一种轻量化矩形截面钢质复合弹簧制造技术

本技术公开了一种轻量化矩形截面钢质复合弹簧，包括所述钢丝本体为工字形截面，在钢丝本体外侧设置有包裹层，所述包裹层包括内碳纤维层、粘连层和外碳纤维层，内碳纤维层和外碳纤维层之间通过粘连层粘固成一体，内碳纤维层和外碳纤维层均由碳纤维丝编织而成，粘连层为树脂填充物，在包裹层的外侧设置有保护层采用工字型结构钢丝本体，从而使得整体钢丝的横截面大大减少，降低了钢丝自身的重量，且外侧设置有碳纤维层，在进一步降低自身重量的同时，保证了结构的强度和负载能力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械零件，具体涉及一种轻量化矩形截面钢质复合弹簧。

技术介绍

1、在机器人、汽车等许多机械装备中都使用到弹簧，例如在汽车悬架系统中就离不开弹簧，弹簧是传统的弹性零件，一般由合金钢制造，在许多使用空间小，高负载波动压力作用弹力的场所，矩形钢丝弹簧是理想的选择，制作矩形钢丝弹簧的钢质基材截面为矩形，矩形钢丝弹簧的结构强度和负载能力能够满足结构和强度要求，但这类矩形弹簧的整体重量较重，在机器人等许多高技术装备的使用场景中都对矩形弹簧提出高频、抗压和轻量化要求，要求矩形弹簧在满足弹性技术指标的前提下，要减轻自身重量，即对矩形弹簧提出了轻量化要求。现有的矩形弹簧的自重参数高，无法满足最新的轻量化要求，这就限制了机械人等高端装备的技术提升。

技术实现思路

1、针对现有矩形弹簧存在的不足，本技术提供了一种轻量化矩形截面钢质复合弹簧，它既保证钢质矩形弹簧的抗压抗拉强度，又能大幅度降低自身重量。

2、为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：

3、一种轻量化矩形截面钢质复合弹簧，包括钢丝本体，所述钢丝本体的截面为工字形，在钢丝本体外侧设置有包裹层，在包裹层的外侧设置有保护层，所述包裹层包括内碳纤维层、粘连层和外碳纤维层，内碳纤维层和外碳纤维层之间通过粘连层粘固成一体，内碳纤维层和外碳纤维层均由碳纤维丝编织而成，粘连层为树脂填充物，所述钢丝本体与包裹层之间形成填充空腔。

4、进一步，所述钢丝本体的截面形状为标准工字钢型材的截面形状。

5、进一步，内碳纤维层和外碳纤维层的拉伸模数不相同。

6、进一步，在填充空腔中填充弹性塑胶固化物。

7、与现有技术相比具备以下有益效果：

8、这种轻量化矩形弹簧，采用工字型结构钢丝本体，既能通过减少弹簧钢丝的横截面来降低了钢质弹簧的自身重量，在工字形截面的钢丝通过设置包裹层、碳纤维层和填充空腔等，且外侧设置有碳纤维层，在降低自身重量的同时，保证了矩形弹簧的整体抗压强度和负载能力，既实现了矩形弱簧的轻量化，又提高了这种矩形截面弹簧的实用性。

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【技术保护点】

1.一种轻量化矩形截面钢质复合弹簧，包括钢丝本体(1)，其特征在于：所述钢丝本体(1)为工字形截面，在钢丝本体(1)外侧设置有包裹层(2)，所述包裹层(2)包括内碳纤维层(21)、粘连层(22)和外碳纤维层(23)，内碳纤维层(21)和外碳纤维层(23)之间通过粘连层(22)粘固成一体，内碳纤维层(21)和外碳纤维层(23)均由碳纤维丝编织而成，粘连层(22)为树脂填充物，在包裹层(2)的外侧设置有保护层(3)，所述钢丝本体(1)与包裹层(2)之间形成填充空腔(11)。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化矩形截面钢质复合弹簧，其特征在于：内碳纤维层(21)和外碳纤维层(23)的拉伸模数不相同。

3.根据权利要求1所述的一种轻量化矩形截面钢质复合弹簧，其特征在于：在填充空腔(11)中填充弹性塑胶固化物。

【技术特征摘要】

1.一种轻量化矩形截面钢质复合弹簧，包括钢丝本体(1)，其特征在于：所述钢丝本体(1)为工字形截面，在钢丝本体(1)外侧设置有包裹层(2)，所述包裹层(2)包括内碳纤维层(21)、粘连层(22)和外碳纤维层(23)，内碳纤维层(21)和外碳纤维层(23)之间通过粘连层(22)粘固成一体，内碳纤维层(21)和外碳纤维层(23)均由碳纤维丝编织而成，粘连层(22)为树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：马嘉杰，肖欢，汤雄，何进生，许前志，
申请(专利权)人：江苏伊思灵双第弹簧有限公司，
类型：新型
国别省市：