一种空心结构复合材料控制臂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种空心结构复合材料控制臂及其制备方法，其控制臂包括控制臂本体以及设在控制臂本体拐角处的前衬套、后衬套以及球头，所述控制臂本体为中空本体，所述前衬套和后衬套均通过结构胶膜设在控制臂本体中。该空心结构复合材料控制臂及其制备方法设计合理，采用一体式空心结构不需要实体结构填充PMI泡沫，也不需要热塑性方案二次固化或两半式后使用结构胶粘接；其空心结构的控制臂可以提高减重比，同时热固性连续纤维复合材料在工艺上也能更好一次性成型出性能更好的空心结构，制作简便，成本相对较低。成本相对较低。成本相对较低。

【技术实现步骤摘要】
一种空心结构复合材料控制臂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及汽车悬架
，尤其是涉及一种空心结构复合材料控制臂及其制备方法。

技术介绍

[0002]控制臂作为汽车悬架系统的导向和传力零件，主要是将车轮所受到的各种力传递给车身，同时保证车辆按一定轨迹进行运动。控制臂通过衬套把车轮和车身弹性地连接在一起，因此汽车控制臂整体应该有足够的刚度、强度和使用寿命。复合材料刚好满足要求且复合材料可设计性好，耐腐蚀性、疲劳寿命更高，且有较好的减重效果。
[0003]如中国专利CN201711146703.5公开的控制臂，其控制臂采用HP
‑
RTM工艺制作，使用的是编织布，而编织布与单向预浸料比较性能降低较大对应减重比会降低，且额外使用了PMI泡沫增加较高成本，以上可以看出此方案在成本上、减重效果上均不是最佳选择。又中国专利CN201910696074.6公开的控制臂采用热塑性材料成型两半壳体再通过结构胶粘接方式制作；首先工艺较为复杂、多次成型固化，其次控制臂对性能要求较高单纯使用结构胶将两半壳体从中间粘接到一起必然需要较大粘接面积及带来结构胶的大量使用，导致总体成本升高。

技术实现思路

[0004]针对现有技术不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种空心结构复合材料控制臂及其制备方法，以达到制作简便，成本低的目的。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]一种空心结构复合材料控制臂，包括控制臂本体以及设在控制臂本体拐角处的前衬套、后衬套以及球头，所述控制臂本体为中空本体，所述前衬套和后衬套以及球头均通过结构胶膜设在控制臂本体中。
[0007]所述控制臂本体为中空玻纤控制臂。
[0008]所述控制臂本体上用于取出内部支撑体及真空袋的工艺孔。
[0009]一种空心结构复合材料控制臂的制备方法，包括以下步骤：
[0010]1)支撑体铝模制作；
[0011]2)支撑体制作：在支撑体铝模上使用玻纤预浸料制作支撑体；
[0012]3)内埋金属件处理：金属件在与单向预浸料粘接区域贴一层结构胶膜备用；
[0013]4)真空袋放置：将尼龙真空袋表面打好脱模剂后放入玻纤支撑体内，使用胶粘固定位置；
[0014]5)支撑体处理：支撑体上表面喷一层脱模剂；
[0015]6)控制臂预型：单向玻纤预浸料整体上下包裹方式开始在支撑体外面铺贴，当铺贴到设计层数后将包好结构胶膜的金属件放置在模具型腔定位销定位，完成剩余预浸料铺贴，过程中可使用模具对产品形状进行控制；
[0016]7)合模：预型完成后，将预型体及金属件按模具定位销位置放置下模具型腔内，合上上模具；
[0017]8)固化成型；
[0018]9)取出控制臂内的支撑体及真空袋；
[0019]10)后固化：完成成型后将产品从模具内取出放入热烘箱中进行后固化，完成控制臂制作。
[0020]其中，
[0021]所述步骤1)中，按设计的复合材料控制臂本体内部空腔大小内缩1
‑
2mm做支撑体铝模。
[0022]所述步骤3)中，金属件表面可选择滚花或喷砂处理，处理完成后清洁干净。
[0023]所述步骤4)中，使用双面胶固定尼龙真空袋。
[0024]所述步骤8)中，成型压力控制在5
‑
10MPa，温度控制在110
‑
140℃。
[0025]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0026]该空心结构复合材料控制臂及其制备方法设计合理，采用一体式空心结构不需要实体结构填充PMI泡沫，也不需要热塑性方案二次固化或两半式后使用结构胶粘接；其空心结构的控制臂可以提高减重比，同时热固性连续纤维复合材料在工艺上也能更好一次性成型出性能更好的空心结构，制作简便，成本相对较低。
附图说明
[0027]下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0028]图1为本专利技术控制臂结构示意图。
[0029]图2为本专利技术控制臂支撑体制作示意图。
[0030]图3为本专利技术控制臂工艺结构示意图。
[0031]图4为本专利技术控制臂成型模具示意图。
[0032]图中：
[0033]1‑
控制臂本体，2
‑
前衬套，3
‑
后衬套，4
‑
球头，5
‑
结构胶膜，6
‑
支撑体，7
‑
支撑体铝模，8
‑
真空袋，9
‑
上模，10
‑
前衬套定位销，11
‑
后衬套定位销，12
‑
球头定位销，13
‑
下模。
具体实施方式
[0034]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0035]如图1至图4所示，该空心结构复合材料控制臂，包括控制臂本体1以及设在控制臂本体拐角处的前衬套2、后衬套3以及球头4，控制臂本体为中空本体，所述前衬套和后衬套以及球头均通过结构胶膜5设在控制臂本体中。
[0036]控制臂本体为中空玻纤控制臂；控制臂本体上用于取出内部支撑体及真空袋的工艺孔。
[0037]本专利技术空心结构复合材料控制臂的制备方法，包括以下步骤：
[0038]1)支撑体铝模制作；2)支撑体制作：在支撑体铝模上使用玻纤预浸料制作支撑体；3)内埋金属件处理：金属件在与单向预浸料粘接区域贴一层结构胶膜备用；4)真空袋放置：
将尼龙真空袋表面打好脱模剂后放入玻纤支撑体内，使用胶粘固定位置；5)支撑体处理：支撑体上表面喷一层脱模剂；6)控制臂预型：单向玻纤预浸料整体上下包裹方式开始在支撑体外面铺贴，当铺贴到设计层数后将包好结构胶膜的金属件放置在模具型腔定位销定位，完成剩余预浸料铺贴，过程中可使用模具对产品形状进行控制；7)合模：预型完成后，将预型体及金属件按模具定位销位置放置下模具型腔内，合上上模具；8)固化成型；
[0039]9)取出控制臂内的支撑体及真空袋；10)后固化：完成成型后将产品从模具内取出放入热烘箱中进行后固化，完成控制臂制作。
[0040]其中，步骤1)中，按设计的复合材料控制臂本体内部空腔大小内缩1
‑
2mm做支撑体铝模；步骤3)中，金属件表面可选择滚花或喷砂处理，处理完成后清洁干净；步骤4)中，使用双面胶固定尼龙真空袋，固定可靠。
[0041]在步骤8)中，成型压力控制在5
‑
10MPa，温度控制在110
‑
140℃，产品质量稳定性好。
[0042]本专利空心结构复合材料控制臂及其制备方法设计合理，采用一体式空心结构不需要实体结构填充PMI泡沫，也不需要热塑性方案二次固化或两半式后使用结构胶粘接；其空心结构的控制臂可以提高减重比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空心结构复合材料控制臂，包括控制臂本体以及设在控制臂本体拐角处的前衬套、后衬套以及球头，其特征在于：所述控制臂本体为中空本体，所述前衬套和后衬套以及球头均通过结构胶膜设在控制臂本体中。2.如权利要求1所述空心结构复合材料控制臂，其特征在于：所述控制臂本体为中空玻纤控制臂。3.如权利要求1所述空心结构复合材料控制臂，其特征在于：所述控制臂本体上用于取出内部支撑体及真空袋的工艺孔。4.一种空心结构复合材料控制臂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：1)支撑体铝模制作；2)支撑体制作：在支撑体铝模上使用玻纤预浸料制作支撑体；3)内埋金属件处理：金属件在与单向预浸料粘接区域贴一层结构胶膜备用；4)真空袋放置：将尼龙真空袋表面打好脱模剂后放入玻纤支撑体内，使用胶粘固定位置；5)支撑体处理：支撑体上表面喷一层脱模剂；6)控制臂预型：单向玻纤预浸料整体上下包裹方式开始在支撑体外面铺贴，当铺贴到设计层数后将包好结构胶膜的金...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宁，李志虎，孙雨，秦玉林，夏婉莹，严路平，王志超，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：