CN103711764A - 一种复合材料连接件与金属连接件的连接结构及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合材料连接件与金属连接件的连接结构及方法，其中复合材料连接件与金属连接件的连接结构，包括复合材料连接件和金属连接件，还包括一用于增加复合材料连接件在与金属连接件连接强度的加强件，所述加强件、所述复合材料连接件与所述金属连接件依次连接。本发明的有益效果是：采用本发明复合材料连接件与所述金属材料连接结构及方法，克服了金属材料和复合材料间的热膨胀差异大的问题的同时，增强复合材料连接件与金属连接件之间的连接强度。

Description

一种复合材料连接件与金属连接件的连接结构及方法
技术领域
本发明涉及异质材料连接技术领域，尤其涉及一种复合材料连接件与金属连接件的连接结构及方法。
背景技术
随着新材料和新结构的涌现，金属材料与复合材料的综合应用得到很大发展，相应的金属材料与复合材料间的连接成为发展中的一个关键环节。在很多工程领域，已经对金属材料和复合材料的连接提出了迫切要求。然而，由于金属材料和复合材料间的热膨胀差异大，一般采用铆接的方式连接，但是该连接方式虽然克服了金属材料和复合材料间的热膨胀差异大的问题，但是连接强度低，不能满足工程要求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种复合材料连接件与金属连接件的连接结构及方法，增加复合材料连接件和金属连接件的连接强度。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种复合材料连接件与金属连接件的连接结构，包括复合材料连接件和金属连接件，还包括一用于增强复合材料连接件在与金属连接件连接强度的加强件，所述加强件、所述复合材料连接件与所述金属连接件依次连接。
进一步的，所述加强件与所述复合材料连接件一体成型。
进一步的，所述加强件上与所述复合材料连接件连接的连接面为一经过粗化处理的粗化面。
进一步的，所述复合材料连接件上设有用于容纳点焊胶的通孔，在所述加强件上与该通孔相对应的位置，所述加强件与所述金属连接件点焊连接。
进一步的，所述加强件与所述通孔相对应的位置设有延伸至所述通孔内的第一凸起；
和/或，所述金属连接件与所述通孔相对应的位置设有延伸至所述通孔的第二凸起。
进一步的，所述加强件采用与所述金属连接件的材料相同的材料制成。
进一步的，所述复合材料连接件采用高分子复合材料制成。
本发明还提供一种复合材料连接件与金属连接件的连接方法，包括以下步骤：
步骤1：将一加强件与复合材料连接件连接；
步骤2：在所述复合材料连接件预留的通孔中注入点焊胶；
步骤3：将所述加强件与所述金属连接件通过点焊的方式连接。
进一步的，所述步骤1具体为：
将所述加强件预埋在模具中与所述复合材料连接件一体成型，并在所述复合材料连接件上预设通孔。
进一步的，所述“步骤1之前还包括以下步骤：
将一加强件上用于与复合材料连接件连接的一面进行粗化处理。
进一步的，所述粗化处理为喷砂或拉毛处理。
本发明的有益效果是：采用本发明复合材料连接件与所述金属材料连接结构及方法，克服了金属材料和复合材料间的热膨胀差异大的问题的同时，增强复合材料连接件与金属连接件之间的连接强度。
附图说明
图1表示本发明复合材料连接件与金属连接件连接结构示意图；
图2表示本发明复合材料连接件与金属连接件连接结构示意图；
图3表示本发明复合材料连接件与金属连接件连接方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明结构和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本发明，并非以此限定本发明的保护范围。
如图1所示，一种复合材料连接件与金属连接件的连接结构，包括复合材料连接件1和金属连接件2，还包括一用于增强复合材料连接件1在与金属连接件2连接强度的加强件3，所述加强件3、所述复合材料连接件1与所述金属连接件2依次连接。
所述加强件3的设置增强了所述复合材料连接件1与所述金属连接件2的连接强度，同时防止了所述复合材料连接件1在与所述金属连接件2连接时的变形。
所述复合材料连接件1采用高分子复合材料制成，所述高分子复合材料包括基体材料和增强材料，其中，基体材料可为热固性塑料，如环氧树脂、不饱和聚酯等；增强材料具体为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、天然纤维等有机或无机纤维材料中的一种或多种。
所述复合材料连接件1可以为注塑成型、模压成型，或采用热压罐、RTM（树脂传递模塑成型）、VARTM（Vacuum Assisted Resin Transfer Molding）等工艺成型。
所述加强件3可以预埋在模具中与所述复合材料连接件1一体成型。
本实施例中，所述加强件3与所述复合材料连接件1一体成型。
为了增强所述加强件3与所述复合材料连接件1之间的结合力，所述加强件3上与所述复合材料连接件1连接的连接面为一经过粗化处理的粗化面。这样，可以加大所述加强件3与所述复合材料连接件1之间的摩擦，增强所述加强件3与所述复合材料连接件1之间的结合力，同时也减轻所述复合材料连接件1在加强件3与所述金属连接件2的焊接过程中的热变形。
所述复合材料连接件1上设有用于容纳点焊胶的通孔11，在该通孔11处，将所述加强件3与所述金属连接件2点焊连接在一起，使得所述加强件3、所述复合材料连接件1、所述金属连接件2连接在一起。
如图2所示，为了保证所述加强件3与所述金属连接件2之间的连接强度，所述加强件3与所述金属连接件2连接处的间隙需要小于1mm，所以，为了防止所述通孔11的长度过长而影响所述加强件3与所述金属连接件2之间的连接强度，在所述加强件3与所述通孔11相对应的位置设有延伸至所述通孔11内的第一凸起101；也可以在所述金属连接件2与所述通孔11相对应的位置设有延伸至所述通孔的第二凸起102；也可以在所述加强件3与所述通孔11相对应的位置设有延伸至所述通孔11内的第一凸起101，同时在所述金属连接件2与所述通孔11相对应的位置设有延伸至所述通孔的第二凸起102。
所述第一凸起101和第二凸起102的结构形式可以有多种，可以采用相同的结构形式，也可以采用不同的结构形式，本实施例中，所述第一凸起101和所述第二凸起102均采用截面结构为弧形的结构，但并不限于此结构。
所述加强件3采用与所述金属连接件2的材料相同的材料制成。更有效的减轻所述复合材料连接件1在与所述金属连接件2的焊接过程中的热变形。
为了增强复合材料连接件与金属连接件连接强度的同时，避免影响复合材料连接件与金属连接件的连接结构与其他零件的连接，所述加强件3的厚度为0.5~1.5mm。
如图3所示，本发明还提供一种复合材料连接件与金属连接件的连接方法，
包括以下步骤：
步骤1：将一加强件与复合材料连接件连接；
步骤2：在所述复合材料连接件预留的通孔中注入点焊胶；
步骤3：将所述加强件与所述金属连接件通过点焊的方式连接。
在所述加强件与所述复合材料连接件的预留的通孔相对应的位置，将所述加强件与所述金属连接件点焊连接，达到加强复合材料连接件与金属连接件连接强度的目的，且所述点焊胶起到防止金属腐蚀的作用，同时起到辅助粘结的作用。
为了加强所述加强件与所述复合材料连接件之间的连接强度，步骤1之前还包括以下步骤：
将加强件上用于与复合材料连接件连接的一面进行粗化处理。
所述粗化处理可以为化学粗化处理或机械粗化处理。
具体的，所述粗化处理可以为倒刺处理、吹砂或拉毛处理，只要可以实现增加所述加强件与所述复合材料连接件之间的摩擦力，以增强所述加强件与所述复合材料连接件之间的连接强度即可，在此不再一一赘述。
所述“将一加强件与复合材料连接件连接”具体为：
将所述加强件预埋在模具中与所述复合材料连接件一体成型，并在所述复合材料连接件上预设通孔；或者，
将所述加强件与所述复合材料连接件熔融焊接为一体结构，所述复合材料连接件上设有通孔。
以上所述为本发明较佳实施例，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围。

Claims (11)

1.一种复合材料连接件与金属连接件的连接结构，包括复合材料连接件和金属连接件，其特征在于，还包括一用于增加复合材料连接件与金属连接件连接强度的加强件，所述加强件、所述复合材料连接件与所述金属连接件依次连接。
2.根据权利要求1所述的复合材料连接件与金属连接件的连接结构，其特征在于，所述加强件与所述复合材料连接件一体成型。
3.根据权利要求1所述的复合材料连接件与金属连接件的连接结构，其特征在于，所述加强件上与所述复合材料连接件连接的连接面为一经过粗化处理的粗化面。
4.根据权利要求1所述的复合材料连接件与金属连接件的连接结构，其特征在于，所述复合材料连接件上设有用于容纳点焊胶的通孔，在所述加强件上与该通孔相对应的位置，所述加强件与所述金属连接件点焊连接。
5.根据权利要求4所述的复合材料连接件与金属连接件的连接结构，其特征在于，所述加强件与所述通孔相对应的位置设有延伸至所述通孔内的第一凸起；
和/或，所述金属连接件与所述通孔相对应的位置设有延伸至所述通孔的第二凸起。
6.根据权利要求1-5任一项所述的复合材料连接件与金属连接件的连接结构，其特征在于，所述加强件采用与所述金属连接件的材料相同的材料制成。
7.根据权利要求1-5任一项所述的复合材料连接件与金属连接件的连接结构，其特征在于，所述复合材料连接件采用高分子复合材料制成。
8.一种复合材料连接件与金属连接件的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将一加强件与复合材料连接件连接；
步骤2：在所述复合材料连接件预留的通孔中注入点焊胶；
步骤3：将所述加强件与所述金属连接件通过点焊的方式连接。
9.根据权利要求8所述的复合材料连接件与金属连接件的连接方法，其特征在于，所述步骤1具体为：
将所述加强件预埋在模具中与所述复合材料连接件一体成型，并在所述复合材料连接件上预设通孔。
10.根据权利要求8所述的复合材料连接件与金属连接件的连接方法，其特征在于，所述步骤1之前还包括以下步骤：
将一加强件上用于与复合材料连接件连接的一面进行粗化处理。
11.根据权利要求10所述的复合材料连接件与金属连接件的连接方法，其特征在于，所述粗化处理为喷砂或拉毛处理。
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