[发明专利]一种碳纤维复合材料麦弗逊悬架控制臂及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合材料麦弗逊悬架控制臂，其特征在于：包括控制臂本体、连接车身的第一衬套、连接转向节的第二衬套和球销，所述控制臂本体，采用碳纤维复合材料制成，中间呈中空状，所述控制臂本体上分别设置有安装所述第一衬套的第一衬套端、安装所述第二衬套的第二衬套端和连接所述球销的球销端，其中：

所述第一衬套，包括成型时预埋于所述第一衬套端的第一金属衬套和第一橡胶套管，所述第一金属衬套为截面呈“山”字形的环形件，所述第一橡胶套管包括环状橡胶胶套A、环型固定金属圆管A和内嵌于所述环状橡胶胶套A的金属套筒A，所述第一橡胶套管过盈安装于所述第一金属衬套中；

所述第二衬套，包括成型时预埋于所述第二衬套端的第二金属衬套和第二橡胶套管，所述第二金属衬套为截面呈“工”字形的环形件，所述第二橡胶套管包括环状橡胶胶套B、环型固定金属圆管B和内嵌于所述环状橡胶胶套B的金属套筒B，所述第二橡胶套管过盈安装于所述第二金属衬套中；

所述球销通过所述球销端与所述控制臂本体进行固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料麦弗逊悬架控制臂，其特征在于：所述控制臂本体包括上单片和下单片，所述上单片和所述下单片贴合后一体化成形，形成中空式双帽形的腔体结构，所述上单片和所述下单片沿分模面呈镜像对称分布。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料麦弗逊悬架控制臂，其特征在于：所述球销端预埋有半环状金属片。

4.一种碳纤维复合材料麦弗逊悬架控制臂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1、模具处理，用丙酮溶液清洗模具表面，然后用脱模剂处理模具的型腔表面；

步骤S2、进行控制臂本体平面下料图设计，准备两等份所需尺寸的碳纤维预浸料；

步骤S3、模具预热，将步骤S2中准备好的碳纤维预浸料依次紧密铺放在模具的上、下模具型腔中，控制臂本体铺层厚度为2mm～3mm，在承载过程中应力较大区域相应增加铺层厚度，得到厚度可控制的预成形料；

步骤S4、连接球销的球销端预埋半环状金属片并设置带有充气孔的支撑导块，分别在第一衬套端和第二衬套端预埋第一金属衬套和第二金属衬套，得到预成型件；

步骤S5、在预成型件合边区域进行涂胶并在内部空腔内放入充气袋，合模；

步骤S6、所述的模具放置到模压机的上、下两块压板中间，对气袋充气，设置相应的温度，压力以及时间参数，其温度为140℃～160℃，其压力为0.1MPa～0.2MPa，其时间为1h～1.5h，进行模压固化成型；

步骤S7、冷却脱模，在模压工艺完成后，待其自然降温到65℃～75℃之后将模型从模压机里取出，处理合边位溢出的树脂；

步骤S8、在第一衬套端和第二衬套端嵌入相匹配的第一橡胶套管和第二橡胶套管，去除球销端的支撑导块，并根据安装需求在相应位置钻孔以安装球销。

5.根据权利要求4所述的一种碳纤维复合材料麦弗逊悬架控制臂的制备方法，其特征在于：所述控制臂本体的转角区域的铺层厚度大于所述控制臂本体其它区域。

6.根据权利要求4或5所述的一种碳纤维复合材料麦弗逊悬架控制臂的制备方法，其特征在于：所述模具呈T型，分为凸模和凹模，分模面上分别设有进气口、沿所述控制臂本体的外轮廓向外分布的飞料边和用于后续分模的撬模槽，凸模和凹模分别设置有用于配合的导正柱与导向孔。