[發明專利]一種高效成型復合材料板簧的工藝方法

有效

• 申請號: 201711136114.9
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN108928012B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 丁曉春;李玉平;孫樹凱
• 申請（專利權）人: 中航復合材料有限責任公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高效成型復合材料板簧的工藝方法，包括以下步驟：（1）對板簧進行建模，并將板簧模型由下至上進行分層建模；（2）根據單層模型制作曲面工作臺；（3）采用自動鋪帶機分別在每個曲面工作臺上鋪貼形成一整塊坯料，采用切割機對所述整塊坯料進行切割形成若干結構相同的單根坯料；（4）取多個單根坯料進行疊放后進行模壓成型，形成板簧。采用上述技術方案，本發明的高效成型復合材料板簧的工藝方法，極大的提高了采用模壓工藝制造復合材料板簧的生產效率，可實現復合材料板簧的自動化量產。

技術領域

本發明涉及一種高效成型復合材料板簧的工藝方法，屬于模壓工藝制造汽車用復合材料板簧的生產技術領域。

背景技術

目前國內商用車大都用縱置鋼板彈簧懸架，鋼板彈簧是縱置鋼板彈簧懸架中應用最廣泛的一種彈性元件，它是由若干片等寬但不等長的合金彈簧片組合而成的一根近似等強度的彈性梁，汽車行駛時，車架上的載荷通過板簧傳到加載盒上，再傳到車橋上，期間由于板簧的彈性變形而起到緩沖作用。鋼板彈簧結構簡單，成本低廉，維修方便，并且能夠起到導向的作用，片與片之間的摩擦也可以有一定的阻尼作用。但是商用車非獨立懸架采用的鋼板彈簧具有重量大、舒適性差等缺點。汽車發展越來越重視節能、環保、安全，同時顧客對商用車舒適性要求越高，鋼板彈簧的應用越來越不符合商用車技術發展趨勢。采用復合材料板簧取代鋼板彈簧，將成為國內汽車行業的一種新型發展趨勢。目前國內有部分汽車廠商已經開始著手進行復合材料板簧的研發，在復合材料的新材料工藝等方面已取得有效成果，例如中國專利文獻CN205089870U所公開的一種車用板簧，再如中國專利文獻CN106402222A公開的一種復合材料板簧結構。目前，模壓工藝在復合材料行業中應用廣泛，在以預浸料為主材，使用模壓工藝制造汽車用復合材料板簧的生產實踐中，預浸料在模具中的鋪貼勞動強度大，生產效率低，鋪貼質量不穩定，占用模具時間長，無法做到大批量生產。

發明內容

因此，本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷，提供一種高效成型復合材料板簧的工藝方法。

為了實現上述目的，本發明的一種高效成型復合材料板簧的工藝方法，包括以下步驟：

（1）對板簧進行建模，并將板簧模型由下至上進行分層建模，形成N個層疊在一起的單層模型，即第一單層模型、第二單層模型……第N單層模型；

（2）根據N個單層模型制作N個曲面工作臺，即第一曲面工作臺、第二曲面工作臺……第N曲面工作臺，每一曲面工作臺的臺面曲率對應于一單層模型的下表面的曲率；

（3）采用自動鋪帶機分別在每個曲面工作臺上進行若干次鋪層，從而使若干次鋪層疊加鋪貼形成一整塊坯料，采用切割機對所述整塊坯料進行切割形成若干結構相同的單根坯料，從而使第一曲面工作臺上形成有若干第一單根坯料，第二曲面工作臺上形成有若干第二單根坯料……第N曲面工作臺上形成有若干第N單根坯料，所述第一單根坯料、第二單根坯料……第N單根坯料對應與第一單層模型、第二單層模型……第N單層模型的結構相同；

（4）各取一個第一單根坯料、第二單根坯料……第N單根坯料進行疊放后進行模壓成型，形成板簧。

所述步驟4中的模壓成型包括以下步驟：

（41）將第一單根坯料、第二單根坯料……第N單根坯料疊放入預壓成型模，在恒溫狀態下預加壓，壓制成一整根的板簧預制件；

（42）將板簧預制件移至轉移模，將轉移模放入烤箱中按固化制度預加熱至工藝要求溫度；

（43）將轉移模移至壓機上的成型模上，成型模按固化制度加熱加壓進行固化；

（44）起模型修，完成板簧的制造。

在所述步驟41中，預加壓的壓力小于步驟43中的最終成型時工藝要求的壓力。

在所述步驟41中，預加壓時的恒溫溫度為室溫。