专利名称：设有纤维加固件并具有倾斜边缘的金属部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设有纤维加固件的金属部件。
背景技术：
文献WO 2009/034264揭示了一种如下制成的连杆制造金属坯件，该金属坯件在连杆的对称平面两侧具有两个平行的椭圆形壳体；将纤维加固件的制件插入壳体内，纤维加固件的制件由套在金属内的碳化物纤维制成，该金属与容器的金属相容；以及使该组件经受真空和热均衡压缩，从而通过纤维周围的金属扩散实现纤维加固件的纤维与坯件的金属之间的紧密粘结。包套住碳化物纤维的金属熔融并与金属预制件的相邻金属混合，从而提供紧密围绕纤维加固件的纤维的金属连续性。然后继续加工坯件来获得连杆(具体是穿出用于凸耳的孔)。一般而言，纤维加固件的制件具有至少一端，该至少一端完全嵌入部件的金属内并具有相对于纤维横向延伸的端表面。因此，在该位置存在部件刚度的突然阶梯变化，所以纤维加固件的制件与容器制件的传递应力有粘结失效或纤维被拉出的风险，且因此有开始破裂的风险。此外，该区域内的内部应力通常垂直于纤维，使得该区域已经变弱。
发明内容
发明目的本发明寻求提供由金属制成的机械部件，该机械部件设有至少一个纤维加固件的制件，其中减弱或者甚至消除上述缺点。发明简述为此目的，提供一种由金属坯件制成的机械部件，该金属坯件具有大致沿使用中对机械部件施力的较佳方向延伸的至少一个壳体，且至少一个纤维加固件的制件插入该至少一个壳体内并然后通过围绕纤维加固件的纤维的金属扩散而紧密粘结至坯件，从而具有完全嵌入部件的金属内的至少一个端部。根据本发明，所述端部以倒角延伸。因此，在纤维加固件的端部处在加固件与坯件金属之间延伸的界面相对于穿过机械部件的力倾斜，因此使得能够沿纤维加固件的方向逐渐改适部件的硬度。该设置减弱纤维加固件与金属的其余部分变成脱开粘结的风险。
·图1是本发明连杆的示意性平面图，示出本发明第一特定实施例中纤维加固件的倾斜端；·图2是本发明的第二特定实施例中纤维加固件的制件端部的立体图；·图3是本发明的第三特定实施例中纤维加固件的制件端部的俯视立体图；以及·图4是本发明另一连杆的俯视平面图，示出纤维加固件的倾斜端。
具体实施例方式在以下解释中，制造纤维加固件不构成本发明的主题，且因此不作详细描述。参照例如文献WO 2009/034264，该文献描述了这种纤维加固件的几个实施例。参照图1，在第一实施例中本发明的连杆由金属坯件I制成，金属坯件I呈大致扁平形状并具有恒定截面的主体部分2，该主体部分2由两个圆形端部3终止，两个圆形端部 3形成端部凸耳并包括通孔4。在该实例中，坯件由钛合金制成。在该实例中，纵向壳体5平行于坯件I的对称平面P从其一端延伸至另一端，且它们形成适于接纳纤维加固件的制件10的壳体(加固件的制件被图示为剖切开以更清楚地示出壳体，但实际上它们在其全长上占据该壳体)。应当观察到，对称平面P平行于对连杆施力的较佳方向(主要是沿杆轴线的牵拉力和压缩力)。纤维加固件的制件10包括纵向延伸的纤维。在该实例中，纤维是钛包套住的碳化硅纤维。较佳地，纤维在沟槽内放置就位之前通过使纤维经受热均衡压缩而将纤维粘结在一起。根据本发明，壳体5具有相对于对称平面P倾斜的端部11，在该实施例中，该端部 11平行于与邻近的通孔相切的平面K延伸。倾斜端部11可以用各种方式来获得。较佳地，沿金属坯件的整个长度在金属坯件中加工出沟槽，使得沟槽向外开口到坯件的边缘表面内。此后,将钛塞件配装到沟槽的每端,该塞件具有倒角端部,该倒角端部形成相应壳体的倒角端部，较佳地在纤维加固件已经在沟槽内放置就位之后将塞件放置就位。各塞件可由钛的单块制件制成，或者各塞件可通过将金属粉末压实来制成。根据本发明，纤维加固件的制件具有与壳体的形状互补的形状，且因此它们具有倒角的且与壳体的倾斜端相容的端部12。纤维加固件10由用于关闭壳体5的钛合金块覆盖。这些块体可与关闭壳体的塞件成一体。此后，将密封好的组件放入真空内并然后经受热均衡压缩，使得纤维的金属护套熔融并分散，从而形成与坯件和块体的金属复合的金属，因此确保纤维与周围金属的紧密粘结。这形成具有金属基体的复合材料部分。纤维加固件的制件端部处的倒角完全嵌入部件的金属内，且它们用于在纤维的端部与周围金属之间以这样一种方式传递力，即，使得纤维上的力不再仅是拉出力，而是还包括剪切力，由此降低纤维在这些位置脱开粘结的风险，并形成避免太大硬度阶梯变化的过渡区域。在图2所示本发明的第二实施例中，加固件的制件端部用两个斜度进行倒角。在图3所示的本发明第三实施例中，纤维加固件的制件在每个面上进行倒角。可通过对纤维加固件进行倒角来形成这些第二和第三实施例，且该两实施例避免形成在操作时会使纤维加固件变弱的尖锐点。图4示出实施为连杆101的本发明，连杆101具有四个根据本发明进行倒角的纤维加固件的制件110。当然应当观察到，本发明的倒角与文献EP I 726 678中提到的倒角完全无关，文献EP I 72 6678中提到的倒角是指对加固板的端部进行切割的角度，该角度用于在铺设板时赋予板以螺旋角。无论如何，应当观察到该端部与由板覆盖的管状部分的边缘相切且因此该端部未嵌入。
权利要求
1.一种由金属预制件制成的机械部件，所述金属预制件具有至少一个壳体(5)，所述至少一个壳体(5)大致沿操作时对所述机械部件施力的较佳方向延伸，且至少一个纤维加固件的制件(10)插入所述至少一个壳体(5)并然后通过所述纤维加固件的制件的纤维周围的金属扩散而粘结至坯件，使得所述纤维加固件的制件的端部中的至少一端完全嵌入形成所述机械部件的金属内，所述部件的特征在于，所述端部(12)沿倒角延伸。
2.如权利要求I所述的机械部件，其特征在于，所述纤维加固件的制件的端部用两个斜度进行倒角。
3.如权利要求I所述的机械部件，其特征在于，所述纤维加固件的制件的端部从所述制件的每个表面进行倒角。
全文摘要
本发明涉及一种由金属预制件制成的机械部件，该金属预制件具有至少一个凹部(5)，该至少一个凹部(5)沿使用机械部件所受的力的特别方向纵向延伸，且至少一个纤维加固件插入该至少一个凹部内并然后通过热均衡压缩联结至坯件。本发明的特征在于，纤维加固件具有倒角边缘(10)。
文档编号C22C47/04GK102597293SQ201080040591
公开日2012年7月18日 申请日期2010年9月13日 优先权日2009年9月11日
发明者G·克莱恩, J-M·弗朗谢, P·邓里维, R·梅森 申请人:梅西耶-布加蒂-道提公司