[发明专利]一种高效成型复合材料板簧的工艺方法

说明书

本发明公开了一种高效成型复合材料板簧的工艺方法，包括以下步骤：（1）对板簧进行建模，并将板簧模型由下至上进行分层建模；（2）根据单层模型制作曲面工作台；（3）采用自动铺带机分别在每个曲面工作台上铺贴形成一整块坯料，采用切割机对所述整块坯料进行切割形成若干结构相同的单根坯料；（4）取多个单根坯料进行叠放后进行模压成型，形成板簧。采用上述技术方案，本发明的高效成型复合材料板簧的工艺方法，极大的提高了采用模压工艺制造复合材料板簧的生产效率，可实现复合材料板簧的自动化量产。

技术领域

本发明涉及一种高效成型复合材料板簧的工艺方法，属于模压工艺制造汽车用复合材料板簧的生产技术领域。

背景技术

目前国内商用车大都用纵置钢板弹簧悬架，钢板弹簧是纵置钢板弹簧悬架中应用最广泛的一种弹性元件，它是由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁，汽车行驶时，车架上的载荷通过板簧传到加载盒上，再传到车桥上，期间由于板簧的弹性变形而起到缓冲作用。钢板弹簧结构简单，成本低廉，维修方便，并且能够起到导向的作用，片与片之间的摩擦也可以有一定的阻尼作用。但是商用车非独立悬架采用的钢板弹簧具有重量大、舒适性差等缺点。汽车发展越来越重视节能、环保、安全，同时顾客对商用车舒适性要求越高，钢板弹簧的应用越来越不符合商用车技术发展趋势。采用复合材料板簧取代钢板弹簧，将成为国内汽车行业的一种新型发展趋势。目前国内有部分汽车厂商已经开始着手进行复合材料板簧的研发，在复合材料的新材料工艺等方面已取得有效成果，例如中国专利文献CN205089870U所公开的一种车用板簧，再如中国专利文献CN106402222A公开的一种复合材料板簧结构。目前，模压工艺在复合材料行业中应用广泛，在以预浸料为主材，使用模压工艺制造汽车用复合材料板簧的生产实践中，预浸料在模具中的铺贴劳动强度大，生产效率低，铺贴质量不稳定，占用模具时间长，无法做到大批量生产。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种高效成型复合材料板簧的工艺方法。

为了实现上述目的，本发明的一种高效成型复合材料板簧的工艺方法，包括以下步骤：

（1）对板簧进行建模，并将板簧模型由下至上进行分层建模，形成N个层叠在一起的单层模型，即第一单层模型、第二单层模型……第N单层模型；

（2）根据N个单层模型制作N个曲面工作台，即第一曲面工作台、第二曲面工作台……第N曲面工作台，每一曲面工作台的台面曲率对应于一单层模型的下表面的曲率；

（3）采用自动铺带机分别在每个曲面工作台上进行若干次铺层，从而使若干次铺层叠加铺贴形成一整块坯料，采用切割机对所述整块坯料进行切割形成若干结构相同的单根坯料，从而使第一曲面工作台上形成有若干第一单根坯料，第二曲面工作台上形成有若干第二单根坯料……第N曲面工作台上形成有若干第N单根坯料，所述第一单根坯料、第二单根坯料……第N单根坯料对应与第一单层模型、第二单层模型……第N单层模型的结构相同；

（4）各取一个第一单根坯料、第二单根坯料……第N单根坯料进行叠放后进行模压成型，形成板簧。

所述步骤4中的模压成型包括以下步骤：

（41）将第一单根坯料、第二单根坯料……第N单根坯料叠放入预压成型模，在恒温状态下预加压，压制成一整根的板簧预制件；

（42）将板簧预制件移至转移模，将转移模放入烤箱中按固化制度预加热至工艺要求温度；

（43）将转移模移至压机上的成型模上，成型模按固化制度加热加压进行固化；

（44）起模型修，完成板簧的制造。

在所述步骤41中，预加压的压力小于步骤43中的最终成型时工艺要求的压力。

在所述步骤41中，预加压时的恒温温度为室温。