CN109822926A - Cfrp/金属复合材料连接结构及其加工工装和加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于汽车车身材料技术领域的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装，所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装的工装组件Ⅰ(1)的工作段Ⅰ(4)一端与前锥段Ⅰ(3)一端连接，工作段Ⅰ(4)另一端与后锥段Ⅰ(5)一端连接，工装组件Ⅱ(2)的工作段Ⅱ(7)一端与前锥段Ⅱ(6)一端连接，工作段Ⅱ(7)另一端与后锥段Ⅱ(8)一端连接，后锥段Ⅰ(5)另一端和前锥段Ⅱ(6)另一端通过螺纹部(9)拧装连接，本发明所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装，结构简单，能够有效提高CFRP构件与金属构件在进行超差孔机械装配时的疲劳寿命，同时能够实现CFRP构件与金属构件同轴装配，提高装配效率和质量。
Description
技术领域
本发明属于汽车车身材料技术领域，更具体地说，是涉及一种CFRP/金属异种材料连接，本发明还涉及一种CFRP/金属超差孔连接的装配孔挤压强化加工工装，本发明同时还涉及一种CFRP/金属超差孔连接的装配孔挤压强化加工方法。
背景技术
汽车工业的快速发展在方便我们生活的同时，也带来了环境污染和能源紧缺等问题。轻量化作为汽车节能减排的重要手段得到了世界各车企的高度重视。多材料混合车身被视为一种重要的车身轻量化手段。其中碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)因具有金属材料不可比拟的优势，成为汽车轻量化发展中最具潜力的材料。车用CFRP部分零部件不可避免的需要与金属材料进行连接，而机械连接是其主要的连接方式。由于CFRP与金属热膨胀系数不同，在进行共线涂装或汽车在环境较恶劣的环境下服役时，两种材料的伸缩量不同容易出现连接失效问题。超差孔连接可有效解决热膨胀系数不同的问题。而超差孔连接结构中装配孔的存在破坏了构件的整体性，在承受载荷时装配孔周围易产生应力集中，CFRP对开孔尤其敏感，力学性能降低的同时也损害了部件的疲劳性能，影响了连接的可靠性，从而影响汽车的使用耐久性。因此，现有技术中的产品及其工艺无法满足需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，能够同时有效提高CFRP构件与金属构件在进行超差孔机械装配时的疲劳寿命，衬套的存在避免装配时紧固件对CFRP构件的孔壁的损伤，同时这种加工方法还能够实现CFRP构件与金属构件同轴装配，有效简化工艺，提高装配效率和装配质量的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种CFRP/金属复合材料连接结构加工工装，所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装包括工装组件Ⅰ、工装组件Ⅱ，工装组件Ⅰ包括前锥段Ⅰ、工作段Ⅰ、后锥段Ⅰ，工作段Ⅰ设置为圆柱体状结构，工作段Ⅰ一端与前锥段Ⅰ一端连接，工作段Ⅰ另一端与后锥段Ⅰ一端连接，工装组件Ⅱ包括前锥段Ⅱ、工作段Ⅱ、后锥段Ⅱ，工作段Ⅱ设置为圆柱体状结构，工作段Ⅱ一端与前锥段Ⅱ一端连接，工作段Ⅱ另一端与后锥段Ⅱ一端连接，后锥段Ⅰ另一端和前锥段Ⅱ另一端通过螺纹部拧装连接。
所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装的工作段Ⅰ的直径尺寸设置为大于CFRP/金属复合材料连接结构的CFRP构件10的衬套的内径尺寸的结构；工作段Ⅱ的直径尺寸设置为大于CFRP/金属复合材料连接结构中的金属构件的开孔的直径尺寸的结构；工作段Ⅰ的直径尺寸设置为大于工作段Ⅱ的直径尺寸的结构。
所述的工装组件Ⅰ的前锥段Ⅰ、工作段Ⅰ、后锥段Ⅰ为一体式结构，工装组件Ⅱ的前锥段Ⅱ、工作段Ⅱ、后锥段Ⅱ为一体式结构。
所述的螺纹部包括螺杆部和螺孔部，后锥段Ⅰ另一端设置螺杆部，前锥段Ⅱ另一端设置螺孔部。
所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装还包括连接段，连接段与工装组件Ⅰ的前锥段Ⅰ另一端连接，连接段为杆状结构，连接段与前锥段Ⅰ为一体式结构。
本发明还涉及一种结构简单，能够有效提高疲劳性能，保障连接的可靠性，提高在汽车上使用耐久性的CFRP/金属复合材料连接结构。
所述的CFRP/金属复合材料连接结构包括CFRP构件和金属构件，CFRP构件和金属构件之间设置胶层，CFRP构件上设置超差孔，金属构件上设置开孔，衬套卡装在超差孔内，衬套的高度尺寸设置为等于CFRP构件的厚度尺寸和胶层的厚度尺寸之和的结构。
所述的CFRP/金属复合材料连接结构的CFRP构件一侧侧面和金属构件一侧侧面通过胶层粘连连接，衬套一端端面穿过胶层贴合在金属构件一侧侧面位置，衬套另一端端面设置为能够与CFRP构件另一侧侧面平齐布置的结构。
所述的衬套为无缝衬套或有缝衬套，金属构件为钢质构件或铝质构件，衬套内径尺寸大于开孔直径尺寸。
本发明还涉及一种步骤简单，能够有效提高CFRP构件与金属构件在进行超差孔机械装配时的疲劳寿命，衬套的存在避免装配时紧固件对CFRP构件的超差孔孔壁的损伤，同时这种加工方法还能够实现CFRP构件与金属构件同轴装配，有效简化工艺的CFRP/金属复合材料连接结构加工方法。
所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工方法的加工步骤为：1)将CFRP/金属复合材料连接结构加工工装的工装组件Ⅰ和工装组件Ⅱ从螺纹部位置拧开，在CFRP构件一侧表面涂抹胶层，将工装组件Ⅱ的前锥段Ⅱ一端从金属构件的开孔穿过；2)将工装组件Ⅰ和工装组件Ⅱ再通过螺纹部拧装连接；将衬套套装在工装组件Ⅰ上，将工装组件Ⅰ前锥段Ⅰ一端穿过CFRP构件的超差孔；3)将CFRP构件和金属构件分别固定位置，将工装组件Ⅰ的连接段连接到挤压设备上，控制挤压设备对CFRP/金属复合材料连接结构加工工装施加拉力；4)在挤压设备施加拉力在CFRP/金属复合材料连接结构加工工装时，工装组件Ⅰ的工作段Ⅰ在穿过衬套的过程中使得衬套受挤压而膨胀，而衬套安装到超差孔时，衬套作用在超差孔上，对CFRP构件进行挤压强化，工装组件Ⅱ的工作段Ⅱ穿过开孔时使得开孔受到挤压，对金属构件进行挤压强化；5)挤压设备拉动CFRP/金属CFRP/金属复合材料连接结构加工工装穿过超差孔和开孔后，衬套被紧固在超差孔内，CFRP构件和金属构件通过胶层粘连连接，完成CFRP/金属CFRP/金属复合材料连接结构的加工。
将CFRP构件和金属构件分别固定位置时，CFRP构件和金属构件分别固定在定位支架上，CFRP构件和金属构件均水平布置，CFRP构件位于金属构件上方位置，挤压设备位于CFRP构件上方位置。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装，在进行CFRP/金属复合材料连接结构加工时，将CFRP/金属复合材料连接结构加工工装的工装组件Ⅰ和工装组件Ⅱ从螺纹部位置拧开，在CFRP构件一侧表面涂抹胶层，将工装组件Ⅱ的前锥段Ⅱ一端从金属构件的开孔穿过；将工装组件Ⅰ和工装组件Ⅱ再通过螺纹部拧装连接；将衬套套装在工装组件Ⅰ上，将工装组件Ⅰ从前锥段Ⅰ一端穿过CFRP构件的超差孔；将CFRP构件和金属构件分别固定位置，将工装组件Ⅰ的连接段连接到挤压设备上，控制挤压设备对CFRP/金属复合材料连接结构加工工装施加拉力；在挤压设备施加拉力在CFRP/金属复合材料连接结构加工工装时，工装组件Ⅰ的工作段Ⅰ在穿过衬套的过程中使得衬套受挤压而膨胀，而衬套安装到超差孔时，衬套作用在超差孔上，对CFRP构件进行挤压强化，工装组件Ⅱ的工作段Ⅱ穿过开孔时使得开孔受到挤压，对金属构件进行挤压强化；挤压设备拉动CFRP/金属复合材料连接结构加工工装穿过超差孔和开孔后，衬套被紧固在超差孔内，CFRP构件和金属构件通过胶层粘连连接，完成CFRP/金属复合材料连接结构的加工。这样，对于超差孔连接，可补偿CFRP与金属热膨胀系数不同引起的位置公差；本发明的工装及装配的CFRP/金属复合材料连接结构，可使得CFRP构件和金属构件形成的汽车材料用于汽车时的疲劳寿命得到明显提高。现有技术中，CFRP构件与金属构件进行超差孔连接时，由于需要在构件上进行开孔，开孔破坏了构件的整体性，开孔周围产生的应力集中会降低连接处的疲劳寿命。本发明的加工工装及加工方法，在进行CFRP/金属符合材料连接结构装配时，能够同时对CFRP构件与金属构件的孔分别进行挤压强化，简化挤压强化工序，提高连接疲劳寿命，延长汽车服役时间。当使用本发明的CFRP/金属复合材料的汽车处于温度环境较未恶劣或者行驶的路况较颠簸时，这种产品有效确保连接可靠性。本发明所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装，结构简单，在解决CFRP与金属热膨胀系数不同的问题的同时，能够有效提高CFRP构件与金属构件在进行超差孔机械装配时的疲劳寿命，衬套的存在避免装配时紧固件对CFRP构件的孔壁的损伤，同时这种加工方法还能够实现CFRP构件与金属构件同轴装配，简化工艺，提高装配效率和装配质量。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的CFRP/金属复合材料连接结构的结构示意图；
图2为本发明所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装的结构示意图；
图3为本发明所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装穿过金属构件的开孔时的结构示意图；
图4为本发明所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装穿过CFRP构件的超差孔时的结构示意图；
附图中标记分别为：1、工装组件Ⅰ；2、工装组件Ⅱ；3、前锥段Ⅰ；4、工作段Ⅰ；5、后锥段Ⅰ；6、前锥段Ⅱ；7、工作段Ⅱ；8、后锥段Ⅱ；9、螺纹部；10、CFRP构件；11、衬套；12、金属构件；13、开孔；14、胶层；15、超差孔；16、连接段；17、挡块。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1-附图4所示，本发明为一种CFRP/金属复合材料连接结构加工工装，所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装包括工装组件Ⅰ1、工装组件Ⅱ2，工装组件Ⅰ1包括前锥段Ⅰ3、工作段Ⅰ4、后锥段Ⅰ5，工作段Ⅰ4设置为圆柱体状结构，工作段Ⅰ4一端与前锥段Ⅰ3一端连接，工作段Ⅰ4另一端与后锥段Ⅰ5一端连接，工装组件Ⅱ2包括前锥段Ⅱ6、工作段Ⅱ7、后锥段Ⅱ8，工作段Ⅱ7设置为圆柱体状结构，工作段Ⅱ7一端与前锥段Ⅱ6一端连接，工作段Ⅱ7另一端与后锥段Ⅱ8一端连接，后锥段Ⅰ5另一端和前锥段Ⅱ6另一端通过螺纹部9拧装连接。上述结构，在进行CFRP/金属复合材料连接结构加工时，将CFRP/金属复合材料连接结构加工工装的工装组件Ⅰ1和工装组件Ⅱ2从螺纹部9位置拧开，在CFRP构件10一侧表面涂抹胶层14，将工装组件Ⅱ2的前锥段Ⅱ6一端从金属构件12的开孔13穿过；将工装组件Ⅰ1和工装组件Ⅱ2再通过螺纹部9拧装连接；将衬套11套装在工装组件Ⅰ1上，将工装组件Ⅰ1从前锥段Ⅰ3一端穿过CFRP构件10的超差孔15；将CFRP构件10和金属构件12分别固定位置，将工装组件Ⅰ1的连接段16连接到挤压设备上，控制挤压设备对CFRP/金属复合材料连接结构加工工装施加拉力；在挤压设备施加拉力在CFRP/金属复合材料连接结构加工工装时，工装组件Ⅰ1的工作段Ⅰ4在穿过衬套11的过程中使得衬套受挤压而膨胀，而衬套11安装到超差孔15时，衬套11作用在超差孔15上，对CFRP构件10进行挤压强化，工装组件Ⅱ2的工作段Ⅱ7穿过开孔13时使得开孔13受到挤压，对金属构件12进行挤压强化；挤压设备拉动CFRP/金属复合材料连接结构加工工装穿过超差孔15和开孔13后，衬套11被紧固在超差孔15内，CFRP构件10和金属构件12通过胶层14粘连连接，完成CFRP/金属复合材料连接结构的加工。这样，对于超差孔连接，可补偿CFRP与金属热膨胀系数不同引起的位置公差；本发明的工装及装配的CFRP/金属复合材料的连接，可使得CFRP构件和金属构件形成的汽车材料用于汽车时的疲劳寿命得到明显提高。现有技术中，CFRP构件与金属构件进行超差孔连接时，由于需要在构件上进行开孔，开孔破坏了构件的整体性，开孔周围产生的应力集中会降低连接处的疲劳寿命。本发明的加工工装及加工方法，在进行CFRP/金属复合材料装配时，能够同时对CFRP构件与金属构件的孔分别进行挤压强化，简化挤压强化工序，提高连接疲劳寿命，延长汽车服役时间。当使用本发明所述的CFRP/金属复合材料的汽车处于温度环境较未恶劣或者行驶的路况较颠簸时，这种产品有效确保连接可靠性。本发明的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装，能够有效提高CFRP构件与金属构件在进行超差孔机械装配时的疲劳寿命，衬套的存在避免装配时紧固件对CFRP构件的孔壁的损伤，同时这种加工方法能够实现CFRP构件与金属构件同轴装配，提高装配效率和质量。
所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装的工作段Ⅰ4的直径尺寸设置为大于CFRP/金属超差孔连接的CFRP构件10的衬套11的内径尺寸的结构；上述结构，在CFRP/金属复合材料连接结构加工工装穿过超差孔时，能够使得衬套作用在超差孔内，有效对CFRP构件10进行挤压强化处理，工作段Ⅱ7的直径尺寸设置为大于CFRP/金属复合材料连接结构中的金属构件12的开孔13的直径尺寸的结构；这样，在工作段Ⅱ7经过开孔时，能够作用在开孔内，有效对金属构件进行挤压强化处理，工作段Ⅰ4的直径尺寸设置为大于工作段Ⅱ7的直径尺寸的结构。
所述的工装组件Ⅰ1的前锥段Ⅰ3、工作段Ⅰ4、后锥段Ⅰ5为一体式结构，工装组件Ⅱ2的前锥段Ⅱ6、工作段Ⅱ7、后锥段Ⅱ8为一体式结构。这样，工装组件Ⅰ1和工装组件Ⅱ2加工方便，成本低。
所述的螺纹部9包括螺杆部和螺孔部，后锥段Ⅰ5另一端设置螺杆部，前锥段Ⅱ6另一端设置螺孔部。这样，工装组件Ⅰ1和工装组件Ⅱ2之间可以根据需要拧装连接和拆开，便于进行材料加工。
所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装还包括连接段16，连接段16与工装组件Ⅰ1的前锥段Ⅰ3另一端连接，连接段16为杆状结构，连接段16与前锥段Ⅰ3为一体式结构。连接段与工装组件Ⅰ为一体式结构，这样，便于在挤压设备施力时，能够可靠拉动工装移动。
本发明还涉及一种结构简单，能够有效解决异种材料热膨胀系数不同的问题，同时可提高连接疲劳性能，保障连接的可靠性，提高在汽车上的使用耐久性的CFRP/金属复合材料连接结构。
所述的CFRP/金属复合材料连接结构包括CFRP构件10和金属构件12，CFRP构件10和金属构件12之间设置胶层14，CFRP构件10上设置超差孔15，金属构件12上设置开孔13，衬套11卡装在超差孔15内，衬套11的高度尺寸设置为等于CFRP构件10的厚度尺寸和胶层14的厚度尺寸之和的结构。上述结构，所述的CFRP构件(第一构件)与金属构件(第二构件)连接时，CFRP构件上设计超差孔，金属构件上设置开孔，两构件连接时彼此之间不是直接接触，需在CFRP构件和金属构件之间采用结构胶粘接，形成胶层，这样可以避免异种材料电位差不同引起电化学腐蚀，有效提高使用寿命。
所述的CFRP/金属复合材料连接结构的CFRP构件10一侧侧面和金属构件12一侧侧面通过胶层14粘连连接，衬套11一端端面穿过胶层14贴合在金属构件12一侧侧面位置，衬套11另一端端面设置为能够与CFRP构件10另一侧侧面平齐布置的结构。上述结构，衬套为经过防腐处理的钛合金衬套，可以是开缝衬套也可以是无缝衬套。
所述的衬套11为无缝衬套或有缝衬套，金属构件12为钢质构件或铝质构件，衬套11内径尺寸大于开孔13直径尺寸。
本发明还涉及本发明还涉及一种步骤简单，能够有效提高CFRP构件与金属构件在进行超差孔机械装配时的疲劳寿命，衬套的存在避免装配时对CFRP构件的孔壁的损伤，同时还能够实现CFRP构件与金属构件同轴装配，简化工艺的CFRP/金属复合材料连接结构加工方法。
所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工方法的加工步骤为：1)将CFRP/金属复合材料连接结构加工工装的工装组件Ⅰ1和工装组件Ⅱ2从螺纹部9位置拧开，在CFRP构件10一侧表面涂抹胶层14，将工装组件Ⅱ2的前锥段Ⅱ6一端从金属构件12的开孔13穿过；2)将工装组件Ⅰ1和工装组件Ⅱ2再通过螺纹部9拧装连接；将衬套11套装在工装组件Ⅰ1上，将工装组件Ⅰ1从前锥段Ⅰ3一端穿过CFRP构件10的超差孔15；3)将CFRP构件10和金属构件12分别固定位置，将工装组件Ⅰ1的连接段16连接到挤压设备上，控制挤压设备对CFRP/金属复合材料连接结构加工工装施加拉力；4)在挤压设备施加拉力在CFRP/金属复合材料连接结构加工工装时，工装组件Ⅰ1的工作段Ⅰ4在穿过衬套11的过程中使得衬套受挤压而膨胀，而衬套11安装到超差孔15时，衬套11作用在超差孔15上，对CFRP构件10进行挤压强化，工装组件Ⅱ2的工作段Ⅱ7穿过开孔13时使得开孔13受到挤压，对金属构件12进行挤压强化；5)挤压设备拉动CFRP/金属复合材料连接结构加工工装穿过超差孔15和开孔13后，衬套11被紧固在超差孔15内，CFRP构件10和金属构件12通过胶层14粘连连接，完成CFRP/金属复合材料连接结构的加工。这样，方便快捷加工出满足性需求的CFRP/金属复合材料连接结构。将CFRP构件10和金属构件12分别固定位置时，CFRP构件10和金属构件12分别固定在定位支架上，CFRP构件10和金属构件12均水平布置，CFRP构件10位于金属构件12上方位置，挤压设备位于CFRP构件10上方位置。这样，使得加工工装方便进行强化作业，成本低，可靠性好。
本发明所述的加工工装，根据CFRP构件10的超差孔15的直径尺寸和金属构件12的开孔的直径尺寸，设置工装组件Ⅰ1的工作段Ⅰ4的直径尺寸和工装组件Ⅱ2的工作段Ⅱ7的直径尺寸。工装组件Ⅰ1和工装组件Ⅱ2通过螺纹部能够实现拧装连接和分开。
本发明所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装，在进行CFRP/金属复合材料连接结构加工时，将CFRP/金属复合材料连接结构加工工装的工装组件Ⅰ和工装组件Ⅱ从螺纹部位置拧开，在CFRP构件一侧表面涂抹胶层，将工装组件Ⅱ的前锥段Ⅱ一端从金属构件的开孔穿过；将工装组件Ⅰ和工装组件Ⅱ再通过螺纹部拧装连接；将衬套套装在工装组件Ⅰ上，将工装组件Ⅰ从前锥段Ⅰ一端穿过CFRP构件的超差孔；将CFRP构件和金属构件分别固定位置，将工装组件Ⅰ的连接段连接到挤压设备上，控制挤压设备对CFRP/金属复合材料连接结构加工工装施加拉力；在挤压设备施加拉力在CFRP/金属复合材料连接结构加工工装时，工装组件Ⅰ的工作段Ⅰ在穿过衬套的过程中使得衬套受挤压而膨胀，而衬套安装到超差孔时，衬套作用在超差孔上，对CFRP构件进行挤压强化，工装组件Ⅱ的工作段Ⅱ穿过开孔时使得开孔受到挤压，对金属构件进行挤压强化；挤压设备拉动CFRP/金属复合材料连接结构加工工装穿过超差孔和开孔后，衬套被紧固在超差孔内，CFRP构件和金属构件通过胶层粘连连接，完成CFRP/金属复合材料连接结构的加工。这样，对于超差孔连接，可补偿CFRP与金属热膨胀系数不同引起的位置公差；本发明的工装及装配的CFRP/金属复合材料连接结构，可使得CFRP构件和金属构件形成的汽车材料用于汽车时的疲劳寿命得到明显提高。现有技术中，CFRP构件与金属构件进行连接时，由于需要在构件上进行开孔，开孔破坏了构件的整体性，开孔周围产生的应力集中会降低连接处的疲劳寿命。本发明的加工工装及加工方法，在进行CFRP/金属超差孔连接装配时，能够同时对CFRP构件与金属构件的孔分别进行挤压强化，简化挤压强化工序，提高连接疲劳寿命，延长汽车服役时间。当使用本发明所述的CFRP/金属连接的汽车处于温度环境较未恶劣或者行驶的路况较颠簸时，这种产品有效确保连接可靠性。本发明所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装，结构简单，能够有效提高CFRP构件与金属构件在进行超差孔机械装配时的疲劳寿命，衬套的存在避免装配时紧固件对CFRP构件的孔壁的损伤，同时这种加工方法还能够实现CFRP构件与金属构件同轴装配，有效简化工艺，提高装配效率和装配质量。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种CFRP/金属复合材料连接结构加工工装，其特征在于：所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装包括工装组件Ⅰ(1)、工装组件Ⅱ(2)，工装组件Ⅰ(1)包括前锥段Ⅰ(3)、工作段Ⅰ(4)、后锥段Ⅰ(5)，工作段Ⅰ(4)设置为圆柱体状结构，工作段Ⅰ(4)一端与前锥段Ⅰ(3)一端连接，工作段Ⅰ(4)另一端与后锥段Ⅰ(5)一端连接，工装组件Ⅱ(2)包括前锥段Ⅱ(6)、工作段Ⅱ(7)、后锥段Ⅱ(8)，工作段Ⅱ(7)设置为圆柱体状结构，工作段Ⅱ(7)一端与前锥段Ⅱ(6)一端连接，工作段Ⅱ(7)另一端与后锥段Ⅱ(8)一端连接，后锥段Ⅰ(5)另一端和前锥段Ⅱ(6)另一端通过螺纹部(9)拧装连接。
2.根据权利要求1所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装，其特征在于：所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装的工作段Ⅰ(4)的直径尺寸设置为大于CFRP/金属复合材料连接结构中CFRP构件(10)的衬套(11)的内径尺寸的结构；工作段Ⅱ(7)的直径尺寸设置为大于CFRP/金属复合材料连接结构中金属构件(12)的开孔(13)的直径尺寸的结构；工作段Ⅰ(4)的直径尺寸设置为大于工作段Ⅱ(7)的直径尺寸的结构。
3.根据权利要求1或2所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装，其特征在于：所述的工装组件Ⅰ(1)的前锥段Ⅰ(3)、工作段Ⅰ(4)、后锥段Ⅰ(5)为一体式结构，工装组件Ⅱ(2)的前锥段Ⅱ(6)、工作段Ⅱ(7)、后锥段Ⅱ(8)为一体式结构。
4.根据权利要求1或2所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装，其特征在于：所述的螺纹部(9)包括螺杆部和螺孔部，后锥段Ⅰ(5)另一端设置螺杆部，前锥段Ⅱ(6)另一端设置螺孔部。
5.根据权利要求1或2所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装，其特征在于：所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工工装还包括连接段(16)，连接段(16)与工装组件Ⅰ(1)的前锥段Ⅰ(3)另一端连接，连接段(16)为杆状结构，连接段(16)与前锥段Ⅰ(3)为一体式结构。
6.一种CFRP/金属复合材料连接结构，其特征在于：所述的CFRP/金属复合材料连接结构包括CFRP构件(10)和金属构件(12)，CFRP构件(10)和金属构件(12)之间设置胶层(14)，CFRP构件(10)上设置超差孔(15)，金属构件(12)上设置开孔(13)，衬套(11)卡装在超差孔(15)内，衬套(11)的高度尺寸设置为等于CFRP构件(10)的厚度尺寸和胶层(14)的厚度尺寸之和的结构。
7.根据权利要求6所述的CFRP/金属复合材料连接结构，其特征在于：所述的CFRP/金属复合材料连接结构的CFRP构件(10)一侧侧面和金属构件(12)一侧侧面通过胶层(14)粘连连接，衬套(11)一端端面穿过胶层(14)贴合在金属构件(12)一侧侧面位置，衬套(11)另一端端面设置为能够与CFRP构件(10)另一侧侧面平齐布置的结构。
8.根据权利要求6或7所述的CFRP/金属复合材料连接结构，其特征在于：所述的衬套(11)为无缝衬套或有缝衬套，金属构件(12)为钢质构件或铝质构件，衬套(11)内径尺寸大于开孔(13)直径尺寸。
9.一种CFRP/金属复合材料连接结构加工方法，其特征在于：所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工方法的加工步骤为：1)将CFRP/金属复合材料加工工装的工装组件Ⅰ(1)和工装组件Ⅱ(2)从螺纹部(9)位置拧开，在CFRP构件(10)一侧表面涂抹胶层(14)，将工装组件Ⅱ(2)的前锥段Ⅱ(6)一端从金属构件(12)的开孔(13)穿过；2)将工装组件Ⅰ(1)和工装组件Ⅱ(2)再通过螺纹部(9)拧装连接；将衬套(11)套装在工装组件Ⅰ(1)上，将工装组件Ⅰ(1)从前锥段Ⅰ(3)一端穿过CFRP构件(10)的超差孔(15)；3)将CFRP构件(10)和金属构件(12)分别固定位置，将工装组件Ⅰ(1)的连接段(16)连接到挤压设备上，控制挤压设备对CFRP/金属CFRP/金属复合材料加工工装施加拉力；4)在挤压设备施加拉力在CFRP/金属复合材料加工工装时，工装组件Ⅰ(1)的工作段Ⅰ(4)在穿过衬套的过程中使得衬套(11)受挤压而膨胀，而衬套安装到超差孔时，衬套作用在超差孔上，对CFRP构件进行挤压强化，对工装组件Ⅱ(2)的工作段Ⅱ(7)穿过开孔(13)时使得开孔(13)受到挤压，对金属构件(12)进行挤压强化；5)挤压设备拉动CFRP/金属超差孔连接的装配孔挤压强化加工工装穿过超差孔(15)和开孔(13)后，衬套(11)被紧固在超差孔(15)内，CFRP构件(10)和金属构件(12)通过胶层(14)粘连连接，完成CFRP/金属复合材料连接结构的加工。
10.根据权利要求9所述的CFRP/金属复合材料连接结构加工方法，其特征在于：将CFRP构件(10)和金属构件(12)分别固定位置时，CFRP构件(10)和金属构件(12)分别固定在定位支架上，CFRP构件(10)和金属构件(12)均水平布置，CFRP构件(10)位于金属构件(12)上方位置，挤压设备位于CFRP构件(10)上方位置。
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