CN106414038A - 复合铆钉坯件和所述复合铆钉坯件的安装 - Google Patents

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CN106414038A
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reinforcing fiber
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保罗·特鲁多
路易斯·拉伯奇勒贝尔
阿兰·兰德里
迪迪尔·霍斯特
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Bombardier Inc
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Abstract

本发明公开复合紧固件、相关联坯件以及用于此类紧固件的安装的方法和设备。所公开的示例性复合铆钉(10)包括细长主体，所述细长主体包括编结增强纤维(14)，所述编结增强纤维嵌入所述主体内侧并且支撑在基质材料(16)中。本发明还公开结构组件，所述结构组件包括复合紧固件和面板或其他零件，所述其他零件包括复合材料和/或其他材料。

Description

复合铆钉坯件和所述复合铆钉坯件的安装
相关申请的交叉引用
本国际PCT专利申请要求2014年3月7日提交的美国临时专利申请序列号61/949,449的优先权，所述美国临时专利申请的全部内容以引用方式并入本文。
技术领域
本公开一般来说涉及复合材料，并且更具体来说，涉及在包括复合材料或其他材料的紧固零件中有用的复合紧固件。
技术背景
纤维增强型聚合树脂复合材料由于它们的强度重量特性而越来越来广泛地被使用于飞机结构中。用于将复合零件固定在一起的当前紧固方法可能需要相对复杂的工具和程序。例如，钛紧固件已经用来固定复合零件，但是此类紧固件相对昂贵。另外，由于复合材料的材料和机械性质，钛铆钉的使用需要先进的钻孔技术以避免或最小化复合零件中的应力集中。替代地，由于可导致铝与复合材料中的碳之间的电化学腐蚀的相容性问题，铝铆钉的使用可能不适于固定由复合材料制成的零件。
对于飞机应用，导电金属紧固件在具有极低导电性的复合材料中的使用也可能引起与电磁干扰(EMI)和雷击保护相关联的一些问题。
因此希望改进。
概述
本公开描述复合紧固件、相关联坯件以及用于此类紧固件的安装的方法和设备。还公开结构组件，所述结构组件包括此类紧固件和面板或其他零件，所述其他零件包括复合材料和/或其他材料。本文所公开的紧固件和相关联坯件可以使用于飞机、汽车和/或其他应用中。
一方面，本公开描述一种复合铆钉坯件，其中所述坯件包括细长主体，所述细长主体具有轴线和沿所述轴线的长度，其中所述主体包括编结增强纤维，所述编结增强纤维嵌入主体内侧并且支撑在基质材料中。
编结增强纤维可以延伸主体的长度。
主体可沿其长度具有大致上均匀的横向横截面。
基质材料可以包括热塑性塑料。
例如，基质材料可以包括以下各项中的任一个：尼龙、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)和聚醚酮酮(PEKK)。
纤维可包括碳。
纤维可包括玻璃。
在一些实施方案中，纤维中的至少一些可以从主体的轴线的介于15度与30度之间的倾斜角定向。
在一些实施方案中，纤维中的至少一些可以约20度的倾斜角定向。
主体中的增强纤维的体积分数可在55％与63％之间。
主体中的增强纤维的体积分数可为约60％。
主体可包括拉挤杆和压缩模制杆中的一个。
纤维可以双轴编结布置。
另一方面，本公开描述一种复合紧固件坯件。所述坯件包括细长主体，所述细长主体具有纵轴和沿所述轴线的长度，所述主体沿其长度具有大致上均匀的横向横截面，所述主体包括连续增强纤维，所述连续增强纤维嵌入主体内侧并且延伸主体长度，所述增强纤维支撑在基质材料中并且增强纤维在主体长度内的至少部分在不平行于主体轴线的方向上延伸。
基质材料可包括热塑性塑料。
例如，基质材料可以包括以下各项中的任一个：尼龙、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)和聚醚酮酮(PEKK)。
纤维可包括碳。
纤维可包括玻璃。
纤维可为编结的。
纤维可以双轴编结布置。
在一些实施方案中，纤维中的至少一些可以从主体的纵轴的介于15度与30度之间的倾斜角定向。
在一些实施方案中，纤维中的至少一些可以约20度的倾斜角定向。
主体中的增强纤维的体积分数可在55％与63％之间。
主体中的增强纤维的体积分数可为约60％。
主体可包括拉挤杆和压缩模制杆中的一个。
另一方面，本公开描述一种复合结构组件。所述结构组件包括：
第一零件，其中形成有第一孔洞；
第二零件，其中形成有第二孔洞，第一零件和第二零件相对于彼此定位，使得第一孔洞至少部分地与第二孔洞对准；以及
复合铆钉，其通过第一孔洞和第二孔洞将第一零件和第二零件固定在一起，所述复合铆钉包括主体，所述主体具有编结增强纤维，所述编结增强纤维嵌入主体内侧并且支撑在基质材料中。
铆钉可包括与第一零件接合的第一精加工末端和与第二零件接合的第二精加工末端，所述精加工末端中的至少一个包括纤维锚定人工制品，所述纤维锚定人工制品用来在精加工末端中的所述至少一个的热成型期间至少部分地控制纤维的变形。
基质材料可包括热塑性塑料。
纤维可包括碳。
纤维可包括玻璃。
纤维可以双轴编结布置。
另一方面，本公开描述另一种复合结构组件。所述结构组件包括：
第一零件，其中形成有第一孔洞；
第二零件，其中形成有第二孔洞，第一零件和第二零件相对于彼此定位，使得第一孔洞至少部分地与第二孔洞对准；以及
复合铆钉，其通过第一孔洞和第二孔洞将第一零件和第二零件固定在一起，所述复合铆钉包括如本文所公开的坯件，所述坯件具有与第一零件接合的第一精加工末端和与第二零件接合的第二精加工末端。
另一方面，本公开描述一种飞机，所述飞机包括本文所公开的结构组件中的一个或多个。
另一方面，本公开描述一种复合铆钉。所述铆钉包括：主体，所述主体具有编结增强纤维，所述编结增强纤维嵌入主体内侧并且支撑在基质材料中，所述主体包括用于接合第一零件的第一精加工末端和用于接合第二零件的第二精加工末端。
在一些实施方案中，所述精加工末端中的至少一个可包括纤维锚定人工制品，所述纤维锚定人工制品用来在所述精加工末端中的所述至少一个的精加工期间至少部分地控制纤维的变形。
基质材料可包括热塑性塑料。
纤维可包括碳。
纤维可包括玻璃。
纤维可以双轴编结布置。
另一方面，本公开描述一种用于安装复合铆钉的方法。所述方法包括：
将复合铆钉坯件插入零件中的孔洞中；
在坯件插入孔洞中之后：
通过热成型坯件的第一末端来精加工坯件的第一末端；以及
通过热成型坯件的第二末端来精加工坯件的与第一末端相对的第二末端。
精加工坯件的第一末端可包括锚定坯件的第一末端的部分以至少部分地控制嵌入坯件内侧的增强纤维的变形。
精加工坯件的第二末端可包括锚定坯件的第二末端的部分以至少部分地控制嵌入坯件中的纤维的变形。
在一些实施方案中，所述方法可包括在将坯件插入孔洞中之前，将坯件加热到足以允许第一末端和第二末端的精加工的温度。
在一些实施方案中，所述方法可包括在将坯件插入孔洞中之后，将坯件加热到足以允许第一末端和第二末端的精加工的温度。
精加工第二末端可包括使第二末端变形以填充零件中的埋头孔，并且精加工第一末端可包括屈曲第一末端。
另一方面，本公开描述一种用于安装复合铆钉的设备。所述设备包括：
第一精加工构件，其被配置成定位在已插入有复合铆钉坯件的零件的第一侧上，并且通过将压力施加于坯件的第一末端来精加工坯件的第一末端；
第二精加工构件，其被配置成定位在已定位有坯件的零件的第二侧上，并且通过将压力施加于坯件的第二末端来精加工坯件的第二末端；以及
加热元件，其被配置来将坯件加热到足以允许坯件的第一末端和第二末端通过第一精加工构件和第二精加工构件热成型的温度。
加热元件可被配置来在坯件处于零件外侧时加热所述坯件。
加热元件可热连接到第一精加工构件和第二精加工构件中的至少一个，以引起坯件通过第一精加工构件和第二精加工构件中的所述至少一个的加热。
在一些实施方案中，第一精加工构件和第二精加工构件中的至少一个可包括纤维锚定特征部，所述纤维锚定特征部被配置来在坯件的至少一个相关联的第一末端和第二末端的热成型期间至少部分地控制坯件中的增强纤维的变形。
纤维锚定特征部可包括凹部。
在一些实施方案中，第一精加工构件和第二精加工构件中的至少一个热连接到主动冷却装置。
第一精加工构件可以包括压头，所述压头设置在套筒内侧，其中所述套筒可相对于压头移动。
本申请的主题的这些和其他方面的进一步细节将从以下包括的详细描述和附图显而易见。
附图描述
现在参考附图，其中：
图1A是示例性复合铆钉坯件的示意性透视图；
图1B是可嵌入图1A的坯件内侧的增强纤维的纱线的示例性编结结构的示意性表示；
图2A是可用来产生图1A的坯件的增强纤维的纱线的示例性编结结构的示意性透视图；
图2B是图2A的处于压缩状态中的编结结构的示意性透视图；
图3是可用来产生图1A的坯件的增强纤维的纱线的另一个示例性编结结构的示意性立面图；
图4A至图4D示意性地例示根据一个实施方案的用于使用安装设备安装图1的坯件的示例性方法；
图5A至图5C示意性地例示根据另一个实施方案的用于使用另一个安装设备安装图1的坯件的另一个示例性方法；
图6是包括使用图1的坯件形成的铆钉的结构组件的横截面图；
图7是图5A至图5C的安装设备的精加工构件的横截面图；
图8是根据另一个实施方案的另一个示例性安装设备的顶部平面图；
图9A至图9D示意性地例示用于使用图8的安装设备安装图1的坯件的另一个示例性方法；以及
图10示意性地例示用于使用不同类型的精加工构件安装图1的坯件的另一个示例性方法。
详细描述
通过参考附图描述各种实施方案的方面。
本公开涉及包括复合材料的紧固件。在各种实施方案中，本公开公开了复合紧固件、相关联坯件以及用于此类紧固件的安装的方法和设备。本公开还公开了并入此类复合紧固件的结构。本文所公开的紧固件和相关联坯件可用来将零件固定在一起，所述零件包括包含复合材料的零件。本文所公开的紧固件和相关联坯件可用来将零件固定在一起，所述零件包括包含金属材料(例如，铝)的零件。本文所公开的紧固件和相关联坯件还可使用于包括金属材料和复合材料的混合结构中。因此，本文所公开的紧固件和相关联坯件可使用于飞机、汽车和/或其他应用中。在一些实施方案中，本文所公开的紧固件可至少部分减轻与复合零件中使用的常规金属紧固件相关联的关于飞机内侧的电磁干扰屏蔽和静电放电和/或异种材料的电化学腐蚀的一些问题。
图1A是示例性复合紧固件(例如，铆钉)坯件10(下文中被称为“坯件10”)的示意性透视图。如以下进一步解释的，坯件10可为用于将两个或更多个零件固定在一起的适合紧固件的前体。即使从坯件10获得的紧固件的机构可不同于常规金属铆钉，但是使用坯件10获得的紧固件的功能在一些实施方案中可具有与常规铆钉的功能的相似性，并且因此在本申请中可被称为“铆钉”。然而，术语“铆钉”不意图限制本文所公开的紧固件或坯件的结构或功能。
坯件10可以包括细长主体12，所述细长主体具有纵轴A和长度L。主体12可具有大体上圆柱形形状。例如，主体12可具有大体上圆形的横向横截面，但是主体12也可以具有其他横截面形状。在各种实施方案中，主体12可沿长度L具有大致上均匀的横截面，但是主体12也可以具有沿其长度L改变的横截面形状和/或大小。
主体12可包括呈纱线14形式的增强纤维的固结，所述纱线嵌入适合的基质材料16中。主体12可通过已知的或其他拉挤或压缩模制过程或其他适合的制造过程产生。例如，适合的拉挤过程可用来形成所需直径和结构的连续拉挤杆，可从所述连续拉挤杆切割所需长度的多个坯件10。替代地，主体12可包括压缩模制杆。因此，包括增强纤维的纱线14可嵌入主体12内侧并且由基质材料16支撑。基质材料16(例如，坯件10的第二相)可作用来将增强纤维一起保持在所需形状中，保护增强纤维并且通过增强纤维分散负载。纱线14的末端在图1A的坯件10的末端12A处示出。在拉挤过程期间，集合在一起以使坯件10固结的每个纱线14可包括掺和的多个增强纤维以及基质材料16的多个细丝。替代地或另外，纱线14中的一个或多个可包括在被固结之前以基质材料16粉末涂布或以其他方式浸渍的增强纤维。在拉挤或其他固结过程期间，基质材料16可至少部分熔化并且与纱线14压缩在一起，以便形成所需直径和组成的固结(例如，热成型)杆，可从所述固结杆切割一个或多个坯件10。
在各种实施方案中，基质材料16可包括适合的热塑性塑料或其他可热成形材料。例如，基质材料16可包括以下各项中的一个或多个：如聚酰胺的尼龙、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)和聚醚酮酮(PEKK)。虽然本公开中所描述和示出的示例性实施方案主要针对如热塑性塑料的可热成形材料的使用，但是其他类型的材料可适合于用作基质材料16。在一些实施方案中，坯件10中的基质材料16可例如包括如B阶热固树脂的热固性材料，所述热固性材料可通过热的施加软化并且因此在坯件10的安装期间形成。在一些实施方案中，基质材料16可例如包括环氧树脂，所述环氧树脂可通过暴露于紫外(UV)光固化，使得包括UV可固化树脂的示例性坯件10可根据需要定位并成形以用于安装并且随后以UV光的施加固化。玻璃或对UV光至少部分透明的其他材料作为用于纱线14中所使用的增强纤维的材料的使用可通过允许至少一些UV光通过增强纤维更有效地穿透基质材料16来促进UV可固化基质材料的固化。
在纱线14中所使用的增强纤维可例如包括通常在复合材料或其他适合材料的增强中使用的任何适合的材料。在各种实施方案中，增强纤维可包括无机材料，包括玻璃或碳丝。例如，增强纤维可包括S-2玻璃纤维和/或E玻璃纤维。纱线14可不必包括全部相同材料的增强纤维。例如，每个纱线14可包括不同材料的增强纤维以实现所需材料和机械性质。在一些实施方案中，不同纱线14可包括不同材料的增强纤维。在一些实施方案中，增强纤维可为连续的或不连续的，并且任选地具有不同长度。
坯件10中的增强纤维的材料、增强纤维的大小、每纱线14的增强纤维的数目和纱线14的数目可基于用于从坯件10获得的紧固件的具体应用和所需性质加以选择。例如，坯件10的具体结构可基于如大小约束、环境和操作条件以及期望由紧固件支撑的负载的类型和量级的因素加以选择。例如，在一些实施方案中，可为适当的是使用各自具有直径为6μm(0.00024英寸)的约12,000个碳纤维的纱线。例如，为了产生直径为约4.75mm(0.1875英寸)的坯件，此类碳纤维的20个纱线可用来形成拉挤杆，可从所述拉挤杆切割坯件10。在拉挤之前，此类纱线14可还包括直径为约20μm(0.00079英寸)的热塑性塑料细丝，所述热塑性塑料细丝与增强纤维掺和，使得热塑性塑料可在拉挤之后形成基质材料16。
增强纤维相对于坯件10中的基质材料16的体积分数也可以基于具体应用加以选择。例如，在一些实施方案中，主体12中的增强纤维的体积分数可为大约60％。在一些实施方案中，主体12中的增强纤维的体积分数可介于约55％与约63％之间。在一些实施方案中，主体12中的增强纤维的体积分数的适合范围可介于约30％与约70％之间。在一些实施方案中，主体12中的增强纤维的体积分数的适合范围可介于约50％与约60％之间。
纱线14以及因此增强纤维可由基质材料16支撑并且嵌入主体12内侧。每个纱线14可包括大体上遵循共同路径并且在主体12的第一末端12A与第二末端12B之间延伸的一组增强纤维。在各种实施方案中，纱线14以及因此增强纤维可沿主体12的整个长度L连续地延伸。纱线14可设置在距主体12的核心区域(例如，距轴线A)的各种径向距离处，使得增强纤维可遍及主体12的横截面设置在各种位置处。例如，一个或多个纱线14可设置在主体核心区域附近或主体核心区域处和/或在主体12外部区域附近或主体12外部区域处。在一些实施方案中，纱线14中一个或多个可遵循在坯件10的沿直径方向相对的表面部分之间延伸的相应路径同时交叉坯件10的轴线A。在一些实施方案中，一个或多个纱线14也可以设置在主体12外表面附近或主体12外表面上。例如，除了或替代具有嵌入主体12内侧的纱线14，一个或多个纱线14还可以设置在主体12外表面上方(即，缠绕在主体12外表面上)。
图1B是可嵌入坯件10内侧的纱线14的示例性编结结构20的示意性表示。图1B可例示图1A中示出的区域1B中的纱线14。在各种实施方案中，纱线14中的至少一些可遵循一条路径，其中所述路径的至少部分具有不平行于主体12的轴线A的定向。例如，纱线14可以螺旋方式或沿从轴线A发散的其他方向在主体12的第一末端12A与主体12的第二末端12B之间延伸。在各种实施方案中，两个或更多个纱线14可沿主体12的长度L的至少一部分编结在一起。例如，多个纱线14可以从轴线A测量的所需倾斜角(例如，编结角)α编结在一起。虽然坯件10可包括不平行于轴线A的一个或多个纱线14或其部分，但是坯件10也可以包括大致上平行于轴线A的一个或多个纱线14。例如，在一些实施方案中，坯件10可以包括编结纱线14和单向纱线14的组合。
纱线14的倾斜角α可基于具体应用和期望紧固件经受的负载加以选择。例如，纱线14较接近平行于轴线A的相对小的倾斜角α(例如，如图1B中所示)可从由坯件10形成的紧固件提供较高的拉伸强度和刚性。替代地，相对较大的倾斜角(例如，如图2中所示)可从由坯件10形成的紧固件提供较高的环箍强度和刚性。在一些实施方案中，坯件10可取决于所需的性质而包括以较小倾斜角的纱线14和以较大倾斜角的纱线14的组合。因此，可为可能的是通过选择用于增强纤维的一个或多个倾斜角来在一定程度上定制由坯件10产生的紧固件的机械性质。对于一些应用，约20度的倾斜角可为适合的。在一些实施方案中，介于约15度与约30度之间的一个或多个倾斜角可为适合的。在一些实施方案中，介于约5度与约95度之间的一个或多个倾斜角可为适合的。
图2A是可用来产生坯件10的增强纤维的纱线14的示例性编结结构22的示意性透视图。如所示，编结结构22可具有双轴和管状构造，但是也可以在一些应用中使用其他已知或其他类型的编结结构，如一个或多个三轴编结、三维编结、单向纤维和/或随机定向纤维。例如，可以在一些实施方案中使用类似于鞋带或绳索的其他编结结构。编结结构22可用于坯件10的拉挤，如以上所解释。
图2B是处于压缩状态中的编结结构22的示意性透视图。如图2A中所示的双轴编结在所述双轴编结沿其长度拉伸或压缩时，可能能够变形，如图2B中所示，而不引起对增强纤维的显著损坏。例如，像中国式手指网套(Chinese finger trap)，当编结结构22被拉伸或拉长时，编结结构22的直径可减少，或当编结结构22被压缩时，编结结构22的直径可增加。当编结结构22的直径随着编结结构22被拉伸或压缩而增加或减少时，纱线14可在交叉点处旋转而不引起增强纤维的显著弯曲。在一些应用中，这种现象可为有利的，因为如以下所解释，当坯件10通过被压缩到孔洞中来安装时，编结结构22的直径可增加直到所述编结结构变得与孔洞壁接触为止，并且还可以符合孔洞特征部，如孔洞中的埋头孔或其他不规则物。因此，在一些应用中，坯件10的使用可不需要在使用钛铆钉时可能需要的高精度钻孔技术。另外，在一些应用中，坯件10的使用可不需要所产生铆钉与零件之间的密封剂的使用，铆钉被形成至所述零件中。
图3是可以用来产生坯件10的增强纤维的纱线14的另一个示例性编结结构24的示意图。编结结构24可用于坯件10的拉挤，如以上所解释。编结结构24可以包括多个嵌套的管状双轴编结24A、24B和24C。除了本文所示那些编结结构之外的其他编结结构可用于坯件10的拉挤。还可以在相同坯件10中使用不同编结结构的组合。例如，嵌套(例如，同心)编结24A、24B和24C可具有相同或不同结构参数(例如，增强纤维的大小和类型、纱线的大小和数目、倾斜角、编结结构等)。
图4A至图4D示意性地例示用于使用坯件10安装复合铆钉的方法。如以上所述，坯件10可用来将两个或更多个零件固定在一起。例如，如由图4A至图4D中所示，坯件10可用来固定两个重叠面板26、28(例如，搭接接头)。面板26、28中一个或多个可包括复合材料，坯件10的材料可与所述复合材料相容。替代地或另外，面板26、28中一个或多个可包括金属材料，如铝。例如，包括玻璃增强纤维的坯件10可适合于将铝零件(例如，飞机蒙皮)紧固在一起。面板26、28可例如包括飞机结构零件，如固定翼飞机或直升机的机身或机翼部件。然而，坯件10也可以用来固定其他类型的零件。在一些应用中，坯件10也可以用来至少部分填充零件中的孔洞，而不一定将两个零件固定在一起。坯件10的组成可被选择，使得其可与面板26、28的材料相容。例如，由复合材料制成的坯件10可适合于固定包括相同或相容材料的面板26、28，使得可减少或避免电化学腐蚀的风险。
如图4A至图4D中所示，用于使用坯件10安装复合铆钉的方法可包括：将坯件10插入孔洞中，所述孔洞在面板26、28中的一个或多个中延伸；以及在坯件10插入所述孔洞中之后：通过热成型坯件10的第一末端12A来精加工坯件10的第一末端12A；以及通过热成型坯件10的第二末端12B来精加工坯件10的与第一末端12A相对的第二末端12B。在面板26、28中的一个或多个中延伸的孔洞可为完全延伸穿过一个或多个面板26、28的孔洞。例如，当坯件10用来填充单个面板中的孔洞时，孔洞可延伸穿过单个面板。替代地，当坯件10用来将面板26和面板28固定在一起时，孔洞可以包括设置在面板26中的第一通孔和设置在面板28中的第二通孔，其中第一通孔和第二通孔至少部分对准在一起以允许坯件10通过所述第一通孔和所述第二通孔。
图4A至图4D还示出用于使用坯件10安装铆钉32的设备34。设备34可以包括精加工构件，所述精加工构件包括用于精加工坯件10的第一末端12A的第一压头36和用于精加工坯件10的第二末端12B的第二压头38。虽然设备34示出两个压头36、38的使用，但是设备34的一些实施方案可具有仅一个可移动压头36并且压头38可以静止支撑构件替换，坯件10可被推动抵靠所述静止支撑构件，并且所述静止支撑构件还具有适合于精加工坯件10的第二末端12B的形状。压头36、38可各自可移动地设置在相应热绝缘体40中。热绝缘体40可各自具有环形形状并且包括陶瓷材料或具有相对低的导热性的其他适合材料。在一些实施方案中，热绝缘体40可具有陶瓷套管的形式。相对的绝缘体40可用来在坯件10的安装期间在面板26与面板28之间的搭接接头上施加压力。
在图4A中，坯件10已经插入在面板26中以及在面板28中形成的孔洞中。如以下所解释，坯件10可在插入孔洞之前被加热，或可在插入孔洞时处于环境温度下。一旦插入，坯件10的第一末端12A和第二末端12B可通过热成型来精加工。例如，坯件10的末端12a和12B两者可分别使用第一压头36和第二压头38大致上同时或每次一个地精加工。第一压头36和第二压头38可分别用来将热和压力两者施加于第一末端12A和第二末端12B，以便执行坯件10的热成型。图4将第一压头36和第二压头38两者示为最初处于相对冷的(例如，环境)温度下。
在图4B中，压力可由第一压头36和第二压头38施加以便压缩坯件10。热也可被施加于第一压头36和/或第二压头38。通过第一压头36施加于坯件10的第一末端12A的热和压缩力的组合可引起坯件10的基质材料16的软化和/或熔化，并且可引起坯件10的第一末端12A的变形(即，热成型)。第一末端12A的变形可使第一末端12A符合孔洞的形状并且也符合第一精加工腔体，如由第一压头36、面板26以及相关联绝缘体40界定的埋头孔。
在图4C中，热还可以被施加于第二压头38以便精加工(例如，屈曲)坯件10的第二末端12B。通过第二压头38施加于坯件10的第二末端12B的热和压缩力的组合可引起坯件10的基质材料16的软化和/或熔化，并且可引起坯件10的第二末端12B的变形。第二末端12B的变形(即，热成型)可使第二末端12B符合孔洞的形状并且也符合由第二压头38、面板28以及相关联绝缘体40界定的第二精加工腔体。
在图4D中，坯件10的第一末端12A和第二末端12B已经分别被精加工(例如，热成型)为第一精加工末端32A和第二精加工末端32B。换言之，坯件10已经转变为复合铆钉32。第一精加工末端32A可与面板26接合并且第二精加工末端32B可与面板28接合，以便将面板26和面板28固定在一起。图4D也将第一压头36和第二压头38两者示出为冷的(即，处于低于热成型坯件10所需要的温度的温度下)。例如，第一压头36和第二压头38中的一个或两个可主动冷却以便从复合铆钉32移除热并且在热成型之后加速复合铆钉32的凝固。第一压头36和第二压头38中的一个或两个可使用如空气或其他适合的流体的适合的冷却流体冷却。一旦复合铆钉32已经冷却到所需温度或凝固状态，压头36、绝缘体40和压头38可以从面板26和28移除，并且设备34可移动到另一个位置以重新开始使用另一个坯件10安装另一个复合铆钉32的过程。
图5A至图5C示意性地例示用于使用另一个安装设备42安装坯件10的另一个示例性方法。图4A至图4D的设备34和图5A至图5C的设备42可以共用一些相似性，因此已在本公开中使用相同参考数字标识相同元件。使用设备42，在被插入分别在面板26和面板28中形成的第一孔洞26A和第二孔洞28A中之前，坯件10可在处于面板26和28外侧时被加热。坯件10在处于面板26和28外侧时的加热可限制转移到面板26和28的热量。因此，设备42可包括设置在绝缘体40内侧的加热器44。加热器44可包括电加热器，所述电加热器具有环形构造并且适合于将坯件10加热到允许坯件10的热成型的温度。例如，加热器44可包括电阻加热器或为感应加热单元的一部分。绝缘体40可防止来自加热器44的热中的一些转移到面板26。设备42可还包括用于在坯件10已经被加热到适合于热成型的温度之后将坯件10推动到孔洞26A、28A中的第一压头36。替代设备34的第二压头38，设备42可以包括静止支撑构件46，所述静止支撑构件可具有类似于用于精加工坯件10的第二末端12B的屈曲棒的功能。设备42可还包括成型环48，所述成型环可与面板26直接接触并且可辅助精加工(例如，热成型)坯件10的第一末端12A。一个或多个适合的冷却装置50可热连接到第一压头36和支撑构件46。替代地，公共冷却装置50可热连接到第一压头36和支撑构件46两者。
图5A示出回缩的压头36和在插入穿过面板26和面板28的孔洞26A、28A中之前由加热器44加热的坯件10。
图5B示出朝向支撑构件46推进并且在坯件10上施加向下力以从而引起坯件10的变形的压头36，所述坯件已经加热到允许热成型的温度。在由压头36施加的压力下，坯件10可变形并且填充由孔洞28A和支撑构件46界定的腔体，以便形成复合铆钉32的第二精加工末端32B(在图5C和图6中示出)。如图5B中所示，孔洞28A可包括埋头孔，所述埋头孔可由坯件10填充。坯件10还可以向外变形以填充孔洞26A和28A。
图5C示出复合铆钉32的第一精加工末端32A的形成。一旦第二精加工末端32B已经形成，绝缘体40可回缩(即，突起)一些距离，使得压头36、绝缘体40、面板26和成型环48可界定腔体，所述腔体可在压头36在坯件10上施加压力时由坯件10填充。因此，当绝缘体40部分回缩时，可维持由压头36施加的压力，使得可填充所界定的腔体，以便形成复合铆钉32的第一精加工末端32A。例如，即使绝缘体40可回缩，面板26和28上的压力仍然可通过支撑构件46和成型环48维持。因此，在一些实施方案中，贯穿安装铆钉32的过程，可始终存在施加在面板26与28之间的搭接接头上的压力。冷却装置50可从压头36和支撑构件46汲取热以便促进复合铆钉32的冷却和凝固。一旦复合铆钉32已经冷却到所需温度或凝固状态，压头36、绝缘体40、成型环48和支撑构件46可从面板26和28移除，并且设备42可移动到另一个位置以重新开始使用另一个坯件10安装另一个复合铆钉32的过程。
图6是结构组件30的横截面图。例如，结构组件30可包括：面板26，其中形成有第一孔洞；面板28，其中形成有第二孔洞；以及复合铆钉32(即，由坯件10形成)，其通过第一孔洞和第二孔洞将面板26和面板28固定在一起。面板26和面板28可相对于彼此定位，使得第一孔洞至少部分地与第二孔洞对准。另外，复合铆钉32可包括主体，所述主体具有如以上所述嵌入主体中并且支撑在基质材料16中的编结增强纤维。复合铆钉32可还包括与面板26接合的第一精加工末端32A和与面板28接合的第二精加工末端32B。在一些实施方案中，精加工末端32A、32B中的至少一个可包括纤维锚定人工制品52，如以下所解释，所述纤维锚定人工制品可用来在精加工末端32A、32B中的至少一个的热成型期间至少部分地控制复合铆钉32内侧的增强纤维的变形。如图6中所示，纤维锚定人工制品52可包括从第一精加工末端32A和第二精加工末端32B中的每一个延伸的突起，但是纤维锚定人工制品52的其他构造也可为适合的。
图7是安装设备42的精加工构件的未示出其间的结构组件30的横截面图。压头36、绝缘体40和支撑构件46的相对位置对应于图5中所示的在第一精加工末端32A的热成型期间的那些位置。如图7中所示，当坯件10被热成型并且形成复合铆钉32的第一精加工末端32A时，压头36的下极端在绝缘体40的下极端上方的距离T处。由压头36与绝缘体40的下末端之间的距离T界定的凹部充当纤维锚定特征部54，以便在坯件10的热成型期间至少部分地控制嵌入坯件10内侧的增强纤维的变形。类似纤维锚定特征部54(例如，凹部)也可以界定在支撑构件46中。纤维锚定特征部54的存在可导致对应纤维锚定人工制品52形成在复合铆钉32的第一精加工末端32A上并且形成在第二精加工末端32B上。
在坯件10的压缩以及第一精加工末端32A和第二精加工末端32B的热成型期间，纤维锚定特征部54可接收并至少部分锚定纱线14的末端，并且防止纱线14的末端在随机且不可预测的方向上偏转，如果精加工构件(例如，压头36、绝缘构件40和支撑构件46)在热成型期间不提供增强纤维的任何形式的锚定或引导，所述偏转否则可发生。在一些实施方案中，纤维锚定特征部54的使用可对尤其在第一精加工末端32A和第二精加工末端32B中的增强纤维的变形提供一些控制，并且从而改善热成型以及复合铆钉32的机械性质的可重复性和可预测性。
图8是根据另一个实施方案的另一个示例性安装设备60的顶部平面图。设备60以及以上所述的设备34和42可共用一些相似性，因此已在本公开中使用相同参考数字标识相同元件。设备34、42和60或其零件可在操作期间由一个或多个操作员支撑或可由适合的结构(例如，装配架)支撑。设备60可以包括：第一框架62，其可被配置成定位在结构组件30的第一侧上；以及第二框架64，其可被配置成定位在结构组件30的第二(例如，相对)侧上。第一框架62和第二框架64可通过一个或多个夹具66或其他适合的结构或设备60的操作员朝向彼此推动。第一框架62和第二框架64朝向彼此的推动可使压缩力通过绝缘体40被施加在结构组件30上，所述绝缘体设置在结构组件30的相对侧上。
第二压头38可与第二框架64相关联并由所述第二框架支撑，并且可以被配置成通过轮子68致动。轮子68的转动可引起第二压头38通过适合的螺纹接合(未示出)的推进和回缩。轮子68对于致动第二压头38的使用可提供第二压头38的适合的位置控制。第二压头38的其他致动装置可用来控制第二压头38的位置。加热器44也可以与第二框架64相关联，使得坯件10可在插入在结构组件30的面板26、28中形成的孔洞中之前由加热器44加热。
第一压头36可与第一框架62相关联并由所述第一框架支撑，并且可以被配置成通过致动器70致动。例如，第一压头36可以通过一个或多个定位螺丝连接到致动器70。致动器70可包括一个或多个气动缸或其他液压致动器，所述一个或多个气动缸或其他液压致动器被配置来维持由第一压头36施加的所需力并且从而在坯件10的安装期间维持坯件10上的所需压力。其他致动装置可用来控制由第一压头36施加的力。因此，在一些实施方案中，第二压头38可为位置控制的并且第一压头36可为力控制的。
第一压头36可设置在套筒72内侧。套筒72可为相对于第一压头36可移动的并且也为相对于绝缘体40可移动的。套筒72可延伸到相关联绝缘体40中并且还连接到锁定板74或从所述锁定板脱离。套筒72可为使用手柄76围绕所述套筒的纵轴可旋转的，以便将套筒72与锁定板74锁定在一起或从锁定板74解锁套筒72。例如，锁定板74可通过适合的紧固件刚性地紧固到框架62或整合到第一框架62。锁定板74可还包括锁定特征部，所述锁定特征部可用来将套筒72锁定在其第一(即，锁定)位置中，如图9A和图9B中所示。例如，锁定板74上的锁定特征部可与套筒72上的对应锁定特征部合作，以便在套筒72处于第一定向时(例如，在手柄76如图9A和图9B中所示降低时)防止套筒72回缩，并且在套筒72处于第二定向时(例如，在手柄76如图9C和图9D中所示上升时)允许套筒72回缩。紧固到框架62或与所述框架成整体的任何其他适合的结构可用来锁定和解锁套筒72。
因此，套筒72可为通过手柄76相对于第一压头36可移动的。另外，在第一压头36通过致动器70朝向结构组件30的初始推进期间，可相对于套筒72推进第一压头36直到推动器80与扣件82接触。推动器80可紧固到致动器70并且与第一压头36一起被推进。扣件82可紧固到套筒72或与所述套筒成整体。例如，扣件82可包括套筒72的具有增加的外径的一部分。因此，一旦推动器80与扣件82接触，来自致动器70的推进力可以传输到第一压头36和套筒72两者，使得第一压头36和套筒72可朝向结构组件30推动并且在坯件10的热成型中合作。
弹簧84可以设置在扣件82与套管78之间。因此，当致动器70通过推动器80和扣件82朝向结构组件30推动套筒72时，致动器70还可以引起弹簧84的压缩。然而，当套筒72通过手柄76的上升旋转到所述套筒的第二(即，解锁)位置时，弹簧84可在没有由致动器70通过推动器80施加在扣件82上的反作用力的情况下，通过推动套筒72(的扣件82)远离结构组件30来辅助套筒72的回缩。
第一配件86可固定到第一框架62以允许如空气的冷却流体引入第一框架62内侧，以主动冷却第一压头36和套筒72。类似地，第二配件88可固定到第二框架64以允许如空气的冷却流体引入第二框架64内侧，以主动冷却第二压头38和加热器44。
图9A至图9D示意性地例示用于使用安装设备60安装坯件10的另一个示例性方法。安装坯件10的步骤在图9A至图9D中顺序地示出。图9A至图9D仅示出设备60的在面板26和28附近的部分以例示坯件10的安装。使用设备60，在插入面板26和面板28中之前，坯件10可在处于面板26和28外侧时被加热。因此，坯件10可在第二压头38回缩时由加热器44加热。一旦坯件10已加热到适合于热成型的温度，可推进第二压头38，以便推动坯件10穿过在面板26和28中形成的孔洞，如图9A中所示，同时相对少至没有的压力由第一压头36施加，并且第一压头36因此被允许回缩以适应坯件10的插入。在一些实施方案中，当坯件10最初插入穿过面板26和28时，第一压头36可已经回缩。
图9A示出处于完全延伸位置中的第二压头38。如以上关于设备42所解释，第二压头38可定位在不到绝缘体40的与面板28接触的表面的距离处，以便界定可充当纤维锚定特征部(类似于图7中所示的特征部54)的凹部。在这个阶段，套筒72可处于其第一(即，锁定)位置中并且抵靠面板26完全延伸，如由手柄76的降低位置所指示。
图9B示出复合铆钉32的第二精加工末端32B的精加工。当坯件10仍然处于适合于热成型的温度下时，第二压头38处于其延伸位置中并且套筒72抵靠面板26处于所述套筒的完全延伸位置中，第一压头36可通过由致动器70进行的适合的力的施加延伸。第一压头36的延伸可使坯件10填充由面板28、第二压头38和相关联绝缘体40界定的腔体(例如，埋头孔)，并且从而产生复合铆钉32的第二精加工末端32B。
图9C示出在第二精加工末端32B已经热成型之后并且为图9D中所示的第一精加工末端32A的精加工作准备的套筒72远离面板26的解锁和回缩。套筒72的回缩可通过经由使手柄76上升来将套筒72旋转到所述套筒的第二(即，解锁)位置并且随后通过手柄76手动回缩套筒72远离面板26来实现。套筒72的旋转和回缩可以由操作员手动进行，或可提供适合的致动器作为设备60的一部分来进行套筒72的旋转和回缩。
图9D示出复合铆钉32通过产生(例如，屈曲)第一精加工末端32A的形成。如以上所解释，在第一压头36的冲程的最终部分期间，套筒72和第一压头36两者由致动器70一起推进。如图9D中所示，第一压头36的前端可在套筒72的前端后面，使得可产生纤维锚定特征部(例如，图7中所示的此类凹部54)。由第一压头36和套筒72施加于坯件10的压力可使坯件10填充由第一压头36、套筒72、面板26和相关联绝缘体40界定的腔体，以便产生复合铆钉32的第一精加工末端32A。一旦第一精加工末端32A已经产生，设备60的部分可被主动冷却以加速复合铆钉32的冷却和凝固。例如，空气或其他冷却流体源可用来主动冷却第一压头36、套筒72、第二压头38和加热器44。一旦复合铆钉32已冷却到所需温度或凝固状态，设备60可移动到另一个位置以重新开始在相同面板26和28上或在不同零件上使用另一个坯件10安装另一个复合铆钉32的过程。
图10示意性地例示用于使用不同类型的末端精加工构件安装坯件10的另一个示例性方法。图10从图10的左侧到右侧例示安装的不同阶段。在图10的左侧开始，坯件10可通过在面板26中形成的第一孔洞26A和在面板28A中形成的第二孔洞28A插入。随后，第一压头36和第二压头38(即，末端精加工构件)可用来将坯件10压缩到孔洞26A和28A中并且产生复合铆钉32的精加工末端32A和32B。可加热第一压头36和第二压头38中一个或两个以便引起坯件10的热成型。替代地或另外，坯件10可在插入孔洞26A和28A中之前被加热到适合的热成型温度。第一压头36和第二压头38中一个或两个可具有半球形形状，以便在复合铆钉32上产生对应半球形精加工末端32A和32B。在图10的右侧，第一压头36的另一个实施例被示出为具有用于将坯件10压缩到在面板26中形成的埋头孔中的平坦面。在任何情况下，第一精加工末端32A可与面板26接合并且第二精加工末端32B可与面板28接合。
以上描述仅意味着是示例性的，并且相关领域的技术人员将认识到，可在不脱离所公开的本发明的范围的情况下对所述实施方案做出改变。可在不脱离权利要求书的主题的情况下以其他特定形式体现本公开。另外，虽然本文所公开和所示的坯件、紧固件、组件、设备和方法可包括特定数目的元件或步骤，但是坯件、紧固件、组件、设备和方法可以被修改以包括另外的或更少的此类元件或步骤。本公开还意图涵盖并且包括技术上的所有适合的变化。本领域技术人员根据对本公开的回顾将显而易见落入本发明范围内的修改，并且此类修改意图落入随附权利要求书内。

Claims (52)

1.一种复合铆钉坯件，其包括：
细长主体，其具有轴线和沿所述轴线的长度，所述主体包括编结增强纤维，所述编结增强纤维嵌入所述主体内侧并且支撑在基质材料中。
2.如权利要求1所述的坯件，其中所述编结增强纤维延伸所述主体的所述长度。
3.如权利要求1和2中任一项所述的坯件，其中所述主体沿其长度具有大致上均匀的横向横截面。
4.如权利要求1至3中任一项所述的坯件，其中所述基质材料包括热塑性塑料。
5.如权利要求1至4中任一项所述的坯件，其中所述基质材料包括以下各项中的任一个：尼龙、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)和聚醚酮酮(PEKK)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的坯件，其中所述纤维包括碳。
7.如权利要求1至6中任一项所述的坯件，其中所述纤维包括玻璃。
8.如权利要求1至7中任一项所述的坯件，其中所述纤维中的至少一些以从所述主体的所述轴线的介于15度与30度之间的倾斜角定向。
9.如权利要求1至7中任一项所述的坯件，其中所述纤维中的至少一些以约20度的倾斜角定向。
10.如权利要求1至9中任一项所述的坯件，其中所述主体中的增强纤维的体积分数在55％与63％之间。
11.如权利要求1至9中任一项所述的坯件，其中所述主体中的增强纤维的所述体积分数是约60％。
12.如权利要求1至11中任一项所述的坯件，其中所述主体包括拉挤杆和压缩模制杆中的一个。
13.如权利要求1至12中任一项所述的坯件，其中所述纤维以双轴编结布置。
14.一种复合紧固件坯件，其包括：
细长主体，其具有纵轴和沿所述轴线的长度，所述主体沿其长度具有大致上均匀的横向横截面，所述主体包括连续增强纤维，所述连续增强纤维嵌入所述主体内侧并且延伸所述主体的所述长度，所述增强纤维支撑在基质材料中并且所述增强纤维在所述主体的所述长度内的至少部分在不平行于所述主体的所述轴线的方向上延伸。
15.如权利要求14所述的坯件，其中所述基质材料包括热塑性塑料。
16.如权利要求14和15中任一项所述的坯件，其中所述基质材料包括以下各项中的任一个：尼龙、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)和聚醚酮酮(PEKK)。
17.如权利要求14至16中任一项所述的坯件，其中所述纤维包括碳。
18.如权利要求14至17中任一项所述的坯件，其中所述纤维包括玻璃。
19.如权利要求14至18中任一项所述的坯件，其中所述纤维是编结的。
20.如权利要求14至19中任一项所述的坯件，其中所述纤维以双轴编结布置。
21.如权利要求14至20中任一项所述的坯件，其中所述纤维中的至少一些以从所述主体的所述纵轴的介于15度与30度之间的倾斜角定向。
22.如权利要求14至20中任一项所述的坯件，其中所述纤维中的至少一些以约20度的倾斜角定向。
23.如权利要求14至22中任一项所述的坯件，其中所述主体中的增强纤维的所述体积分数在55％与63％之间。
24.如权利要求14至23中任一项所述的坯件，其中所述主体中的增强纤维的所述体积分数是约60％。
25.如权利要求14至24中任一项所述的坯件，其中所述主体包括拉挤杆和压缩模制杆中的一个。
26.一种复合结构组件，其包括：
第一零件，其中形成有第一孔洞；
第二零件，其中形成有第二孔洞，所述第一零件和所述第二零件相对于彼此定位，使得所述第一孔洞至少部分地与所述第二孔洞对准；以及
复合铆钉，其通过所述第一孔洞和所述第二孔洞将所述第一零件和所述第二零件固定在一起，所述复合铆钉包括主体，所述主体具有编结增强纤维，所述编结增强纤维嵌入所述主体内侧并且支撑在基质材料中。
27.如权利要求26所述的组件，其中所述铆钉包括与所述第一零件接合的第一精加工末端和与所述第二零件接合的第二精加工末端，所述精加工末端中的至少一个包括纤维锚定人工制品，所述纤维锚定人工制品用来在所述精加工末端中的所述至少一个的热成型期间至少部分地控制所述纤维的变形。
28.如权利要求26和27中任一项所述的组件，其中所述基质材料包括热塑性塑料。
29.如权利要求26至28中任一项所述的组件，其中所述纤维包括碳。
30.如权利要求26至29中任一项所述的组件，其中所述纤维包括玻璃。
31.如权利要求26至30中任一项所述的组件，其中所述纤维以双轴编结布置。
32.一种复合结构组件，其包括：
第一零件，其中形成有第一孔洞；
第二零件，其中形成有第二孔洞，所述第一零件和所述第二零件相对于彼此定位，使得所述第一孔洞至少部分地与所述第二孔洞对准；以及
复合铆钉，其通过所述第一孔洞和所述第二孔洞将所述第一零件和所述第二零件固定在一起，所述复合铆钉包括如权利要求1至25中任一项所述的坯件，所述坯件具有与所述第一零件接合的第一精加工末端和与所述第二零件接合的第二精加工末端。
33.一种飞机，其包括如权利要求26至32中任一项所述的结构组件。
34.一种复合铆钉，其包括：
主体，其具有编结增强纤维，所述编结增强纤维嵌入所述主体内侧并且支撑在基质材料中，所述主体包括用于接合第一零件的第一精加工末端和用于接合第二零件的第二精加工末端。
35.如权利要求34所述的铆钉，其中所述精加工末端中的至少一个包括纤维锚定人工制品，所述纤维锚定人工制品用来在所述精加工末端中的所述至少一个的精加工期间至少部分地控制所述纤维的变形。
36.如权利要求34和35中任一项所述的铆钉，其中所述基质材料包括热塑性塑料。
37.如权利要求34至36中任一项所述的铆钉，其中所述纤维包括碳。
38.如权利要求34至37中任一项所述的铆钉，其中所述纤维包括玻璃。
39.如权利要求34至38中任一项所述的铆钉，其中所述纤维以双轴编结布置。
40.一种用于安装复合铆钉的方法，所述方法包括：
将复合铆钉坯件插入零件中的孔洞中；
在所述坯件插入所述孔洞中之后：
通过热成型所述坯件的第一末端来精加工所述坯件的所述第一末端；以及
通过热成型所述坯件的第二末端来精加工所述坯件的与所述第一末端相对的所述第二末端。
41.如权利要求40所述的方法，其中精加工所述坯件的所述第一末端包括锚定所述坯件的所述第一末端的部分，以至少部分地控制嵌入所述坯件内侧的增强纤维的变形。
42.如权利要求41所述的方法，其中精加工所述坯件的所述第二末端包括锚定所述坯件的所述第二末端的部分，以至少部分地控制嵌入所述坯件中的所述纤维的所述变形。
43.如权利要求40至42中任一项所述的方法，其包括在将所述坯件插入所述孔洞中之前，将所述坯件加热到足以允许所述第一末端和所述第二末端的所述精加工的温度。
44.如权利要求40至42中任一项所述的方法，其包括在将所述坯件插入所述孔洞中之后，将所述坯件加热到足以允许所述第一末端和所述第二末端的所述精加工的温度。
45.如权利要求40至44中任一项所述的方法，其中精加工所述第二末端包括使所述第二末端变形以填充所述零件中的埋头孔，并且精加工所述第一末端包括屈曲所述第一末端。
46.一种用于安装复合铆钉的设备，所述设备包括：
第一精加工构件，其被配置成定位在已插入有复合铆钉坯件的零件的第一侧上，并且通过将压力施加于所述坯件的第一末端来精加工所述坯件的所述第一末端；
第二精加工构件，其被配置成定位在已定位有所述坯件的零件的第二侧上，并且通过将压力施加于所述坯件的第二末端来精加工所述坯件的所述第二末端；以及
加热元件，其被配置来将所述坯件加热到足以允许所述坯件的所述第一末端和第二末端通过所述第一精加工构件和所述第二精加工构件热成型的温度。
47.如权利要求46所述的设备，其中所述加热元件被配置来在所述坯件处于所述零件外侧时加热所述坯件。
48.如权利要求46所述的设备，其中所述加热元件热连接到所述第一精加工构件和所述第二精加工构件中的至少一个，以引起所述坯件通过所述第一精加工构件和所述第二精加工构件中的所述至少一个的加热。
49.如权利要求46至48中任一项所述的设备，其中所述第一精加工构件和第二精加工构件中的至少一个包括纤维锚定特征部，所述纤维锚定特征部被配置来在所述坯件的至少一个相关联的所述第一末端和所述第二末端的热成型期间至少部分地控制所述坯件中的增强纤维的变形。
50.如权利要求49所述的设备，其中所述纤维锚定特征部包括凹部。
51.如权利要求46至50中任一项所述的设备，其中所述第一精加工构件和所述第二精加工构件中的至少一个热连接到主动冷却装置。
52.如权利要求46至51中任一项所述的设备，其中所述第一精加工构件包括压头，所述压头设置在套筒内侧，其中所述套筒可相对于所述压头移动。
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