[发明专利]组合式复合材料轮毂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种组合式复合材料轮毂及其制备方法，轮毂包括轴承套、复合材料轮辋和多个复合材料轮辐，轴承套的材质为金属，轴承套由一体成型的套体和具有轴孔的连接盘组成，套体同轴心连接于连接盘上，多个轮辐构成环形以固定于套体的外圆周和复合材料轮辋的内圆周上。料轮毂的制备方法包括如下的步骤：1)制备轴承套；2)通过编织拉挤或拉绕成型工艺制备复合材料轮辐；3)将多个复合材料轮辐沿套体周向排列，并相互粘接固定；4)采用模具固定轴承套和复合材料轮辐并通过缠绕工艺制备复合材料轮辋；5)固化成型。本发明中采用的复合材料为纤维增强树脂基复合材料，重量轻，整体机械性能优良、满足力学性能要求，结构形式多样，制备方法简单，生产效率高。

技术领域

本发明属于汽车轮毂的制备技术领域，特别涉及一种组合式复合材料轮毂及其制备方法。

背景技术

当前，汽车轮毂通常采用铝合金材料，仅在部分高端赛车中应用了碳纤维复合材料轮毂。随着汽车技术的发展，对于汽车的行驶速度提出了更高的要求，利用碳纤维复合材料制造轮毂，不仅能够大大减轻重量，还能够显著提高加速和制动性能，并且能够相当可观地减少燃料的消耗。

然而现有技术中，虽然铝合金比钢铁合金轻便，但依然无法满足汽车轻量化的要求，且现阶段铝合金轮毂的制造速度过慢，不能满足大规模生产。

公告号为CN 205059051U的中国专利公开了一种复合材料汽车轮毂，其轮毂骨架由连续纤维增强复合材料的轮辋骨架、轮辐骨架及轮辐轴承组成，并在外部采用注塑或模压技术包覆短切短切纤维增强复合材料层。制作工艺复杂，在较大载荷和复杂工况下，轮毂各部分连接性、机械性能并不可靠。

发明内容

针对现有技术中存在的现有的轮毂及其制造方法工艺流程长、效率低，轮毂部分连接性、机械性能并不可靠的技术问题，本发明提供一种组合式复合材料轮毂及其制备方法，制作工艺简单，机械性能可靠。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种组合式复合材料轮毂，包括轴承套、复合材料轮辋和多个复合材料轮辐，所述轴承套的材质为金属，所述轴承套由一体成型的套体和具有轴孔的连接盘组成，所述套体同轴心设于连接盘上，多个所述轮辐构成环形以固定于套体的外圆周和复合材料轮辋的内圆周上。

作为优选，所述复合材料轮辐包括一体成型的弧板、筋板和贴板，所述弧板和贴板同圆心设置，两个所述筋板分别位于弧板和贴板的两侧以与弧板和贴板组成扇形框架，并使所述弧板的凸面与复合材料轮辋的内圆周贴合，贴板与套体的外圆周贴合。

作为优选，所述套体的外圆周的形状为正多边形，所述正多边形的边数与复合材料轮辐的个数一一对应，所述贴板与套体的外圆周配合的一面为平面。

作为优选，所述套体的外圆周的形状为正五边形。

作为优选，所述套体的外圆周的形状为圆形，且所述套体的外圆周上均布有多个挡板，以使相邻的两个挡板之间形成凹槽，所述贴板与套体的外圆周配合的一面为曲面。

作为优选，所述轮辐的个数为3～60。

作为优选，所述轴承套的材质为铝合金或钢材。

一种如上所述的组合式复合材料轮毂的制备方法，包括如下的步骤：

1)制备轴承套；

2)通过编织拉挤或拉绕成型工艺制备复合材料轮辐；

3)将多个复合材料轮辐沿轴承套的套体周向排列，并相互粘接固定；

4)采用模具固定轴承套和复合材料轮辐后，通过缠绕工艺制备复合材料轮辋；

5)固化成型。