CN115384460A - 一种金属树脂复合体的汽车制动踏板及其制备方法 - Google Patents

一种金属树脂复合体的汽车制动踏板及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115384460A
CN115384460A CN202211136306.0A CN202211136306A CN115384460A CN 115384460 A CN115384460 A CN 115384460A CN 202211136306 A CN202211136306 A CN 202211136306A CN 115384460 A CN115384460 A CN 115384460A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
resin
resin composite
metal framework
brake pedal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211136306.0A
Other languages
English (en)
Inventor
邱睿
李恒
钱克仕
曹清林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University of Technology
Original Assignee
Jiangsu University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University of Technology filed Critical Jiangsu University of Technology
Priority to CN202211136306.0A priority Critical patent/CN115384460A/zh
Publication of CN115384460A publication Critical patent/CN115384460A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/06—Disposition of pedal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00—Making preforms
    • B29B11/06—Making preforms by moulding the material
    • B29B11/12—Compression moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C08J5/043—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with glass fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2381/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon only; Polysulfones; Derivatives of such polymers
    • C08J2381/02—Polythioethers; Polythioether-ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass

Abstract

本发明涉及汽车制动踏板领域，具体涉及一种金属树脂复合体的汽车制动踏板及其制备方法。该汽车制动踏板包括金属骨架，金属骨架包括踏板部分，踏板与制动杆固定连接，制动杆类似于一个壳体，但在其四边增加了阻挡面以增加树脂和金属结合的可靠性。在制动杆杆体表面增加了槽型孔的波纹结构，增强了树脂与金属结合的强度，同时防止了在树脂复合体和金属骨架结合时中间最高点缺少树脂的情况。树脂复合体主体树脂选用聚苯硫醚，增强纤维选用短切玻纤。金属与树脂复合体两者通过金属骨架的结构和树脂本身的粘性充分结合。本发明还提供了一种新型的金属树脂复合体的汽车制动踏板的制备方式，制备过程简单，生产成本低，而且生产过程中安全隐患减小。

Description

一种金属树脂复合体的汽车制动踏板及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车制动踏板领域，具体涉及一种金属树脂复合体的汽车制动踏板及其制备方法。
背景技术
汽车制动踏板顾名思义就是限制汽车动力的踏板，也就是俗称脚刹的踏板，它在汽车上的作用就是刹车减速乃至停车。它是汽车开车五大操作部件之一，是汽车中最重要、使用最频繁的部件之一，它直接关系到驾驶人在汽车驾驶中的安全性，一旦制动踏板发生断裂，将会导致严重的交通事故。
现有的汽车制动踏板有三类，一种是采用金属的材料制成，一种是全部使用复合材料制成，一种是采用金属树脂复合体制成。第一类的制动踏板它的安全系数是十分高的，制造成型比较容易，但是相对而言它的材料成本就比其他的两类要高的多；第二类比之第一类在材料成本上有所减少，但安全系数就低了一点；第三类材料成本比第一类要低，但比之第二类要高一点，但是它的安全系数比之第二类有所提高，可是它的成型工艺比较复杂。本发明也属于第三类，一般来说金属复合体成型最常规的方法是：1.采用粘结剂连接，但是粘结剂的牢固性和可靠性有限。2.采用化学方法T处理在铝合金表面形成微孔，将树脂以注塑的方法与处理后金属结合，但这种方法只能在铝合金上使用。3.第三种方法如专利CN104608317所示，在金属表面通过电沉积方法沉积一层微孔层将树脂以注塑的方式与处理过的金属表面进行结合成型，从而得到金属与树脂结合体。这种方法的处理缺点就是通过电沉积的方法形成镀层，镀层的均匀性会因形状的不同而有所不同，可能会影响产品的结合强度。4.如专利CN105587994所示，金属件表面通过镀覆处理形成有若干金属柱，塑胶件填充于每二相邻的金属柱之间，并覆盖于金属件的表面与金属件结合。这种方法结合由于是柱状的连接，接触比表面积有限，而且没有铆合力的协助，结合强度会较差。而本发明以更简单的成型工艺，总体比之这些方法结合强度更高，没有只能用铝合金的限制，制造成本下降，同时安全系数也有保障。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种金属树脂复合体的汽车制动踏板及其制备方法，解决了现有的成型工艺难度较大的问题，需要成型微孔的化学试剂成本太高和安全隐患问题，树脂与金属的结合强度太低，难以将其应用在汽车制动踏板上的问题以及生产成本过高和成型工艺技术难度较高的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种金属树脂复合体的汽车制动踏板包括金属骨架和树脂复合体，所述金属骨架包括踏板，所述踏板一侧固定连接有制动杆，所述制动杆为壳体结构，所述制动杆外侧设置有阻挡面，所述制动杆杆体表面设有波纹结构的槽形孔。
优选的，所述金属骨架采用金属材料，所述树脂复合体采用树脂复合材料，所述树脂复合体和金属骨架通过金属骨架结构和树脂本身的粘性充分结合。
优选的，所述金属骨架为弯曲结构，该结构类似于壳体，但在其四边增加了阻挡面。所述制动杆表面的槽形孔为为上窄下宽的结构。
优选的，所述树脂复合体主体树脂为聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇脂和聚酰胺中的一种或几种；更优选地，所述主体树脂为聚苯硫醚或聚对苯二甲酸丁二醇脂。优选地，添加的纤维为玻璃纤维、碳纤维和芳纶中的一种或多种；更优选的所述添加的纤维为短切玻璃纤维以及纤维的长度为200-500μm，优选为200-400μm，以及纤维的直径为12-16μm，优选为11-14μm。
一种金属树脂复合体的汽车制动踏板的制备方法，包括以下步骤：
S11.采用砂型铸造技术制造制造金属骨架，铸造完成后不进行精粗加工，保留粗糙的表面特征；
S12.制备纤维加强的树脂复合体填充物，树脂复合体采用聚苯硫醚(pps)树脂为基体，将基体升温至280℃，呈现半熔融状态，其中添加长度为200-400μm，直径为11-14μm玻璃纤维为增强纤维；
S13.将纤维加强的树脂基体与金属骨架接触并通过挤压模具使两者固定连接；
S14.待树脂冷却后成型，取下模具，制备得金属树脂复合体的汽车制动踏板。
优选的，所述树脂复合体与金属骨架连接时，金属骨架倒置，呈凸型状态，将树脂复合体放在金属骨架的中间最高点的位置，通过挤压模具，将树脂复合体向两边挤压直至两者充分结合。
(三)有益效果
本发明提供了一种金属树脂复合体的汽车制动踏板及其制备方法。具备以下有益效果：
1、与现有的汽车制动踏板相比，该踏板采用一种新型的结构，在制动杆杆体表面增加了槽型孔的波纹结构。槽形孔采用由窄到宽的结构，宽度方向扩大20°，在深度方向上向下倾斜10°，增加了金属骨架与树脂在表面结合的有效面积，增强了树脂与金属结合的强度，同时防止了在树脂复合体和金属骨架结合时中间最高点缺少树脂的情况。该结构可以避免使用化学试剂在金属表面腐蚀形成微孔的步骤，大大降低了生产的成本，减小了生产时的安全隐患。
2、本发明采用了一种新型的汽车制动踏板金属树脂复合体的制备方式，在砂型铸造后不加工，金属粗糙的表面增加了与树脂的结合面积，提高了结合强度。在金属与树脂结合时，将金属骨架倒置，通过挤压模具将树脂复合体向两边挤压，确保了树脂与金属的充分结合。整个成型工艺简单，大大降低了生产的成本。
3、由于采用了金属与树脂复合的材料，树脂采用便宜的聚苯硫醚(pps)树脂，材料成本大大减少，同时制动踏板的质量大大减轻，达到了轻量化的效果。在树脂中添加短切玻璃纤维，最终形成的材料在强度上超出了汽车制动踏板的强度要求，提高了安全系数。
附图说明
图1为本发明的结构三维图；
图2为本发明的三维爆炸图；
图3为本发明的金属骨架的结构示意图；
图4为本发明的树脂复合体成型后的结构示意图；
图5为本发明的金属骨架的侧面剖解结构示意图；
图6为本发明的俯视图；
图7为本发明的金属骨架的横截面示意图。
其中，1、树脂复合体；2、金属骨架；10、踏板；20、制动杆；30、阻挡面；40、槽形孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-7所示，本发明实施例提供一种金属树脂复合体的汽车制动踏板，包括金属骨架1和树脂复合体2，其中金属骨架1厚度为2mm，金属骨架1包括踏板10，踏板10是汽车行驶中驾驶人脚踩的装置，踏板10一侧固定连接有制动杆20，制动杆20是用来将驾驶人脚踩的力传递到汽车制动系统中，踏板10和制动杆20两者固定连接，制动杆20为壳体结构，制动杆20外侧设置有阻挡面30，阻挡面30是制动杆20上的一个结构，它的作用是在金属树脂结合时阻挡树脂复合体，防止它挤压出金属骨架，同时可以增加两者的结合强度，制动杆20杆体表面设有波纹结构的槽形孔40，。
金属骨架1采用金属材料，树脂复合体2采用树脂复合材料，金属骨架1和树脂复合体2通过金属骨架结构和树脂本身的粘性充分结合。
金属骨架1为弯曲结构，制动杆20表面的槽形孔40为上窄下宽的结构，槽形孔是制动杆杆体表面的波纹结构，宽度方向扩大20°，在深度方向上向下倾斜10°，主要是用来增加金属骨架在表面与树脂结合的有效面积，同时为了防止在树脂复合体和金属骨架结合时中间最高点缺少树脂的情况，并且代替微型孔可以避免使用化学试剂在金属表面腐蚀形成微孔的步骤，大大降低了人工成本，减小了生产时的安全隐患。
本发明实施例提供一种金属树脂复合体的汽车制动踏板的制备方法，包括以下步骤：
S11.通过金属铸造成型技术将金属骨架基体制造完成。铸造采用砂型铸造，对铸造好的金属骨架基体不进行加工，铸造所形成的金属骨架表面比较粗糙，在不进行粗精车工的基础上，增加了与树脂结合的面积，提高了结合强度；
S12.制备纤维加强的树脂复合体填充物，树脂复合体采用聚苯硫醚pps树脂为基体，将基体升温至280℃，呈现半熔融状态，其中添加长度为200-400μm，直径为11-14μm玻璃纤维为增强纤维；
S13.将纤维加强的树脂基体与金属骨架接触并通过挤压模具使两者固定连接；
S14.待树脂冷却后成型，取下模具，制备得金属树脂复合体的汽车制动踏板。
树脂复合体2与金属骨架1连接时，金属骨架1倒置,呈凸型状态，将树脂复合体2放在金属骨架1的中间最高点的位置，通过挤压模具，将树脂复合体2向两边挤压直至两者充分结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种金属树脂复合体的汽车制动踏板，包括金属骨架(1)和树脂复合体(2)，其特征在于：所述金属骨架(1)包括踏板(10)，所述踏板(10)一侧固定连接有制动杆(20)，所述制动杆(20)为壳体结构，所述制动杆(20)外侧设置有阻挡面(30)，所述制动杆(20)杆体表面设有波纹结构的槽形孔(40)。
2.根据权利要求1所述的一种金属树脂复合体的汽车制动踏板，其特征在于：所述金属骨架(1)采用金属材料，所述树脂复合体(2)采用树脂复合材料，所述金属骨架(1)和树脂复合体(2)通过金属骨架结构和树脂本身的粘性充分结合。
3.根据权利要求1所述的一种金属树脂复合体的汽车制动踏板，其特征在于：所述金属骨架(1)为弯曲结构，所述制动杆(20)表面的槽形孔(40)为上窄下宽的结构。
4.一种金属树脂复合体的汽车制动踏板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S11.采用砂型铸造技术制造制造金属骨架(1)，铸造完成后不进行精粗加工，保留粗糙的表面特征；
S12.制备纤维加强的树脂复合体填充物，树脂复合体采用聚苯硫醚(pps)树脂为基体，将基体升温至280℃，呈现半熔融状态，其中添加长度为200-400μm，直径为11-14μm玻璃纤维为增强纤维；
S13.将纤维加强的树脂基体与金属骨架接触并通过挤压模具使两者固定连接；
S14.待树脂冷却后成型，取下模具，制备得金属树脂复合体的汽车制动踏板。
5.根据权利要求4所述的一种金属树脂复合体的汽车制动踏板的制备方法，其特征在于：所述树脂复合体(2)与金属骨架(1)连接时，金属骨架(1)倒置,呈凸型状态，将树脂复合体(2)放在金属骨架(1)的中间最高点的位置，通过挤压模具，将树脂复合体(2)向两边挤压直至两者充分结合。
CN202211136306.0A 2022-09-19 2022-09-19 一种金属树脂复合体的汽车制动踏板及其制备方法 Pending CN115384460A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211136306.0A CN115384460A (zh) 2022-09-19 2022-09-19 一种金属树脂复合体的汽车制动踏板及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211136306.0A CN115384460A (zh) 2022-09-19 2022-09-19 一种金属树脂复合体的汽车制动踏板及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115384460A true CN115384460A (zh) 2022-11-25

Family

ID=84126194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211136306.0A Pending CN115384460A (zh) 2022-09-19 2022-09-19 一种金属树脂复合体的汽车制动踏板及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115384460A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070071929A1 (en) * 2003-12-03 2007-03-29 Efraim Haimoff Molded article with metal reinforcing and method for its manufacture
CN101607446A (zh) * 2008-06-17 2009-12-23 邓子平 一种铝合金和热塑性树脂结合体的制造方法
JP2015030286A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 東レ株式会社 車両構造体およびその製造方法
US20150118479A1 (en) * 2013-10-24 2015-04-30 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Composite of metal and resin and method for manufacturing same
JP2016087836A (ja) * 2014-10-30 2016-05-23 株式会社神戸製鋼所 金属・樹脂複合材料
US20200016948A1 (en) * 2018-07-10 2020-01-16 F-Tech Inc. Metal-resin composite member
CN214823204U (zh) * 2021-03-19 2021-11-23 东莞市鸿格五金科技有限公司 一种电动观光车铝制停车踏板

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070071929A1 (en) * 2003-12-03 2007-03-29 Efraim Haimoff Molded article with metal reinforcing and method for its manufacture
CN101607446A (zh) * 2008-06-17 2009-12-23 邓子平 一种铝合金和热塑性树脂结合体的制造方法
JP2015030286A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 東レ株式会社 車両構造体およびその製造方法
US20150118479A1 (en) * 2013-10-24 2015-04-30 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Composite of metal and resin and method for manufacturing same
JP2016087836A (ja) * 2014-10-30 2016-05-23 株式会社神戸製鋼所 金属・樹脂複合材料
US20200016948A1 (en) * 2018-07-10 2020-01-16 F-Tech Inc. Metal-resin composite member
CN214823204U (zh) * 2021-03-19 2021-11-23 东莞市鸿格五金科技有限公司 一种电动观光车铝制停车踏板

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4451528A (en) Composite fiber reinforced member and method
CN110239175A (zh) 轻质纤维增强聚合物夹层结构
CN103538715B (zh) 一种复合材料π型耳片式接头及其整体共固化成型方法
US4305903A (en) Composite fiber reinforced member and method
CN205059051U (zh) 复合材料汽车轮毂、汽车车轮总成以及汽车
CN104936768A (zh) 风轮机叶片及其制造方法
CN107791740A (zh) 一体化成型碳纤维复合材料轮辋及制备方法
CN103496400A (zh) 碳纤维复合材料汽车水箱上横梁总成及其制作方法
CN115256796B (zh) 一种玄武岩纤维复合材料的成型工艺
CN101052548A (zh) 带有带状设备的冲击吸收设备
CN102224039B (zh) 功能性板及其接合方法
KR20230123519A (ko) 열가소성 중합체 복합재 부품의 제조 방법 및 그 방법으로얻은 물체
KR20140108634A (ko) 중공부를 갖는 열가소성 수지 성형체 및 그의 제조 방법
CN207388741U (zh) 一种一体化成型碳纤维复合材料轮辋
CN104129435A (zh) 一种混杂纤维复合材料汽车水箱上横梁总成及其制作方法
CN114074436B (zh) 一种车用复合材料控制臂及其成型方法
CN115384460A (zh) 一种金属树脂复合体的汽车制动踏板及其制备方法
CN208233177U (zh) 一种车身侧围内板
CN219600459U (zh) 复合材料板簧模具、复合材料板簧
JPH04254201A (ja) 樹脂ホイール
EP3427973A1 (en) Vehicle wheel made of thermoplastic matrix composite material
CN210478845U (zh) 一种赛车用碳纤维夹心复合材料结构的前扰流板
JP3116363B2 (ja) 樹脂ホイール
CN102320217A (zh) 一种胶合式整体全碳纤维复合材料轮圈及其制作方法
CN207078202U (zh) 车辆车身结构构件和复合结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination