本發(fā)明主要涉及汽車工程領(lǐng)域，尤其涉及一種用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板及安裝方法。

背景技術(shù)：

纖維增強復(fù)合材料具有單向強度高、單位質(zhì)量儲能大、彈性模量小及耐腐蝕等優(yōu)點，纖維增強樹脂基復(fù)合材料用于汽車板彈簧不但能滿足力學(xué)性能要求，具有良好的抗疲勞性能，還能達到減重的效果，應(yīng)用前景廣闊。近年來，隨著汽車平順性和節(jié)能環(huán)保要求的提高，對汽車輕量化的要求越來越高，復(fù)合材料板彈簧越來越被汽車行業(yè)關(guān)注。但是目前復(fù)合材料板彈簧在應(yīng)用過程中還存在問題，比如復(fù)合材料板彈簧與中間壓板的連接設(shè)計得不恰當(dāng)，造成板彈簧應(yīng)力集中，大幅降低復(fù)合材料板彈簧的使用壽命。

復(fù)合材料板彈簧的耐磨性能較差，連接在車體底盤中的復(fù)合材料板彈簧在車輛行駛過程中，會與周邊金屬部件產(chǎn)品摩擦撞擊，尤其是復(fù)合材料板彈簧與中間金屬壓板連接部位，進而縮短復(fù)合材料板彈簧的使用壽命。為了避免復(fù)合材料板彈簧與金屬壓板連接部位的摩擦與沖擊效應(yīng)，目前主要有兩種技術(shù)方案。

第一種方案采用金屬壓板，通過膠粘劑層與復(fù)合材料板彈簧粘接在一起，有效地避免了壓板與板彈簧本體的摩擦與沖擊。為了保證有效的膠接強度，通常膠粘劑的化學(xué)成分與復(fù)合材料板彈簧本體的樹脂成分相一致，固化后膠粘劑的硬度通常與復(fù)合材料板彈簧本體相當(dāng)。但是在復(fù)合材料板彈簧工作過程中，與金屬壓板粘接的部分無法釋放應(yīng)變，在金屬壓板兩端靠近吊耳方向的邊緣處會產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而大幅降低產(chǎn)品的使用壽命。

第二種方案（如專利號為CN 204674325 U和CN 204878480 U的專利文獻）是通過在復(fù)合材料板彈簧和金屬壓板間增加柔性墊片，從而減少金屬對復(fù)合材料的接觸應(yīng)力及磨損。由于柔性材料會老化并產(chǎn)生永久變形，使用一段時間后，U型螺栓的預(yù)緊力會減小，進而影響到復(fù)合材料板彈簧的使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種連接強度高、能避免應(yīng)力集中、可提高復(fù)合材料板彈簧使用壽命和安裝效率的用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板及安裝方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板，包括金屬板和高分子材料板，所述金屬板上設(shè)有緊固面，金屬板上還開設(shè)有位于緊固面兩端的附著部，所述高分子材料板固裝在附著部上，所述金屬板通過緊固件與復(fù)合材料板彈簧緊固連接、且緊固面和高分子材料板均與復(fù)合材料板彈簧緊貼。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進：

所述高分子材料板的兩端部于靠近復(fù)合材料板彈簧的一側(cè)設(shè)有倒角或斜面。

所述高分子材料板固裝在附著部上后與緊固面平齊。

所述高分子材料板與附著部硫化連接或粘接。

所述金屬板上于緊固面的位置開設(shè)有與緊固件配合的安裝孔。

所述附著部設(shè)置為傾斜面。

所述附著部設(shè)置為凹進的平槽。

所述金屬板的兩側(cè)設(shè)有用于對復(fù)合材料板彈簧限位的凸臺，所述凸臺內(nèi)側(cè)壁固裝有與復(fù)合材料板彈簧緊貼的高分子材料板。

一種如上述的用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板的安裝方法，包括以下步驟：

S1：設(shè)置膠粘劑層：在復(fù)合材料板彈簧中部裝配長度范圍內(nèi)的上下表面打磨形成粗糙面，在上下的粗糙面上涂敷一層膠粘劑層；

S2：裝配：利用緊固件使壓板與復(fù)合材料板彈簧形成緊固，保證金屬板的緊固面與膠粘劑層緊貼，高分子材料板均與復(fù)合材料板彈簧緊貼；

S3：固化：將裝配好的復(fù)合材料板彈簧整體放置在與膠粘劑相適應(yīng)的固化條件下，進行膠粘劑層固化，使得膠接處的力學(xué)性能達到要求。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

本發(fā)明的用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板，緊固面與復(fù)合材料板彈簧中間部分緊貼，在長時間運行后，緊固面也不會產(chǎn)生老化和永久變形，能夠有效保證緊固件的預(yù)緊力，連接強度高；兩端固定的高分子材料板在復(fù)合材料板彈簧工作過程中，與復(fù)合材料板彈簧產(chǎn)生摩擦，有效地釋放了復(fù)合材料板彈簧的應(yīng)力和應(yīng)變，避免了復(fù)合材料板彈簧與壓板固定后產(chǎn)生的應(yīng)力集中；高分子材料板為橡膠、聚氨酯等柔性高分子材料，硬度比復(fù)合材料板彈簧低，在摩擦過程中不會對復(fù)合材料板彈簧產(chǎn)生破壞，提高了復(fù)合材料板彈簧的使用壽命。本發(fā)明的用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板的安裝方法，復(fù)合材料板彈簧與壓板之間，在通過緊固件連接的方式上增加了膠粘劑層，有效地保證了壓板與復(fù)合材料板彈簧之間固定牢靠，不會產(chǎn)生錯位。同時，有了膠粘劑層的填充，可以顯著地減少復(fù)合材料板彈簧與壓板之間的摩擦和沖擊效應(yīng)，進而提高復(fù)合材料板彈簧整體的使用壽命。另外，壓板與復(fù)合材料板彈簧固定成為整體，降低了復(fù)合材料板彈簧的安裝難度，提高了安裝效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板實施例1的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板實施例1的側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板實施例1的使用狀態(tài)圖。

圖4是本發(fā)明用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板實施例2的側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板實施例3的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板實施例3的側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板實施例3的使用狀態(tài)圖。

圖8是本發(fā)明用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板的安裝方法流程圖。

圖中各標(biāo)號表示：

1、復(fù)合材料板彈簧；2、金屬板；21、緊固面；22、附著部；23、安裝孔；24、凸臺；3、高分子材料板；31、倒角；32、斜面。

具體實施方式

以下將結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。

壓板實施例1：

圖1至圖3示出了本發(fā)明用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板的第一種實施例，該壓板包括金屬板2和高分子材料板3，金屬板2上設(shè)有緊固面21，金屬板2上還開設(shè)有位于緊固面21兩端的附著部22，高分子材料板3固裝在附著部22上，金屬板2通過緊固件與復(fù)合材料板彈簧1緊固連接、且緊固面21和高分子材料板3均與復(fù)合材料板彈簧1緊貼。在整體裝配后，緊固面21與復(fù)合材料板彈簧1中間部分緊貼，在長時間運行后，緊固面21也不會產(chǎn)生老化和永久變形，能夠有效保證緊固件的預(yù)緊力，連接強度高；兩端固定的高分子材料板3在復(fù)合材料板彈簧1工作過程中，與復(fù)合材料板彈簧1產(chǎn)生摩擦，有效地釋放了復(fù)合材料板彈簧1的應(yīng)力和應(yīng)變，避免了復(fù)合材料板彈簧1與壓板固定后產(chǎn)生的應(yīng)力集中；高分子材料板3為橡膠、聚氨酯等柔性高分子材料，硬度比復(fù)合材料板彈簧1低，在摩擦過程中不會對復(fù)合材料板彈簧1產(chǎn)生破壞，提高了復(fù)合材料板彈簧1的使用壽命。

本實施例中，高分子材料板3的兩端部于靠近復(fù)合材料板彈簧1的一側(cè)設(shè)有倒角31。該倒角31能夠避免高分子材料板3受壓縮后鼓出嚴(yán)重，能大幅提高壓板的使用壽命。

本實施例中，高分子材料板3固裝在附著部22上后與緊固面21平齊。這樣設(shè)置，能保證緊固面21和高分子材料板3均與復(fù)合材料板彈簧1緊貼，即確保了壓板的受力平衡。

本實施例中，高分子材料板3與附著部22硫化連接或粘接。采用硫化連接或粘接的連接形式，能保證高分子材料板3與附著部22的連接強度。

本實施例中，金屬板2上于緊固面21的位置開設(shè)有與緊固件配合的安裝孔23。該安裝孔23在復(fù)合材料板彈簧1和壓板安裝的時候起定位和固定作用。

本實施例中，附著部22設(shè)置為傾斜面。傾斜面的設(shè)置非常簡單易行，制作成本低。

壓板實施例2：

如圖4所示，本發(fā)明用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板的第二種實施例，該壓板與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于：本實施例中，附著部22設(shè)置為凹進的平槽，即附著部22與緊固面21之間形成階梯狀結(jié)構(gòu)，其設(shè)置同樣簡單易行。

本實施例中，高分子材料板3的兩端部于靠近復(fù)合材料板彈簧1的一側(cè)設(shè)有斜面32。該斜面32同樣能夠避免高分子材料板3受壓縮后鼓出嚴(yán)重，能大幅提高壓板的使用壽命。

壓板實施例3：

圖5至圖7示出了本發(fā)明用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板的第二種實施例，該壓板與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于：本實施例中，金屬板2的兩側(cè)設(shè)有用于對復(fù)合材料板彈簧1限位的凸臺24，凸臺24內(nèi)側(cè)壁固裝有與復(fù)合材料板彈簧1緊貼的高分子材料板3。凸臺24能夠更好地實現(xiàn)壓板與復(fù)合材料板彈簧1的定位；凸臺24內(nèi)表面同樣固裝有高分子材料板3，能夠避免復(fù)合材料板彈簧1與凸臺24的金屬面摩擦。

方法實施例：

圖1至圖8示出了本發(fā)明用于汽車復(fù)合材料板彈簧的壓板的安裝方法的實施例，包括以下步驟：

S1：設(shè)置膠粘劑層：在復(fù)合材料板彈簧1中部裝配長度范圍內(nèi)的上下表面打磨形成粗糙面，在上下的粗糙面上涂敷一層膠粘劑層；

S2：裝配：利用緊固件使壓板與復(fù)合材料板彈簧1形成緊固，保證金屬板2的緊固面21與膠粘劑層緊貼，高分子材料板3均與復(fù)合材料板彈簧1緊貼；

S3：固化：將裝配好的復(fù)合材料板彈簧1整體放置在與膠粘劑相適應(yīng)的固化條件下，進行膠粘劑層固化，使得膠接處的力學(xué)性能達到要求。

該方法中，復(fù)合材料板彈簧1與壓板之間，在通過緊固件連接的方式上增加了膠粘劑層，有效地保證了壓板與復(fù)合材料板彈簧1之間固定牢靠，不會產(chǎn)生錯位。同時，有了膠粘劑層的填充，可以顯著地減少復(fù)合材料板彈簧1與壓板之間的摩擦和沖擊效應(yīng)，進而提高復(fù)合材料板彈簧1整體的使用壽命。另外，壓板與復(fù)合材料板彈簧1固定成為整體，降低了復(fù)合材料板彈簧1的安裝難度，提高了安裝效率。

本實施例中，涂敷好的的膠粘劑層的厚度為0.5mm~1mm。一般情況下對于膠粘劑而言，其厚度越小，所對應(yīng)的粘接工藝要求就越高，工藝問題越多。而膠粘劑層厚度過大，膠粘劑的膠接作用就會變小，更多的成為一種材料的填充，而無法有效的承擔(dān)膠接作用。膠粘劑層為聚氨酯類膠粘劑，固化后硬度為70~85 Shore A，撕裂強度≥35kg/cm，拉伸強度≥7MPa，剪切強度≥7MPa，伸長率≥300%，在保證膠接強度的同時，較低的硬度能有效施放復(fù)合材料板彈簧本體與金屬壓板粘接處的應(yīng)力和應(yīng)變。膠粘劑層的固化條件為常溫固化，固化時間為5~20min，可保證膠粘劑發(fā)揮其最佳的作用，從而提高產(chǎn)品的整體性能。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。