CN100553953C - 玻璃钢复合材料板弹簧的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻璃钢复合材料板弹簧的制造方法，它由多层纤维材料层以迭加铺设形式放入到合成树脂基体中，然后置于模具内进行压制成各种需要的板弹簧形状；所述纤维材料层可为粗纱布或坯布。本发明优点在于利用玻璃纤维复合材料所具有的重量轻、弹性应变大、比应变能高的特性，可以减轻60%以上的自重。这样既可增加车辆的装载能力，又可改善车辆的运行特性，同时，还可降低车辆的燃料消耗，避免簧片之间的摩擦与冲击。加上复合材料本身可以吸收大量的能量，所以可以有效的减少噪音对环境的污染；具有较强的抗腐蚀能力，并避免因生锈所造成的寿命的减少以及因簧片间夹杂的铁锈及油污所带来的减振效果的降低。
Description
技术领域
本发明涉及板弹簧领域，尤其是涉及玻璃钢复合材料板弹簧的制造方法。
背景技术
板弹簧多用于车辆底盘的减震，目前的板弹簧所用材料由弹簧钢制成。用于车辆减震起到了很好的效果，但所存在的不足主要表现为自重较大，因此在减震过程中对车辆的冲击力较大，也降低了车辆的载荷能力。同时，由于其没有损伤的前兆，极易发生车毁人亡的交通事故；另外，生产成本又较高。
发明内容
本发明目的在于提供一种与钢板弹簧相比，在具有相同功能条件下自重可减轻50％-60％的玻璃钢复合材料板弹簧的制造方法。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述玻璃钢复合材料板弹簧的制造方法，它由多层纤维材料层以迭加铺设形式放入到合成树脂基体中，然后置于模具内进行压制成各种需要的板弹簧形状；所述纤维材料层可为粗纱布或坯布；
所述纤维材料层在放入到合成树脂基体前首先进行浸渍处理；所述合成树脂为环氧树脂；所述纤维材料为玻璃纤维；
所述板弹簧为矩形板，其下表面为中间厚并沿长度方向向两端逐渐减薄的抛物面；两端厚度均小于中间最大厚度。
所述多层纤维材料层可按照下述方式迭加铺设：
以板弹簧厚度的中心面为基准，靠近板弹簧上、下表面的纤维材料层为连续扩展到整个板弹簧长度方向的外层；靠近所述中心面的纤维材料层为长度朝着板弹簧中心方向渐次递减的内层。
在所述长度朝着板弹簧中心方向渐次递减的内层中，间隔铺设有连续扩展到整个板弹簧长度方向的中间层。
所述外层是这样铺设的：
远离板弹簧表面的外层在靠近板弹簧端部的区域被断开，截断点逐次地自外层的上层前部向外层的下层后部移动；被截断的外层是单层、双层或多层的迭加。
在所述外层里铺设有通过所述截断点位置贯穿整个截断点的呈阶梯状的阶梯层。
本发明优点在于利用玻璃纤维复合材料所具有的重量轻、弹性应变大、比应变能高的特性，将其制成粗纱布或坯布，以多层迭加铺设形式放入到合成树脂基体中，然后置于模具内进行压制成各种需要的板弹簧形状。通过本方法制造的板弹簧与钢板弹簧相比，具有以下优势：
1、可以减轻60％以上的自重。这样既可增加车辆的装载能力，又可改善车辆的运行特性，同时，还可降低车辆的燃料消耗。轻的部件重量还意味着安装维护的便捷性；
2、承载具有较大的有效应变，可以贮存较大的弹性能。同时它还具有较强的内阻尼放大特性。所以使车辆运行起来更加平稳，有效地减少车辆对路面的冲击，提高路面的使用寿命；
3、可以避免簧片之间的摩擦与冲击。加上复合材料本身可以吸收大量的能量，所以可以有效的减少噪音对环境的污染；
4、具有较强的抗腐蚀能力，并避免因生锈所造成的寿命的减少以及因簧片间夹杂的铁锈及油污所带来的减振效果的降低，其结果使得维护费用相对减少；
5、其不但具有较高的疲劳强度，还具有较长的疲劳寿命以及长期的形状稳定性。通过合理地调整尺寸的大小和材料的配比，可以在保证承载能力的前提下非常灵活地去满足车辆设计时对弹簧所要求的载荷-变形特性；
6、该产品另一引人瞩目之处是，它的‘安全’失效能力。复合材料的失效一般都具有让人能够察觉的前兆，不会出现像钢板弹簧那样因疲劳或超载所引起的突然断裂，从而可以有效地避免车毁人亡的恶性事故的发生。
附图说明
图1为本发明所述板弹簧外形结构示意图。
图2为本发明实施例1多层玻璃纤维粗纱布或坯布铺设结构示意图。
图3为本发明实施例2多层玻璃纤维粗纱布或坯布铺设结构示意图。
图4、图5为本发明实施例3所述的外层玻璃纤维粗纱布或坯布铺设结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1、2所示，本发明所述玻璃钢复合材料板弹簧的制造方法，它将由玻璃纤维材料制成的粗纱布或坯布首先进行浸渍处理，然后以多层迭加方式铺设放入到环氧树脂基体中，然后置于模具内进行压制成矩形板弹簧；该板弹簧下表面为中间厚并沿长度方向向两端逐渐减薄的抛物面；两端的厚度均小于中间最大厚度。
所述多层玻璃纤维材料制成的粗纱布或坯布可按照下述方式迭加铺设：
以板弹簧厚度的中心面N为基准，靠近板弹簧上、下表面的纤维材料层为连续扩展到整个板弹簧长度方向的外层1；靠近所述中心面N的纤维材料层为长度朝着板弹簧中心方向渐次递减的内层2。
实施例2：
如图1、3所示，本发明所述玻璃钢复合材料板弹簧的制造方法，它将由玻璃纤维材料制成的粗纱布或坯布首先进行浸渍处理，然后以多层迭加方式铺设放入到环氧树脂基体中，然后置于模具内进行压制成矩形板弹簧；该板弹簧下表面为中间厚并沿长度方向向两端逐渐减薄的抛物面；两端的厚度均小于中间最大厚度。
所述多层玻璃纤维材料制成的粗纱布或坯布可按照下述方式迭加铺设：
以板弹簧厚度的中心面N为基准，靠近板弹簧上、下表面的纤维材料层为连续扩展到整个板弹簧长度方向的外层1；靠近所述中心面N的纤维材料层为长度朝着板弹簧中心方向渐次递减的内层2；在内层2中，间隔铺设有连续扩展到整个板弹簧长度方向的中间层3。
实施例3：
如图4所示，在实施例1或2中，所述外层1也可以这样铺设的：
远离板弹簧表面的外层1在靠近板弹簧端部的区域被断开，截断点4逐次地自外层1的上层前部向外层1的下层后部移动；被截断的外层1可以是单层、双层或多层的迭加。
如图5所示，所述外层1还可以这样铺设的：在外层1里铺设有通过所述截断点4位置贯穿整个截断点4的呈阶梯状的阶梯层5。
Claims (4)
1、一种玻璃钢复合材料板弹簧的制造方法，其特征在于：它由多层纤维材料层以迭加铺设形式放入到合成树脂基体中，然后置于模具内进行压制成各种需要的板弹簧形状；所述纤维材料层可为粗纱布或坯布；所述纤维材料层在放入到合成树脂基体前首先进行浸渍处理；所述合成树脂为环氧树脂；所述纤维材料为玻璃纤维；所述多层纤维材料层可按照下述方式迭加铺设：
以板弹簧厚度的中心面(N)为基准，靠近板弹簧上、下表面的纤维材料层为连续扩展到整个板弹簧长度方向的外层(1)；靠近所述中心面(N)的纤维材料层为长度朝着板弹簧中心方向渐次递减的内层(2)。
2、根据权利要求1所述玻璃钢复合材料板弹簧的制造方法，其特征在于：在所述长度朝着板弹簧中心方向渐次递减的内层(2)中，间隔铺设有连续扩展到整个板弹簧长度方向的中间层(3)。
3、根据权利要求1所述玻璃钢复合材料板弹簧的制造方法，其特征在于：所述外层(1)是这样铺设的：
远离板弹簧表面的外层(1)在靠近板弹簧端部的区域被断开，截断点(4)逐次地自外层(1)的上层前部向外层(1)下层的后部移动；被截断的外层(1)是单层、双层或多层的迭加。
4、根据权利要求3所述玻璃钢复合材料板弹簧的制造方法，其特征在于：在所述外层(1)里铺设有通过所述截断点(4)位置贯穿整个截断点(4)的呈阶梯状的阶梯层(5)。
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