[發明專利]一種FRP復合材料主副簧總成

有效

• 申請號: 201710829222.8
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107642574B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 劉守銀;孫江平;陳云;任思義
• 申請（專利權）人: 安徽江淮汽車集團股份有限公司
• 主分類號: F16F3/12
• 分類號: F16F3/12;F16F1/18;F16F1/30;F16F1/368
• 代理公司: 11252 北京維澳專利代理有限公司
• 代理人: 王立民;尚世浩<國際申請>=<國際公布>

本發明涉及一種FRP復合材料主副簧總成，包括鋼板主簧、FRP復合材料副簧、前外襯套、前內襯套、前軸管、上蓋板、下墊板、后軸管、后外襯套及后內襯套。降低板簧懸架的重量，提高燃油效力；主簧和副簧之間通過面接觸，剛度變化平穩，提高車輛行駛的平順性；減小主簧和副簧支間的應力，提高板簧總成的壽命；使用上蓋板和下墊板固定主簧和副簧，結構簡單、方便、可靠；上蓋板和下墊板和U形螺栓之間間隙小，有效防止后橋受力的擺動，提高車輛行駛的穩定性。

技術領域

本發明屬于汽車板簧技術領域，特別是指一種FRP復合材料主副簧總成。

背景技術

鋼板彈簧在汽車上可以縱置或者橫置。后者因為要傳遞縱向力，必須設置附加的導向傳力裝置，使結構復雜、質量加大，所以只在少數輕、微型車上應用。縱置鋼板彈簧能傳遞各種力和力矩，具有導向功能，并且結構簡單，故在汽車上得到廣泛應用。

復合材料是兩種以上的材料組合在一起、通過材料之間有效界面結合、性能優于原有的材料。復合材料種類很多，比如鋼筋混泥土也是復合材料，混泥土是母材，鋼筋是增強材料。但是現代工業所指的復合材料主要是玻璃纖維復合材料(GFRP)和碳纖維復合材料(CFRP)，母材是塑料(或叫樹脂)，增強材料是玻璃纖維或碳纖維，現代復合材料板簧的增強材料主要是玻璃纖維，也有碳纖維，母材多為環氧樹脂。

隨著科技發展，復合材料板簧逐步用于汽車懸架彈簧元件。現在汽車板簧使用的復合材料都是FRP復合材料。FRP是英文Fibre-Reinforced Plastic簡寫，直譯是纖維增強塑料。FRP復合材料比強度比模量高、具有良好的耐疲勞性能、阻尼減振性能和耐腐蝕性能，因此，使用FRP復合材料做板簧，可大幅提高車輛的平順性和舒適性，而質量僅是鋼板彈簧的1/4左右，不僅有效地提高了燃油效力，還降低了簧下質量，減小簧下振動，同時壽命是鋼板彈簧的3倍左右，在整車壽命范圍內無需更換彈性元件，整車使用和維修成本相對較低。

FRP復合材料板簧本體成型方法，其中包括連續纖維纏繞工藝、模壓工藝、拉擠工藝、樹脂傳遞模塑成型工藝(RTM)等工藝方法。如果FRP復合材料板簧本體成型時壓力低，使用一段時間FRP復合材料板簧本體容易脫絲，造成板簧失效。采用高壓樹脂傳遞模塑成型工藝(HP-RTM)，模腔壓力高達160大氣壓，不僅保證本體的可靠性、性能，而且不會脫絲。

現在國內外很多汽車廠家想用FRP復合材料板簧替代現有的縱置板簧，但是，縱置板簧兩端卷耳要通過襯套固定到車身上，中部要通過U形螺栓固定在車身上，必須通過金屬件的連接和固定，這些因素必然造成縱置FRP復合材料板簧局部應力大，在卷耳的連接處和U形螺栓外側出現纖維斷裂的現象，極大地影響FRP復合材料板簧的壽命。

為了適應空載、滿載兩種不同狀態，現有技術中載荷較小的商用車或乘用車的縱置板簧多采用副簧下置式結構，如圖1所示為現有技術的副簧下置式板簧，包括前襯套01、卡箍02、板簧03、中心螺栓04、后襯套05、主簧06及副簧07。這種板簧結構的質量大，燃油效力低；壽命短；平順性差；簧下質量大，簧下振動大；主簧和副簧接觸處應力大，易斷裂失效。

如圖2所示為一種用于卡車懸架的板簧總成，包括上板簧片08、下板簧片09、中間墊板010、卡箍011、卷耳012及橡膠墊013；上板簧片是用彈簧鋼，下板簧片為復合材料；這一板簧結構只能形成一個剛度；上板簧片和下板簧片在板端相對運動較大，橡膠墊無法消除，易造成下板簧片斷裂；結構復雜。

發明內容

本發明的目的是提供一種FRP復合材料主副簧總成，以解決現有技術的板簧質量大，燃油效力低；壽命短；平順性差；簧下質量大，簧下振動大；主簧和副簧接觸處應力大，易斷裂失效及剛度單一及結構復雜的問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種FRP復合材料主副簧總成，包括鋼板主簧、FRP復合材料副簧、前外襯套、前內襯套、前軸管、上蓋板、下墊板、后軸管、后外襯套及后內襯套；