本實用新型總體涉及一種具有插入的金屬板的復合部件，包括由增強纖維層覆蓋的金屬板，其中，通過增強纖維層中的通孔暴露金屬板的一部分從而允許金屬板更容易與第二金屬部件焊接。

背景技術：

由包括增強纖維和樹脂的復合材料制成的復合部件可以通過使金屬板附著于復合部件并且然后將金屬板焊接至金屬部件而連接至金屬部件。通常，通過使用粘合劑將金屬板與復合部件連接，或者通過將金屬板插入復合部件中形成焊接突耳。

然而，在這些構造中，當附著于復合材料的金屬的端部與金屬部件連接時，在增強纖維與金屬部件之間的邊界處形成不連續(xù)部，并且復合部件與金屬部件之間的粘合力可能不足以經(jīng)受住諸如碰撞的力。當將外力施加于復合部件和金屬部件時，連接復合部件和金屬部件的粘合層可能受到損壞，從而使得金屬部件與復合部件分離。

上述內(nèi)容僅旨在幫助對本實用新型的背景技術進行理解，而并非旨在意味著本實用新型落入已為本領域技術人員所熟知的相關技術的范圍內(nèi)。

技術實現(xiàn)要素：

本公開提供了一種具有插入的金屬板的復合部件，插入的金屬板特別有利于焊接至其他金屬部件，其中，用增強纖維層覆蓋金屬板，并且通過增強纖維層中的連接孔暴露金屬板的一部分從而允許金屬板容易焊接至另一金屬部件。

在實施方式中，本公開提供一種具有插入的金屬板的復合部件，包括：第一金屬板，具有第一表面和第二表面；增強纖維層，折疊在所述第一金屬板周圍；第一連接孔，延伸穿過所述增強纖維層并使所述第一金屬板的第一表面的一部分暴露；以及樹脂，浸漬所述增強纖維層并將所述第一金屬板和所述增強纖維層連接為一體。

進一步地，所述增強纖維層包括：所述增強纖維層的第一區(qū)段，所述第一區(qū)段的內(nèi)表面與所述第一金屬板的第一表面接觸；所述增強纖維層的第二區(qū)段，所述第二區(qū)段的內(nèi)表面與所述第一金屬板的第二表面接觸；以及第一折疊部，位于所述增強纖維層的所述第一區(qū)段與所述增強纖維層的所述第二區(qū)段之間。

進一步地，所述第一連接孔延伸穿過所述增強纖維層的所述第一區(qū)段并使所述第一金屬板的所述第一表面的一部分暴露。

進一步地，所述第一金屬板還包括與所述第一折疊部的內(nèi)表面接觸的端部。

進一步地，所述增強纖維層的所述第一區(qū)段的內(nèi)表面的與所述第一金屬板沒有接觸的部分和所述第二區(qū)段的內(nèi)表面的與所述第一金屬板沒有接觸的部分彼此接觸。

進一步地，所述增強纖維層的所述第一區(qū)段的內(nèi)表面和所述增強纖維層的所述第二區(qū)段的內(nèi)表面彼此接觸。

進一步地，所述第一金屬板還包括階梯區(qū)段。

進一步地，所述階梯區(qū)段突出到所述第一連接孔中。

進一步地，所述增強纖維層的所述第二區(qū)段在與所述增強纖維層的所述第一區(qū)段中的所述第一連接孔的位置對應的位置處還包括通孔。

進一步地，所述階梯區(qū)段的表面與所述增強纖維層的所述第一區(qū)段的外表面共面。

進一步地，所述第一金屬板還包括與所述第一折疊部接觸的卷邊區(qū)段。

進一步地，所述卷邊區(qū)段通過卷滾所述第一金屬板的端部而形成。

進一步地，所述第一金屬板還包括彎曲區(qū)段，所述彎曲區(qū)段與所述第一折疊部接觸并朝向所述增強纖維層的所述第一區(qū)段彎曲。

進一步地，所述增強纖維層還包括：第一延伸區(qū)段，從所述第二區(qū)段的端部延伸；第二延伸區(qū)段，所述第二延伸區(qū)段的內(nèi)表面面向所述第一延伸區(qū)段的內(nèi)表面；以及第二折疊部，連接所述第一延伸區(qū)段和所述第二延伸區(qū)段。

進一步地，所述復合部件還包括第二金屬板，其中，所述第二金屬板插入所述增強纖維層中，使得所述第二金屬板由所述第一延伸區(qū)段和第二延伸區(qū)段以及所述第二折疊部覆蓋，并且其中，所述第一延伸區(qū)段還包括使所述第二金屬板的一部分暴露的第二連接孔。

如上所述，在根據(jù)本公開的具有插入的金屬板的復合部件中，待焊接的金屬板的表面為增強纖維層所覆蓋。因此，在施加諸如碰撞的外力的情況下，可以避免由集中于第一板的一端的應力引起的損壞。

附圖說明

當結(jié)合附圖時，通過以下詳細描述，將更清晰地理解本實用新型的以上和其他目標、特征和其他優(yōu)點，在附圖中：

圖1是具有插入的金屬板的復合部件的示例性實施方式的示意性截面圖；

圖2是具有插入的金屬板的復合部件的示例性實施方式的截面圖；

圖3是示出了在具有插入的金屬板的復合部件與金屬部件之間的連接的示例性實施方式的視圖；

圖4是具有插入的金屬板的復合部件的示例性實施方式的示意性截面圖，其中，插入的金屬板中形成有卷邊區(qū)段；

圖5是具有插入的金屬板的復合部件的示例性實施方式的示意性截面圖，其中，插入的金屬板中形成有彎曲區(qū)段；

圖6是具有插入的金屬板的復合部件的示例性實施方式的示意性截面圖，其中，插入的金屬板中形成有彎曲區(qū)段和階梯區(qū)段；

圖7是示出了在具有兩個插入的金屬板的復合部件與金屬部件之間的連接的示例性實施方式的示意圖；

圖8是示出了用于制造具有插入的金屬板的復合部件的示例性實施方式的過程的視圖；以及

圖9是示出了使用滑動芯制造具有插入的金屬板的復合部件的示例性實施方式的過程的視圖。

具體實施方式

在下文中參照附圖詳細描述本實用新型的示例性實施方式。貫穿附圖，相同的參考標號將指示相同的或相似的部分。

如在圖1和圖2中示出的，在示例性實施方式中，具有插入的金屬板的復合部件包括：第一金屬板100；增強纖維層200，折疊在第一金屬板100周圍；第一連接孔201，延伸穿過增強纖維層200并使第一金屬板100的預定部分暴露；以及樹脂，浸漬增強纖維層200并使第一金屬板100和增強纖維層200一體地粘附。

第一金屬板100可以由諸如鋼、鋁、或鎂的材料制成。本領域技術人員將認識到其他材料也可以視情況應用于第一金屬板以供復合部件使用。第一金屬板100具有第一表面和第二表面以及預定厚度。

增強纖維層200是由增強纖維制成的片材。在示例性實施方式中，通過堆疊具有規(guī)則陣列方向的連續(xù)纖維或者通過堆疊機織物而制成增強纖維層200。在優(yōu)選實施方式中，通過在不同的方向上堆疊具有規(guī)則陣列方向的連續(xù)纖維而制成增強纖維層200?？梢詮奶祭w維、玻璃纖維、聚芳基酰胺纖維(aramid fiber)以及天然纖維中的一種或多種中選擇增強纖維層200。然而，本領域技術人員將認識到其他類型的纖維可以用于形成增強纖維層200。

增強纖維層200折疊在第一金屬板100的周圍并覆蓋第一金屬板的一部分。因此，第一金屬板100的第一表面和第二表面與增強纖維層200接觸。此外，增強纖維層200可以通過包裹第一金屬板100而連接至第一金屬板100。

第一連接孔201延伸穿過增強纖維層200的一部分，從而使第一金屬板100的預定部分暴露。由于第一金屬板100的預定部分被暴露，所以第一金屬板100可以通過第一連接孔201通過焊接而與金屬部件500連接。

引入了這樣的樹脂，該樹脂通過填滿增強纖維層200中纖維之間的間隙而浸漬(impregnate)增強纖維。樹脂還通過涂覆第一金屬板100的表面并固化而使第一金屬板100和增強纖維層200一體地粘附。在示例性實施方式中，樹脂可以是熱塑性樹脂或熱固性樹脂。

由于第一金屬板由兩個表面上的增強纖維層覆蓋，而不是僅僅將增強纖維層附著于單個表面，因此復合部件能夠更好地經(jīng)受住與沖擊相關聯(lián)的力并且能夠更好地避免金屬板與增強的纖維層分離。

在一個示例性實施方式中，第一金屬板100可以包括穿過其兩個表面的通孔，并且樹脂浸漬增強纖維層200，填充通孔并在通孔中固化。第一金屬板100和增強纖維層200通過樹脂彼此粘附成一體，并且第一金屬板100與增強纖維層之間的粘合力增大。

在另一示例性實施方式中，增強纖維層200可以折疊以形成表面與第一金屬板100的第一表面接觸的第一區(qū)段210、表面與第一金屬板100的第二表面接觸的第二區(qū)段220以及第一區(qū)段210與第二區(qū)段220之間的第一折疊部230。

第一連接孔201延伸穿過增強纖維層200的第一區(qū)段210，從而使第一金屬板100的第一表面的預定部分暴露。此外，第一金屬板100的一端可以接觸第一折疊部230的內(nèi)表面，從而使得第一金屬板100的至少三個表面與增強纖維層200接觸。因此，由于增大的接觸面積，第一金屬板100和增強纖維層200相互牢固地連接。

如圖2中所示，第一區(qū)段210和第二區(qū)段220的內(nèi)表面的不與第一金屬板100接觸的部分可以連接在一起。

在另一示例性實施方式中，第一金屬板100可以包括突出到第一連接孔201中的階梯區(qū)段110，并且增強纖維層200的第二區(qū)段220可以在與第一連接孔201的位置對應的位置處包括配置為通孔的阻擋孔。

如上所述，通過第一連接孔201暴露的第一金屬板100的部分允許第一金屬板100連接至金屬部件500，包括通過將第一金屬板100焊接至金屬部件500。因此，由于第一金屬板100中待焊接的部分突出到第一連接孔201中，復合部件可以容易與金屬部件500連接，且沒有任何干擾。

為了便于焊接，第一金屬板100可以還包括突出到第一連接孔201中的階梯區(qū)段110。增強纖維層200的第二區(qū)段220可以在與第一連接孔201的位置對應的位置處包括配置為通孔的阻擋孔。因此，第一金屬板100的階梯區(qū)段110被第一連接孔201和阻擋孔兩者暴露。

阻擋孔可以防止樹脂通過第一連接孔201流入第一金屬板100的階梯區(qū)段110使得樹脂僅浸漬增強纖維層200。這防止階梯區(qū)段110的外表面涂覆有樹脂，這將會阻礙第一金屬板100和金屬部件500的焊接。

在另一示例性實施方式中，階梯區(qū)段110的一個表面與增強纖維層200的第一區(qū)段210的外表面共面。

如在圖3中所示，階梯區(qū)段110可以突出到第一連接孔201中使得階梯區(qū)段110的一個表面與第一區(qū)段210的外表面共面。這允許復合部件容易與金屬部件500焊接。增強纖維層200然后可以布置在待焊接的金屬部件500的表面與第一金屬板100之間，從而在第一金屬板100與金屬部件500之間提供穩(wěn)定的連接。

參考圖4，在另一示例性實施方式中，第一金屬板100在與第一折疊部230接觸的一端處可以包括卷邊區(qū)段120。在示例性實施方式中，通過卷滾第一金屬板100的一端而形成卷邊區(qū)域120。使用卷邊區(qū)段有助于避免沖擊力引起的損壞。此外，第一金屬板100與第一區(qū)段210的內(nèi)表面之間的接觸面積通過卷邊區(qū)段120增大，從而提高它們之間的粘合力。

此外，卷邊區(qū)段120可以有助于使集中于第一金屬板100的一端的應力最小化。由于在增強纖維中產(chǎn)生的張力，可以避免復合部件接收碰撞能量時由第一金屬板100引起的對在第一折疊部230處的增強纖維層的損壞。

參考圖5和圖6，在另一示例性實施方式中，第一金屬板100在與第一折疊部230接觸的一端處可以包括朝向第一區(qū)段210彎曲的彎曲區(qū)段130，使得第一區(qū)段210的內(nèi)表面與第一金屬板100的第一表面和第二表面兩者接觸。如同卷邊區(qū)段120一樣，彎曲區(qū)段130有助于避免施加力(諸如，在第一金屬板100的一端中的碰撞)引起的損壞。此外，第一金屬板100與第一區(qū)段210的內(nèi)表面之間的接觸面積通過彎曲區(qū)段130增大，從而提高第一金屬板100與增強纖維層200之間的粘合力。在這種配置中，第一區(qū)段210的內(nèi)表面同時與第一金屬板100的第一表面和第二表面接觸。

參考圖7，在又一示例性實施方式中，增強纖維層200包括：第一延伸區(qū)段240，向下彎曲并從第二區(qū)段220的一端延伸；第二延伸區(qū)段250，布置成使得第二延伸區(qū)段的內(nèi)表面面向第一延伸區(qū)段240的內(nèi)表面；以及第二折疊部260，連接第一延伸區(qū)段240和第二延伸區(qū)段250。第二金屬板300定位成使得第二金屬板300為第一延伸區(qū)段240和第二延伸區(qū)段250以及第二折疊部260所覆蓋。第二連接孔布置在第一延伸區(qū)段240中，從而使第二金屬板300的一部分暴露。

第一延伸區(qū)段240向下彎曲并從第二區(qū)段220的一端延伸。第二延伸區(qū)段250面向第一延伸區(qū)段240并布置成使得該第二區(qū)段的內(nèi)表面面向第一延伸區(qū)段240的內(nèi)表面。第二折疊部260連接第一延伸區(qū)段240和第二延伸區(qū)段250。

在示例性實施方式中，第二金屬板300可以由諸如鋼、鋁以及鎂的材料組成。本領域技術人員將會認識到其他材料可以用于第二金屬板。第二金屬板300具有第一表面和第二表面以及預定厚度。

第二金屬板300為第一延伸區(qū)段240、第二延伸區(qū)段250、以及第二折疊部260所覆蓋。優(yōu)選地，第二金屬板300的端面與第二折疊部260的內(nèi)表面接觸，從而使得第二金屬板300的三個表面與增強纖維層200接觸。由于它們之間增大的接觸面積，第二金屬板300和增強纖維層200相互牢固地連接。

第一延伸區(qū)段240包括配置為通孔的第二連接孔，從而使第二金屬板300的一部分暴露。由于第二金屬板300的一部分被暴露，第二金屬板300可以穿過第二連接孔通過焊接而與金屬部件500連接。

樹脂通過填充形成于增強纖維中的間隙來浸漬增強纖維層200的第一延伸區(qū)段240，第二延伸區(qū)段250以及第二折疊部260。同時，樹脂通過涂覆第二金屬板300的表面并固化而將第二金屬板300與增強纖維層200連接為一體。熱塑性樹脂或熱固性樹脂可以用作樹脂。

由于增強纖維層200彎曲以分別形成第一延伸區(qū)段240和第二延伸區(qū)段250，第二金屬板300的布置方向可以不同于第一金屬板100的布置方向。

因此，在示例性實施方式中，當金屬部件500在豎直方向上具有焊接面時，或者在水平方向上具有焊接面時，第一金屬板100可以通過第一連接孔201與在水平方向上形成的焊接面焊接，并且第二金屬板300可以通過第二連接孔與在豎直方向上形成的焊接面焊接。因此，本實用新型的具有插入的金屬板的復合部件與金屬部件500牢固地連接。

如在圖8中示出的，根據(jù)本公開制造具有插入的金屬板的復合部件的方法包括：在模具10中布置具有配置為通孔的第一連接孔201的增強纖維層200；在形成有第一連接孔201的位置處將第一金屬板100插入模具10中；折疊增強纖維層200使得第一金屬板100為增強纖維層所覆蓋；以及通過閉合模具10并將樹脂注入到模具10中形成復合部件。

在示例性實施方式中，樹脂400可以在高溫和高壓下注入模具10中使得形成于增強纖維中的間隙最小化。

模具10可以包括上半模區(qū)段11、下半模區(qū)段12以及封裝部20，封裝部可以分別定位在上半模11與下半模12之間。當?shù)谝唤饘侔?00包括階梯區(qū)段110時，封裝部20可以定位成對應于第一連接孔201的位置。當模具10閉合時，可以由封裝部20對第一金屬板100的階梯區(qū)段110加壓?？梢栽谀＞邇蓚?cè)注入樹脂400。封裝部20然后通過對形成有階梯區(qū)段110的第一金屬板100的位置加壓而防止樹脂400流入階梯區(qū)段110。在這個實例中，只有增強纖維被樹脂400浸漬，階梯區(qū)段110的表面將不會涂覆有樹脂，并且因此，樹脂不會阻礙第一金屬板100與金屬部件500之間的焊接。

參考圖9，優(yōu)選地，在另一示例性實施方式中，增強纖維層200可以還包括第二連接孔。可以插入第二金屬板300并且增強纖維層200的第一延伸部和第二延伸部可以通過將滑動芯30從一側(cè)移動到模具10的相對側(cè)而折疊在第二金屬板300周圍。模具10然后可以靠近以形成復合部件。

第二金屬板300的第二連接孔可以布置在增強纖維層200中?；瑒有?0可以從一側(cè)移動到相對側(cè)，從而折疊增強纖維層200以包裹第一金屬板100和第二金屬板300。第一金屬板100和第二金屬板300的部件可以通過第一連接孔和第二連接孔暴露。

盡管僅用于說明性目的而描述了本實用新型所述的優(yōu)選實施方式，但本領域中的技術人員應當理解，在不背離如所附權利要求所披露的本實用新型的范圍和精神的情況下，可進行各種修改、附加和替代。