用于提供用于机动车辆的车轮的方法及相关车轮技术

一种用于提供机动车辆车轮(1)的方法，所述机动车辆车轮由基于碳纤维的复合材料制成，该方法包括：在设计期间，将每个车轮(1)分成具有小尺寸的多个部分；用主要由具有预定取向的碳纤维构成的原材料，来提供至少一个第一部分(2、2a、2b、2c)，所述至少一个第一部分的末端边缘被设计成与至少一个相应的第二部分(2、2a、2b、2c)的相应边缘匹配，所述至少一个相应的第二部分具有相对于所述至少一个相应的第一部分(2、2a、2b、2c)的边缘的轮廓共轭和互补的轮廓；使这些部分(2、2a、2b、2c)匹配，之后将它们布置在相应的模具内，模具的形状和尺寸相对于待制造的车轮(1)的形状和尺寸共轭；使模具及模具的内容物达到预定温度；将液态的树脂注入到模具中，树脂在高压和高温下被注入，使树脂在所有部分(2、2a、2b、2c)中以及遍及所有部分之间的所有界面表面扩散，形成构成车轮(1)的复合材料的基质；使模具的压力和温度在预定范围内保持对于树脂的至少部分交联所需的时间间隔；从模具中取出车轮(1)。

Method for providing wheels for motor vehicles and related wheels

A method for providing a motor vehicle wheel (1), which is made of a carbon fiber-based composite material, includes: during design, each wheel (1) is divided into a plurality of parts with a small size; at least one first part (2, 2a, 2b, 2C) is provided with a raw material mainly composed of carbon fibers with a predetermined orientation, and at least one first part (2, 2a, 2b, 2C) is provided The end edge of a part is designed to match the corresponding edge of at least one corresponding second part (2, 2a, 2b, 2C), said at least one corresponding second part has a contour yoke and complementary contour with respect to the edge of at least one corresponding first part (2, 2a, 2b, 2C); these parts (2, 2a, 2b, 2C) are matched, and then arranged in the corresponding mold In the tool, the shape and size of the mold are conjugate with the shape and size of the wheel (1) to be manufactured; the mold and the contents of the mold are brought to a predetermined temperature; the liquid resin is injected into the mold, and the resin is injected under high pressure and high temperature, so that the resin diffuses in all parts (2, 2a, 2b, 2C) and all the interface surfaces between all parts, forming the Matrix of composite material; time interval required to maintain the pressure and temperature of the mold within a predetermined range to crosslink at least part of the resin; take the wheel (1) out of the mold.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提供用于机动车辆的车轮的方法及相关车轮本专利技术涉及一种用于提供用于机动车辆(和通常的车辆)的车轮的方法，并且涉及根据该方法制造的车轮。一些类型的机动车辆(特别是汽车)在速度和加速度方面确保了重要的性能。当然，对于相同功率的发动机，由于具有有限质量的车辆可以更容易地加速(或减速)(它们具有较低的惯性)，因此它们可以实现较高的性能。出于这个原因，已知采用其上配合有轮胎的车轮，所述车轮由轻合金(特别是铝合金和镁合金)和/或基于碳纤维的复合材料制成，其具有优异的机械性能和极低的重量。尽管合金车轮的制造现已完全工业化，因而允许获得具有高机械性能、适度的重量以及舒适且原创的设计的统一系列产品，但是由复合材料制成的车轮根据本质上的手工标准来制造。显然，手工制造使每项的品质取决于操作者的技能，这与具有统一系列的具有极恒定且精确的机械性能和尺寸参数的车轮的需要完全相反。此外，合格且专业的劳动的贡献使得需要高的生产成本，这会影响每个车轮的最终成本。由基于碳纤维的复合材料制成的车轮尽管确保利用合金车轮基本上无法达到的机械性能和低重量，但是由于其生产成本高而不是特别普及。本专利技术的目标是通过设计一种用于提供完全工业化类型的由基于碳纤维的复合材料制成的机动车辆车轮的方法来解决上述问题。在该目标内，本专利技术的目的是提出一种用于提供由基于碳纤维的复合材料制成的机动车辆车轮的方法，所述方法需要最少贡献的专业劳动。本专利技术的另一目的是提出一种用于提供由基于碳纤维的复合材料制成的机动车辆车轮的方法，所述方法确保每个生产批次的机械性能和尺寸的高度恒定性。本专利技术的另一目的是提出由基于碳纤维的复合材料制成的机动车辆车轮，其具有适度的重量。本专利技术的另一目的是提出由基于碳纤维的复合材料制成的机动车辆车轮，其具有高的刚性和最佳的机械性能。本专利技术的另一目的是设计一种用于提供机动车辆车轮的方法，所述方法具有高的生产率。本专利技术的另外的目的是设计一种用于提供机动车辆车轮的方法和相应车轮，其具有适度的成本，在实践中提供相对简单并且应用安全。通过一种用于提供由基于碳纤维的复合材料制成的机动车辆车轮的方法来实现在下文中将变得更加明显的这样的目标以及这些和其他目的，所述方法包括：-在设计期间，将每个车轮分成具有小尺寸的多个部分；-用主要由具有预定取向的碳纤维构成的原材料，来提供至少一个第一部分，所述至少一个第一部分的末端边缘被设计成与至少一个相应的第二部分的相应边缘匹配，所述至少一个相应的第二部分具有相对于所述至少一个相应的第一部分的边缘的轮廓共轭(conjugate)和互补的轮廓；-使所述部分匹配，之后将它们布置在相应的模具内，所述模具的形状和尺寸相对于待制造的车轮的形状和尺寸共轭；-使所述模具及所述模具的内容物达到预定温度；-将液态的树脂注入到所述模具中，所述树脂在高压和高温下被注入，使所述树脂在所有部分中以及遍及所有部分之间的所有界面表面扩散，形成构成所述车轮的复合材料的基质；-使所述模具的压力和温度在预定范围内保持对于所述树脂的至少部分交联所需的时间间隔；-从所述模具中取出所述车轮。这样的目标和这些目的也通过机动车辆车轮来实现，所述机动车辆车轮的类型优选地由基于碳纤维的复合材料制成，并且设置有多个大体上径向的轮辐，所述轮辐与被设计成与容纳轮胎的大体上管状的本体匹配，其特征在于，所述车轮通过多个不同部分构成，所述多个不同部分的邻接边缘相互成叠瓦状(imbricated)，部分由树脂基质浸渍，所述树脂基质均匀分布而没有不连续性。从附图中的以非限制性示例的方式示出的根据本专利技术的用于提供机动车辆车轮的方法的和相关车轮的优选但非排他性实施例的描述中，本专利技术的其他特征和优点将变得更加明显，其中：图1是根据本专利技术的车轮的前立体图；图2是根据本专利技术的车轮的后立体图；图3是根据本专利技术的车轮的前视图；图4是根据本专利技术的车轮的前视图；图5是根据本专利技术的车轮的一部分的立体图；图6是根据本专利技术的车轮的另一部分的立体图；图7是根据本专利技术的车轮的细节的前立体图；图8是根据本专利技术的车轮的另一部分的前视图；图9是根据本专利技术的车轮的示意性侧视图；图10是根据本专利技术的车轮的细节的示意性侧视图。参照附图，附图标号1总体上表示根据本专利技术的机动车辆车轮，即，由基于碳纤维的复合材料制成并且以工业标准制造的机动车辆车轮。根据本专利技术的用于提供由基于碳纤维的复合材料制成的机动车辆车轮1的方法包括一系列连续的步骤，所述步骤基本上在下文中概述。首先，在设计期间，有必要将每个车轮1分成具有适度的尺寸的多个部分2(其又可以分成前轮辐部分2a、后轮辐部分2b和管状的本体部分2c)。每个部分2(2a、2b和2c)必须具有适度的尺寸(例如，其对应于轮辐的一部分或管状的本体的一个范围，所述轮辐的一部分或管状的本体的一个范围对着在10°和150°之间的幅度的角度)并且具有简单的形状。特别地，每个部分2(2a、2b和2c)必须不具有底切(或者在任何情况下包括最小数量的具有小的延伸的底切)并且必须允许以简单的方式通过模制或加热成形来形成。接着，有必要用主要由具有预定取向的碳纤维构成的原材料，来提供至少一个第一部分2(2a、2b、2c)，其末端边缘被设计成与至少一个相应的第二部分2(2a、2b、2c)的相应边缘匹配，所述至少一个相应的第二部分的轮廓相对于至少一个相应的第一部分2(2a、2b、2c)的边缘的轮廓共轭和互补。为了获得根据本专利技术的车轮1，然后有必要使所述的那些部分2(2a、2b、2c)匹配：该操作通常在一种模板(即，装配固定设备)内执行，所述模板允许这些部分2(2a、2b、2c)匹配，同时保持正确的对准和理想的相互并置。此外，在该装配步骤期间，提供在各个部分2(2a、2b、2c)之间插设粘结剂的可能性，所述粘结剂可选地是可以热活化的类型，以便促进各个匹配部件之间的粘合以及在将其插入在模具中所需的处理操作期间保持装配形状。然后，像所提供的车轮1一样预先匹配并相互布置的这些部分2(2a、2b、2c)必须布置在相应的模具内，所述模具的形状和尺寸相对于待制造的车轮1的形状和尺寸共轭。在相互匹配的部分2(2a、2b、2c)布置在模具内时，然后有必要使模具及其内容物达到预定温度：该温度通常是高的，并且根据将构成所制造的复合材料的基质的树脂的玻璃化转变温度(通常高于该阈值)来计算。此时，通过适当的填充通道，可以将液态的树脂注入到模具中。该树脂在高压下且在高温下被引入，以便确保在所有部分2(2a、2b、2c)中以及遍及它们之间的所有界面表面发生该树脂的完全且均匀的扩散。该树脂将构成(一旦其完全交联)制成轮1所用的复合材料的基质。为了确保引入的树脂可以正确地凝固和交联，有必要使模具的(及其内容物的)压力和温度在预定范围内保持对于树脂的至少部分交联所需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于提供机动车辆车轮(1)的方法，所述机动车辆车轮由基于碳纤维的复合材料制成，所述方法包括：/n-在设计期间，将每个车轮(1)分成具有小尺寸的多个部分；/n-用主要由具有预定取向的碳纤维构成的原材料，来提供至少一个第一部分(2、2a、2b、2c)，所述至少一个第一部分的末端边缘被设计成与至少一个相应的第二部分(2、2a、2b、2c)的对应边缘匹配，所述至少一个相应的第二部分具有相对于至少一个相应的第一部分(2、2a、2b、2c)的边缘的轮廓共轭和互补的轮廓；/n-使所述部分(2、2a、2b、2c)匹配，之后将它们布置在相应的模具内，所述模具的形状和尺寸相对于待制造的所述车轮(1)的形状和尺寸共轭；/n-使所述模具及所述模具的内容物达到预定温度；/n-将液态的树脂注入到所述模具中，所述树脂在高压和高温下被注入，使所述树脂在所有部分(2、2a、2b、2c)中以及遍及所有部分之间的所有界面表面扩散，形成构成所述车轮(1)的复合材料的基质；/n-使所述模具的压力和温度在预定范围内保持对于所述树脂的至少部分交联所需的时间间隔；/n-从所述模具中取出所述车轮(2、2a、2b、2c)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于提供机动车辆车轮(1)的方法，所述机动车辆车轮由基于碳纤维的复合材料制成，所述方法包括：
-在设计期间，将每个车轮(1)分成具有小尺寸的多个部分；
-用主要由具有预定取向的碳纤维构成的原材料，来提供至少一个第一部分(2、2a、2b、2c)，所述至少一个第一部分的末端边缘被设计成与至少一个相应的第二部分(2、2a、2b、2c)的对应边缘匹配，所述至少一个相应的第二部分具有相对于至少一个相应的第一部分(2、2a、2b、2c)的边缘的轮廓共轭和互补的轮廓；
-使所述部分(2、2a、2b、2c)匹配，之后将它们布置在相应的模具内，所述模具的形状和尺寸相对于待制造的所述车轮(1)的形状和尺寸共轭；
-使所述模具及所述模具的内容物达到预定温度；
-将液态的树脂注入到所述模具中，所述树脂在高压和高温下被注入，使所述树脂在所有部分(2、2a、2b、2c)中以及遍及所有部分之间的所有界面表面扩散，形成构成所述车轮(1)的复合材料的基质；
-使所述模具的压力和温度在预定范围内保持对于所述树脂的至少部分交联所需的时间间隔；
-从所述模具中取出所述车轮(2、2a、2b、2c)。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将每个车轮(1)分成具有适度尺寸的多个部分(2、2a、2b、2c)的所述设计需要将每个轮辐(3)分成所述轮辐的外部部分(2a)和内部部分(2b)，以及将用于容纳轮胎的大体上管状的本体(4)分成具有预定延伸范围的多个部分(2c)。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，每个轮辐(3)的每个外部部分(2a)在所述外部部分的被设计成与所述大体上管状的本体(4)的部分(2c)的相应周边框架(6)匹配的区域(5)处包括折叠到末端面(8)上的唇部(7)，以在使所有部分(2a、2c)匹配的构造中形成用于容纳所述周边框架(6)的容纳凹部。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳纤维的长度在25mm和50mm之间。
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【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚·贝代斯基，托比亚斯·弗斯特，菲利普·罗森贝格，
申请(专利权)人：瑞巴复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT