一种可变刚度的复合车架制备方法及其制得的车架技术

本发明专利技术主要涉及一种可变刚度的复合车架制备方法，包括如下步骤：（1）按照纵梁总体长度、U型截面的展开宽度及纵梁总体厚度裁切若干层纤维布预浸润料，所述纤维布预浸润料的铺层角度根据强度校核结果确定，包括0°、45°、90°的铺层角度；（2）按照刚度驱动器所需尺寸，通过三维编织机制备好拟植入复合材料纵梁的刚度驱动器，所述刚度驱动器为含有形状记忆合金丝的三维编织体；所述三维编织体的经纱为形状记忆合金丝，纬纱及捆绑纱为增强纤维；该方法设计的车架具有刚度主动控制功能，能够针对不同的载荷工况实现对车架关键刚度特性的主动控制，不但提升了整车轻量化、舒适性的水平，而且对整车的安全性得到极大提升。

【技术实现步骤摘要】
一种可变刚度的复合车架制备方法及其制得的车架
本专利技术属于汽车车架领域，具体涉及一种可变刚度的复合车架制备方法及其制得的车架。
技术介绍
采用纤维增强树脂基复合材料制造汽车零部件不但可显著减轻汽车重量、降低油耗、提高汽车的舒适性，而且能够起到很好的节能减排作用，并显著提升新能源汽车的续航里程。车架是汽车底盘系统中广泛应用的重要承载元件。对于商用车及客车等采用非承载式车身结构的车型而言，车架重量在整车重量中的占比很大，而且直接影响整车刚度及承载能力，进而影响整车安全性及舒适性。复合材料车架是采用纤维增强树脂基复合材料制作的车架。由于复合材料的比强度及比模量明显高于金属材料，因此，在承载能力相同的前提下，复合材料车架的重量不到金属车架的一半。同时，由于复合材料具有良好的疲劳可靠性及比金属材料高得多的阻尼，因此复合材料车架的疲劳寿命及减振性能也高于金属车架。因此，复合材料车架在轻量化、疲劳可靠性及减振方面明显优于金属车架，具有良好的应用价值。目前公开的复合材料车架在固化成型后刚度均为定值。然而，汽车实际载荷工况非常复杂。以商用车为例，在空载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变刚度的复合车架制备方法，其特征在于包括如下步骤：/n(1)按照纵梁总体长度、U型截面的展开宽度及纵梁总体厚度裁切若干层纤维布预浸润料，所述纤维布预浸润料的铺层角度根据强度校核结果确定，包括0°、45°、90°的铺层角度；/n(2)按照刚度驱动器所需尺寸，通过三维编织机制备好拟植入复合材料纵梁的刚度驱动器，所述刚度驱动器为含有形状记忆合金丝的三维编织体；所述三维编织体的经纱为形状记忆合金丝，纬纱及捆绑纱为增强纤维；/n(3)将裁切制得的纤维布预浸润料按顺序顺次铺放在模具中，铺放到刚度驱动器的铺层区域时，按照模具对应标记及设计位置平整放置预先制备的刚度驱动器；然后，再顺次铺放剩余纤维布...

【技术特征摘要】
1.一种可变刚度的复合车架制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按照纵梁总体长度、U型截面的展开宽度及纵梁总体厚度裁切若干层纤维布预浸润料，所述纤维布预浸润料的铺层角度根据强度校核结果确定，包括0°、45°、90°的铺层角度；
(2)按照刚度驱动器所需尺寸，通过三维编织机制备好拟植入复合材料纵梁的刚度驱动器，所述刚度驱动器为含有形状记忆合金丝的三维编织体；所述三维编织体的经纱为形状记忆合金丝，纬纱及捆绑纱为增强纤维；
(3)将裁切制得的纤维布预浸润料按顺序顺次铺放在模具中，铺放到刚度驱动器的铺层区域时，按照模具对应标记及设计位置平整放置预先制备的刚度驱动器；然后，再顺次铺放剩余纤维布预浸润料；放置刚度驱动器时，需从刚度驱动器两端延伸引出与形状记忆合金丝连接的导线，用于通电；
(4)在铺层铺放完毕后，合模并加热固化，固化温度为90℃，固化时长30分钟；
(5)脱模并进行对复合材料纵梁粗坯进行清理、去毛刺、打磨处理，并按照设计尺寸规格对复合材料纵梁粗坯进行切割机械加工，制得复合材料纵梁结构件；
(6)在复合材料纵梁结构件上进行钻孔；
(7)通过三维编织机制备连接衬板的碳纤维预成型体，采用聚氨酯基体，通过树脂传递模塑成型工艺使纵梁与横梁之间的连接衬板固化成型；
(8)将连接衬板与复合材料纵梁及对应的横梁通过螺旋连接或粘接实现固定，使变刚度车架整体装配完成；
(9)将刚度驱动器两端延伸引出的导线分别与车载电源接口连接，构成导电回路，至此，所述可变刚度的复合车架制备完成。


2.根据权利要求1所述的一种可变刚度的复合车架制备方法，其特征在于：在复合材料纵梁结构件上钻孔时，需先用小直径的钻头钻出小孔，再在小孔基础上磨削扩孔，使孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯俊，徐敬恩，高晋，唐宇欣，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33