[发明专利]一种复合材料板簧模压预制体的制造方法

说明书

本发明专利涉及一种复合材料板簧模压预制体的制造方法，称为折叠包裹法，属于汽车零部件制造技术领域。所述折叠包裹法通过连续不断的预浸布的在宽度方向的折叠和在环向的包裹形成预制体，这种方法有效提高了复合材料板簧的抗扭效果，同时大幅度提高了生产效率。此外，所述方法还可以进一步减轻复合材料板簧的重量。

技术领域

本发明专利涉及一种复合材料板簧模压预制体的制造方法，称为折叠包裹法，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。板簧是汽车底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，主要是因为生产效率低，不能满足汽车量产的规模化需求；同时，低生产效率也带来了高的生产成本，不能满足汽车市场的商业需求。此外，最近，复合材料板簧的装车路试也暴露了一个问题，那就是按目前的方法制造的复合材料板簧在坑坑洼洼的恶劣路面进行装车测试时，复合材料板簧出现了分层破坏。

常用的复合材料是树脂基复合材料，一般是由增强纤维和基体树脂复合而成。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产品。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。复合材料板簧制造大都采用预浸布模压工艺，即首先把预浸布按一定的方法裁剪铺叠，制作成预制体。预制体是复合材料从原料到制品的一种中间状态，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，实施模压工艺，经过脱模和修边，就得到了板簧产品。

通过对复合材料产品的断面观察，可以清晰地看出预制体的制作方法。

分层破坏是复合材料产品特有的一个破坏现象，预制体固化后本应浑然一体的多层纤维布出现了分层，继而造成了产品的失效。

目前的复合材料板簧生产效率低而且会出现分层破坏，是因为目前的复合材料板簧制造方法存在一定问题。目前的复合材料板簧在设计时主要考虑了承受弯曲载荷的情况，首先把预浸布按照一定尺寸裁剪成很多的长条形状，再一层一层地铺叠在一起，形成了预制体，如图1所示，然后把预制体放入模具实施模压工艺。这样得到的产品在弯曲试验中没有任何问题，在良好路面装车试验也没有问题，因为良好的路面情况下，板簧只承受弯曲载荷。但是在坑坑洼洼的恶劣路面行驶时，板簧就会受到较大的重复的扭转载荷，而目前的复合材料板簧是采用预浸布多层铺叠形成的，并不能有效承受较大的扭转载荷，所以出现了分层破坏。

同时，很多长条状预浸布的裁剪和铺叠的繁琐操作也是生产效率低的原因。

发明内容

针对复合材料板簧的上述缺陷，本发明提出了一种复合材料板簧模压预制体的制造方法，称为折叠包裹法，这种方法有效提高了复合材料板簧的抗扭效果，同时大幅度提高了生产效率。高生产效率不仅满足了汽车生产的规模化需求，同时大幅度降低了制造成本，满足了汽车生产的商务需求。此外，所述方法还可以进一步减轻复合材料板簧的重量。

所述折叠包裹法通过连续不断的预浸布的在宽度方向的折叠和在环向的包裹形成预制体，如图2所示，所述预制体包括在板簧宽度方向上折叠不少于一次的连续不断的预浸布，所述预制体还包括在板簧环向包裹不少于一圈的连续不断的预浸布。