悬架是汽车的车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力距,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并减少由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。
在客车,货车等大中型车上的钢板弹簧是由许多具有弹性、宽厚一致,而且长短不一的钢片(也有单一钢片)叠加所组成的整体,把车架与车桥用悬挂的形式连接在一起,起到减震、传递力矩及一定的承载作用,而在小型车如轿车上多见螺旋弹簧,具体也会根据悬架系统的不同有多种选择。不同的悬架系统配置,对终端用户的直接影响是驾车行驶时的平顺性、操稳性、乘坐舒适性。
随着复合材料应用的发展,从轻量化、材料替代、优化整体悬架系统设计、提升整车性能等多个各角度出发,复合材料板簧也越来越多地出现在我们视野中,并且在多个车型上有实际应用。
该复合材料板簧运用HP-RTM(高压树脂传递模塑成型)工艺,以玻璃纤维作为增强材料,聚氨酯(环氧树脂)作为树脂基体进行批量生产。
GFRP复合材料板簧制造流程:
织物裁切:采用自动裁切机将织物裁成预型尺寸;
预型:通过机器人将裁切好的织物放入预型模中预型;
入模:通过机器人将预型好的织物放入成型模具中;
注胶成型:合模并向成型模具中注入树脂,并在一定压力和时间下使之成型固化;
脱模:开模顶出制件,并用机器人将其放置于指定位置;
去毛边:去除制件毛边;
机加工:将制件放在工装上并通过CNC加工成特定造型;
检验:100%全检后得到合格产品。
(部分工艺流程可做调整)
GFRP复合材料板簧基本信息如下:
材质:玻璃纤维+环氧树脂
尺寸:1150*170*100 mm
重量:2.0 KG
GFRP复合材料板簧的优点:
本体质量大幅下降,比传统钢结构板簧轻60%以上;
可设计性好,强度高,疲劳寿命长;
帮助悬架系统减少独立零部件数量,简化结构和装配流程;
一模多腔设计,可大批量生产
GFRP复合材料板簧应用案例
市场上已有多种车型使用了横置复合材料板簧设计的悬架系统,从上世纪的通用雪佛兰科威特C5开始到C7系列,前后悬架均采用横置复合材料板簧设计,沃尔沃从960系列开始尝试使用横置复合材料板簧,到如今的S90系列采用复合材料板簧后悬架。
1、雪佛兰科威特C5前后悬架使用GFRP复合材料板簧。
2、沃尔沃S90后悬架上使用的GFRP复合材料板簧,可为后悬架系统减轻3公斤左右的重量,同时对轮拱空间的占用较小,利于车内空间布置。
这种横向的复合材料板簧设计,除了带来更轻的簧下质量,达到减重和性能提升的优点外,还为后车轮位置处的车身带来了更加扁平的空间布置,直接增加了乘员舱或者行李箱的空间。(来源:复材模压专委会)
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