[发明专利]复合材料板簧的簧身结构及其生产方法和复合材料板簧

说明书

本发明公开了一种复合材料板簧的簧身结构及其生产方法和复合材料板簧。所述复合材料板簧的簧身结构包括：簧身本体和凸台，凸台设置在簧身本体的中心位置。其中，凸台的厚度占簧身厚度的1/10‑1/8；凸台的长度为1‑2mm。该簧身结构中凸台相比整体簧身本体，厚度较小，簧身的厚度降低，降低了簧身的机械加工量和加工成本，有助于复合材料板簧的批量化应用；可使得复合材料板簧的簧身成型时排气容易，气泡排出充分，不会造成簧身零件的报废；凸台位置的应力水平低，低于80MPa，避免了纯树脂凸台在使用过程中破坏脱落；解决了现有技术中复合材料板簧的簧身厚度过高、加工时排气困难的问题。

技术领域

本发明是涉及汽车悬架技术领域，特别是涉及一种复合材料板簧的簧身结构及其生产方法和复合材料板簧。

背景技术

目前，采用复合材料板簧代替传统钢板弹簧，主要利用复合材料疲劳寿命长的特性，疲劳寿命增加3-5倍，同时可使减重达60％以上，可有效降低悬架重量，降低油耗和污染物排放。

然而，采用一片复合材料板簧的簧身结构代替原有钢板多片簧片结构，由于复合材料的弹性模量相比钢板要小，在满足等刚度条件下，复合材料板簧的簧身厚度要大于钢板弹簧的簧片，钢板弹簧一般由4-6片等厚度的钢板堆叠而成，每片钢板厚度约9-12mm，因此钢板弹簧的厚度在40-80mm，用复合材料代替后，一般复合材料板簧的簧身的厚度大于30mm。簧身的厚度较厚，在成型时面临很多挑战，产品成品率较低，具体表现在：(1)复合材料板簧簧身的成型工艺主要有预浸料模压、缠绕、HP-RTM等工艺，复合材料板簧的簧身加工需要专用刀具，刀具价格较高，而且簧身加工时对刀具的磨损严重，增加了复合材料板簧的簧身的加工工作量和加工成本；(2)模压复合材料板簧的簧身由于厚度较厚，成型时，排气困难，容易在复合材料板簧的簧身内部形成微气孔，影响产品性能，而且气泡排除不充分时，就会造成复合材料板簧的簧身零件的报废，降低了簧身零件的产品合格率；(3)复合材料板簧的簧身在模压成型时，需要设计流道供气泡和多余树脂排出，传统生产复合材料板簧的簧身的工艺中，流道留在上表面或下表面，但是由于复合材料板簧的簧身厚度较厚，因此，很难把多余树脂和气泡排出干净，进而造成产品内部出现缺陷。

因此，需要一种新的合材料板簧的簧身结构，从而降低簧身的厚度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合材料板簧的簧身结构，其能够解决现有技术中复合材料板簧的簧身厚度过高、加工时排气困难的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种复合材料板簧的簧身结构，包括：簧身本体和凸台；其中，所述凸台设置在簧身本体的中心位置。

在一优选的实施方案中，上述凸台的厚度占簧身厚度的1/10-1/8。

上述凸台厚度不能太小，太小的话，多余的树脂和气泡无法全部排除；同时凸台厚度也不能太大，太大的话，会把过多的树脂排除，造成复合材料板簧簧身贫树脂，产品性能降低较大，无法满足使用要求。

在一优选的实施方案中，上述凸台的长度为1-2mm。

在一优选的实施方案中，上述簧身结构主要由玻璃纤维增强复合材料制成。

本发明的另一目的在于提供一种簧身结构的生产方法，所述簧身结构为任一项所述的簧身结构，该生产方法包括如下步骤：将玻璃纤维预浸料下料，裁切成片状结构，在预成型模具中，按照设计的铺层顺序一层层地放入，预压实形成预成型体；将得到的预成型体放入簧身模具中，合模加压固化；脱模后，把簧身本体中心位置的余量区通过机械加工去除，得到凸台设置在簧身本体的中心位置的簧身结构。

在一优选的实施方案中，上述预浸料是由玻璃纤维和树脂组成。

在一优选的实施方案中，上述簧身模具设有流道，所述凸台由流入簧身模具的流道内部的树脂形成。

在一优选的实施方案中，上述流道的位置设置在簧身本体的中部位置。