[发明专利]一种汽车用复合材料控制臂结构及其加工工艺

说明书

本申请涉及汽车控制臂领域，尤其是涉及一种汽车用复合材料控制臂结构及其加工工艺，包括控制臂本体，控制臂本体由碳纤维层以及玻纤预浸料层复合而成，玻纤预浸料层包覆在碳纤维层内,控制臂本体上设有球销安装部、连接销安装部、立边、轴孔，轴孔内安装有轴套，本申请改善了传统方式中控制臂上增加了加强板之后，本体板与加强板存在分离的风险、本体板与加强板连接处存在断裂的风险的问题，能够达到减轻控制臂本体的重量的同时，增加控制臂的强度的效果。

技术领域

本申请涉及汽车控制臂领域，尤其是涉及一种汽车用复合材料控制臂结构及其加工工艺。

背景技术

控制臂是汽车底盘中的重要组成部分，通常包括控制臂本体和轴套组成，控制臂本体的两端分别安装有用于与其他部件相连的连接件，轴套安装在控制臂本体上，并且用于安装轴类零件。

基于目前环保和节能的需求，汽车轻量化设计成为发展趋势。而控制臂作为底盘轻量化的重要组成部分，也在向着减重方向发展。在传统方式中，控制臂通常采用锻造、双片焊接或单片焊接等工艺进行加工生产，减重效果不明显。而碳纤维作为一种高强度、高模量的材料，越来越多的被应用到汽车上。

现有技术中公开了一种复合材料汽车控制臂及其制作方法，包括控制臂本体、衬套结构以及球头结构，所述控制臂本体包括本体中间钢板和设在本体中间钢板两侧的本体碳纤维，所述衬套结构和球头结构均设在本体中间钢板对应端部上。该发明中控制臂主体仍然采用钢板，其减重效果有限。

现有技术中公开了一种热固性碳纤维玻璃纤维混合设计的复合材料控制臂及制作方法，该控制臂本体上设置有玻璃纤维制成的加强板，控制臂本体和加强板通过模压复合成型。该发明中，虽然控制臂主体有碳纤维和玻璃纤维复合而成，但是由于汽车行驶环境比较复杂，控制臂受力复杂，长期使用后产生：（1）本体板与加强板分离的风险；（2）本体板与加强板连接处断裂的风险。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种既能实现控制臂减重，同时又能够提高控制臂本体的强度的一种汽车用复合材料控制臂结构。

第一方面，本申请提供一种汽车用复合材料控制臂结构，采用如下技术方案：

一种汽车用复合材料控制臂结构，包括控制臂本体，所述控制臂本体由碳纤维层以及玻纤预浸料层复合而成，所述玻纤预浸料层包覆在碳纤维层内,所述控制臂本体上设有球销安装部、连接销安装部、立边、轴孔，所述轴孔内安装有轴套。

通过采用上述技术方案，利用碳纤维层以及玻纤预浸料层复合形成，从而便于减轻控制臂的重量，同时，将玻纤预浸料层完全包覆在碳纤维层内，从而消除不同材料之间的分层风险，便于减少层间开裂的现象，从而便于保持控制臂本体的强度。

在一个具体的可实施方案中，所述碳纤维层包括第一碳纤维预浸料层和第三碳纤维预浸料层,所述玻纤预浸料层包覆在第一碳纤维预浸料层和第三碳纤维预浸料层之间。

通过采用上述技术方案，将玻纤预浸料层完全包覆在第一碳纤维预浸料层和第三碳纤维预浸料层之间，从而减少了玻纤层出现开裂的现象，以及减少了玻纤和碳纤出现分层的情况，从而增加了控制臂本体的强度。

在一个具体的可实施方案中，所述碳纤维层还包括第二碳纤维预浸料层，所述第二碳纤维预浸料层包括上段、弧形段和下段；所述弧形段包覆在轴套外壁；所述上段和下段设置在玻纤预浸料层间。

通过采用上述技术方案，采用第二碳纤维预浸料层包裹轴套外壁，上段和下段插入玻纤预浸料层间，保证了控制臂上轴套与复合材料层的连接强度。