CN113525003A - 复合材料板簧本体、用于制备板簧本体的模具和板簧总成 - Google Patents

复合材料板簧本体、用于制备板簧本体的模具和板簧总成 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种复合材料板簧本体、用于制备板簧本体的模具和板簧总成,该板簧本体具有抛物线型结构,凹向抛物线为板簧本体的上面,凸向抛物线为板簧本体的下面,与该上面和该下面相邻的面为板簧本体的侧面,该侧面在靠近该上面的区域向内延伸形成有第一内倒角,和/或该侧面在靠近该下面的区域向内延伸形成有第二内倒角。本申请提供的板簧本体能够在保证复合材料板簧的力学性能的基础上,切割毛刺或飞边。

Description

复合材料板簧本体、用于制备板簧本体的模具和板簧总成
技术领域
本发明涉及用于汽车的悬架,更具体地,涉及一种复合材料板簧本体、用于制备板簧本体的模具和板簧总成。
背景技术
随着全球化石能源的日益消耗和人们对环境问题的日益重视,汽车工业中新材料新技术的革新速度也与日俱增。汽车轻量化不仅可以极大的降低人们对化石能源的消耗,还可以提高汽车的载货量,增加汽车的使用效率。复合材料除了具有重量轻、强度高的特点外,还具有较好的减震和疲劳寿命,因此,复合材料在汽车领域得到了广泛的应用。
复合材料作为汽车用板弹簧材料,近年受到众多汽车厂商的广泛研究,也在部分车型上得到了商业化应用。
相关技术中,复合材料板簧的成型工艺通常分为连续纤维缠绕(FilamentWinding)工艺和模压(Compressing Molding)工艺。
大多厂家研发的复合材料板簧都采用模压工艺,其精度相对于纤维缠绕工艺高,产品成型后,表面光滑,不需要进行二次加工。树脂转移模塑成形(Resin TransferMolding,RTM)是一种典型的模压工艺,具体而言,在模腔中放入预成型的纤维增强材料,模具需有周边密封和紧固,并保证树脂可在内部流动顺畅;闭模后注入定量树脂,待树脂固化后即可脱模得到所期望产品。然而,针对模压工艺,在密封模具的过程中,会在复合材料板簧的侧面形成毛刺或飞边,这种情况下,在分离上模具和下模具后,即产品脱模后,需要通过切割作业将毛刺或飞边去除,但是,切割毛刺或飞边后,会对复合材料板簧的侧面的纤维丝的连续性发生破坏,而断纤维会在受力情况更容易发生脱胶,降低了复合材料板簧的力学性能。
因此,如何在保证复合材料板簧的力学性能的基础上,切割毛刺或飞边,是本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种复合材料板簧本体、用于制备板簧本体的模具和板簧总成,能够在保证复合材料板簧的力学性能的基础上,切割毛刺或飞边。
第一方面,本申请提供了一种复合材料板簧本体,该板簧本体具有抛物线型结构,凹向抛物线为板簧本体的上面,凸向抛物线为板簧本体的下面,与该上面和该下面相邻的面为板簧本体的侧面,该侧面在靠近该上面的区域向内延伸形成有第一内倒角,和/或该侧面在靠近该下面的区域向内延伸形成有第二内倒角。
本实施例中,通过设置第一内倒角和/或第二内倒角,相对矩形横截面的板簧本体,即使复合材料板簧的侧面形成有毛刺或飞边,也是在板簧本体的侧面的中间区域形成毛刺或飞边,基于此,仅需要切掉该中间区域形成的毛刺或飞边即可,由此可以减少针对毛刺或飞边的切割面积,降低了产生断纤维的概率,进而,能够降低板簧的切割区域出现脱胶的可能性并提升板簧本体的力学性能。
此外,通过设置第一内倒角和/或第二内倒角,避免了对该侧面在靠近该上面的区域以及该侧面在靠近该下面的区域进行切割,能够保证该侧面在靠近该上面的区域以及该侧面在靠近该下面的区域不会出现断裂的纤维丝,而在板簧本体受力的情况下,板簧本体的边缘区域(即该侧面在靠近该上面的区域以及该侧面在靠近该下面的区域)往往是受力最集中的区域,本申请中,通过设置第一内倒角和/或第二内倒角,能够保证板簧本体的边缘区域(即该侧面在靠近该上面的区域以及该侧面在靠近该下面的区域)的纤维丝的连续性,进而,尽可能的降低板簧的边缘区域出现脱胶的可能性并提升板簧本体的力学性能。
另外,由于在板簧本体受力的情况下,板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角和/或第二内倒角的区域)往往是受力最集中的区域,本申请中,该侧面在靠近该上面的区域向内延伸形成的结构以及该侧面在靠近该下面的区域向内延伸形成的结构设计为内倒角,能够减小突变的幅度,进而,使得板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角和/或第二内倒角的区域)受力分布变的更均匀,换言之,可以提升复合材料板簧本体的力学性能。
简言之,本申请通过在板簧本体上设置第一内倒角和/或第二内倒角,能够在保证复合材料板簧的力学性能的基础上,切割毛刺或飞边。
在一些可能的实现方式中,该侧面在靠近该上面的区域向内延伸形成有第一内倒角,和/或该侧面在靠近该下面的区域向内延伸形成有第二内倒角,该侧面在该第一内倒角和该第二内倒角之间形成有凸起的合模缝,该合模缝的宽度大于上模具和下模具之间的间隙厚度,该上模具和该下模具用于制备该板簧本体,该间隙厚度为该上模具和该下模具在紧固之后的形成间隙的厚度。
本实施例中,将合模缝的宽度设计为大于上模具和下模具之间的间隙厚度,能够保证板簧本体的边缘区域(即该侧面在靠近该上面的区域以及该侧面在靠近该下面的区域)不会出现毛刺或飞边,换言之,能够保证在密封模具的过程中,形成的毛刺或飞边,仅会出现在该第一内倒角和该第二内倒角之间的合模缝上,基于此,能够在保证复合材料板簧的力学性能的基础上,切割毛刺或飞边。
在一些可能的实现方式中,该合模缝的宽度大于该合模缝的厚度。
在一些可能的实现方式中,该合模缝为梯形结构。
由于在板簧本体受力的情况下,板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角和第二内倒角的区域)往往是受力最集中的区域,本申请将该合模缝设计为梯形结构,能够减小突变的幅度,进而,使得板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角和第二内倒角的区域)受力分布变的更均匀,换言之,可以提升复合材料板簧本体的力学性能。
在一些可能的实现方式中,该侧面仅在靠近该上面的区域向内延伸形成有该第一内倒角,该第一内倒角和该侧面的未向内延伸的区域之间形成有该板簧本体的合模面,该合模面的宽度大于上模具和下模具之间的间隙厚度,该上模具和该下模具用于制备该板簧本体,该间隙厚度为该上模具和该下模具在紧固之后的形成间隙的厚度。
本实施例中,通过设计将合模面的宽度设计为大于上模具和下模具之间的间隙厚度,能够保证板簧本体的边缘区域(即该侧面在靠近该上面的区域以及该侧面在靠近该下面的区域)不会出现毛刺或飞边,换言之,能够保证在密封模具的过程中,形成的毛刺或飞边,仅会出现在该第一内倒角和该侧面的未向内延伸的区域之间形成有的该合模面上,基于此,能够在保证复合材料板簧的力学性能的基础上,切割毛刺或飞边。
在一些可能的实现方式中,该合模面相对该未向内延伸的区域所在的平面倾斜。
由于在板簧本体受力的情况下,板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角区域)往往是受力最集中的区域,本申请将该合模面设计为相对该未向内延伸的区域所在的平面倾斜,能够减小突变的幅度,进而,使得板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角的区域)受力分布变的更均匀,换言之,可以提升复合材料板簧本体的力学性能。
在一些可能的实现方式中,该第一内倒角和该第二内倒角均为R角。
在一些可能的实现方式中,该R角的取值小于第一边长的一半,该第一边长为该侧面的边长,该第一边长垂直该上面或下面。
由于在板簧本体受力的情况下,板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角和第二内倒角的区域)往往是受力最集中的区域,本申请将该R角的取值设计为小于第一边长的一半,能够尽可能的减小突变的幅度,进而,使得板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角和第二内倒角的区域)受力分布变的更均匀,换言之,可以提升复合材料板簧本体的力学性能。
在一些可能的实现方式中,该第一内倒角和该第二内倒角均为倒斜角。
在一些可能的实现方式中,该倒斜角的取值范围为25度到65度。
由于在板簧本体受力的情况下,板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角和第二内倒角的区域)往往是受力最集中的区域,本申请将该倒斜角的取值设计为范围为25度到65度,能够减小突变的幅度,进而,使得板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角和第二内倒角的区域)受力分布变的更均匀,换言之,可以提升复合材料板簧本体的力学性能。
第二方面,提供了一种用于制备板簧本体的模具,该模具的内部设置有模腔,所述模腔的形状和第一方面或第一方面中的任一种可能的实现方式中所述的板簧本体的形状相同。
第三方面,提供了一种板簧总成,包括:
根据第一方面或第一方面中的任一种可能的实现方式中所述的板簧本体,该板簧本体的两端固定设置有金属卷耳,该金属卷耳与车架固定连接,该复合材料板簧本体的中部通过U形螺栓固定在车轴上。
附图说明
图1为本申请提供的板簧总成的安装示意图。
图2是本申请实施例提供的复合材料板簧总成的示意图。
图3和图4是本申请实施例提供的设置有R角的板簧本体的横截面示意图。
图5和图6是本申请实施例提供的设置有倒斜角的板簧本体的横截面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
板簧在汽车上可以纵置或者横置。后者因为要传递纵向力,必须设置附加的导向传力装置,使结构复杂、质量加大,所以只在少数轻、微型车上应用。纵置板簧能传递各种力和力矩,具有导向功能,并且结构简单,故在汽车上得到广泛应用。
图1为本申请提供的板簧总成的安装示意图。
如图1所示,板簧总成包括钢板板簧本体13,钢板板簧本体13的中部设置有两个U形螺栓14,其用于将钢板板簧本体13固定在车轴15,钢板板簧本体13的前端通过钢板板簧本体13的前卷耳131和前支架12固定在车身11(车架)上;钢板板簧本体13的后端通过钢板板簧本体13的后卷耳132、吊耳16和后支架17固定在车身11(车架)上。
其中,钢板板簧本体13可由多片钢板组成,单片钢板本体的宽度不变,厚度有等截面和变截面两种,变截面又分线性变截面和抛物线变截面,由于抛物线变截面各处应力相等,变截面板簧多采用抛物线变截面。
随着科技发展,复合材料逐步用于汽车悬架弹簧元件。复合材料比强度比模量高、具有良好的耐疲劳性能、阻尼减振性能和耐腐蚀性能,因此,使用复合做弹性元件,可大幅提高车辆的平顺性和舒适性,而质量仅是钢板弹簧的1/4左右,不仅有效地提高了燃油效力,还降低了簧下质量,减小簧下振动,同时寿命大幅提高,在整车寿命范围内无需更换弹性元件,整车使用和维修成本相对较低。
复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求,需要由两种或两种以上的材料复合在一起,组成另一种能满足人们要求的材料,即复合材料。作为一个示例,单一种玻璃纤维,虽然强度很高,但纤维间是松散的,只能承受拉力,不能承受弯曲、剪切和压应力,还不易做成固定的几何形状,是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起,可以做成各种具有固定形状的坚硬制品,既能承受拉应力,又可承受弯曲、压缩和剪切应力,即可形成玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材,又含有玻璃组分,也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能,其也可称为“玻璃钢”。
复合材料种类很多,一般由增强材料和基体材料组成,比如钢筋混泥土也是复合材料,混泥土是基体,钢筋是增强材料。
其中,基体材料包括但不限于环氧树脂、聚酯树脂、热可塑性树脂等。例如基体材料可以是树脂基体,即为树脂基复合材料的基体。树脂基体是指树脂和固化剂组成的胶液体系。作为示例,树脂基体可包括热固性树脂和热塑性树脂。热固性树脂只能一次加热和成型,在加工过程中发生固化,形成不熔和不溶解的网状交联型高分子化合物,因此不能再生。复合材料的树脂基体,以热固性树脂为主。热固性树脂包括但不限于:酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺等。强化材料包括但不限于碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维等。
强化材料包括但不限于碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维等。强化材料可是强化纤维(Reinforced Fiber),即树脂基复合材料的增强体。作为示例,按几何形状来分,强化材料包括零维的颗粒状、一维的纤维状、二维的片状(例如布状或毡状)和三维的立体结构。按属性来分则有无机强化材料和有机强化材料,其可以是合成的,也可以是天然的。无机强化材料可以是纤维状的,如无机的玻璃纤维、碳纤维,还有少量碳化硅等陶瓷纤维,有机强化材料包括芳酰胺纤维(芳纶)等。
作为示例,本申请涉及的复合材料板簧本体的增强材料可以是玻璃纤维、碳纤维,或玻璃纤维和碳纤维组成纤维束,其基体材料可以为环氧树脂等材料,也可以将其称之为纤维增强塑料(Fibred-Reinforced Plastic,FRP)板簧本体。
复合材料板簧的特点和传统的金属材料相比,最大特点就是比强度高、比模量高,耐温性好、抗冲击性好、可设计性强、减重70%以上、安全断裂等优点。国外不少已在量产车上使用复合材料板簧,国内外很多汽车厂家都在开发复合材料板簧。复合材料板簧的安装和钢板板簧的安装类似,需要像钢板板簧一样将中部固定到车轴上,两端连接到车身上。但是,由于很难在复合材料板簧两端做出卷耳,因此必须做出类似卷耳的构件。
图2是本申请实施例提供的复合材料板簧总成的示意图。
如图2所示,复合材料板簧总成20可包括复合材料板簧本体23,复合材料板簧本体23的两端分别设置有类似卷耳的构件231以及232,以将复合材料板簧本体23的两端连接到车身(车架)上;复合材料板簧本体23的中部24要通过U形螺栓固定在车轴上。作为本申请提供的一个示例,该类似卷耳的构件231以及232可以是车架铰接筒。可选的,该类似卷耳的构件231以及232还可以包括板簧夹持板,车架铰接筒与板簧夹持板固定连接,例如板簧夹持板可与车架铰接筒构成U型结构;可选的,板簧夹持板可与嵌入设置在复合材料板簧本体23的内部的金属板固定连接,也可与复合材料板簧本体23通过紧固螺栓固定连接。可选的,U形螺栓可与嵌入设置在复合材料板簧本体23的内部的金属板固定连接,也可与复合材料板簧本体23通过紧固螺栓固定连接。
复合材料板簧的成型工艺通常分为连续纤维缠绕(Filament Winding)工艺和模压(Compressing Molding)工艺。
复合材料板簧的成型工艺通常分为连续纤维缠绕(Filament Winding)工艺和模压(Compressing Molding)工艺。
大多厂家研发的复合材料板簧都采用模压工艺,其精度相对于纤维缠绕工艺高,产品成型后,表面光滑,不需要进行二次加工。树脂转移模塑成形(Resin TransferMolding,RTM)是一种典型的模压工艺,具体而言,在模腔中放入预成型的纤维增强材料,模具需有周边密封和紧固,并保证树脂可在内部流动顺畅;闭模后注入定量树脂,待树脂固化后即可脱模得到所期望产品。然而,针对模压工艺,在密封模具的过程中,会在复合材料板簧的侧面形成毛刺或飞边,这种情况下,在分离上模具和下模具后,即产品脱模后,需要通过切割作业将毛刺或飞边去除,但是,切割毛刺或飞边后,会对复合材料板簧的侧面的纤维丝的连续性发生破坏,而断纤维会在受力情况更容易发生脱胶,降低了复合材料板簧的力学性能。
基于此,本申请提供了一种复合材料板簧本体、用于制备板簧本体的模具和板簧总成,能够在保证复合材料板簧的力学性能的基础上,切割毛刺或飞边。
在一些实施例中,该板簧本体具有抛物线型结构,凹向抛物线为板簧本体的上面,凸向抛物线为板簧本体的下面,与该上面和该下面相邻的面为板簧本体的侧面,该侧面在靠近该上面的区域向内延伸形成有第一内倒角,和/或该侧面在靠近该下面的区域向内延伸形成有第二内倒角。
本实施例中,通过设置第一内倒角和/或第二内倒角,相对矩形横截面的板簧本体,即使复合材料板簧的侧面形成有毛刺或飞边,也是在板簧本体的侧面的中间区域形成毛刺或飞边,基于此,仅需要切掉该中间区域形成的毛刺或飞边即可,由此可以减少针对毛刺或飞边的切割面积,降低了产生断纤维的概率,进而,能够降低板簧的切割区域出现脱胶的可能性并提升板簧本体的力学性能。
此外,通过设置第一内倒角和/或第二内倒角,避免了对该侧面在靠近该上面的区域以及该侧面在靠近该下面的区域进行切割,能够保证该侧面在靠近该上面的区域以及该侧面在靠近该下面的区域不会出现断裂的纤维丝,而在板簧本体受力的情况下,板簧本体的边缘区域(即该侧面在靠近该上面的区域以及该侧面在靠近该下面的区域)往往是受力最集中的区域,本申请中,通过设置第一内倒角和/或第二内倒角,能够保证板簧本体的边缘区域(即该侧面在靠近该上面的区域以及该侧面在靠近该下面的区域)的纤维丝的连续性,进而,尽可能的降低板簧的边缘区域出现脱胶的可能性并提升板簧本体的力学性能。
另外,由于在板簧本体受力的情况下,板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角和/或第二内倒角的区域)往往是受力最集中的区域,本申请中,该侧面在靠近该上面的区域向内延伸形成的结构以及该侧面在靠近该下面的区域向内延伸形成的结构设计为内倒角,能够减小突变的幅度,进而,使得板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角和第二内倒角的区域)受力分布变的更均匀,换言之,可以提升复合材料板簧本体的力学性能。
简言之,本申请通过在板簧本体上设置第一内倒角和/或第二内倒角,能够在保证复合材料板簧的力学性能的基础上,切割毛刺或飞边。
需要说明的是,倒角指的是把工件的棱角切削成一定斜面的加工。倒角包括内倒角和外倒角。外倒角是看到的向外突出的部分形成的倒角,而内倒角是图形或零件向内部凹进去的部分形成的倒角。倒角通常的目的主要是防止硬物加工时形成的锐角对其它物体或人形成损伤,对孔的倒角还可便于偶合件在孔中的运动的功能。但本申请实施例中的内倒角的作用主要体现在以下两个方面:第一,用于减少板簧本体的侧面上的针对毛刺或飞边的切割面积,以降低产生断纤维的概率,进而,降低板簧的切割区域出现脱胶的可能性并提升板簧本体的力学性能;第二,用于保证板簧本体的边缘区域(即该侧面在靠近该上面的区域以及该侧面在靠近该下面的区域)的纤维丝的连续性,以提升板簧本体的力学性能。
本申请涉及的倒角可以是倒斜角或倒圆角。例如,倒斜角可以是45度边倒角,45度边倒角也可称为C角。倒圆角也可称为R角,R角的数值可以用于表征两条直线相交处的过渡园弧的半径,如R3、R5等就是过渡圆弧的半径分别为3和5。
在一些实施例中,该侧面在靠近该上面的区域向内延伸形成有第一内倒角,和/或该侧面在靠近该下面的区域向内延伸形成有第二内倒角,该侧面在该第一内倒角和该第二内倒角之间形成有凸起的合模缝,该侧面在该第一内倒角和该第二内倒角之间形成有凸起的合模缝,该合模缝的宽度大于上模具和下模具之间的间隙厚度,该上模具和该下模具用于制备该板簧本体,该间隙厚度为该上模具和该下模具在紧固之后的形成间隙的厚度。在一种实现方式中,该合模缝的宽度大于该合模缝的厚度。
本实施例中,将合模缝的宽度设计为大于上模具和下模具之间的间隙厚度,能够保证板簧本体的边缘区域(即该侧面在靠近该上面的区域以及该侧面在靠近该下面的区域)不会出现毛刺或飞边,换言之,能够保证在密封模具的过程中,形成的毛刺或飞边,仅会出现在该第一内倒角和该第二内倒角之间的合模缝上,基于此,能够在保证复合材料板簧的力学性能的基础上,切割毛刺或飞边。
在一种实现方式中,该合模缝为梯形结构。可选的,该梯形结构可以是等腰梯形结构。
由于在板簧本体受力的情况下,板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角和第二内倒角的区域)往往是受力最集中的区域,本申请将该合模缝设计为梯形结构,能够减小突变的幅度,进而,使得板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角和第二内倒角的区域)受力分布变的更均匀,换言之,可以提升复合材料板簧本体的力学性能。
在一些可能的实现方式中,该侧面仅在靠近该上面的区域向内延伸形成有该第一内倒角,该第一内倒角和该侧面的未向内延伸的区域之间形成有该板簧本体的合模面,该合模面的宽度大于上模具和下模具之间的间隙厚度,该上模具和该下模具用于制备该板簧本体,该间隙厚度为该上模具和该下模具在紧固之后的形成间隙的厚度。
本实施例中,通过设计将合模面的宽度设计为大于上模具和下模具之间的间隙厚度,能够保证板簧本体的边缘区域(即该侧面在靠近该上面的区域以及该侧面在靠近该下面的区域)不会出现毛刺或飞边,换言之,能够保证在密封模具的过程中,形成的毛刺或飞边,仅会出现在该第一内倒角和该侧面的未向内延伸的区域之间形成有的该合模面上,基于此,能够在保证复合材料板簧的力学性能的基础上,切割毛刺或飞边。
在一些实现方式中,该合模面相对该未向内延伸的区域所在的平面倾斜。
作为一个示例,该第一内倒角可以为倒斜角,且该第一内倒角延伸至该板簧本体的侧面的未向内延伸的区域。作为另一个示例,该合模面相对该未向内延伸的区域所在的平面倾斜,且该第一内倒角和该未向内延伸的区域之间形成有该合模面。
本实施例中,由于在板簧本体受力的情况下,板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角区域)往往是受力最集中的区域,本申请将该合模面设计为相对该未向内延伸的区域所在的平面倾斜,能够减小突变的幅度,进而,使得板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角的区域)受力分布变的更均匀,换言之,可以提升复合材料板簧本体的力学性能。
在一些实施例中,该第一内倒角和该第二内倒角均为R角。在一种实现方式中,该R角的取值小于第一边长的一半,该第一边长为该侧面的边长,该第一边长垂直该上面或下面。
作为示例,该第一边长的长度等于该板簧本体的厚度。作为另一个示例,该第一边长的长度等于该合模缝的厚度。
由于在板簧本体受力的情况下,板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角和第二内倒角的区域)往往是受力最集中的区域,本申请将该R角的取值设计为小于第一边长的一半,能够尽可能的减小突变的幅度,进而,使得板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角和第二内倒角的区域)受力分布变的更均匀,换言之,可以提升复合材料板簧本体的力学性能。
图3和图4是本申请实施例提供的设置有R角的板簧本体30的横截面示意图。
如图3所示,板簧本体30包括上面31、下面32以及与该上面31和该下面32相邻的面为板簧本体30的侧面,该侧面在靠近该上面31的区域向内延伸形成有第一内倒角331,该侧面在靠近该下面32的区域向内延伸形成有第二内倒角332。可选的,该第一内倒角331和该第二内倒角332之间形成有凸起的合模缝333,合模缝333的上表面或下表面可以用于承载板簧本体30的毛刺或飞边。可选的,该第一内倒角331和该第二内倒角332均为R角。当然,如图4所示,板簧本体30也可仅设计有一个内倒角,即第一内倒角331,该第一内倒角331和该侧面的未向内延伸的区域336之间形成有该板簧本体30的合模面337,该板簧本体30的合模面337可以用于承载板簧本体30的毛刺或飞边。
当然,在其他可替代实施例中,也可仅设计一个第二内倒角332,本申请对此不作具体限定。
在一些实施例中,该第一内倒角和该第二内倒角均为倒斜角。在一种实现方式中,该倒斜角的取值范围为25度到65度。
由于在板簧本体受力的情况下,板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角和/或第二内倒角的区域)往往是受力最集中的区域,本申请将该倒斜角的取值设计为范围为25度到65度,能够尽可能的减小突变的幅度,进而,使得板簧本体中的形状发生突变的区域(即设置有第一内倒角和/或第二内倒角的区域)受力分布变的更均匀,换言之,可以提升复合材料板簧本体的力学性能。
图5和图6是本申请实施例提供的设置有倒斜角的板簧本体30的横截面示意图。
如图5所示,板簧本体30包括上面31、下面32以及与该上面31和该下面32相邻的面为板簧本体30的侧面,该侧面在靠近该上面31的区域向内延伸形成有第一内倒角334,该侧面在靠近该下面32的区域向内延伸形成有第二内倒角335。可选的,该第一内倒角334和该第二内倒角335之间形成有凸起的合模缝333,合模缝333的上表面或下表面可以用于承载板簧本体30的毛刺或飞边。可选的,该第一内倒角334和该第二内倒角335均为倒斜角。例如,该倒斜角为45度倒斜角。当然,如图6所示,板簧本体30也可仅设计有一个内倒角,即第一内倒角331,该第一内倒角331和该侧面的未向内延伸的区域336之间形成有该板簧本体30的合模面337,合模面337可以用于承载板簧本体30的毛刺或飞边。
当然,在其他可替代实施例中,也可仅设计一个第二内倒角332,本申请对此不作具体限定。
本申请还提供了一种用于制备板簧本体的模具,该模具的内部设置有模腔,所述模腔的形状和第一方面或第一方面中的任一种可能的实现方式中所述的板簧本体的形状相同。
本申请还提供了一种板簧总成,包括上文所述的板簧本体,该板簧本体的两端固定设置有金属卷耳,该金属卷耳与车架固定连接,该复合材料板簧本体的中部通过U形螺栓固定在车轴上。
应理解,本发明说明书中描述板簧本体、复合材料板簧、复合材料板簧本体均可以是树脂基纤维复合材料板簧本体。
还应理解,本申请提供的各种具体实施例不局限于上述描述,例如,在本申请实施例具体教导下,本领域技术人员还可以开发出板簧本体中可将第一内倒角和第二内倒角替换为台阶结构,或者可以将合模缝设计为台阶结构,基于此,可以结合板簧本体的适应性设计获得更多的具体实施例。由此,虽然本申请已经参考优选实施例具体示出和描述,应当理解,在本领域的技术人员可在形式和细节上的变化得出更多的技术方案,或任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种复合材料板簧本体,所述板簧本体具有抛物线型结构,凹向抛物线为板簧本体的上面,凸向抛物线为板簧本体的下面,与所述上面和所述下面相邻的面为板簧本体的侧面,其特征在于,所述侧面在靠近所述上面的区域向内延伸形成有第一内倒角,和/或所述侧面在靠近所述下面的区域向内延伸形成有第二内倒角。
2.根据权利要求1所述的板簧本体,其特征在于,所述侧面在靠近所述上面的区域向内延伸形成有所述第一内倒角,所述侧面在靠近所述下面的区域向内延伸形成有所述第二内倒角,所述侧面在所述第一内倒角和所述第二内倒角之间形成有凸起的合模缝,所述合模缝的宽度大于上模具和下模具之间的间隙厚度,所述上模具和所述下模具用于制备所述板簧本体,所述间隙厚度为所述上模具和所述下模具在紧固之后的形成间隙的厚度。
3.根据权利要求2所述的板簧本体,其特征在于,所述合模缝的宽度大于所述合模缝的厚度。
4.根据权利要求2所述的板簧本体,其特征在于,所述合模缝为梯形结构。
5.根据权利要求1所述的板簧本体,其特征在于,所述侧面仅在靠近所述上面的区域向内延伸形成有所述第一内倒角,所述第一内倒角和所述侧面的未向内延伸的区域之间形成有所述板簧本体的合模面,所述合模面的宽度大于上模具和下模具之间的间隙厚度,所述上模具和所述下模具用于制备所述板簧本体,所述间隙厚度为所述上模具和所述下模具在紧固之后的形成间隙的厚度。
6.根据权利要求5所述的板簧本体,其特征在于,所述合模面相对所述未向内延伸的区域所在的平面倾斜。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的板簧本体,其特征在于,所述第一内倒角和所述第二内倒角均为R角。
8.根据权利要求7所述的板簧本体,其特征在于,所述R角的取值小于第一边长的一半,所述第一边长为所述侧面的边长,所述第一边长垂直所述上面或下面。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的板簧本体,其特征在于,所述第一内倒角和所述第二内倒角均为倒斜角。
10.根据权利要求9所述的板簧本体,其特征在于,所述倒斜角的取值范围为25度到65度。
11.一种用于制备板簧本体的模具,其特征在于,所述模具的内部设置有模腔,所述模腔的形状和如权利要求1至10中任一项所述的板簧本体的形状相同。
12.一种板簧总成,其特征在于,包括:
根据权利要求1至10中任一项所述的板簧本体,所述板簧本体的两端固定设置有金属卷耳,所述金属卷耳与车架固定连接,所述板簧本体的中部通过U形螺栓固定在车轴上。
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