CN105134849B - 一种三维编织复合材料汽车板簧及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维编织复合材料汽车板簧及其制备方法，本发明的三维编织复合材料板簧由混杂纤维组合编织形成立体织物结构，通过调整纤维材质、丝束用量以及织物结构使板簧重要部位具备较高强度、疲劳刚度及较长使用耐久度，同时配合树脂真空传递模塑技术将特种复合树脂均匀浸渍固化成型，能够得到一种重量轻、抗疲劳性强、强度高、刚性大、尺寸稳定性强、寿命较长的三维结构复合材料载重汽车用板簧，以克服普通二维叠层结构复合材料板簧在疲劳载荷状态下的层间破坏问题。

Description

一种三维编织复合材料汽车板簧及其制备方法

技术领域

本发明属于板式弹簧的制备技术领域，特别涉及一种三维编织复合材料汽车板簧及其制备方法。

背景技术

目前大型载重车辆所用的板式弹簧为金属材质的多片组合形式，这种变截面的多片金属板簧组合结构通过板与板之间的摩擦从而具备较高的缓冲和减震特性，对于载重量较大的车辆，如客车、越野车、大型载重货车、轨道车辆等均具有较好的减震功能，因此金属材质的板式弹簧装配在车辆悬挂底盘部位而得到大量应用。然而，金属材质的自重较大，虽然具有较高的减震缓冲性能，但是对于载重量较大的车辆来讲，自重较大的钢质板簧必然会带来车辆安全性能的降低，同时自身的重量也削弱了车辆的载重空间。

随着交通运输设备轻量化研究的不断深入，研究者对重要的运输车辆的轻量化提出了越来越高的要求，目前高性能纤维的树脂基复合材料由于密度低、强度和刚度较高在工业设施设备中得到了大量的应用，车辆轻量化也成为复合材料应用的重要发明，其中高性能碳纤维、玻璃纤维复合材料以其重量轻、强度高、刚度大、抗疲劳性能优异以及使用寿命较长等优点成为传统金属板簧的重要替代材料。

目前高性能复合材料板式弹簧均采用高性能树脂基纤维复合材料制备，其成型技术大多都采用传统的复合材料成型工艺，如模压成型，树脂传递模塑成型或缠绕成型，其中模压成型工艺制备的复合材料板簧的结构规整，致密性较高，但是模压成型技术模具必不可少，对于异形结构的板簧来讲，模具结构的设计成为制品加工的难点，设计灵活性较低；而对于缠绕成型来讲同样存在这样的问题，缠绕制备的板簧多为规则形状的制品，对于结构外型要求较为灵活的制品其加工的困难程度较高；而树脂传递模塑成型对于结构复杂的制品的设计自由度较大，而且加工效率较高，但是该工艺制备的复合材料板簧的层间结合会由于树脂含量在界面交界处结合力较弱，易断裂。

所以如何克服纤维复合材料板簧在载重要求较高车辆的疲劳加载条件下的层间结合强度较弱的问题，成为汽车复合材料板簧研究的重点内容。

发明内容

鉴于此本发明的目的在于提供一种三维编织织物结构的复合材料板式弹簧，其中主要涉及多种纤维织物的混杂三维编织结构和树脂传递模塑成型技术，首先通过多种材质纤维混合形成纱线，采用该纱线进行三维立体编织形成织物结构，之后通过特种复合树脂进行真空传递塑成型，最终能够得到一种重量轻、抗疲劳性强、强度高、刚性大、尺寸稳定性强、寿命较长的复合材料车用板簧，以克服普通二维叠层结构复合材料板簧在疲劳载荷状态下的层间破坏问题。

一种三维编织复合材料汽车板簧，所述板式弹簧分为中间刚性区、两侧韧性区和表面高强区三个部分，中间刚性区和两侧韧性区通过过渡型织物编织结构进行连接，表面高强区与所述中性刚性区、两侧韧性区之间通过缝边连接，形成整体。

所述的一种三维编织复合材料汽车板簧由混杂纤维组合编织形成立体织物结构，通过调整纤维材质、丝束用量以及织物结构使板簧重要部位具备较高强度、疲劳刚度及寿命，同时配合树脂真空传递模塑技术将特种复合树脂均匀浸渍固化成型，形成三维立体编织复合材料板簧。

所述的混杂纤维包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、UHMWPE纤维等一种或多种组合。

所述的立体织物结构包括三维四向、三维五向、三维六向、三维七向等一种或多种编织结构组合。

所述的纤维丝束用量可选用1K、3K、6K、12K中的一种或多种丝束组合，丝束预先要经过加捻处理，加捻程度根据具体要求而定。

优选的是，所述中间刚性区的长度占板簧总长度的40％，选用碳纤维与玻璃纤维的混合纱线进行三维立体编织，编织结构中的纤维含量为60％-80(w/w)％。

优选的是，所述中间刚性区沿厚度方向(Z向)的纤维含量占总织物纤维含量的30-40(w/w)％。

优选的是，所述中间刚性区的编织结构为三维五向、三维六向、三维七向中的一种或多种组合，厚度为10-100mm。

优选的是，所述两侧韧性区在中间刚性区两侧对称分布，各占总长度的30％，选用碳纤维与玻璃纤维的混合纱线进行立体编织，编织结构中的纤维含量为0-60(w/w)％。

优选的是，所述中间刚性区和两侧韧性区界面组合采用过渡型织物编织结构，还沿着XY平面的纱线进行界面结构强化线结构。

优选的是，所述表面高强区采用芳纶纤维或UHMWPE纤维的一种或两种组合形成的混杂纱线进行三维立体编织。

优选的是，所述表面高强区与刚性区和韧性区之间通过高强度碳纤维纱线进行Z向缝合。

本发明还提供了一种三维编织复合材料汽车板簧的制备方法，首先，采用混合纱线三维立体编织中间刚性区和两侧韧性区并缝合成整体，再通过Z向缝合在中间刚性区和两侧韧性区外侧形成表面高强区，最后，经树脂真空导入成型和梯度升温固化成型，即得。

树脂真空导入成型是在模具型面上铺放增强材料，将型腔边缘密封严密，然后在型腔内抽真空，再将树脂通过精心设计的树脂分配体系在真空作用下注入模腔内，逐渐浸渍增强材料，真空压力一直保持至树脂凝胶。其要求树脂仅在真空力作用下能够完全浸渍增强材料。而不同的真空条件对凝胶时间有不同要求，为实现凝胶时间的可变易控，本发明对树脂材料的用量和真空度进行了优选，树脂真空导入过程中，树脂优选用量为织物总重量的40％-50％。

所述的树脂真空传递模塑技术采用的是真空袋膜密封树脂导入成型法，所用的树脂包括热固性树脂(环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂等)、热塑性树脂(聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、PPS树脂等)或热塑性/热固性复合特种树脂。

上述三维编织复合材料汽车板簧的制造方法，具体包括如下步骤：

(1)纤维的匹配组合及表面处理。根据车辆载重要求选用高性能碳纤维与玻璃纤维混杂组合，进行立体织物编织用的丝束制备。选用碳纤维纱线与玻璃纤维纱线的重量比在1：1-5：1之间可调。纱线经匹配组成混合纱线后进行表面处理，处理通常采用真空或惰性气氛高温除胶，将混杂纤维表面的上浆剂除去，之后根据三维编织机排线要求进行卷绕备用。

(2)混杂纤维的组合及其三维立体编织结构制备。分别选用芳纶纤维、UHMWPE纤维中的一种或两种进行组合，或者两种匹配组合成混合纱线卷绕，或者选用单一纱线进行卷绕。将上述卷绕后的碳纤维/玻璃纤维混合纱线与芳纶纤维及UHMWPE纤维纱线在三维立体编织机上进行装配后，制备板簧用混杂纤维三维织物。

(3)织物结构设计。根据载重车辆使用要求，在特定受力部位选择适宜的纤维纱线材质及编织结构。将板簧结构分为中间刚性区、两侧韧性区和表面高强区三个部分。其中中间刚性区的长度占板簧总长度的40％，该区域选用碳纤维与玻璃纤维的混合纱线进行三维立体编织，编织结构中的纤维含量在60％-80％之间可调，其中沿厚度方向(Z向)的纤维含量占总织物纤维含量的30-40％以保证层间强度稳定。选用的编织结构为三维五向、三维六向、三维七向中的一种或多种组合。该区域的厚度在10-100mm之间可调。

两侧韧性区在中间刚性区两侧对称分布，各占总长度的30％，选用碳纤维与玻璃纤维的混合纱线进行立体编织，编织结构中的纤维含量在50-60％之间可调，其中厚度方向(Z向)的纤维含量占总织物纤维含量的40-50％范围。选用的编织结构为三维四向、三维五向和三维六向中的一种或多种组合。该区域的厚度在10-100mm之间可调。

中间刚性区和两侧韧性区界面组合采用过渡型织物编织结构设计，缝合主要纱线结构为三维五向、三维六向、三维七向中的一种或多种组合，所用的纤维为高强度碳纤维纱线，同时增加沿着XY平面的纱线进行界面结构强化，过渡区域纱线含量在70％-80％，其中界面强化的碳纤维纱线比例占到50％-60％以保证界面足够的强度，使刚性区和韧性区形成整体。该区域的厚度在10-100mm之间可调。

表面高强区主要采用芳纶纤维或UHMWPE纤维的一种或两种组合形成的混杂纱线进行三维立体编织，织物结构为三维四向、三维五向、三维六向或三维七向中的一种或多种组合。该区域的厚度在5-10mm之间可调。表面高强区与刚性区和韧性区之间通过高强度碳纤维纱线进行Z向缝合。

以上多种三维织物结构组合形成板簧三维织物整体，织物长度根据车辆载重要求而定。本发明适用的车型为轻型载重卡车和重型载重卡车，所要求的板簧织物长度在1.2米-2米范围内可调。

(4)特种复合树脂的配制及其树脂真空传递模塑成型。三维立体织物采用热固性树脂或热塑改性的热固性树脂进行树脂真空传递模塑成型。树脂含量为40％-50％范围可调，整个真空导入过程的真空度控制在0.6-1.0MPa范围。

(5)热固化成型。固化过程采用梯度升温的工艺，首先在70-80℃保温30min-1h，之后温度提高至100-160℃保温20min-2h。

(6)后处理。后处理过程的温度范围在120-140℃，时间在2-4h。

根据过程诱导应力和变形产生机理可将影响固化变形的因素分为热应力、固化收缩应力、温度梯度与树脂固化度、压力分布和树脂流动、模具与零件的相互作用等，一般而言，热固性树脂的化学反应速率与其所处环境温度有关。如结构件各部位温度在固化过程中始终保持均匀分布，各部位基体树脂的反应程度也将保持同步进一步地。本发明采用梯度固化升温的方式，使各部位的树脂形成非同步固化状态，从而有效改善了树脂真空导入成型过程中树脂分布不均匀，树脂孔隙率过高的问题。优选的梯度升温固化成型的条件为：70-80℃保温30min-1h，之后温度提高至100-160℃保温20min-2h。

另外，与等度升温相比，梯度升温固化成型还可以保证树脂基体的充分固化，以保证复合材料板簧整体的强度均一性。

本发明的优点在于，本发明制备的三维复合材料汽车板簧具有高强度、重量轻、抗疲劳、刚度大、高低温稳定性好、设计制备灵活性强、使用寿命较长等优点。本发明制备的板簧可选用不同材质的纤维混杂进行三维织物制备，有效避免了普通二维叠层织物的层间结合强度低的问题，大大提高了产品质量和使用寿命，适用于不同载重要求的轻型或重型卡车。

由于纤维的强度、抗疲劳性比钢材料强，车身、底盘重量上比钢板簧减轻40％-60％，仅相当于钢制重量的1/3、1/6。这样既可以增加车辆的装载能力，又可以改善车辆的运行特性，并且还可以降低车辆的燃耗，起到省油的目的。

附图说明

图1是三维编织复合材料板簧的结构示意图，整个板簧的三维编织织物结构分为四个部分，其中中间刚性区1和两侧韧性区2通过过渡型织物编织结构3进行编织连接成整体，表面的高强区4与以上的刚性区1、韧性区2和过渡区3之间通过缝边连接，形成整体汽车三维复合材料板簧。

具体实施方式

本发明涉及一种应用于轻型或重型卡车的多种纤维混杂三维编织物增强树脂基复合材料板式弹簧，下面结合实施例进一步说明。

实施例1

(1)根据车辆载重要求选用高性能碳纤维与玻璃纤维混杂组合，进行立体织物编织用的丝束制备。选用碳纤维纱线与玻璃纤维纱线的重量比为1：1。纱线经匹配组成混合纱线后进行表面处理，处理采用真空高温除胶，将混杂纤维表面上浆剂除去，之后根据三维编织机排线要求进行卷绕备用。

(2)混杂纤维的组合及其三维立体编织结构制备。选用芳纶纤维纱线卷绕。将卷绕后的碳纤维/玻璃纤维混合纱线与芳纶纤维纱线在三维立体编织机上进行装配，制备板簧用混杂纤维三维织物。

(3)织物结构设计。根据载重车辆使用要求，在特定受力部位选择适宜的纤维纱线材质及编织结构。将板簧结构分为中间刚性区、两侧韧性区和表面高强区三个部分。其中中间刚性区的长度占板簧总长度的40％，该区域选用碳纤维与玻璃纤维的混合纱线进行三维立体编织，编织结构中的纤维含量为60％，其中沿厚度方向(Z向)的纤维含量占总织物纤维含量的30％以保证层间强度稳定。选用的编织结构为三维五向。该区域的厚度为80mm。

两侧韧性区在中间刚性区两侧对称分布，各占总长度的30％，选用碳纤维与玻璃纤维的混合纱线进行立体编织，编织结构中的纤维含量为50％，其中厚度方向(Z向)的纤维含量占总织物纤维含量的40％。选用的编织结构为三维五向。该区域的厚度为60mm。

中间刚性区和两侧韧性区界面组合采用过渡型织物编织结构设计，缝合主要纱线结构为三维七向，所用的纤维为高强度碳纤维纱线，同时增加沿着XY平面的纱线进行界面结构强化，过渡区域纱线含量为70％，其中界面强化的碳纤维纱线比例占到50％以保证界面足够的强度，使刚性区和韧性区形成整体。该区域的厚度为70mm。

表面高强区主要采用UHMWPE纤维进行三维立体编织，织物结构为三维六向。该区域的厚度为5mm。表面高强区与刚性区和韧性区之间通过高强度碳纤维纱线进行Z向缝合。

(4)特种复合树脂的配制及其树脂真空传递模塑成型。三维立体织物采用酚醛树脂进行树脂真空传递模塑成型。树脂含量为40％，整个真空导入过程的真空度控制为0.8MPa。

(5)热固化成型。固化过程采用梯度升温的工艺，首先在80℃保温30min，之后温度提高至120℃保温2h。

(6)后处理。后处理过程的温度范围在120℃，时间在3h。

以上多种三维织物结构组合制备的复合材料板簧适用车型为重型载重卡车，所要求的板簧长度为2米。

实施例2

(1)根据车辆载重要求选用高性能碳纤维与玻璃纤维混杂组合，进行立体织物编织用的丝束制备。选用碳纤维纱线与玻璃纤维纱线的重量比为3：1。纱线经匹配组成混合纱线后进行表面处理，处理通常采用氩气气氛高温除胶，将混杂纤维表面的上浆剂除去，之后根据三维编织机排线要求进行卷绕备用。

(2)分别选用芳纶纤维和UHMWPE纤维进行组合成混合纱线卷绕。将上述卷绕后的碳纤维/玻璃纤维混合纱线与芳纶纤维及UHMWPE纤维纱线在三维立体编织机上进行装配后，制备板簧用混杂纤维三维织物。

(3)根据载重车辆使用要求，在特定受力部位选择适宜的纤维纱线材质及编织结构。将板簧结构分为中间刚性区、两侧韧性区和表面高强区三个部分。中间刚性区的长度占板簧总长度的40％，该区域选用碳纤维与玻璃纤维的混合纱线进行三维立体编织，编织结构中的纤维含量为65％，其中沿厚度方向(Z向)的纤维含量占总织物纤维含量的30％以保证层间强度稳定。选用的编织结构为三维七向。该区域的厚度为40mm。

两侧韧性区在中间刚性区两侧对称分布，各占总长度的30％，选用碳纤维与玻璃纤维的混合纱线进行立体编织，编织结构中的纤维含量为60％，其中厚度方向(Z向)的纤维含量占总织物纤维含量的50％。选用的编织结构为三维四向。该区域的厚度为20mm。

中间刚性区和两侧韧性区界面组合采用过渡型织物编织结构设计，缝合主要纱线结构为三维六向，所用的纤维为高强度碳纤维纱线，同时增加沿着XY平面的纱线进行界面结构强化，过渡区域纱线含量为80％，其中界面强化的碳纤维纱线比例占到55％以保证界面足够的强度，使刚性区和韧性区形成整体。该区域的厚度为30mm。

表面高强区主要采用芳纶纤维纱线进行三维立体编织，织物结构为三维五向。该区域的厚度为5mm。表面高强区与刚性区和韧性区之间通过高强度碳纤维纱线进行Z向缝合。

(4)特种复合树脂的配制及其树脂真空传递模塑成型。三维立体织物采用不饱和聚酯树脂进行树脂真空传递模塑成型。树脂含量为40％，整个真空导入过程的真空度控制在0.6MPa。

(5)热固化成型。固化过程采用梯度升温的工艺，首先在80℃保温45min，之后温度提高至132℃保温55min。

(6)后处理。后处理过程的温度范围在120℃，时间在2h。

本实施例适用的车型为轻型载重卡车，所要求的板簧长度为1.2米。

实施例3

(1)根据车辆载重要求选用高性能碳纤维与玻璃纤维混杂组合，进行立体织物编织用的丝束制备。选用碳纤维纱线与玻璃纤维纱线的重量比为5：1。纱线经匹配组成混合纱线后进行表面处理，处理通常采用真空气氛高温除胶，将混杂纤维表面的上浆剂除去，之后根据三维编织机排线要求进行卷绕备用。

(2)分别选用UHMWPE纤维进行纱线卷绕。将上述卷绕后的碳纤维/玻璃纤维混合纱线与UHMWPE纤维纱线在三维立体编织机上装配后，制备板簧用混杂纤维三维织物。

(3)根据载重车辆使用要求，在特定受力部位选择适宜的纤维纱线材质及编织结构。将板簧结构分为中间刚性区、两侧韧性区和表面高强区三个部分。中间刚性区的长度占板簧总长度的40％，该区域选用碳纤维与玻璃纤维的混合纱线进行三维立体编织，编织结构中的纤维含量为70％，其中沿厚度方向(Z向)的纤维含量占总织物纤维含量的35％以保证层间强度稳定。选用的编织结构为三维七向。该区域的厚度为100mm。

两侧韧性区在中间刚性区两侧对称分布，各占总长度的30％，选用碳纤维与玻璃纤维的混合纱线进行立体编织，编织结构中的纤维含量为65％，其中厚度方向(Z向)的纤维含量占总织物纤维含量的40％。选用的编织结构为三维六向。该区域的厚度为80mm。

中间刚性区和两侧韧性区界面组合采用过渡型织物编织结构设计，缝合主要纱线结构为三维六向，所用的纤维为高强度碳纤维纱线，同时增加沿着XY平面的纱线进行界面结构强化，过渡区域纱线含量为70％，其中界面强化的碳纤维纱线比例占到60％以保证界面足够的强度，使刚性区和韧性区形成整体。该区域的厚度为90mm。

表面高强区主要采用芳纶纤维纱线进行三维立体编织，织物结构为三维四向。该区域的厚度为8mm。表面高强区与刚性区和韧性区之间通过高强度碳纤维纱线进行Z向缝合。

(4)特种复合树脂的配制及其树脂真空传递模塑成型。三维立体织物采用环氧树脂进行树脂真空传递模塑成型。树脂含量为45％，整个真空导入过程的真空度控制在0.7MPa。

(5)热固化成型。固化过程采用梯度升温的工艺，首先在75℃保温50min，之后温度提高至135℃保温60min。

(6)后处理。后处理过程的温度范围在120℃，时间在3h。

本实施例适用的车型为重型载重卡车，所要求的板簧长度为2米。

实施例4

(1)根据车辆载重要求选用高性能碳纤维与玻璃纤维混杂组合，进行立体织物编织用的丝束制备。选用碳纤维纱线与玻璃纤维纱线的重量比为3：1。纱线经匹配组成混合纱线后进行表面处理，处理采用氮气保护高温除胶，将混杂纤维表面上浆剂除去，之后根据三维编织机排线要求进行卷绕备用。

(2)混杂纤维的组合及其三维立体编织结构制备。选用UHMWPE纤维纱线卷绕。将卷绕后的碳纤维/玻璃纤维混合纱线与芳纶纤维纱线在三维立体编织机上进行装配，制备板簧用混杂纤维三维织物。

(3)织物结构设计。根据载重车辆使用要求，在特定受力部位选择适宜的纤维纱线材质及编织结构。将板簧结构分为中间刚性区、两侧韧性区和表面高强区三个部分。其中中间刚性区的长度占板簧总长度的40％，该区域选用碳纤维与玻璃纤维的混合纱线进行三维立体编织，编织结构中的纤维含量为65％，其中沿厚度方向(Z向)的纤维含量占总织物纤维含量的35％以保证层间强度稳定。选用的编织结构为三维五向。该区域的厚度为85mm。

两侧韧性区在中间刚性区两侧对称分布，各占总长度的30％，选用碳纤维与玻璃纤维的混合纱线进行立体编织，编织结构中的纤维含量为55％，其中厚度方向(Z向)的纤维含量占总织物纤维含量的45％。选用的编织结构为三维五向。该区域的厚度为65mm。

中间刚性区和两侧韧性区界面组合采用过渡型织物编织结构设计，缝合主要纱线结构为三维七向，所用的纤维为高强度碳纤维纱线，同时增加沿着XY平面的纱线进行界面结构强化，过渡区域纱线含量为75％，其中界面强化的碳纤维纱线比例占到55％以保证界面足够的强度，使刚性区和韧性区形成整体。该区域的厚度为75mm。

表面高强区主要采用UHMWPE纤维进行三维立体编织，织物结构为三维四向。该区域的厚度为6mm。表面高强区与刚性区和韧性区之间通过高强度碳纤维纱线进行Z向缝合。

(4)特种复合树脂的配制及其树脂真空传递模塑成型。三维立体织物采用酚醛树脂进行树脂真空传递模塑成型。树脂含量为42％，整个真空导入过程的真空度控制为0.75MPa。

(5)热固化成型。固化过程采用梯度升温的工艺，首先在84℃保温50min，之后温度提高至125℃保温1.5h。

(6)后处理。后处理过程的温度范围在120℃，时间在2h。

以上多种三维织物结构组合制备的复合材料板簧适用车型为重型载重卡车，所要求的板簧长度为2米。

上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种三维编织复合材料汽车板簧，其特征在于，汽车板簧分为中间刚性区、两侧韧性区和表面高强区三个部分，中间刚性区和两侧韧性区通过过渡型织物编织结构进行编织连接成整体，表面的高强区与所述中间刚性区、两侧韧性区之间通过缝边连接，形成整体复合材料板式弹簧；

所述中间刚性区和两侧韧性区界面组合采用过渡型织物编织结构设计，缝合主要纱线结构为三维五向、三维六向、三维七向中的一种或多种组合，所用的纤维为高强度碳纤维纱线，同时增加沿着XY平面的纱线进行界面结构强化，过渡区域纱线含量在70%-80%，其中界面强化的碳纤维纱线比例占到50%-60%以保证界面足够的强度，使刚性区和韧性区形成整体；该区域的厚度在10-100mm之间可调。

2.如权利要求1所述的汽车板簧，其特征在于，所述中间刚性区的长度占板簧总长度的40%，选用碳纤维与玻璃纤维的混合纱线进行三维立体编织，编织结构中的纤维含量为60%-80%。

3.如权利要求1所述的汽车板簧，其特征在于，所述中间刚性区沿厚度方向（Z向）的纤维含量占总织物纤维含量的30-40%。

4.如权利要求1所述的汽车板簧，其特征在于，所述中间刚性区的编织结构为三维五向、三维六向、三维七向中的一种或多种组合，厚度为10-100mm。

5.如权利要求1所述的汽车板簧，其特征在于，所述两侧韧性区在中间刚性区两侧对称分布，各占总长度的30%，选用碳纤维与玻璃纤维的混合纱线进行立体编织，编织结构中的纤维含量为0-60%。

6.如权利要求1所述的汽车板簧，其特征在于，所述表面高强区采用芳纶纤维或UHMWPE纤维的一种或两种组合形成的混杂纱线进行三维立体编织。

7.如权利要求1所述的汽车板簧，其特征在于，所述表面高强区与刚性区和韧性区之间通过高强度碳纤维纱线进行Z向缝合。

8.一种权利要求1-7任一项所述的三维编织复合材料汽车板簧的制作方法，其特征在于，首先，采用混合纱线三维立体编织中间刚性区和两侧韧性区并缝合成整体，再通过Z向缝合在中间刚性区和两侧韧性区外侧形成表面高强区，最后，经树脂真空导入成型和梯度升温固化成型，即得。

9.权利要求8所述的方法，其特征在于，树脂真空导入过程中，树脂含量为织物总重量的40%-50%。