用于兩擠鍛氣囊充氣機(jī)容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及用于被動(dòng)約束氣囊系統(tǒng)的充氣機(jī)裝置，尤其涉及改進(jìn)的用于制造由高 強(qiáng)度材料制成的充氣機(jī)腔室或容器的方法，充氣機(jī)腔室或容器具有兩擠鍛設(shè)計(jì)，具有減小 的冷作應(yīng)變硬化和韌性損失。
【背景技術(shù)】
[0002] 這部分提供了與本公開相關(guān)的背景資料，該背景資料不必是現(xiàn)有技術(shù)。
[0003] 被動(dòng)充氣式約束系統(tǒng)經(jīng)常被用在多種應(yīng)用中，例如機(jī)動(dòng)交通工具。當(dāng)交通工具由 于發(fā)生碰撞而減速或發(fā)生另一觸發(fā)事件時(shí)，充氣式約束系統(tǒng)展開氣囊墊來(lái)阻止乘員和交通 工具之間的接觸，以最小化乘員損傷。氣囊系統(tǒng)通常包含充氣機(jī)，充氣機(jī)可連接至放置在交 通工具內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)充氣式氣囊，并且能夠快速產(chǎn)生能夠填充(一個(gè)或多個(gè))氣囊以保護(hù) (一個(gè)或多個(gè))乘員的一些充氣流體或氣體。這類充氣式氣囊墊合意地在交通工具中在乘員 和交通工具內(nèi)部的某些部件（例如門、方向盤、儀表盤、頂蓬等）之間展開到一個(gè)或多個(gè)位 置，以阻止或避免乘員在碰撞或翻轉(zhuǎn)期間被迫撞擊交通工具內(nèi)部的這類部件。
[0004] 用于氣囊系統(tǒng)的一種通用類型的充氣機(jī)裝置含有用于釋放到氣囊中的一些貯存 的增壓或壓縮流體(例如，氣體）。這類設(shè)計(jì)經(jīng)常涉及在使氣囊充氣之前對(duì)氣體貯存腔室內(nèi) 貯存的流體前身進(jìn)行加熱并進(jìn)一步增壓。另一通用形式或類型的充氣機(jī)裝置通過(guò)燃燒煙氣 式氣體發(fā)生材料來(lái)生成用于氣囊墊的氣體。又一類型的壓縮氣體充氣機(jī)通常被稱為"混合 充氣機(jī)"，混合充氣機(jī)因?yàn)橘A存的壓縮氣體和燃燒氣體發(fā)生煙火式材料引起的燃燒產(chǎn)物的 組合能夠供應(yīng)充氣氣體?；旌铣錃鈾C(jī)趨向于在較大體積的氣囊應(yīng)用中使用。
[0005] 在多個(gè)方面，這些充氣機(jī)，無(wú)論是采用煙火式氣體發(fā)生劑、貯存的氣體或混合類 型，通常都采用能夠承受氣囊展開期間生成的溫度和氣體壓強(qiáng)的高強(qiáng)度腔室或流體貯存容 器。因此，希望進(jìn)一步改進(jìn)氣囊充氣機(jī)模塊中的這類腔室的可靠性和穩(wěn)健性，同時(shí)呈現(xiàn)出改 進(jìn)的充氣性能和耐久性，同時(shí)提供更經(jīng)濟(jì)的制造工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 這部分提供了本公開的概括摘要，并且不是其全部范圍或其所有特征的全面披 露。
[0007] 在某些方面中，本公開提供了一種形成雙擠鍛氣囊充氣機(jī)容器的方法。方法可包 括通過(guò)將工件引入擠鍛模具中來(lái)對(duì)具有第一外部直徑的中空?qǐng)A柱形金屬工件擠鍛；以及施 加力以將第一外部直徑減小到第二外部直徑，并將第二外部直徑減小到第三外部直徑，第 二外部直徑小于或等于第一外部直徑的大約30%。因此擠鍛工藝形成了雙擠鍛氣囊充氣機(jī) 容器，其具有包括第二外部直徑的第一擠鍛部分和包括第三外部直徑的第二擠鍛部分。
[0008] 在其它方面，本公開還提供了一種形成高強(qiáng)度雙擠鍛氣囊充氣機(jī)容器的方法，方 法可包括對(duì)中空?qǐng)A柱形金屬工件擠鍛，中空?qǐng)A柱形金屬工件包括高強(qiáng)度低碳鋼合金，具有 第一外部直徑。通過(guò)將中空?qǐng)A柱形金屬工件引入擠鍛模具中，并且施加力以將第一外部直 徑減小到第二外部直徑并且使第二外部直徑減小到第三外部直徑，發(fā)生擠鍛，第二外部直 徑小于或等于第一外部直徑的大約16%。采用這個(gè)方式，形成了具有第一擠鍛部分和第二 擠鍛部分的雙擠鍛氣囊充氣機(jī)容器，第一擠鍛部分包括第二外部直徑，第二擠鍛部分包括 第三外部直徑。第一擠鍛部分基本摒除了起皺缺陷并且第二擠鍛部分的長(zhǎng)度小于或等于大 約10mm 〇
[0009] 在某些其它方面，本公開提供了高強(qiáng)度雙擠鍛氣囊充氣機(jī)容器，高強(qiáng)度雙擠鍛氣 囊充氣機(jī)容器包括中空?qǐng)A柱形主體，中空?qǐng)A柱形主體包括高強(qiáng)度金屬材料，具有擠鍛末端。 擠鍛末端包括第一擠鍛部分和第二擠鍛部分，在第一擠鍛部分中，中空?qǐng)A柱形金屬主體的 第一外部直徑減小到第二外部直徑，在第二擠鍛部分中，第二外部直徑減小到第三外部直 徑。第一外部直徑到第二外部直徑的減小小于或等于大約30%。在某些方面，第二擠鍛部分 的長(zhǎng)度小于或等于大約l〇mm。
[0010] 進(jìn)一步的應(yīng)用領(lǐng)域從文中提供的描述中變得明顯。這個(gè)摘要中的描述和具體示例 只是為了說(shuō)明目的，而非旨在限制本公開的范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0011]文中描述的附圖只是為了說(shuō)明選擇的實(shí)施例而不是全部可能的實(shí)施，并且并不旨 在限制本公開的范圍。
[0012] 圖1是根據(jù)本公開的某些方面的示例性的具有氣體貯存容器的充氣機(jī)裝置的部分 剖視圖；
[0013] 圖2是根據(jù)本公開的某些其它方面的示例性的具有氣體貯存容器的充氣機(jī)裝置的 部分剖視圖；
[0014] 圖3是末端上具有單擠鍛設(shè)計(jì)的高強(qiáng)度氣體貯存腔室或容器的立體圖；
[0015] 圖4是圖3的具有單擠鍛設(shè)計(jì)的高強(qiáng)度氣體貯存容器的截面圖；
[0016] 圖5是用于形成圖3和4的單擠鍛設(shè)計(jì)的末端的擠鍛模具的截面圖；
[0017] 圖6是圖5的擠鍛模具的立體圖；
[0018] 圖7是根據(jù)本公開的多個(gè)方面的具有雙擠鍛設(shè)計(jì)的充氣機(jī)氣體貯存容器的末端的 截面圖；
[0019] 圖8是具有標(biāo)準(zhǔn)單擠鍛設(shè)計(jì)的充氣機(jī)氣體貯存容器的末端的截面圖；
[0020] 圖9是根據(jù)本公開的某些變體的末端上具有雙擠鍛設(shè)計(jì)的高強(qiáng)度氣體貯存容器的 立體圖；
[0021] 圖10是圖9中的末端上具有雙擠鍛設(shè)計(jì)的高強(qiáng)度氣體貯存容器的截面圖；
[0022]圖11是用于形成如圖7和圖9-10中的雙擠鍛設(shè)計(jì)的末端的示例性的擠鍛模具的截 面圖；
[0023]圖12是圖11的擠鍛模具的立體圖；
[0024] 圖13示出了用于充氣機(jī)容器的單擠鍛設(shè)計(jì)的末端的部分的失效的元素分析；
[0025] 圖14示出了形成單擠鍛設(shè)計(jì)的末端的部分的模具的部分截面圖；
[0026] 圖15示出了用于根據(jù)本公開的某些方面形成的充氣機(jī)容器的雙擠鍛設(shè)計(jì)的末端 的部分的失效的元素分析；
[0027] 圖16示出了形成雙擠鍛設(shè)計(jì)的末端的部分的模具的部分截面圖；
[0028] 圖17示出了展示針對(duì)不同擠鍛設(shè)計(jì)的比較示例的韌脆行為的能量(焦耳)對(duì)溫度 (°C)的曲線。
[0029] 貫穿附圖的多個(gè)視圖，相應(yīng)的附圖標(biāo)記指示相應(yīng)的部件。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 參照所附附圖，現(xiàn)將更充分地描述示例的實(shí)施例。
[0031] 提供了示例的實(shí)施例，從而本公開將是透徹的，并且本公開的范圍將更充分地傳 達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。陳述了多個(gè)具體的細(xì)節(jié)(例如具體構(gòu)件、裝置和方法的示例）以提供 本公開的實(shí)施例的透徹理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白不需要采用具體的細(xì)節(jié)，示例的實(shí)施 例可以以很多不同形式體現(xiàn)，并且兩者都不應(yīng)被解釋成限制本公開的范圍。在一些示例的 實(shí)施例中，不詳細(xì)描述眾所周知的工藝、眾所周知的裝置結(jié)構(gòu)和眾所周知的技術(shù)。
[0032] 文中使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述特定的示例的實(shí)施例，而非旨在限制。正如這里所 使用的，單數(shù)形式的"一個(gè)(a)"、"一個(gè)(an)"和"這個(gè)(the)"可旨在也包含復(fù)數(shù)形式，除非上 下文另外清楚表明。術(shù)語(yǔ)"包括"、"包含"、和"具有"是包羅廣泛的，并且因此明確提出所陳 述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、和/或構(gòu)件的存在，但是并不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、 整數(shù)、步驟、操作、元件、構(gòu)件、和/或組的存在或增加。文中描述的方法步驟、工序和操作不 被解釋成必定要求以討論或說(shuō)明的特定順序履行它們，除非明確地確定了履行順序。也將 理解的是可采用另外或可替代的步驟。
[0033] 當(dāng)元件或?qū)颖惶峒盀樵诹硪辉驅(qū)?上"，"接合至"、"連接至"、或"聯(lián)接至"另一 元件或?qū)樱梢灾苯拥卦谄渌驅(qū)由?，接合、連接或聯(lián)接至其他元件或?qū)?，或可存?中間元件或?qū)?。相反地，如果元件被提及為直接在另一元件或?qū)?上"，"直接接合至"、"直接 連接至"或"直接聯(lián)接至"另一元件或?qū)?，則不存在中間元件或?qū)?。?yīng)采用相似的方式來(lái)解釋 用來(lái)描述元件之間的關(guān)系的其它用詞（例如，"在…之間"與"直接在…之間"相對(duì)，"相鄰"與 "直接相鄰"相對(duì)，等）。正如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)"和/或"包含相關(guān)聯(lián)的列出的條目中的一個(gè) 或多個(gè)中的任何和全部組合。
[0034] 盡管文中可能使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等來(lái)描述多種元件、構(gòu)件、區(qū)域、層、和/或 段，但是這些元件、構(gòu)件、區(qū)域、層、和/或段不應(yīng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)可以只用來(lái)區(qū)分 一個(gè)元件、構(gòu)件、區(qū)域、層、或段和另一區(qū)域、層、或段。當(dāng)用在文中時(shí)，諸如"第一"、"第二"和 其它數(shù)字術(shù)語(yǔ)的術(shù)語(yǔ)并不暗示次序或順序，除非上下文有清楚表明。因此，下面討論的第一 元件、構(gòu)件、區(qū)域、層或段可以被稱為第二元件、構(gòu)件、區(qū)域、層或段，而不背離示例的實(shí)施例 的教導(dǎo)。
[0035] 為了便于描述，文中可使用諸如"內(nèi)部"、"外部"、"下方"、"下面"、"低于"、"在…上 方"、"高于"等的空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)來(lái)描述圖中所示出的一個(gè)元件或特征與另一（多個(gè))元件或 另一(多個(gè))特征的關(guān)系?？臻g相對(duì)術(shù)語(yǔ)可以旨在囊括除了圖中描繪的定向之外的使用中或 操作中的裝置的不同定向。例如，如果圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，描述成在其它元件或特征"下面" 或"下方"的元件將被定向成在該其它元件或特征的"上方"。因此，示例的術(shù)語(yǔ)"下面"可囊 括上面和下面兩種定向。裝置可以以其他方式定向（轉(zhuǎn)動(dòng)90度或在其它定向）并且相應(yīng)地解 釋文中使用的空間相對(duì)描述符。
[0036] 本公開涉及用于向在交通工具中使用的充氣式被動(dòng)約束系統(tǒng)提供或供應(yīng)充氣氣 體的裝置，如果發(fā)生交通工具碰撞，充氣式被動(dòng)約束系統(tǒng)能夠約束乘員的運(yùn)動(dòng)。在某些方 面，本公開提供了向氣囊墊供應(yīng)充氣氣體的高強(qiáng)度氣囊充氣機(jī)腔室(文中也稱作容器）。根 據(jù)本技術(shù)的多個(gè)方面，能夠形成具有改進(jìn)的機(jī)械屬性(包括減小的加工硬化和提高的韌性） 的高強(qiáng)度氣囊充氣機(jī)容器。氣囊充氣機(jī)腔室或容器包含氣囊充氣機(jī)模塊內(nèi)的中空或開放結(jié) 構(gòu)，中空或開放結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成容納、貯存或運(yùn)輸用于使氣囊墊充氣的流體(例如，氣體）。這 樣的容器可以用作充氣式約束裝置的部分，例如氣囊模塊組件、側(cè)面碰撞充氣機(jī)、安全帶張