一种用于制造具有中空截面且由复合材料制成的机动车辆的结构部件的方法，特别是悬架臂，以及通过该方法获得的悬架臂技术

一种用于制造汽车悬架的悬架臂(9)的方法，包括制备复合预浸材料的步骤；通过在封闭模压机中模压成型，成形所述复合预浸材料以获得两个各自的半壳(10)；组装所述两个半壳(10)，使得所述半壳形成芯(12)，在所述芯(12)内限定空腔(14)；准备额外的复合装料并将它们放置在模具内；通过在封闭模压机中模压成型，成形所述装料，从而使每个半壳(10)完全被它们覆盖，从而使所述半壳产生完全包围所述芯(12)的外部主体(16)。的外部主体(16)。的外部主体(16)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于制造具有中空截面且由复合材料制成的机动车辆的结构部件的方法，特别是悬架臂，以及通过该方法获得的悬架臂


[0001]本专利技术总体上涉及汽车领域；特别地，本专利技术涉及一种用于制造具有中空截面由复合材料制成的机动车辆的结构部件(特别是机动车辆的悬架臂)的方法，以及通过所述方法获得的悬架臂。
现有技术
[0002]悬架臂是运动系统的一个元件，由车辆的前悬架系统或后悬架系统实现。
[0003]基本上，悬架臂具有在车辆的运动部分(车轮支柱、减震器系统)和固定部分(车身、底盘、横梁)之间承载和连接的功能。连接部分的类型因架构而异。
[0004]在悬架结构部件领域中，更具体地说，在汽车悬架臂的部件领域中，根据众所周知的在不同配置中的诸如钣金成型、锻造和模压工艺流程，通常使用的材料有铸铁、铝和钢。
[0005]在这些部件的生产中的技术革新，以及对减轻结构悬架部件的重量的日益严格的要求，已导致越来越频繁地转向单壳或双壳成型金属板的产品配置，其取决于车辆级别所需的最终性能。
[0006]因此，对于具有中空截面的金属部件，有必要执行连续的工艺流程，例如连续焊接和点焊，以及相关的设计限制(散热片的尺寸、焊炬的可接近性等)。
[0007]为了使部件更轻，一般采用拉挤成型加工的复合材料已广泛应用于汽车行业。
[0008]然而，在具有复杂形状的中空部件的情况下，诸如悬架臂，拉挤成型是不合适的，因此现有技术没有考虑用于制造机动车辆的结构部件(诸如，特别是悬架臂)的解决方案，它在保留传统金属部件的形状和功能的同时，对在重量和灵活性方面的特征进行了改进。
[0009]可以理解，这些限制削弱了相对于已知配置具有更多高性能部件的可能性。

技术实现思路

[0010]本专利技术的一个目的是克服上述问题。
[0011]为实现这一目的，车辆的结构部件，例如悬架臂、悬架支柱、底盘梁等，由复合填料制成，在封闭压模机中通过模压成型来成形以形成(至少)两个半壳，其一旦被组装，将界定最终部件的内腔。由两个已组装的半壳形成的中空芯然后被放置在模具内，最终的几何形状是在封闭模压机中使用复合填充材料通过包覆成型制成的，一旦模具关闭，复合填充材料将填充其所有空腔，从而创建具有部件的最终几何形状的主体。
[0012]在该过程的最后，中空芯而后被密封在一个整体块中，并根据最终部件的几何形状成形。
[0013]由于这种构造，根据本专利技术的由具有中空截面的复合材料制成的结构部件相对于相应的常规钢、铝或铸铁部件更轻，同时保持其性能。
[0014]两个(或多个)内壳形成了部件的中空芯，是在封闭模压机中使用众所周知的模压
成型工艺制成的。
[0015]所考虑的材料是一种纤维增强复合材料，它可以是连续的(单向纤维或具有不同平衡和/或不同方向的织物)、不连续的或混合的(混合结构，包括根据堆叠顺序单向或平衡的连续纤维层压板取决于待实现的机械特性，由不连续纤维制成的共模肋加强)。
[0016]树脂可以是热固性的或热塑性的。
[0017]根据上述在封闭模压机中的模压成型技术(本身是已知的)，构成空腔的两个半壳然后可由连续纤维(例如，玻璃纤维、碳、玄武岩、芳族聚酰胺)、不连续纤维、具有连续纤维增强物的不连续纤维制成，反之亦然。
[0018]形成中空芯的两个半壳的内表面可配备有肋的系统，其适于增加中空芯的变形阻力。
[0019]中空芯是通过组装两个半壳制成的。组装可以通过几何连接、连续连接(例如，粘合或摩擦焊接)或通过插入金属插入件的不连续连接(例如，钉或铆接)的已知技术来实现。插入件的座可以直接共同模制到两个(或更多个)半壳的表面中，从而形成空腔。根据已知的表面活化技术，可以通过化学方式改进在聚合物/金属界面处的粘附，或者根据现有技术通过制作适当的几何形状或进行适当的处理或加工来机械地改进。
[0020]最终的几何形状是根据已知的在封闭模压机中的模压成型技术，通过中空芯和增强复合材料的后续包覆成型来实现的。在空腔的外表面和填充材料之间的粘合，在热模中烧制后方便地固化或在冷模中固化(取决于材料基质的类型，且因此取决于在封闭模压机中的模压成型的类型)，可以通过机械方式(例如，通过特殊的几何形状和/或表面处理，诸如喷砂)、化学方式(例如，激光表面激活技术)或通过插入第三种介质(例如，已知类型的粘合剂)来改进。
[0021]在中空芯上包覆成型外部主体期间，可以提供金属插入件的共同成型，其可以形成用于套管、球窝接头等的相应座，以允许随后将部件连接到车辆的各个部件。
[0022]根据本专利技术的一个方面，上述和其他目的和优点通过一种用于制造具有中空截面由复合材料制成的机动车辆的结构部件，特别是汽车悬架臂的方法，以及通过一种由所述方法获得的悬架臂来实现，其具有在所附权利要求中定义的特征。
[0023]附图的简要说明
[0024]现在将描述根据本专利技术的一些优选实施例的功能和结构特征以及制造方法的实施和悬架臂。参考附图，其中：
[0025]‑
图1是根据本专利技术的一个实施例的机动车辆的结构部件，特别是汽车悬架臂的示意性立体图；
[0026]‑
图2和图3分别是根据本专利技术的一个实施例的嵌入图1的悬架臂内的中空芯的示意性立体图和分解图；
[0027]‑
图4和图5是根据本专利技术的一个实施例，分别在不存在和存在与半壳相关联的加强肋的情况下，包围内芯的半壳的外部主体的一部分的两个立体示意图；和
[0028]‑
图6至图8分别是根据本专利技术的两个相应实施例在外部主体和中空芯组装状态下的悬架臂的立体图、图6的臂的局部截面(其中内部主体可见)和图6的臂的局部截面(其中可以看到装有加强肋的内部主体)。
[0029]详细描述
[0030]在详细描述本专利技术的多个实施例之前，应该澄清的是，本专利技术不限于其应用到以下描述中呈现的或附图中所示的部件的构造细节和配置。本专利技术可以采用其他实施例并以不同方式在实践中实施或构造。还应当理解，措辞和术语具有描述性目的，且不应被解释为限制性的。
[0031]此外，以下描述将主要涉及用于汽车悬架的臂的制造。然而，应当理解，根据本专利技术的方法通常可适用于机动车辆的任何结构部件，由于其几何、机械和/或功能特征，其本身适合通过要求保护的工艺制造(例如，汽车悬架的支柱、底盘的横梁等)。
[0032]一种用于制造由复合材料制成的具有中空截面的机动车辆的结构部件的方法，包括制备由复合材料制成的预浸渍纤维的步骤。这些材料属于传统上称为“预浸材料”的类型，且最初可能是板、片的形式，或者通常是半固体或糊状黏稠度的填料。
[0033]随后，所述复合预浸材料通过在封闭模压机中的模压成型而成形，由此获得两个相应的半壳10。基本上，材料被装入模具中，并且在由压力机施加的压力下(根据众所周知的在封闭模压机中的模压成型技术)，材料会在模具内流动，直到压印出所需的形状，在这种情况下，是一个半壳。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造汽车悬架的悬架臂(9)的方法，包括下述步骤：a)提供复合材料的预浸材料；b)通过在封闭模压机中进行模压成型，所述复合材料的预浸材料以这样的方式成形以获得两个相应的半壳(10)；c)组装两个半壳(10)，使两个相对的半壳(10)形成芯(12)，在所述芯(12)内部限定空腔(14)；d)提供额外的复合材料的涂层装料，并将它们放置在模具内；e)通过在封闭模压机中进行模压成型，所述涂层装料以这样的方式成形，使得每个半壳(10)完全被所述涂层装料覆盖，从而所述涂层装料产生完全包围芯(12)的外部主体(16)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)和/或步骤(d)的复合材料包括热塑性或热固性树脂基质。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(a)和/或步骤(d)的复合材料是选自包括片状模塑料(SMC)、高级片状模塑料(A
‑
SMC)、玻璃纤维片状模塑料(GFSMC)、碳纤维片状模塑料(CFSMC)和块状模塑料(BMC)的组的材料。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：马瑞利悬挂系统意大利公司，
类型：发明
国别省市：