[发明专利]乘用车复合材料控制臂

说明书

本发明公开了一种乘用车复合材料控制臂。该乘用车复合材料控制臂包括：控制臂本体、前衬套、后衬套和连接接头，所述控制臂本体包括：碳纤维织物层合板和PMI泡沫芯材，碳纤维织物层合板包括：控制臂本体整体铺层和控制臂本体局部铺层，所述前衬套、后衬套与PMI泡沫芯材的接触处设有衬套隔离铺层，所述衬套隔离铺层铺覆在PMI泡沫芯材上，外部由衬套包覆铺层包覆，所述连接接头与PMI泡沫芯材之间设有接头隔离铺层，外部由接头包覆铺层包覆；所述控制臂本体、前衬套、后衬套和连接接头通过HP‑RTM工艺一起固化成型。该乘用车复合材料控制臂采用嵌件成型，使结构的强度更高。代替原有钢结构控制臂和铸铝结构控制臂，减重效率较高，疲劳性能更优越。

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别涉及一种乘用车复合材料控制臂。

背景技术

随着汽车工业的高速发展，能源消耗、尾气排放及环境污染等问题日趋严重。据研究表明，石油的30％用于汽车的消耗，全球CO2排放量的25％来自于汽车排放。而汽车轻量化是降低汽车工业尾气排放及环境污染的有效措施。研究表明，若汽车整车重量降低10％，燃油效率可提高6％—8％；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3—0.6升；汽车重量降低1％，油耗可降低0.7％。而在驾驶方面，汽车轻量化后其加速性能也将得到提高，而在碰撞时由于惯性小，制动距离也将减少。

目前国内乘用车主要采用钢板冲压控制臂和铸铝控制臂，结构重量较重，而焊接和铸造会在结构中产生微缺陷，疲劳寿命较差；控制臂主要使用在汽车下部，环境湿度较大，存在各种酸、碱和有机溶剂，对钢结构及铝结构造成腐蚀损伤。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单合理的乘用车复合材料控制臂，该乘用车复合材料控制臂采用PMI闭孔泡沫芯材和金属嵌件，放入碳纤维铺层内部，然后通过HP-RTM工艺固化成一体的结构形式，采用嵌件成型，使结构的强度更高。代替原有钢结构控制臂和铸铝结构控制臂，减重效率较高，疲劳性能更优越，NVH性能更好。

为实现上述目的，本发明提供了一种乘用车复合材料控制臂，该乘用车复合材料控制臂包括：控制臂本体、前衬套、后衬套和连接接头，所述控制臂本体包括：碳纤维织物层合板和PMI泡沫芯材，碳纤维织物层合板包括：控制臂本体整体铺层和控制臂本体局部铺层，所述PMI泡沫芯材设置在碳纤维织物层合板的内部；所述前衬套、后衬套与PMI泡沫芯材的接触处设有衬套隔离铺层，所述衬套隔离铺层铺覆在PMI泡沫芯材上，外部由衬套包覆铺层包覆，所述连接接头与PMI泡沫芯材之间设有接头隔离铺层，外部由接头包覆铺层包覆；所述控制臂本体、前衬套、后衬套和连接接头通过HP-RTM工艺一起固化成型。

优选地，上述技术方案中，控制臂本体整体铺层和控制臂本体局部铺层由(0°/90°)、(±45°)铺层按67％、33％比例构成。

优选地，上述技术方案中，碳纤维织物层合板共有十二个铺层，其中内侧的六个铺层为控制臂本体局部铺层，外侧的六个铺层为控制臂本体整体铺层。

优选地，上述技术方案中，前衬套和后衬套均为环状衬套结构。

优选地，上述技术方案中，衬套隔离铺层的铺层顺序为(0°/90°)、(±45°)、(±45°)、(0°/90°)，外部由(0°/90°)、(±45°)铺层比例为67％、33％的衬套包覆铺层包覆，所述衬套包覆铺层的过渡比例为1:10；所述接头隔离铺层的铺层顺序为(0°/90°)、(±45°)、(±45°)、(0°/90°)，外部由(0°/90°)、(±45°)铺层比例为67％、33％的接头包覆铺层包覆，所述包覆铺层无过渡。

优选地，上述技术方案中，前衬套、后衬套、连接接头材料为40Cr钢，与碳纤维接触处表面做斜纹滚花处理，并表面镀锌。