用于两挤锻气囊充气机容器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及用于被动约束气囊系统的充气机装置，尤其涉及改进的用于制造由高 强度材料制成的充气机腔室或容器的方法，充气机腔室或容器具有两挤锻设计，具有减小 的冷作应变硬化和韧性损失。
【背景技术】
[0002] 这部分提供了与本公开相关的背景资料，该背景资料不必是现有技术。
[0003] 被动充气式约束系统经常被用在多种应用中，例如机动交通工具。当交通工具由 于发生碰撞而减速或发生另一触发事件时，充气式约束系统展开气囊垫来阻止乘员和交通 工具之间的接触，以最小化乘员损伤。气囊系统通常包含充气机，充气机可连接至放置在交 通工具内的一个或多个充气式气囊，并且能够快速产生能够填充(一个或多个)气囊以保护 (一个或多个)乘员的一些充气流体或气体。这类充气式气囊垫合意地在交通工具中在乘员 和交通工具内部的某些部件（例如门、方向盘、仪表盘、顶蓬等）之间展开到一个或多个位 置，以阻止或避免乘员在碰撞或翻转期间被迫撞击交通工具内部的这类部件。
[0004] 用于气囊系统的一种通用类型的充气机装置含有用于释放到气囊中的一些贮存 的增压或压缩流体(例如，气体）。这类设计经常涉及在使气囊充气之前对气体贮存腔室内 贮存的流体前身进行加热并进一步增压。另一通用形式或类型的充气机装置通过燃烧烟气 式气体发生材料来生成用于气囊垫的气体。又一类型的压缩气体充气机通常被称为"混合 充气机"，混合充气机因为贮存的压缩气体和燃烧气体发生烟火式材料引起的燃烧产物的 组合能够供应充气气体。混合充气机趋向于在较大体积的气囊应用中使用。
[0005] 在多个方面，这些充气机，无论是采用烟火式气体发生剂、贮存的气体或混合类 型，通常都采用能够承受气囊展开期间生成的温度和气体压强的高强度腔室或流体贮存容 器。因此，希望进一步改进气囊充气机模块中的这类腔室的可靠性和稳健性，同时呈现出改 进的充气性能和耐久性，同时提供更经济的制造工艺。
【发明内容】
[0006] 这部分提供了本公开的概括摘要，并且不是其全部范围或其所有特征的全面披 露。
[0007] 在某些方面中，本公开提供了一种形成双挤锻气囊充气机容器的方法。方法可包 括通过将工件引入挤锻模具中来对具有第一外部直径的中空圆柱形金属工件挤锻；以及施 加力以将第一外部直径减小到第二外部直径，并将第二外部直径减小到第三外部直径，第 二外部直径小于或等于第一外部直径的大约30%。因此挤锻工艺形成了双挤锻气囊充气机 容器，其具有包括第二外部直径的第一挤锻部分和包括第三外部直径的第二挤锻部分。
[0008] 在其它方面，本公开还提供了一种形成高强度双挤锻气囊充气机容器的方法，方 法可包括对中空圆柱形金属工件挤锻，中空圆柱形金属工件包括高强度低碳钢合金，具有 第一外部直径。通过将中空圆柱形金属工件引入挤锻模具中，并且施加力以将第一外部直 径减小到第二外部直径并且使第二外部直径减小到第三外部直径，发生挤锻，第二外部直 径小于或等于第一外部直径的大约16%。采用这个方式，形成了具有第一挤锻部分和第二 挤锻部分的双挤锻气囊充气机容器，第一挤锻部分包括第二外部直径，第二挤锻部分包括 第三外部直径。第一挤锻部分基本摒除了起皱缺陷并且第二挤锻部分的长度小于或等于大 约10mm 〇
[0009] 在某些其它方面，本公开提供了高强度双挤锻气囊充气机容器，高强度双挤锻气 囊充气机容器包括中空圆柱形主体，中空圆柱形主体包括高强度金属材料，具有挤锻末端。 挤锻末端包括第一挤锻部分和第二挤锻部分，在第一挤锻部分中，中空圆柱形金属主体的 第一外部直径减小到第二外部直径，在第二挤锻部分中，第二外部直径减小到第三外部直 径。第一外部直径到第二外部直径的减小小于或等于大约30%。在某些方面，第二挤锻部分 的长度小于或等于大约l〇mm。
[0010] 进一步的应用领域从文中提供的描述中变得明显。这个摘要中的描述和具体示例 只是为了说明目的，而非旨在限制本公开的范围。
【附图说明】
[0011]文中描述的附图只是为了说明选择的实施例而不是全部可能的实施，并且并不旨 在限制本公开的范围。
[0012] 图1是根据本公开的某些方面的示例性的具有气体贮存容器的充气机装置的部分 剖视图；
[0013] 图2是根据本公开的某些其它方面的示例性的具有气体贮存容器的充气机装置的 部分剖视图；
[0014] 图3是末端上具有单挤锻设计的高强度气体贮存腔室或容器的立体图；
[0015] 图4是图3的具有单挤锻设计的高强度气体贮存容器的截面图；
[0016] 图5是用于形成图3和4的单挤锻设计的末端的挤锻模具的截面图；
[0017] 图6是图5的挤锻模具的立体图；
[0018] 图7是根据本公开的多个方面的具有双挤锻设计的充气机气体贮存容器的末端的 截面图；
[0019] 图8是具有标准单挤锻设计的充气机气体贮存容器的末端的截面图；
[0020] 图9是根据本公开的某些变体的末端上具有双挤锻设计的高强度气体贮存容器的 立体图；
[0021] 图10是图9中的末端上具有双挤锻设计的高强度气体贮存容器的截面图；
[0022]图11是用于形成如图7和图9-10中的双挤锻设计的末端的示例性的挤锻模具的截 面图；
[0023]图12是图11的挤锻模具的立体图；
[0024] 图13示出了用于充气机容器的单挤锻设计的末端的部分的失效的元素分析；
[0025] 图14示出了形成单挤锻设计的末端的部分的模具的部分截面图；
[0026] 图15示出了用于根据本公开的某些方面形成的充气机容器的双挤锻设计的末端 的部分的失效的元素分析；
[0027] 图16示出了形成双挤锻设计的末端的部分的模具的部分截面图；
[0028] 图17示出了展示针对不同挤锻设计的比较示例的韧脆行为的能量(焦耳)对温度 (°C)的曲线。
[0029] 贯穿附图的多个视图，相应的附图标记指示相应的部件。
【具体实施方式】
[0030] 参照所附附图，现将更充分地描述示例的实施例。
[0031] 提供了示例的实施例，从而本公开将是透彻的，并且本公开的范围将更充分地传 达给本领域技术人员。陈述了多个具体的细节(例如具体构件、装置和方法的示例）以提供 本公开的实施例的透彻理解。本领域技术人员将明白不需要采用具体的细节，示例的实施 例可以以很多不同形式体现，并且两者都不应被解释成限制本公开的范围。在一些示例的 实施例中，不详细描述众所周知的工艺、众所周知的装置结构和众所周知的技术。
[0032] 文中使用的术语只是为了描述特定的示例的实施例，而非旨在限制。正如这里所 使用的，单数形式的"一个(a)"、"一个(an)"和"这个(the)"可旨在也包含复数形式，除非上 下文另外清楚表明。术语"包括"、"包含"、和"具有"是包罗广泛的，并且因此明确提出所陈 述的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或构件的存在，但是并不排除一个或多个其它特征、 整数、步骤、操作、元件、构件、和/或组的存在或增加。文中描述的方法步骤、工序和操作不 被解释成必定要求以讨论或说明的特定顺序履行它们，除非明确地确定了履行顺序。也将 理解的是可采用另外或可替代的步骤。
[0033] 当元件或层被提及为在另一元件或层"上"，"接合至"、"连接至"、或"联接至"另一 元件或层，它可以直接地在其他元件或层上，接合、连接或联接至其他元件或层，或可存在 中间元件或层。相反地，如果元件被提及为直接在另一元件或层"上"，"直接接合至"、"直接 连接至"或"直接联接至"另一元件或层，则不存在中间元件或层。应采用相似的方式来解释 用来描述元件之间的关系的其它用词（例如，"在…之间"与"直接在…之间"相对，"相邻"与 "直接相邻"相对，等）。正如这里所使用的，术语"和/或"包含相关联的列出的条目中的一个 或多个中的任何和全部组合。
[0034] 尽管文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述多种元件、构件、区域、层、和/或 段，但是这些元件、构件、区域、层、和/或段不应被这些术语限制。这些术语可以只用来区分 一个元件、构件、区域、层、或段和另一区域、层、或段。当用在文中时，诸如"第一"、"第二"和 其它数字术语的术语并不暗示次序或顺序，除非上下文有清楚表明。因此，下面讨论的第一 元件、构件、区域、层或段可以被称为第二元件、构件、区域、层或段，而不背离示例的实施例 的教导。
[0035] 为了便于描述，文中可使用诸如"内部"、"外部"、"下方"、"下面"、"低于"、"在…上 方"、"高于"等的空间相对术语来描述图中所示出的一个元件或特征与另一（多个)元件或 另一(多个)特征的关系。空间相对术语可以旨在囊括除了图中描绘的定向之外的使用中或 操作中的装置的不同定向。例如，如果图中的装置被翻转，描述成在其它元件或特征"下面" 或"下方"的元件将被定向成在该其它元件或特征的"上方"。因此，示例的术语"下面"可囊 括上面和下面两种定向。装置可以以其他方式定向（转动90度或在其它定向）并且相应地解 释文中使用的空间相对描述符。
[0036] 本公开涉及用于向在交通工具中使用的充气式被动约束系统提供或供应充气气 体的装置，如果发生交通工具碰撞，充气式被动约束系统能够约束乘员的运动。在某些方 面，本公开提供了向气囊垫供应充气气体的高强度气囊充气机腔室(文中也称作容器）。根 据本技术的多个方面，能够形成具有改进的机械属性(包括减小的加工硬化和提高的韧性） 的高强度气囊充气机容器。气囊充气机腔室或容器包含气囊充气机模块内的中空或开放结 构，中空或开放结构被设计成容纳、贮存或运输用于使气囊垫充气的流体(例如，气体）。这 样的容器可以用作充气式约束装置的部分，例如气囊模块组件、侧面碰撞充气机、安全带张