材料的金属体的软钢板2与作为在其上部的第二种材料的金属体的具有良好传导性的铝板3在接合面11上机械结合着。

从分别表示两平板2、3的形态的图1B可看出，在软钢板2的上平面11a上做出下端尖细的、截面为V字形的沟状凹部7，这些凹部7是以倾斜方向被加工成的，使它的一侧内表面6形成悬伸面（在图中为随着向上方呈水平方向延伸的面）。凹部7的倾斜方向及其配置可以根据设计条件的不同做各种改变。

另一方面，在铝板3的下平面11b上做出下端呈尖细状的、截面为V字形的凸部9，这些凸部9是以倾斜方向突出的，使它的一个侧面8形成向下突出的面（在图中为随着向下方呈水平方向延伸的面）。

上述凹部7和凸部9的相互位置是对应的，而且形状、尺寸都一致。在图1B中，平板2、3是以分离状态表示的，实际上，如后面所述，在制造聚合体时，凸部9是浇铸在凹部7内的，或者是采用将平板3相对平板2用滚子加压把凸部9压入凹部7内的办法使两块平板紧密地机械的结合在一起。这样，聚合体111以极大的紧固力形成为一体，不用说在纵向，即使对于横向的剪切力也有足够大的抵抗力，同时，对于由温度变化等引起的热效应所产生的剥离力也具有抵抗力。

在上述结构中，当图中未表示的线性电机驱动车辆以所给定的浮起高度在所设置的次级端平板111上行驶时，通过铝板3会产生电涡流，从而产生驱动力。铝板3在纵向受到此时的驱动力的巨大反力作用，然而由于凹部7的悬伸面6与凸部9的向下突出面8牢固的机械结合，不用说纵向，即使对于与之垂直的方向上的剪切力也具有足够大的抵抗力，此外，悬伸面6和向下突出面8的牢固的机械结合还可抵抗由于温度变化等热效应引起的上下方向的强大的剥离力，防止（浮起）高度变化超过设定距离的规定高度。同时，因为软钢板2与铝板3的接合面11是紧密结合的，因此即使潮湿的风或灌水等也不会造成腐蚀，这样两者之间就不会产生剥离，可以充分地保持规定的紧密结合状态，线性电机驱动的车辆也可按设计规定行驶。

其次，在图2所示的实施例中，在聚合体112的接合面上，软钢板2一侧的所有凹部7的内部都做出中间位置向上突起的突起部10，使凹部7的接合面更加增大了，因此可以增大抵抗剪切力的力。当铝板3被塑性地压入凹部7时，这个突起部10使得塑性的流动性变好，具有改善填充的效果。

在图3所示实施例的聚合体113中，凹部的悬伸面6和凸部的向下突出面8形成与P-P面对称，于是，凸部9向偏离P-P面的方向突出。这个实施例在安装于直线行驶部分等上的情况下是非常有效的，而且制造成本低。

在图4所示实施例的聚合体114中，燕尾形的凹部7与凸部9相互距离一定间隔。如后面所述，这个实施例相对于接合面在纵、横或倾斜方向上可自由地设计凹部与凸部，制造成本也低。

在图5所示实施例的聚合体115中，在图1所示实施例的凹部7的悬伸部分6和凸部9的向下突出部分8上，在凹部7、凸部9和接合面的整个表面上都做出其节距比该悬伸部6和向下突出部8的节距更小的二次凹部，这样，软钢板2与铝板3可以更牢固地紧密结合。在这个实施例中，可得到对剪切力或剥离力的巨大的抵抗力。

在图6所示的聚合体116中，对于上述各实施例的软钢板2和铝板3的接合面是不同种类金属相互直接的紧密结合型式，应该防止由于两者的腐蚀电位差不同而引起的在接合面上产生腐蚀，例如，采用在中间介入比绝缘物更薄的薄层12以提高两者间的防止腐蚀机能。在这个实施例中，软钢板2和铝板3通过薄层12也可以紧密紧固，可以充分保证对剪切力或剥离力的抵抗力。

在图7所示的聚合体117中，图6所示实施例的绝缘层12的下面，对软钢板2涂敷一层防腐蚀底层涂料12′使其介于其中地安装。在这个实施例中，可以更加提高防腐蚀机能。

另外，在这个实施例中，将防腐蚀涂料涂敷在铝板3上效果也很好，还可以涂敷有防腐蚀机能的粘接剂代替防腐蚀涂料。

关于具有悬伸面的凹部和具有向下突出面的凸部的配置方式，可以如图8所示那样，在纵向或横向上以同方向配置，也可以如图9所示那样，在同一方向上配置成锯齿形，还可以如图10那样倾斜地配置。

在图11至图13所示的聚合体120（只表示进软钢板2）中，在软钢板的上平面11a上平行地开出直沟形凹部7。各凹部7的截面形状与图2所示的凹部7的截面形状实质上是相同的。在这块软钢板的上平面11a上做出与凹部7交叉的沟14，可以使交叉沟14与凹部7垂直交叉。在这个实施例中，图中未表示出的铝板3，具有与图2所示同样的包含有向下突出面（该面沿着凹沟7的悬伸面6）的凸部，同时还具有完全填满上述交叉沟14内部的凸部。在这个实施例中，对于沿凹部7的纵向外力的抵抗力，由于交叉沟14的存在而得到加强。

在图14所示的聚合体121的软钢板2中，在其凹部7的开口部分上以一定间隔呈波形地做出延伸部分16。为了做出波形延伸部16，可以象图15至图17所示那样，在沟形凹部7的两侧以一定间隔做出冲孔15等，使沿凹部7的一部分材料在冲孔15附近朝着凹部7的上方产生塑性变形，其结果，在凹部7的开口部分上，以一定间隔形成了延伸部分16。这样，埋入凹部7内的铝板3（图18）的凸部9与软钢板2更牢固地结合在一起。利用图9至图18所示的方法，可以得到所有方向上的几何学的耐剪切力。

当然，本发明的实施情况並不仅限于上述各实施例，例如，相对于悬伸面和向下突出面，还可以采用在高度方向上设置几段锯齿形的凹凸部等各种样式。

此外，软钢板与铝板也可用其他材料代替。

並且，聚合体的适用对象不仅仅是轨道行驶式的线性电机驱动车辆的次级端平板，而且对于所有要求牢固紧密紧固结合的聚合体均可以适用，例如电车线和在剧烈滑动或振动、温度变化很大的条件下工作的机床，以及其他构件上均可适用。

本发明的聚合体对于高频率反复作用的剪切力或剥离力也能长期保持稳定的牢固锁紧状态，可以在根据设计十分稳定地保持线性电机驱动车辆等的机能方面起到卓越的作用。

此外，两块平板的接合面，由于向下突出面对于悬伸面的紧密结合的作用形成一种迷宫式密封状态，因此，即使在周围有腐蚀性气体的环境状态下，腐蚀体也不会侵入接合面，这样，可起到防止在一种材料与另一种材料的接合面上产生剥离的作用。

对于在软钢板2的接合面上加工出具有悬伸面的V形沟状凹部，可以采用以下所述的方法。

首先，在毛坯软钢板2上加工出如图19所示的、平坦的接合面11a，在该接合面11a的所定部分上，用图20所示的两面平坦且圆周表面有棱边的、侧表面为所定锥形的成型滚子20以所定的压力挤压，並且边挤压边转动时，则如图20所示那样，在软钢板2的接合面11a上;靠一侧形成尖锐的***部分24，而在下侧则形成低谷部分25，在另一侧形成微小的***部分26。

並且，利用具有最佳形状的滚子，按照规定的次数反复进行这个成型过程，就可以做成一侧具有规定高度的***部分24的低谷部分25。

如图21所示那样，当将圆筒形的滚子27压紧低谷部分25的表面，並且一边转动它时，低谷部分25一侧和另一侧的***部分24、26就会变得与一般部位的接合面11a同样平坦，形成倾斜的V形截面，于是具有悬伸面6的沟形凹部7就构成了。

因此，不必进行向下突出面的切削加工等困难的成型加工即可做出悬伸面6。

其次，当加工图2所示那样的凹部7时，如图19所示那样，对于接合面11a经过预先加工平坦的毛坯软钢板2，在接合面11a上，如图22所示那样，可以用园周面上有V形截面沟的皮带形型滚子20a压紧接合面11a，並且同时转动之，即可加工出内部具有山形凸起部分28，两侧具有垂直侧壁和***部分29，29的沟。通过反复进行图22所示的成型操作，就可以做成规定深度的谷部和***部分29，29。再者;如图23所示那样，通过将园周面轴向为直线的园筒形成型滚子27a压紧在两侧的***部分29，29上，並同时使之转动规定的次数，则***部分29，29被压入内侧，就可作成两侧有以山形凸起部分28为边界、向外倾斜延伸的悬伸面6，6的凹部。

在图24所示的实施例中，在图22所示的皮带轮形滚子20a的园周面上，隔一定间隔做出一个凹部30，在这个滚子20a转动时所形成的沟形凹部7的底面上，如图25所示那样，隔一定间隔，构成一个突起部分31。因此填满凹部7内部的铝板3的凸部与突起部31紧密结合，这样就增大了对于凹部7纵向的外力的抵抗力。假如用凸起部分代替滚子20a上的凹部30，则在凹部7上将形成一个凹陷部分以取代突起部分31。这种情况下抵抗力也会增大。

当加工图4所示那样的燕尾形凹部和凸部时，如图26所示那样，在软钢板2的接合面11a上预先加工出截面为方形的突出部分40，然后，如图27所示那样，利用外园周面有截面为M形沟的滚子41在突出部分40上挤压，用M形沟的内侧面夹紧突出部分40的两侧，並同时使之转动规定的次数，由此，突出部分40就变为顶面有M型截面的凹部的突出部分40′。再次，如图28所示那样，当将具有园筒形园周面的成型滚子42挤压突出部分40′並转动规定的次数时，突出部分40′就变为顶面平坦的突出部分40″，在这个突出部分40″的两侧就构成悬伸面43，43。这样，不需要通过切削加工，就可根据设计制成燕尾形截面部分。

与软钢板2的悬伸面结合的铝板3的向下突出面也可用同样的方法加工。

图29至图31表示在软钢板2上加工具有与图4所示的凹部7类似形状的凹部的另一种方法。使用这个方法时，如图29所示那样，利用园筒形滚子45对沟进行塑性加工，在它的两侧形成***部分46，其次，如图30所示那样，在对应于加工出的沟7的部分，采用具有环形状的三角形断面沟47的压延滚子48，对软钢板2进行压延。这样，沟7两侧的***部分46就如46′所示那样，向沟的内侧塑性变形。最后，如图31所示那样，当利用园筒滚子49压延软钢板2时，***部分46′再向沟内侧变形，这样就加工出两侧有悬伸面6的沟形凹部7。

在图32A至图39所示的实施例中，在软钢板2上做出的凹部7，它不是先前实施例中的沟状，而是具有悬伸面6的园孔形，如图32A和图32B所示。在铝板3上，如图33A和图33B所示那样，也做出倒锥形通孔51。凹部7与通孔51的相互位置一致。这些凹部7和通孔51不一定非是园形、矩形或椭园、其他形状也可以。

准备上述那样的软钢板2和铝板3，如图34所示那样，使凹部7与通孔51同心，並把两块平板重合，其次，如图35所示那样，将可锻造的软材料（例如用铝做的固定销52）***凹部7与通孔51中，沿箭头F方向将它镦粗。这样，如图36中用52′表示的那样，软材料将凹部7和孔51填满，达到固定销的效果，铝板3和软钢板2牢固地结合在一起。

在图37所示的例子中，软钢板2的凹部7由内侧部分直径增大的阶梯形园孔构成。这个阶梯部分就形成悬伸部6。

在制造这样的凹部7时，如图38所示那样，采用切削刃54可在实线位置与朝半径方向向外突出的假想线位置之间自由移动的回旋刀具55。最初，如图39所示那样，切削刃54以向半径方向的内侧缩入的状态在软钢板2上穿孔，然后，如图40所示那样，将切削刃54向着半径方面的外侧推出，进行孔加工。这样，即可加工出图37所示那样的阶梯凹部7。再者，假如随着孔加工的进行，逐渐将切削刃54向半径方向的外侧推出，则可以加工出图32B所示那样的凹部7。

图41至图43表示在软钢板2中加工出凹部7的另一种方法。使用这种方法时，如图41所示那样，首先将有园孔57的压板58固定到软钢板2上，其次，如图42所示那样，在压板58的圆孔57的位置处，将冲头60打入软钢板2中。这样，在冲头60的周围，而且是在压板58的园孔57的范围内，软钢板2的材料形成***部分61。然后，如图43所示那样，取出冲头60，用平板62朝下压在软钢板2的上面，则***部分61向孔的内侧变形，在凹部7的内部构成悬伸面。

使具有带向下突出面的凸部的铝板3与用上述方法或切削加工方法加工出带有悬伸面的沟形凹部的软钢板2紧密结合，还可以采用下述的方法。

现就制作图2所示形状的聚合体的情况进行说明：首先，如图44所示那样，在软钢板2的上面以及按情况不同，在其两个侧面做出带悬伸面6的凹部7以后，为了能进行大量生产，如图45所示那样，例如可通过石膏等剥离材料63，将一对软钢板2，2的背面相对结合成一体，接着，如图46所示那样，将做成一体的软钢板2，2放入铸型65内，从铸型65的浇口67将预先处于溶融状态的铝水3′注入，使铝水3′充满软钢板2，2的接合面外周表面和铸型65之间的空腔。

这时，利用众所周知的惯用方法，可使铝水3′沿着所有凹部7，7……的各个悬伸面6流到各个角落。

这样，经过规定的时间，铝水3′冷却凝固后，打开铸型65，如图47所示那样，就可得到在软钢板2，2的外周表面上，铝板3在其全部凹部7，7……内，沿着各个悬伸面6紧密嵌入的方块。然后，沿着剥离材料63，切断铝板3，就得到图48所示的次级端平板。

另外，也可以在上述实施例的图45与图46所示工序之间，在软钢板2，2的接合面11上涂敷由能够防止铁与铝电腐蚀的绝缘材料组成的防蚀涂料，在接合面11上形成防腐蚀性薄膜后再放入铸型65内，浇铸入铝水3′。

关于相对铸型内的一种材料，另一种材料的溶铸性，当然以容易溶融者为好。

利用后面所述的塑性流动方法也可进行软钢板2与铝板3的紧密连接。

为了实施这个方法，首先如图49所示那样，准备在接合面11a上做出带有悬伸面6的凹部7的软钢板2，同时，如图50所示那样，再准备具有接合面11b的平板形铝板3。

其次，如图51所示那样，将两块板2，3的接合面11a，11b相对，使两板连接，利用图中没有示出的压力机装置或压延滚子等，按照图51中箭头F所示的方向全面均匀地施加压紧力。这样，塑性流动使得屈服点低的铝板3的材料流入凹部7，7…的部位，继续加压时，则如图52所示那样，铝板3的接合面11b的材料将沿着悬伸面6，6……进入软钢板2的凹部7，7内，即使释放压紧力F，两块平板2，3仍可保持紧密结合状态。

並且，在施加压紧力F的工序中，通过利用高频加热装置等加热铝板3的接合面11b，使之升温，更可保证由铝板3的塑性流动引起的向软钢板2的凹部7，7……内的流入运动。

在最后成形时，通过修整加工等就可获得所希望的制品。

图53至图57所示的实施例表示图2所示形状的聚合体112的制造方法。

使用这方法时，首先，如图53所示那样，准备在接合面11a上加工出带有悬伸面6的凹部7的软钢板2和如图54所示那样，在接合面11b上，加工出与凹部7对应的突出部分66的铝板3。这时，在突出部分66的顶端面上加工出截面为V形的沟67。这种形状的突出部分66与图27所示中间阶段的突出部分40′相同。如能挤压具有所希望的截面形状的铝得到型材也可以。从各突出部分66的接合面11b突起的突出量可这样决定：使突出部分66的体积比软钢板2的凹部7的容积稍大一点即可。

其次，如图55所示那样，使凹部7与突出部分66相互位置一致，将软钢板2和铝板3相对，使突出部分66的顶端嵌入凹部7内，再如图56所示那样，相对软钢板2，利用压力机或压延滚子，在铝板3上全面施加均匀的压紧力F。这样，与上述实施例相同，铝板3的各个突出部分66产生塑性流动，沿着悬伸面6流入软钢板2的凹部7内，如图57所示那样。

这时，通过由于凹部7的底部突起部分斜面所引起的楔子作用，使得由沿着各悬伸面6进行的突出部分66的塑性流动造成的流入能更确有保证地进行，並且，如上所述，由于从铝板3的接合面11b算起的突出部分66的体积比软钢板2的凹部7的容积稍大一点，因此，由压紧力F引起的铝板3的材料向着凹部7内的塑性流动也能更确有保证地进行，从而更能确保两者机械的紧密结合状态。

与上述实施例相同，在这种情况下，在施加压紧力F时，通过按给定温度对铝板3的突出部分66，66加热，铝板3的屈服应力降低，更可确保流动的实现。此外，即使在施加压紧力过程中冷却时出现材料收缩，由于突出部分66的体积比凹部7的容积稍大一些，因此也能在收缩后实现铝板3的材料向凹部7内的流动，做到无间隙，得到更加牢靠的紧密结合的聚合体。

另外，在这样制造出来的聚合体中，因为相对于铝板3的软钢板2的结合面积大，因此可以显著提高对于平面方向的剪切滑动或上下方向的剥离（特别是剪切滑动）的抵抗力。

结合图58至图62来说明制造聚合体的其他紧密结合方法。

使用这个方法时，如图58所示那样，准备软钢板2，它和要向线性电机驱动车辆的轨道枕木上安装的安装支架70预先做成一体。这软钢板2在其接合面11a中央的纵方向上加工出一个具有悬伸面6的凹部7，在其两侧面加工出截面为圆弧形的凹沟71。

其次，如图59所示那样，将与凹部截面形状和尺寸相同的梯形铝棒72从纵向压入软钢板2的凹部7内。

还可以不用这样做，而将溶融的铝水浇铸入凹部7内作为铝棒72，和软钢板2成为一个整体也可以。

其次，如图60所示那样，准备作为第二金属体的铝板3，3，其截面是L型的，在其一端上整体地做出和软钢板2的侧面的凹沟71，71对应的突部73，另一端面74做成一个斜面，将铝板加热至预定的温度，使之膨胀，然后将铝板的各突部73紧密和软钢板2的凹沟71结合，在悬伸面6的上面使两末端面74保持一定间隔，将末端面74位置放置妥当，使一对铝板3，3相互相对配置。其次，如图61所示那样，在软钢板2的凹部7内的铝棒72和紧挨着铝板3，3的该铝棒72的部分上，用铝堆焊出焊接部分75，将软钢板2、铝棒72、铝板3，3四者结合为一体。

然后将它冷却，利用铝板3，3的冷却产生的收缩和堆焊部分74的热收缩作用，使铝板3，3在横向收缩，其突部73就牢固地嵌入软钢板2的凹沟71中，因此，软钢板2与铝板3，3呈整体紧密结合状态而紧固起来，通过对堆焊部分75进行切削加工可得到如图62所示的作为最终产品的次级端平板。作为产品的次级端平板能够长期保持铝板3在软钢板2上的牢固紧密结合状态，也可充分保持对平面方向的剪切滑动或上下方向的剥离的抵抗力。

其次，在图63至图65所示的实施例中，如图63所示那样，也是相对预先在接合器11a上加工出具有悬伸面6的凹部7和在两侧面上加工出凹沟71、71的软钢板2上，利用突部73与凹沟71的紧密结合安装着一对L型的铝板3，3。这时，不象先前的实施例那样，在凹部7内没有***铝棒。而在各个铝板3的突部73的对面一端做出向凹部7内突出的凸缘76。

其次，在图63的状态中，如图64所示那样，从两个凸缘76间的间隙向凹部7内浇铸溶融的铝水，当把凹部7和凸缘76之间的空腔充满后，两个凸缘就融结在一起，再将它放置冷却。由于铝板3，3预先加热的作用，在它冷却过程中产生热收缩，突部73就嵌入对应的凹沟71中，软钢板2与铝板3，3就形成紧密紧固结合为一体的状态。此外，在软钢板2的凹部7内，由于固化了的金属溶液77的作用，软钢板2与铝板3，3形成紧密紧固结合为一体的状态。再如图65所示那样，通过对堆焊聚合部位77进行切削加工，成为与铝板3，3的表面一样，就如图62一样，可以得到作为图65所示的结合体的产品聚合体。这种聚合体与图62所示的聚合体一样，成为铝板3和软钢板2牢固地紧密连接的聚合体，可以充分地、长期地、毫不变化地保持对于平面方向作用的剪切力或者上下方向作用的剥离力的抵抗力。

以上所述的本发明的实施例可以进行各种改变。例如，所述的凹部加工方法可以适用于所述的各种聚合体制造方法。

Claims (32)

1、一种异种材料聚合体，其特征在于：两块不同种类的材料，利用机械的结合关系，在其接合面上紧密紧固结合的聚合体中，异种材料中的第一种材料的接合面上，加工出内部一侧上具有悬伸面的凹部，在第二种材料的接合面上，做出一侧具有向下突出面，而且与上述凹部的尺寸、形状相同的凸部，各个凸部分别和相应的凹部紧密结合。

2、根据权利要求1所述的聚合体，其特征在于：凸部和凹部具有向倾斜方向延伸的V字形的截面形状。

3、根据权利要求1所述的聚合体，其特征在于：凸部和凹部的截面形成为燕尾形。

4、根据权利要求1所述的聚合体，其特征在于：在凹部、凸部和接合面的至少一个部份上做出细小的凹凸部分。

5、根据权利要求1所述的聚合体，其特征在于：凹部和凸部分别做有沟和突部。

6、根据权利要求1所述的聚合体，其特征在于：凹部和凸部，将其他材料介于两者之间地结合着。

7、根据权利要求1所述的聚合体，其特征在于：凹部和凸部分别形成局部的孔和局部的突起部分。

8、根据权利要求1所述的聚合体，其特征在于：凹部形成沟状，其方向不一致。

9、根据权利要求1所述的聚合体，其特征在于：凹部形成沟形，在第一种材料的接合面上做出与该凹部的沟交叉的交叉沟，第二种材料在交叉沟内紧密结合着。

10、根据权利要求1所述的聚合体，其特征在于，凹部形成沟形，在其底面，沿沟的纵向隔一定间隔做有突起部或凹陷部。

11、根据权利要求1所述的聚合体，其特征在于：凹部形成沟形，凹部两侧面作成波形。

12、一种将一对不同种类的材料，利用机械的结合关系，在接合面上紧密紧固结合的聚合体制造方法，其特征在于：准备具有接合面的第一种材料，在这第一种材料的接合面上做出有悬伸面的凹部，另一方面，准备具有接合面的第二种材料，使第一种材料与第二种材料的接合面彼此相对，互相压紧两种材料，利用塑性流动，使第二种材料进入第一种材料的凹部内，将第一、第二种材料做成一体而构成聚合体。

13、根据权利要求12所述的聚合体的制造方法，其特征在于：在第二种材料的结合面上做出突出部，上述突出部分分别对着第一种材料的凹部，使第二种材料定位，互相压紧两材料，利用塑性流动，使上述突出部分进入凹部内，将第一、第二种材料做成一体。

14、根据权利要求13所述的聚合体的制造方法，其特征在于：第一种材料的凹部做成截面为叉状的沟形凹部，上述突出部分的顶端具有V形截面的沟。

15、根据权利要求12所述的聚合体的制造方法，其特征在于：第一种材料接合面上的凹部是通过下述二个阶段制成的：即利用沿着园周表面有棱边的成型滚子的转动在凹部的侧壁的边缘上做成有***部分的沟的阶段，和利用园筒形滚子将含有做成的沟的接合面压平，构成带有悬伸面的沟形凹部的阶段。

16、根据权利要求12所述的聚合体的制造方法，其特征在于：第一种材料的接合面上的凹部是通过下述两个阶段制成的：即利用在圆周面上有V形截面沟的成型滚子的转动形成底面的中央高出的沟的阶段，与利用园筒形滚子将含有形成的沟的接合面压平，在两侧做成具有悬伸面的、截面为叉形的沟形凹部的阶段。

17、根据权利要求20或21所述的聚合体的制造方法，其特征在于：成型滚子在园周面上相隔一定间隔地具有凹部或凸起部。

18、根据权利要求12所述的聚合体的制造方法，其特征在于：第一种材料接合面上的凹部是通过下述各阶段制成的：即利用成型滚子的转动做成在两侧面上有***部的沟的阶段，与利用具有带一对斜面的三角形截面的园周沟槽的压延滚子（斜面可使所形成的沟两侧的***部分向沟的中央变形）压延接合面的阶段，以及利用园筒形滚子将含有沟的接合面压平，並在其两侧做成有悬伸面的沟形凹部的阶段。

19、一种将一对不同种类的材料利用机械结合的关系在接合面上紧密结合的聚合体的制造方法，其特征在于：准备具有接合面的第一种材料，在该材料的接合面上做出具有悬伸面的凹部，将第一种材料放入铸型内，把第二种材料浇铸入第一种材料的接合面与铸型内表面之间，使第二种材料填满上述凹部内，同时，沿着第一种材料的接合面，以规定的厚度附着第二种材料，将做成一体的第一、第二种材料从铸型中取出，这样构成聚合体。

20、根据权利要求19所述的聚合体的制造方法，其特征在于：第一种材料结合面上凹部是通过下述各阶段制造出来的：即利用圆周面具有棱边的成型滚子的转动做出在侧壁的边缘具有***部分的沟的阶段，与利用园筒形滚子将含有所形成的沟的接合面压平，並做成具有悬伸面的沟形凹部的阶段。

21、根据权利要求19所述的聚合体的制造方法，其特征在于：第一种材料接合面上的凹部是通过下述各阶段制成的：即利用园周面上具有V形截面的沟的成型滚子的转动，形完底面的中央高出的沟的阶段，与利用园筒形滚子将含有所形成的沟的接合面压平，在两侧做出带有悬伸面的、截面为叉形的沟形凹部的阶段。

22、根据权利要求12或13所述的聚合体的制造方法，其特征在于：成型滚子园周面上，隔一定间隔具有凹部或凸起部。

23、根据权利要求19所述的聚合体的制造方法，其特征在于：第一种材料接合面上的凹部是通过下述各阶段制成的：即利用成型滚子的转动，做出在两侧面上有***部分的沟的阶段，与利用具有带一对斜面的三角形截面的园周沟槽的压延滚子（该斜面使所形成的沟的两侧的***部分向沟的中央变形）把接合面压平的阶段，以及利用圆筒形滚子将含有沟的接合面压平，在两侧形成具有悬伸面的沟形凹部的阶段。

24、一种将一对不同种类的材料，利用机械结合的关系在接合面上紧密紧固结合的聚合体制造方法，其特征在于：准备在接合面上做出局部孔状凹部的第一种材料（局部孔状凹部内面有悬伸面），再准备有倒截锥形通孔，在通孔的小直径端具有接合面的第二种材料，将它们的接合面相对，而且使凹部与通孔一致，把第一种和第二种材料重合，在凹部与通孔内***固定销，使固定销塑性变形完全填满凹部与通孔，这样构成聚合体。

25、一种将一对不同种类的材料，利用机械的结合关系，在接合面上紧密结合的聚合体制造方法，其特征在于：准备具有接合面的第一种材料，在该第一种材料的接合面上做出具有悬伸面的凹部，在第一种材料的接合面上，並排安装着两块第二种材料的平板，这些平板的相对两端，以一定的间隔放在上述凹部之上，将第三种材料堆焊在两平板的相对两端之间的间隙和上述凹部中，将它们填满，将堆焊部分切除，使两平板的外表面形成同一平面而构成聚合体。

26、根据权利要求25所述的聚合体的制造方法，其特征在于：一对第二种材料的平板的相对两端具有向第一种材料的凹部内突出的凸缘。

27、根据权利要求25所述的聚合体的制造方法，其特征在于：一对第二种材料平板的与上述相对两端对面的一端的端部有突起部，通过分别将这突起部和在第一种材料两侧做出的凹沟结合，可使第二种材料安装在第一种材料上。

28、根据权利要求25所述的聚合体的制造方法，其特征在于：第一种材料接合面上的凹部是通过下述各阶段制成的：即利用沿圆周面有棱边的成型滚子的转动，做出在侧面具有***部分的沟的阶段，与利用园筒形滚子将含有所形成的沟的接合面压平，形成具有悬伸面的沟形凹部的阶段。

29、根据权利要求25所述的聚合体的制造方法，其特征在于：第一种材料接合面上的凹部是通过下述各阶段制成的：即利用圆周面上有V形截面的沟的成型滚子的转动，形成底面中央高出的沟的阶段，与利用圆筒形滚子，将含有所形成的沟的接合面压平，在两侧做出有悬伸面的，截面为叉形的沟形凹部的阶段。

30、根据权利要求28或29所述的聚合体的制造方法，其特征在于：成型滚子在圆周面上，隔一定间隔具有凹部或凸起部。

31、根据权利要求25所述的聚合体的制造方法，其特征在于：第一种材料接合面上的凹部是通过下述各阶段制成的：即利用成型滚子的转动做出在两侧有***部分的沟的阶段，与利用具有带一对斜面的三角形截面的园周沟槽的压延滚子（斜面使所形成的沟的两侧的***部分向沟的中央变形）压延接合面的阶段，以及利用圆筒形滚子将含有沟的接合面压平，在两侧构成有悬伸面的沟形凹部的阶段。

32、根据权利要求25所述的聚合体的制造方法，其特征在于：将第二种材料充填第一种材料的凹部后，把相对的第二种材料平板的末端之间和填充的第二种材料焊接起来。

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