專利名稱：設有纖維加固件并具有傾斜邊緣的金屬部件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種設有纖維加固件的金屬部件。
背景技術：
文獻WO 2009/034264揭示了一種如下制成的連桿制造金屬坯件，該金屬坯件在連桿的對稱平面兩側具有兩個平行的橢圓形殼體；將纖維加固件的制件插入殼體內(nèi)，纖維加固件的制件由套在金屬內(nèi)的碳化物纖維制成，該金屬與容器的金屬相容；以及使該組件經(jīng)受真空和熱均衡壓縮，從而通過纖維周圍的金屬擴散實現(xiàn)纖維加固件的纖維與坯件的金屬之間的緊密粘結。包套住碳化物纖維的金屬熔融并與金屬預制件的相鄰金屬混合，從而提供緊密圍繞纖維加固件的纖維的金屬連續(xù)性。然后繼續(xù)加工坯件來獲得連桿(具體是穿出用于凸耳的孔)。一般而言，纖維加固件的制件具有至少一端，該至少一端完全嵌入部件的金屬內(nèi)并具有相對于纖維橫向延伸的端表面。因此，在該位置存在部件剛度的突然階梯變化，所以纖維加固件的制件與容器制件的傳遞應力有粘結失效或纖維被拉出的風險，且因此有開始破裂的風險。此外，該區(qū)域內(nèi)的內(nèi)部應力通常垂直于纖維，使得該區(qū)域已經(jīng)變?nèi)酢?br>
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明尋求提供由金屬制成的機械部件，該機械部件設有至少一個纖維加固件的制件，其中減弱或者甚至消除上述缺點。發(fā)明簡述為此目的，提供一種由金屬坯件制成的機械部件，該金屬坯件具有大致沿使用中對機械部件施力的較佳方向延伸的至少一個殼體，且至少一個纖維加固件的制件插入該至少一個殼體內(nèi)并然后通過圍繞纖維加固件的纖維的金屬擴散而緊密粘結至坯件，從而具有完全嵌入部件的金屬內(nèi)的至少一個端部。根據(jù)本發(fā)明，所述端部以倒角延伸。因此，在纖維加固件的端部處在加固件與坯件金屬之間延伸的界面相對于穿過機械部件的力傾斜，因此使得能夠沿纖維加固件的方向逐漸改適部件的硬度。該設置減弱纖維加固件與金屬的其余部分變成脫開粘結的風險。


·圖1是本發(fā)明連桿的示意性平面圖，示出本發(fā)明第一特定實施例中纖維加固件的傾斜端；·圖2是本發(fā)明的第二特定實施例中纖維加固件的制件端部的立體圖；·圖3是本發(fā)明的第三特定實施例中纖維加固件的制件端部的俯視立體圖；以及·圖4是本發(fā)明另一連桿的俯視平面圖，示出纖維加固件的傾斜端。
具體實施例方式在以下解釋中，制造纖維加固件不構成本發(fā)明的主題，且因此不作詳細描述。參照例如文獻WO 2009/034264，該文獻描述了這種纖維加固件的幾個實施例。參照圖1，在第一實施例中本發(fā)明的連桿由金屬坯件I制成，金屬坯件I呈大致扁平形狀并具有恒定截面的主體部分2，該主體部分2由兩個圓形端部3終止，兩個圓形端部 3形成端部凸耳并包括通孔4。在該實例中，坯件由鈦合金制成。在該實例中，縱向殼體5平行于坯件I的對稱平面P從其一端延伸至另一端，且它們形成適于接納纖維加固件的制件10的殼體(加固件的制件被圖示為剖切開以更清楚地示出殼體，但實際上它們在其全長上占據(jù)該殼體)。應當觀察到，對稱平面P平行于對連桿施力的較佳方向(主要是沿桿軸線的牽拉力和壓縮力)。纖維加固件的制件10包括縱向延伸的纖維。在該實例中，纖維是鈦包套住的碳化硅纖維。較佳地，纖維在溝槽內(nèi)放置就位之前通過使纖維經(jīng)受熱均衡壓縮而將纖維粘結在一起。根據(jù)本發(fā)明，殼體5具有相對于對稱平面P傾斜的端部11，在該實施例中，該端部 11平行于與鄰近的通孔相切的平面K延伸。傾斜端部11可以用各種方式來獲得。較佳地，沿金屬坯件的整個長度在金屬坯件中加工出溝槽，使得溝槽向外開口到坯件的邊緣表面內(nèi)。此后,將鈦塞件配裝到溝槽的每端,該塞件具有倒角端部,該倒角端部形成相應殼體的倒角端部，較佳地在纖維加固件已經(jīng)在溝槽內(nèi)放置就位之后將塞件放置就位。各塞件可由鈦的單塊制件制成，或者各塞件可通過將金屬粉末壓實來制成。根據(jù)本發(fā)明，纖維加固件的制件具有與殼體的形狀互補的形狀，且因此它們具有倒角的且與殼體的傾斜端相容的端部12。纖維加固件10由用于關閉殼體5的鈦合金塊覆蓋。這些塊體可與關閉殼體的塞件成一體。此后，將密封好的組件放入真空內(nèi)并然后經(jīng)受熱均衡壓縮，使得纖維的金屬護套熔融并分散，從而形成與坯件和塊體的金屬復合的金屬，因此確保纖維與周圍金屬的緊密粘結。這形成具有金屬基體的復合材料部分。纖維加固件的制件端部處的倒角完全嵌入部件的金屬內(nèi)，且它們用于在纖維的端部與周圍金屬之間以這樣一種方式傳遞力，即，使得纖維上的力不再僅是拉出力，而是還包括剪切力，由此降低纖維在這些位置脫開粘結的風險，并形成避免太大硬度階梯變化的過渡區(qū)域。在圖2所示本發(fā)明的第二實施例中，加固件的制件端部用兩個斜度進行倒角。在圖3所示的本發(fā)明第三實施例中，纖維加固件的制件在每個面上進行倒角。可通過對纖維加固件進行倒角來形成這些第二和第三實施例，且該兩實施例避免形成在操作時會使纖維加固件變?nèi)醯募怃J點。圖4示出實施為連桿101的本發(fā)明，連桿101具有四個根據(jù)本發(fā)明進行倒角的纖維加固件的制件110。當然應當觀察到，本發(fā)明的倒角與文獻EP I 726 678中提到的倒角完全無關，文獻EP I 72 6678中提到的倒角是指對加固板的端部進行切割的角度，該角度用于在鋪設板時賦予板以螺旋角。無論如何，應當觀察到該端部與由板覆蓋的管狀部分的邊緣相切且因此該端部未嵌入。
權利要求
1.一種由金屬預制件制成的機械部件，所述金屬預制件具有至少一個殼體(5)，所述至少一個殼體(5)大致沿操作時對所述機械部件施力的較佳方向延伸，且至少一個纖維加固件的制件(10)插入所述至少一個殼體(5)并然后通過所述纖維加固件的制件的纖維周圍的金屬擴散而粘結至坯件，使得所述纖維加固件的制件的端部中的至少一端完全嵌入形成所述機械部件的金屬內(nèi)，所述部件的特征在于，所述端部(12)沿倒角延伸。
2.如權利要求I所述的機械部件，其特征在于，所述纖維加固件的制件的端部用兩個斜度進行倒角。
3.如權利要求I所述的機械部件，其特征在于，所述纖維加固件的制件的端部從所述制件的每個表面進行倒角。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由金屬預制件制成的機械部件，該金屬預制件具有至少一個凹部(5)，該至少一個凹部(5)沿使用機械部件所受的力的特別方向縱向延伸，且至少一個纖維加固件插入該至少一個凹部內(nèi)并然后通過熱均衡壓縮聯(lián)結至坯件。本發(fā)明的特征在于，纖維加固件具有倒角邊緣(10)。
文檔編號C22C47/04GK102597293SQ201080040591
公開日2012年7月18日 申請日期2010年9月13日 優(yōu)先權日2009年9月11日
發(fā)明者G·克萊恩, J-M·弗朗謝, P·鄧里維, R·梅森 申請人:梅西耶-布加蒂-道提公司