复合材料部件与金属部件连接结构及车辆制造技术

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。

Composite material component and metal component connecting structure and vehicle

The invention relates to a composite member and a metal member connection structure and the connection structure includes a vehicle, formed in the composite part (1) of the first through hole (5), formed in the metal parts (3) on the second hole (6), and through the first fastener the through hole and the second through hole (4), wherein, the first hole diameter is larger than the hole diameter of second. The public through the expansion through hole is formed in the composite parts, the diameter of the through hole in the metal part formed larger than, and make the fastener passes through the through hole formed a connection structure and metal composite parts, the connecting structure can improve the temperature change due to composite and metallic thermal expansion coefficient the different thermal connection structure leads to the deformation condition, greatly improve the composite and metal components to connect the strength and durability of the structure, and improve the stability of the assembly and the rate of finished products.

【技术实现步骤摘要】
复合材料部件与金属部件连接结构及车辆
本公开涉及复合材料连接
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
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。以上结合附图详本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴龙，栗娜，马治国，尚红波，
申请(专利权)人：北京汽车集团有限公司，北京汽车研究总院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11