碳纤维复合材料控制臂与铝合金接头连接结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种碳纤维复合材料控制臂和铝合金接头连接结构，包括控制臂的连接端和铝合金接头的连接端，所述连接结构还包括紧固件和胶膜，所述控制臂的连接端和铝合金接头的连接端两者相互接触的接触面上均设有所述胶膜，紧固件将控制臂的连接端和铝合金接头的连接端固定相连。本实用新型专利技术采用螺栓等机械连接和胶结的双搭接连接形式，提高了连接形式的承载力和可靠性。

Carbon fiber composite control arm and aluminum alloy joint connection structure

The utility model provides a carbon fiber composite control arm and an aluminum alloy joint connection structure, including the connecting end of the control arm and the connection end of the aluminum alloy joint. The connection structure also includes the fastener and the adhesive film. The connection end of the control arm and the connection end of the aluminum alloy joint are both provided on the contact surfaces of each other. The adhesive film is fixedly connected to the connecting end of the control arm and the connecting end of the aluminum alloy joint. The utility model adopts the mechanical connection and cementation double lap connection form of bolts, which improves the bearing capacity and reliability of the connection form.

【技术实现步骤摘要】
碳纤维复合材料控制臂与铝合金接头连接结构
本技术涉及汽车配件技术，具体涉及一种用于碳纤维复合材料控制臂与铝合金接头的连接结构。
技术介绍
汽车轻量化随着能源危机和环境污染问题的日益突出而逐渐受到社会和政府部门关注。汽车轻量化是在保证安全性前提下尽量降低整车质量从而降低油耗、减少大气污染、增加电池续航能力等。其中传统底盘悬挂系统不但具备巨大的轻量化减重潜力，而且减重后对汽车的操控性有显著提升，尤其是对于控制臂这样的导向和传力元件，更具有减重意义。目前底盘结构轻量化主要有三个途径：结构设计优化、材料轻量化和制造工艺创新。对于控制臂而言，已经从早期的铸铁结构和钢结构、逐渐向高强度铝合金结构与碳纤维结构发展。近年来，随着碳纤维复合材料应用技术的迅速发展，新材料在汽车结构中的应用案例不断提高，多种材料混杂的结构形式成为未来汽车结构的发展趋势，其中不同材料的连接技术成为新结构开发的关键问题。在汽车底盘结构中，控制臂作为悬架系统的导向和传力元件，通过球铰或者衬套，将车轮和车身弹性地连接在一起，将作用在车轮上的各种力传递给车身，同时保证车轮按一定轨迹运动，控制臂属于悬挂系统的簧下结构与车轮直接相连接，减重对于轻量化与车辆操控性的提升非常明显。目前针对控制臂的轻量化技术主要采用钢材和高强度铝合金材料代替传统铸铁材料，提升结构刚度强度的同时降低重量，但是铝合金材料其比强度和比刚度性能仍然与碳纤维复合材料有较大差距。随着碳纤维复合材料结构制造技术的发展，国外的汽车品牌已经成功开发了多种碳纤维复合材料控制臂零件，用于高中档汽车上。对于金属结构而言，由于材料为各向同性材料，且成型性较好，因而控制臂本体和接头部位一次成型得到。而碳纤维材料为各向异性材料，可设计性较强，且接头处的几何形式和受力形式比较复杂，因而本体和接头无法通过以一体成型的方法进行制造，因此如何解决碳纤维材料的控制臂和铝合金之间可靠连接是目前急需解决的问题。
技术实现思路
鉴于上述现有技术中缺点，本技术要解决的技术问题在于提供一种可以保证碳纤维复合材料的控制臂和铝合金之间的可靠连接的连接结构。为解决上述技术问题，本技术提供一种碳纤维复合材料控制臂和铝合金接头的连接结构。本技术提供了一种碳纤维复合材料控制臂和铝合金接头连接结构，包括控制臂的连接端和铝合金接头的连接端，其创新点在于：所述连接结构还包括紧固件和胶膜，所述控制臂的连接端和铝合金接头的连接端两者相互接触的接触面上均设有所述胶膜，紧固件将控制臂的连接端和铝合金接头的连接端固定相连。进一步的，所述连接结构外部包裹有一包覆层，所述包覆层由一层或多层的防护层构成。进一步的，所述防护层为碳纤维织物或玻璃纤维材料防护层。进一步的，所述防护层为碳纤维织物材料，所述碳纤维织物材料防护层和铝合金接头之间增加一层所述玻璃纤维织物材料防护层。进一步的，所述紧固件包括螺栓、螺钉或螺柱。如上所述，本技术了一种碳纤维复合材料控制臂和铝合金接头连接结构，具有以下有益效果：(1)采用螺栓等机械连接和胶结的双搭接连接形式，提高了连接形式的承载力和可靠性。(2)连接结构外部包覆一包覆层减小了局部应力集中，提高了结构的抗疲劳能力与抗腐蚀能力。附图说明图1是本技术控制臂和铝合金接头相连的主视图；图2是本技术控制臂和铝合金接头相连的侧视图；图3是本技术控制臂和铝合金接头相连的俯视图。附件元件标号：1控制臂21前衬套接头22后衬套接头23球头接头3连接结构4紧固件具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本技术，而并非对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。如图1-3所示，图中示出了本技术碳纤维复合材料控制臂1和铝合金接头连接结构的一种实施方式，包括控制臂的连接端和铝合金接头的连接端，所述控制臂1采用碳纤维复合材料制备，在本实施方式中与控制臂1相连的前衬套接头21、后衬套接头22和球头接头23的统称为铝合金接头。连接结构3还包括紧固件4和胶膜，在控制臂1的连接端和铝合金的连接端两者相互接触的接触面上均设有所述胶膜，胶膜也可采用涂胶方式来替代；紧固件4将控制臂1的连接端和铝合金接头的连接端固定相连，图1-3中实施方式中紧固件4采用螺栓结构，也可采用螺钉或螺柱等紧固件4代替；本实施方式中采用螺栓等机械连接和胶结的双搭接连接形式，提高了连接形式的承载力和可靠性。在采用胶结方式连接控制臂1和铝合金接头时，由于接头部位受到横向与纵向的交变载荷作用，铝合金接头截面过渡处容易发生疲劳破坏，为了不增加截面面积，达到轻量化效果，且满足力学强度要求，可以根据具体的接触面积来最大限度地增加碳纤维材料与铝合金材料的胶结面积。同时，进一步减小局部应力集中，在所述连接结构3外部包覆一包覆层，所述包覆层由一层或多层的防护层构成，所述防护层为碳纤维织物或玻璃纤维材料防护层，来提高结构的抗疲劳能力与抗腐蚀能力，所述包覆层可以是一层或多层相叠合构成。当所述防护层为碳纤维织物材料时，所述碳纤维织物材料防护层和铝合金接头之间需要增加一层所述玻璃纤维织物材料防护层，防止碳纤维和铝合金的直接接触。制备工艺：首先，在碳纤维控制臂1和铝合金接头的相应部位进行制孔；其次，在连接结构3位置放置胶膜或者涂胶；然后使用螺栓等紧固件4将控制臂1与铝合金进行紧固连接；随后在连接结构3外部包覆一层或多层玻璃纤维织物预浸料作为包覆层，当设计包覆层为碳纤维材料时，则应该在碳纤维织物材料和铝合金之间增加一层玻璃纤维预浸料的包覆层，以防止碳纤维材料和铝合金材料直接接触；接下来将零件放入烘箱进行均匀加热，以帮助胶层和外部预浸料包覆层的固化。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维复合材料控制臂和铝合金接头连接结构，包括控制臂的连接端和铝合金接头的连接端，其特征在于：所述连接结构(3)还包括紧固件(4)和胶膜，所述控制臂(1)的连接端和铝合金接头的连接端两者相互接触的接触面上均设有所述胶膜，紧固件(4)将控制臂(1)的连接端和铝合金接头的连接端固定相连。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维复合材料控制臂和铝合金接头连接结构，包括控制臂的连接端和铝合金接头的连接端，其特征在于：所述连接结构(3)还包括紧固件(4)和胶膜，所述控制臂(1)的连接端和铝合金接头的连接端两者相互接触的接触面上均设有所述胶膜，紧固件(4)将控制臂(1)的连接端和铝合金接头的连接端固定相连。2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料控制臂和铝合金接头连接结构，其特征在于：所述连接结构(3)外部包裹有一包覆层，所述包覆层由一层或多层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫原平，杨青，刘涛然，罗云，邹海浩，
申请(专利权)人：上海赛科利汽车模具技术应用有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31