[發(fā)明專利]一種汽車用復(fù)合材料板簧預(yù)制體的制造方法

在審

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• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107471680A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周曉峰;李武成;朱正平
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波華翔電子股份有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種汽車用復(fù)合材料板簧預(yù)制體的制造方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，能源日趨緊張、環(huán)境壓力加劇，汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展遭遇挑戰(zhàn)，作為有效的節(jié)能手段，汽車輕量化技術(shù)已經(jīng)成為汽車工業(yè)發(fā)展中的重要研究課題之一。有關(guān)研究數(shù)據(jù)表明，若汽車整車重量降低10％，燃油效率可提高6％～8％；同時(shí)，輕量化還將在一定程度上帶來車輛操控穩(wěn)定性和一定意義上碰撞安全性的提升。由此可見，車身的輕量化對減輕汽車自重，提高整車燃料經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重。

目前汽車輕量化已成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一項(xiàng)關(guān)鍵性研究課題。實(shí)現(xiàn)汽車輕量化主要有三種途徑：一是對汽車底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)等零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上主要采用前輪驅(qū)動(dòng)、高剛性結(jié)構(gòu)和超輕懸架結(jié)構(gòu)等方法；二是在使用材料方面通過材料替代使汽車輕量化。在替代材料方面，可使用增強(qiáng)型塑料聚合物材料、鋁鎂輕合金等有色金屬材料、陶瓷材料等密度小、強(qiáng)度高的輕質(zhì)材料，或者使用同密度、同彈性模量而且工藝性能好的截面厚度較薄的高強(qiáng)度鋼；三是采用先進(jìn)的制造工藝，使用基于新材料加工技術(shù)而成的輕量化結(jié)構(gòu)用材，如連續(xù)擠壓變截面型材、金屬基復(fù)合材料板、激光焊接板材等，也可以達(dá)到輕量化目的。

目前國內(nèi)外汽車輕量化技術(shù)發(fā)展迅速，聚合物材料作為重要的輕量化手段之一，在汽車中的使用比重越來越大。在歐洲，車用塑料的重量占汽車自重的20％，平均每輛德國車使用塑料近300千克，占汽車總重量的22％。國產(chǎn)車的單車塑料平均使用量為78千克，塑料用量僅占汽車自重的5％-10％。與國外相比，國產(chǎn)車的非金屬材料用量仍然偏少，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在汽車行業(yè)的應(yīng)用尚處于初級階段。

鋼板彈簧因其承載性，減振性，在各種類型汽車懸架中都有廣泛應(yīng)用，包括卡車，箱式貨車，客車，SUV，轎車等。鋼板彈簧屬于簧下質(zhì)量，其自身重量比較重，對其進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，具有重要意義。目前主要通過以下手段進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，一是由多片簧更改為少片簧設(shè)計(jì)，二是采用樹脂增強(qiáng)纖維復(fù)合材料板簧。

目前復(fù)合材料板簧在汽車行業(yè)也有少量的應(yīng)用，主要采用拉擠工藝、纏繞成型工藝等制作，最新的制作工藝為中低壓樹脂傳遞成型RTM或高壓樹脂傳遞成型工藝HP-RTM，此工藝屬于液體成型工藝，此工藝對于增強(qiáng)織物在模具中的狀態(tài)一致性要求很高，另一方面HP-RTM工藝，屬于國際上最新開發(fā)的復(fù)合材料快速成型工藝，每模時(shí)間根據(jù)樹脂類型及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在3～10分鐘之間，對于板簧類產(chǎn)品每模時(shí)間可做到10分鐘之內(nèi)，因此前序工藝的質(zhì)量及效率將成為HP-RTM工藝生產(chǎn)板簧的關(guān)鍵因素。

目前國內(nèi)已有相關(guān)專利，專利號為201310525224.X的發(fā)明專利，為一種適用于碳纖維汽車零部件的快速成型高壓RTM工藝，此項(xiàng)工藝屬于寧波華翔汽車?yán)w維研發(fā)有限公司開發(fā)，講述了一種HP-RTM工藝。

還有專利號為201310719482.1的發(fā)明專利，為碳纖維汽車零部件的聚氨酯快速成型HP-RTM工藝，此項(xiàng)工藝屬于寧波華翔汽車?yán)w維研發(fā)有限公司開發(fā)，講述了一種HP-RTM工藝。

最后專利號為201310719483.6的發(fā)明專利，為一種碳纖維汽車零部件的RTM工藝，此項(xiàng)工藝屬于寧波華翔汽車?yán)w維研發(fā)有限公司開發(fā)，講述了一種HP-RTM工藝。

所以使用HP-RTM工藝可以加快效率。

但是目前復(fù)合材料板簧的生產(chǎn)一直以來依賴于人工操作，手工進(jìn)行鋪覆堆疊，生產(chǎn)效率低，質(zhì)量不易控制，嚴(yán)重影響了復(fù)合材料板簧的大批量生產(chǎn)的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的是，目前復(fù)合材料板簧的生產(chǎn)一直以來依賴于人工操作，手工進(jìn)行鋪覆堆疊，生產(chǎn)效率低，質(zhì)量不易控制，嚴(yán)重影響了復(fù)合材料板簧的大批量生產(chǎn)的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種汽車用復(fù)合材料板簧預(yù)制體的制造方法，其特征在于：首先進(jìn)行開卷，即將成卷的纖維織物，先進(jìn)行放卷，可由人工或自動(dòng)進(jìn)行牽引；而后施加定型粉，即在織物傳送帶上，用篩子均勻篩撒一定量的定型粉至纖維織物上，然后加熱織物，使定型粉融化，附著于織物上，然后冷卻，使定型粉凝固在纖維織物上；再后將織物堆疊，即在平臺上根據(jù)板簧設(shè)計(jì)要求裁切不同長度的已添加定型粉的單層纖維織物，按設(shè)計(jì)的鋪層順序依次手工或自動(dòng)進(jìn)行堆疊；再后是預(yù)成型，即可以采用非反應(yīng)性定型粉，則先通過烘道對堆疊好的織物進(jìn)行加熱，使織物上的定型粉軟化，然后迅速轉(zhuǎn)移至冷的預(yù)成型模具上進(jìn)行壓制；或者采用反應(yīng)性定型粉，則將堆疊好的織物轉(zhuǎn)移至熱的預(yù)成型模具上，合模壓制一定時(shí)間，帶定型粉化學(xué)反應(yīng)完全后，開模，取出成型好的大預(yù)制體；最后將單件預(yù)制體裁切，即將預(yù)成型好的大預(yù)制體，通過立式鍘刀裁切成單個(gè)板簧的預(yù)制體。