[發明專利]一種玻璃纖維汽車板簧及其制備和應用

有效

• 申請號: 201710340204.3
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN108859180B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 齊士杰;張洪生;祝穎丹;馮亞杰;劉東;涂麗艷
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: B29C70/42
• 分類號: B29C70/42;B29B15/14;B29C70/54;B29C33/72;B29C37/00;B29C37/02
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 陸鳳;劉妍珺

本發明涉及一種玻璃纖維汽車板簧及其制備和應用。具體地，所述玻璃纖維汽車板簧由玻璃纖維預浸料或玻璃纖維預浸料卷壓制固化而成。本發明還公開了所述玻璃纖維汽車板簧的制備方法和應用。所述方法具有工藝簡單、成型效率高等特點，所述板簧具有質輕、高強、耐疲勞、剛度可設計等特點。將所述板簧應用于汽車工藝，可極大地推進汽車輕型化的發展。

技術領域

本發明涉及材料領域，具體地涉及一種玻璃纖維汽車板簧及其制備和應用。

背景技術

玻璃纖維增強復合材料作為一種新興的高性能輕質復合材料，具有高強度、高硬度、抗疲勞性好、耐腐蝕性好等多種優異的特點，在軍用和民用領域都有著越來越廣泛的應用。近二十年來，由于汽車工藝的快速發展和復合材料在汽車材料應用領域的迅速擴大，玻璃纖維復合材料在汽車上的應用也越來越廣泛。使用玻璃纖維復合材料作為汽車材料可以使汽車自重減輕，提高其質量利用系數，從而使汽車在節約能源、提高車速、降低成本等方面獲得良好的效果。

汽車板簧是汽車懸架系統中最傳統的彈性元件，一般是由若干片不等長的合金彈簧鋼組合而成一組近似于等強度彈簧梁，可負擔起傳遞所有各向的力和力矩，以及決定車輪運動的軌跡，起導向的作用。目前常用的材料包括20Cr、40CrNiMn、60Si₂Mn等。板簧制作消耗大量的合金鋼，它的重量占汽車自重的8％～9％。使用玻璃纖維復合材料制作板簧，可以大幅度降低板簧的重量，在汽車輕量化的過程中有著重要的意義。

為了改進汽車板簧的剛度、強度、疲勞性能，并進一步推進汽車輕量化，設計合理的玻璃纖維復合材料汽車板簧制造工藝刻不容緩。

發明內容

本發明的目的在于提供一種玻璃纖維汽車板簧及其制備方法和應用。

本發明的第一方面，提供了一種玻璃纖維汽車板簧的制備方法，所述方法包括如下步驟：

1)提供玻璃纖維預浸料卷；

2)使用硫化機預熱板簧模具；

3)將所述玻璃纖維預浸料卷放置于經預熱處理的板簧模具中，在第一壓力和第一溫度下壓制所述玻璃纖維預浸料卷第一時間段；

4)將所述硫化機的溫度升溫至第二溫度，保溫第二時間段；

5)關閉硫化機，取出壓制所得產物，即得到所述玻璃纖維汽車板簧。

在另一優選例中，所述玻璃纖維預浸料卷由玻璃纖維預浸料卷制而成，所述玻璃纖維預浸料是如下制備的：

i)提供玻璃纖維和樹脂預浸液；

ii)在所述樹脂預浸液中浸漬處理所述玻璃纖維，得到所述玻璃纖維預浸料。

在另一優選例中，所述玻璃纖維選自下組：泰山E系列玻纖、C系列玻璃纖維、高強度玻璃纖維。

在另一優選例中，所述樹脂預浸液的組成如下：環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺、或其組合。

在另一優選例中，所述浸漬處理的處理時間為2-10s，較佳地4-6s。

在另一優選例中，所述玻璃纖維預浸料的長度和寬度相同。

在另一優選例中，所述玻璃纖維預浸料的長度為1m。

在另一優選例中，所述玻璃纖維預浸料的寬度為1m。

在另一優選例中，所述玻璃纖維預浸料的厚度為0.120mm。

在另一優選例中，所述“卷制”沿纖維方向進行。

在另一優選例中，在步驟ii)之后還任選地包括如下步驟：將浸漬好樹脂的預浸料置于排布機上隨排布機轉動，晾干，約2小時后取下。