[發明專利]組合式復合材料輪轂及其制備方法

在審

• 申請號: 201810732616.6
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN108891192A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 王鈞;鄒毅;楊小利;王翔;段華軍
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B60B3/00
• 分類號: B60B3/00;B60B3/04;B60B3/14;B60B5/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 蘇敏

本發明公開了一種組合式復合材料輪轂及其制備方法，輪轂包括軸承套、復合材料輪輞和多個復合材料輪輻，軸承套的材質為金屬，軸承套由一體成型的套體和具有軸孔的連接盤組成，套體同軸心連接于連接盤上，多個輪輻構成環形以固定于套體的外圓周和復合材料輪輞的內圓周上。料輪轂的制備方法包括如下的步驟：1)制備軸承套；2)通過編織拉擠或拉繞成型工藝制備復合材料輪輻；3)將多個復合材料輪輻沿套體周向排列，并相互粘接固定；4)采用模具固定軸承套和復合材料輪輻并通過纏繞工藝制備復合材料輪輞；5)固化成型。本發明中采用的復合材料為纖維增強樹脂基復合材料，重量輕，整體機械性能優良、滿足力學性能要求，結構形式多樣，制備方法簡單，生產效率高。

技術領域

本發明屬于汽車輪轂的制備技術領域，特別涉及一種組合式復合材料輪轂及其制備方法。

背景技術

當前，汽車輪轂通常采用鋁合金材料，僅在部分高端賽車中應用了碳纖維復合材料輪轂。隨著汽車技術的發展，對于汽車的行駛速度提出了更高的要求，利用碳纖維復合材料制造輪轂，不僅能夠大大減輕重量，還能夠顯著提高加速和制動性能，并且能夠相當可觀地減少燃料的消耗。

然而現有技術中，雖然鋁合金比鋼鐵合金輕便，但依然無法滿足汽車輕量化的要求，且現階段鋁合金輪轂的制造速度過慢，不能滿足大規模生產。

公告號為CN 205059051U的中國專利公開了一種復合材料汽車輪轂，其輪轂骨架由連續纖維增強復合材料的輪輞骨架、輪輻骨架及輪輻軸承組成，并在外部采用注塑或模壓技術包覆短切短切纖維增強復合材料層。制作工藝復雜，在較大載荷和復雜工況下，輪轂各部分連接性、機械性能并不可靠。

發明內容

針對現有技術中存在的現有的輪轂及其制造方法工藝流程長、效率低，輪轂部分連接性、機械性能并不可靠的技術問題，本發明提供一種組合式復合材料輪轂及其制備方法，制作工藝簡單，機械性能可靠。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種組合式復合材料輪轂，包括軸承套、復合材料輪輞和多個復合材料輪輻，所述軸承套的材質為金屬，所述軸承套由一體成型的套體和具有軸孔的連接盤組成，所述套體同軸心設于連接盤上，多個所述輪輻構成環形以固定于套體的外圓周和復合材料輪輞的內圓周上。

作為優選，所述復合材料輪輻包括一體成型的弧板、筋板和貼板，所述弧板和貼板同圓心設置，兩個所述筋板分別位于弧板和貼板的兩側以與弧板和貼板組成扇形框架，并使所述弧板的凸面與復合材料輪輞的內圓周貼合，貼板與套體的外圓周貼合。

作為優選，所述套體的外圓周的形狀為正多邊形，所述正多邊形的邊數與復合材料輪輻的個數一一對應，所述貼板與套體的外圓周配合的一面為平面。

作為優選，所述套體的外圓周的形狀為正五邊形。

作為優選，所述套體的外圓周的形狀為圓形，且所述套體的外圓周上均布有多個擋板，以使相鄰的兩個擋板之間形成凹槽，所述貼板與套體的外圓周配合的一面為曲面。

作為優選，所述輪輻的個數為3～60。

作為優選，所述軸承套的材質為鋁合金或鋼材。

一種如上所述的組合式復合材料輪轂的制備方法，包括如下的步驟：

1)制備軸承套；

2)通過編織拉擠或拉繞成型工藝制備復合材料輪輻；

3)將多個復合材料輪輻沿軸承套的套體周向排列，并相互粘接固定；

4)采用模具固定軸承套和復合材料輪輻后，通過纏繞工藝制備復合材料輪輞；

5)固化成型。