CN206206338U - 复合材料部件与金属部件连接结构及车辆 - Google Patents
复合材料部件与金属部件连接结构及车辆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206206338U CN206206338U CN201621311586.4U CN201621311586U CN206206338U CN 206206338 U CN206206338 U CN 206206338U CN 201621311586 U CN201621311586 U CN 201621311586U CN 206206338 U CN206206338 U CN 206206338U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hole
- metal parts
- composite material
- material component
- attachment structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Insertion Pins And Rivets (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
Abstract
本公开涉及一种复合材料部件与金属部件连接结构及车辆，该连接结构包括形成在所述复合材料部件(1)上的第一通孔(5)，形成在所述金属部件(3)上的第二通孔(6)，以及穿过所述第一通孔和所述第二通孔的紧固件(4)，其中，所述第一通孔的直径大于所述第二通孔的直径。本公开通过扩大形成在复合材料部件上的通孔，使其直径大于形成在金属部件上的通孔，并使紧固件穿过上述通孔形成了复合材料部件与金属部件连接结构，该连接结构能够改善温度剧烈变化时由于复合材料和金属的热膨胀系数不同而导致的连接结构热变形状况，极大地提高了复合材料部件和金属部件连接结构的连接强度和耐久性，同时提高了装配稳定性和成品率。
Description
技术领域
本公开涉及复合材料连接技术领域，具体地，涉及一种复合材料部件与金属部件连接结构及车辆。
背景技术
汽车轻量化技术是为新能源汽车和传统内燃机汽车节省能源消耗、降低环境污染的有效技术途径之一。权威研究显示，若汽车整车重量降低10％，燃油效率可提高6％-8％；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升。从行驶性能和碰撞安全性方面来看，汽车轻量化后加速性提高，制动距离减小，碰撞时惯性减小，车辆控制灵敏性、稳定性、噪声振动方面也均有改善。近年来，碳纤维复合材料以独特的轻量化效果、高比刚度及高比强度成为汽车工业领域的轻量化主流技术趋势。
随着汽车碳纤维复合材料应用的日益广泛，汽车复合材料部件和金属部件之间连接紧固的问题日益突出，汽车行业中传统的金属零部件之间的连接方式已不能适应客观应用的需求。
目前，汽车碳纤维部件和金属部件连接装配中，胶接配合螺栓连接为主流方式，但是这种方式的成本不够低廉，生产节拍较慢，竞争力不强，且因异种材料热膨胀系数不同存在热膨胀变形风险。
实用新型内容
本公开的目的是提供一种复合材料部件与金属部件连接结构，该连接结构可以解决现有的复合材料部件与金属部件热膨胀系数不同导致的连接结构热膨胀变形的技术问题。
为了实现上述目的，本公开提供一种复合材料部件与金属部件连接结构，该连接结构包括形成在所述复合材料部件上的第一通孔，形成在所述金属部件上的第二通孔，以及穿过所述第一通孔和所述第二通孔的紧固件，其中，所述第一通孔的直径大于所述第二通孔的直径。
可选地，所述第一通孔与所述第二通孔的直径之差为1-4mm。
可选地，所述复合材料部件上形成有多个所述第一通孔，多个所述第一通孔在所述复合材料部件上均匀分布，所述金属部件上形成有与所述第一通孔一一对应的所述第二通孔。
可选地，所述复合材料部件与所述金属部件之间设有粘结层。
可选地，所述粘结层含有结构胶黏剂。
可选地，所述紧固件为抽芯铆钉。
可选地，所述抽芯铆钉形成有直径不相等的大头端和小头端，所述抽芯铆钉沿复合材料部件到金属部件的方向穿过所述第一通孔和所述第二通孔，以使所述大头端固定于所述复合材料部件上，且所述小头端固定于所述金属部件上。
可选地，所述复合材料部件为碳纤维复合材料部件。
本公开还提供一种车辆，该车辆包括具有如上所述的复合材料部件与金属部件连接结构的部件。
通过上述技术方案，本公开通过扩大形成在复合材料部件上的通孔，使其直径大于形成在金属部件上的通孔，并使紧固件穿过上述通孔形成了复合材料部件与金属部件连接结构，该连接结构能够改善环境温度剧烈变化时由于复合材料和金属的热膨胀系数不同而导致的连接结构产生热变形的状况，极大地提高了复合材料部件和金属部件连接结构的连接强度和耐久性，同时提高了装配稳定性和成品率。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开提供的复合材料部件与金属部件连接结构的一种具体实施方式的结构示意图。
附图标记说明
1 复合材料部件 2 粘结层
3 金属部件 4 紧固件
5 第一通孔 6 第二通孔
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
如图1所示，本公开提供一种复合材料部件与金属部件连接结构，该连接结构包括形成在所述复合材料部件1上的第一通孔5，形成在所述金属部件3上的第二通孔6，以及穿过所述第一通孔5和所述第二通孔6的紧固件4，其中，所述第一通孔5的直径大于所述第二通孔6的直径。
本公开通过扩大形成在复合材料部件上的通孔，使其直径大于形成在金属部件上的通孔，并使紧固件穿过上述通孔形成了复合材料部件与金属部件连接结构，该连接结构能够改善环境温度剧烈变化时由于复合材料和金属的热膨胀系数不同而导致的连接结构产生热变形的状况，极大地提高了复合材料部件和金属部件连接结构的连接强度和耐久性，同时提高了装配稳定性和成品率。
根据本公开，第一通孔5与第二通孔6的直径大小可以根据复合材料部件1和金属部件3的大小和装配需要进行调整，第一通孔5和第二通孔6的直径之差也可以在很大范围内变化，在保证复合材料部件与金属部件连接结构装配稳定性的前提下，为了进一步改善连接结构的热变形问题，优选地，第一通孔5与第二通孔6的直径之差可以为1-4mm。
如图1所示，为了进一步提高复合材料部件1与金属部件3连接结构的连接强度，优选情况下，复合材料部件1上可以形成有多个上述第一通孔5，多个第一通孔5可以在复合材料部件1上均匀分布，金属部件3上可以形成有与第一通孔5一一对应的第二通孔6。
优选地，如图1所示，复合材料部件1与所述金属部件3之间可以设有粘结层2，上述粘结层2可以进一步提高复合材料部件与金属部件连接结构的连接强度和耐久性。
进一步优选地，粘结层2可以含有结构胶黏剂，该结构胶黏剂可以为本领域技术人员所熟知的可用于复合材料与金属材料粘结的常规种类，优选为聚氨酯结构胶黏剂、丙烯酸酯结构胶黏剂和环氧结构胶黏剂中的至少一种，更优选为聚氨酯结构胶黏剂。
为了提高上述复合材料部件与金属部件连接结构的生产效率，简化装配过程，优选地，上述连接结构中的紧固件4可以为抽芯铆钉。采用抽芯铆钉的连接结构自动化生产节拍可低至0.7-1.5秒，并且还具有生产成本低的优点。
在本公开优选的一种具体实施方式中，如图1所示，抽芯铆钉可以形成有直径不相等的大头端和小头端，抽芯铆钉沿复合材料部件1到金属部件3的方向穿过第一通孔5和第二通孔6，以使大头端固定于复合材料部件1上，且小头端固定于金属部件3上。在上述优选的具体实施方式中，抽芯铆钉不易从第一通孔5或第二通孔6中滑脱，上述连接结构的装配稳定性更高，同时，从直径较大的第一通孔5一侧进行装配有利于通过第一通孔5观察第二通孔6的状态，在第一通孔5与第二通孔6未完全对正的情况下，也能够完成装配，提高连接结构的成品率。
根据本公开，上述复合材料部件1可以为常规种类的车用复合材料部件，例如纤维增强复合材料部件，优选地，为了进一步提高复合材料部件的力学性能、降低生产成本，复合材料部件1可以为碳纤维复合材料部件。
上述复合材料部件与金属部件连接结构的装配方法可以为本领域技术人员所熟知的，在本公开优选的一种具体实施方式中，该方法可以包括：
(1)在复合材料部件1和金属部件3的连接处分别钻孔以形成第一通孔5和第二通孔6，且第一通孔5和第二通孔6的直径差为1-4mm；
(2)对复合材料部件1的连接面进行清洁、机械打磨及干燥处理；
(3)在复合材料部件1和金属部件3的连接面涂覆结构胶粘剂以形成粘结层2，并施加垂直于粘结层2的夹持力以提高粘结层2与复合材料部件1和金属部件3的连接强度；
(4)使抽芯铆钉沿复合材料部件1到金属部件3的方向穿过第一通孔5和第二通孔6，使用铆钉枪铆接，以使抽芯铆钉在金属部件3上形成小头端并固定，同时抽芯铆钉的大头端固定于复合材料部件1上，从而形成上述复合材料部件与金属部件连接结构。
本公开还提供一种车辆，该车辆包括具有如上所述的复合材料部件与金属部件连接结构的部件。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (9)
1.一种复合材料部件与金属部件连接结构，其特征在于，该连接结构包括形成在所述复合材料部件(1)上的第一通孔(5)，形成在所述金属部件(3)上的第二通孔(6)，以及穿过所述第一通孔(5)和所述第二通孔(6)的紧固件(4)，其中，所述第一通孔(5)的直径大于所述第二通孔(6)的直径。
2.根据权利要求1所述的复合材料部件与金属部件连接结构，其特征在于，所述第一通孔(5)与所述第二通孔(6)的直径之差为1-4mm。
3.根据权利要求1所述的复合材料部件与金属部件连接结构，其特征在于，所述复合材料部件(1)上形成有多个所述第一通孔(5)，多个所述第一通孔(5)在所述复合材料部件(1)上均匀分布，所述金属部件(3)上形成有与所述第一通孔(5)一一对应的所述第二通孔(6)。
4.根据权利要求1所述的复合材料部件与金属部件连接结构，其特征在于，所述复合材料部件(1)与所述金属部件(3)之间设有粘结层(2)。
5.根据权利要求4所述的复合材料部件与金属部件连接结构，其特征在于，所述粘结层(2)含有结构胶黏剂。
6.根据权利要求1所述的复合材料部件与金属部件连接结构，其特征在于，所述紧固件(4)为抽芯铆钉。
7.根据权利要求6所述的复合材料部件与金属部件连接结构，其特征在于，所述抽芯铆钉形成有直径不相等的大头端和小头端，所述抽芯铆钉沿复合材料部件(1)到金属部件(3)的方向穿过所述第一通孔(5)和所述第二通孔(6)，以使所述大头端固定于所述复合材料部件(1)上，且所述小头端固定于所述金属部件(3)上。
8.根据权利要求1所述的复合材料部件与金属部件连接结构，其特征在于，所述复合材料部件(1)为碳纤维复合材料部件。
9.一种车辆，其特征在于，该车辆包括具有根据权利要求1-8中任意一项所述的复合材料部件与金属部件连接结构的部件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621311586.4U CN206206338U (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 复合材料部件与金属部件连接结构及车辆 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621311586.4U CN206206338U (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 复合材料部件与金属部件连接结构及车辆 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206206338U true CN206206338U (zh) | 2017-05-31 |
Family
ID=58751184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201621311586.4U Active CN206206338U (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 复合材料部件与金属部件连接结构及车辆 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206206338U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107829128A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-03-23 | 北京汽车集团有限公司 | 含复合材料部件的汽车装配件进行电泳处理的方法 |
| CN108980160A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-12-11 | 西安增材制造国家研究院有限公司 | 一种复合材料用连接件及其使用方法 |
| CN112800556A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-05-14 | 北京空天技术研究所 | 一种紧固件及设计方法 |
| CN113357236A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-07 | 清华大学 | 三维打印碳纤维复合材料与金属材料的连接结构及连接方法 |
| CN114560018A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-05-31 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种汽车内板与金属零件连接方法及连接件 |
-
2016
- 2016-11-30 CN CN201621311586.4U patent/CN206206338U/zh active Active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107829128A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-03-23 | 北京汽车集团有限公司 | 含复合材料部件的汽车装配件进行电泳处理的方法 |
| CN108980160A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-12-11 | 西安增材制造国家研究院有限公司 | 一种复合材料用连接件及其使用方法 |
| CN108980160B (zh) * | 2018-08-13 | 2024-01-30 | 西安增材制造国家研究院有限公司 | 一种复合材料用连接件及其使用方法 |
| CN112800556A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-05-14 | 北京空天技术研究所 | 一种紧固件及设计方法 |
| CN113357236A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-07 | 清华大学 | 三维打印碳纤维复合材料与金属材料的连接结构及连接方法 |
| CN114560018A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-05-31 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种汽车内板与金属零件连接方法及连接件 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206206338U (zh) | 复合材料部件与金属部件连接结构及车辆 | |
| US11105360B2 (en) | Clearance hole for self-piercing rivet | |
| CN205315467U (zh) | 一种车辆用碳纤维复合材料传动轴 | |
| JP2014502232A (ja) | 補強支柱を有する自動車車体 | |
| CN106931028A (zh) | 一种高性能复合材料传动轴 | |
| CN209258231U (zh) | 汽车副车架 | |
| CN106050846A (zh) | 一种碳纤维加固铝合金榫卯结构及其制备方法 | |
| CN205906061U (zh) | 一种汽车车身后围结构 | |
| US9789910B2 (en) | Engine cover made from carbon fiber and alloy | |
| CN209534631U (zh) | 一种碳纤维汽车轮毂结构 | |
| US20160245323A1 (en) | Mechanical joining top sheet isolation | |
| CN207106139U (zh) | 一种车用蓄电池托盘 | |
| CN210734303U (zh) | 一种碳纤维汽车前罩及车辆 | |
| CN204937270U (zh) | 一种车身构件连接结构 | |
| CN209600432U (zh) | 一种汽车及其玄武岩抗撞击汽车保险杠 | |
| CN206678777U (zh) | 一种空滤器固定装置 | |
| CN205203018U (zh) | 一种碳纤维蒙皮结构 | |
| CN201380809Y (zh) | 汽车用补强降噪材料 | |
| CN109177905A (zh) | 一种汽车及其玄武岩抗撞击汽车保险杠 | |
| CN216508608U (zh) | 一种汽车碳纤维后围板安装结构 | |
| CN205737734U (zh) | 一种隔音型前翼子板密封板结构 | |
| CN109318992A (zh) | 汽车副车架 | |
| CN205736945U (zh) | 一种车辆用两段式传动轴 | |
| CN114228417B (zh) | 飞行汽车的后车体结构及飞行汽车 | |
| US4724598A (en) | Method of bolt hole strengthening in a fibrous composite laminate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |