[发明专利]一种用复合材料制造汽车板簧的方法

说明书

本发明涉及用复合材料制造汽车板簧的方法，属于汽车零部件制造技术领域。本发明提出一种模压切割法，采用在线制作的预浸布铺叠制作预制体然后置入模具进行模压，所述预浸布、预制体和模压后的毛胚板，宽度都是单个板簧产品的N倍，N为大于1的整数。毛胚板切割后得到N个板簧产品，N为大于1的整数。所述预制体还包括两个金属圆管，所述铺叠包括连续自动铺叠，所述铺叠中产生的近似三角形间隙可以用预浸布边角料充满。

技术领域

本发明涉及用复合材料制造汽车板簧的方法，属于汽车零部件制造技术领域。

背景技术

在汽车制造领域，轻量化是一个日益紧迫的技术要求。尤其近年来，轻卡车型的超重问题严重影响了有关汽车厂家的正常运营。板簧是汽车地盘上的一个重要部件，在减轻车辆行驶时的震动、提高汽车使用寿命方面发挥着重要的作用。在传统的汽车行业中，板簧一直采用钢板制造，重量很大，使用寿命较低。汽车板簧如果能采用复合材料制造，将有效降低车身重量。近10年来，国内外对用复合材料制造汽车板簧进行了很多研究，研究结果表明，采用复合材料制造汽车板簧，可以有效减轻车身重量，同时提高汽车抗震效果，这些优点是毋庸置疑的。但是，多年以来，复合材料板簧并没有在汽车行业得到广泛应用，原因在于两方面，一是生产效率低，不能满足汽车量产的规模化需求；二是成本高，不能满足汽车市场的商业需求。

复合材料和复合材料产品具有显著的一体化特点，也就是说，在复合材料原料(通常是纤维和树脂的混合物)固化后，才形成了复合材料，通常也同时得到了复合材料制品。浸润了树脂的纤维布称为预浸布，是复合材料的一种原料状态。复合材料板簧制造通常采用预浸布模压工艺，首先把采购回来的预浸布按板簧产品的宽度和长度裁剪成比较窄的长条形状，然后再一层层铺叠起来，形成一个板簧产品的预制体。预制体也是复合材料的一种原料状态，是未固化的接近产品形状的形态。将上述预制体放入模具中(模具的内腔宽度略大于单个板簧产品的宽度)，然后实施模压工艺。经过较长时间(一般不少于三十分钟)的保温保压后，经过脱模和修边，得到板簧产品。在复合材料板簧装车使用之前，板簧的两端一般要通过机械连接的方法另外加装带有衬套的金属接头。

上述制造方法的生产效率低，无法满足汽车生产的规模化要求，低效率还带来了高昂的人工成本。预浸布的采购和使用也带来了高昂的成本和性能的不稳定，这是因为预浸布要求低温存储，在存储和运输过程中，预浸布会随着时间和温度的变化而发生性能的改变。通过机械连接加装金属接头通常会使复合材料产生初始的疲劳缺陷。

发明内容

基于前述背景，本发明设计了一种制造复合材料板簧的模压切割法，可以提高生产效率、降低生产成本并提高产品的性能稳定性，还可以避免机械连接的初始疲劳缺陷。

本发明提供一种用复合材料制造汽车板簧的方法，包括：用预浸布铺叠制作预制体，预制体宽度略大于单个板簧产品宽度的N倍；模压，把上述预制体置入对应的模具，所述模具内腔宽度略大于单个板簧产品宽度N倍，脱模后得到毛胚板，所述毛胚板宽度略大于板簧产品宽度的N倍；切割，对上述毛胚板进行切割加工，得到N个板簧产品，N为大于1的整数。

进一步的，所述预浸布的宽度略大于板簧产品宽度的N倍，N为大于1的整数。

进一步的，所述铺叠包括在线连续铺叠，即：预浸布从在线制作设备输出后，连续不断地在专用托架上的相应位置按一定长度反复折叠到一定程度后，再裁断，经过预压设备预压后得到包括连续预浸布的预制体。

进一步的，铺叠制作预制体时形成的近似三角形间隙用预浸布边角料充满。

进一步的，所述连续预浸布的长度不小于板簧产品长度的2倍。

进一步的，所述预制体在板簧长度方向的两端还可以分别包裹一个金属圆管，所述金属圆管的长度略大于板簧产品宽度的N倍，N为大于1的整数。

进一步的，所述预制体包裹金属圆管后形成的近似三角形间隙用预浸布边角料充满。