CN206201885U - 汽车摆臂及汽车 - Google Patents

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胡新
胡斐
刘先华
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Abstract

本实用新型涉及一种汽车摆臂及汽车，该汽车摆臂包括碳纤维摆臂本体、球销安装钢套、前衬套安装钢套、前衬套总成、后衬套安装钢套及后衬套总成，所述碳纤维摆臂本体包括前安装端、后安装端及球销安装端，所述球销安装钢套设置在所述球销安装端上，所述前衬套安装钢套设置在所述前安装端，所述前衬套总成压装在所述前衬套安装钢套内，所述后衬套安装钢套设置在所述后安装端，所述后衬套总成压装在所述后衬套安装钢套内，所述碳纤维摆臂本体为实心结构，且所述碳纤维摆臂本体的至少一侧表面设置有网格状加强筋结构。本实用新型的汽车摆臂，成型工艺简单，模具费用低。摆臂重量较轻，有利于汽车的轻量化。

Description

汽车摆臂及汽车
技术领域
本实用新型属于汽车悬架技术领域，特别是涉及一种汽车摆臂及汽车。
背景技术
汽车摆臂是悬架中的重要部件，其作用是对悬架进行导向和支撑。常见的摆臂有通过重力铸造工艺得到的铸铁摆臂和通过锻压成型工艺得到的锻铝摆臂。
上述两种形式的摆臂具有以下缺陷：
(1)重力铸造工艺和锻压成型工艺开模费用高；
(2)生产环境恶劣，易发生工伤事故；
(3)铸件或锻件内部常有气孔和缩松等缺陷，且铸造(铁)工艺生产的产品重量相对较重，不符合目前的汽车轻量化需求。
碳纤维是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。
碳纤维复合材料密度为1.25-1.4g/cm，而锻铝密度为2.5g～2.88g/cm立方，铸铁密度为7.0g～7.7g/cm，可见，碳纤维复合材料的密度远小于铸铝密度及铸铁密度。因而，将碳纤维用来制作汽车摆臂能够实现汽车轻量化的目的。
现有的一种碳纤维摆臂，包括臂身和连接至臂身上的金属套圈，臂身采用碳纤维复合材料制成，且臂身为中空结构，在臂身的中空部分内填充有硬质泡沫。
上述的碳纤维摆臂，通过采用碳纤维复合材料制成的臂身来实现轻量化，通过在臂身的中空部分内填充硬质泡沫来增强摆臂的强度。
但是，上述的碳纤维摆臂，通过成型过程中包覆硬质填充泡沫与预埋套圈构成整个碳纤维摆臂，成型工艺复杂，模具费用高。硬质填充泡沫本身也增加了摆臂的整体重量，不利于汽车轻量化。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有的碳纤维摆臂成型工艺复杂，模具费用高的缺陷，提供一种汽车摆臂。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：
提供一种汽车摆臂，包括碳纤维摆臂本体、球销安装钢套、前衬套安装钢套、前衬套总成、后衬套安装钢套及后衬套总成，所述碳纤维摆臂本体包括前安装端、后安装端及连接在所述前安装端与后安装端之间的球销安装端，所述球销安装钢套设置在所述球销安装端上，所述前衬套安装钢套设置在所述前安装端，所述前衬套总成压装在所述前衬套安装钢套内，所述后衬套安装钢套设置在所述后安装端，所述后衬套总成压装在所述后衬套安装钢套内，所述碳纤维摆臂本体为实心结构，且所述碳纤维摆臂本体的至少一侧表面设置有网格状加强筋结构。
进一步地，所述网格状加强筋结构包括纵横交错的多条加强筋，所述多条加强筋之间形成相互间隔的多个网孔。
进一步地，所述多个网孔的底壁的厚度均匀。
进一步地，所述网孔为三角形网孔、方形网孔、菱形网孔及梯形网孔中的一种或多种。
进一步地，所述碳纤维摆臂本体采用碳纤维复合材料整体注塑成型。
进一步地，所述碳纤维复合材料包括短切碳纤维及PA66。
进一步地，所述球销安装钢套、前衬套安装钢套、后衬套安装钢套一体注塑在所述碳纤维摆臂本体中。
进一步地，所述碳纤维摆臂本体的壁厚为5-10mm。
进一步地，所述碳纤维摆臂本体相对的两侧表面均设置有网格状加强筋结构。
根据本实用新型的汽车摆臂，纤维摆臂本体可以一体成型为实心结构，利用碳纤维摆臂本体的至少一侧表面形成的网格状加强筋结构达到摆臂的强度设计要求。相对于现有技术，不需要填充硬质泡沫，成型工艺简单，模具费用低。在强度设计要求相同的情况下，通过网格状加强筋结构能够减小碳纤维摆臂本体的壁厚，得到的摆臂重量较轻，有利于汽车的轻量化。
另外，本实用新型还提供了一种汽车，其包括上述的汽车摆臂。
附图说明
图1是本实用新型一实施例提供的汽车摆臂的立体图；
图2是本实用新型一实施例提供的汽车摆臂的俯视图；
图3是沿图2中A-A方向的剖视图；
图4是沿图2中B-B方向的剖视图。
说明书中的附图标记如下：
1、碳纤维摆臂本体；11、前安装端；12、后安装端；13、球销安装端；2、球销安装钢套；3、前衬套安装钢套；4、前衬套总成；5、后衬套安装钢套；6、后衬套总成；7、网格状加强筋结构；71、加强筋；72、网孔。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1至图4所示，本实用新型一实施例提供的汽车摆臂，包括碳纤维摆臂本体1、球销安装钢套2、前衬套安装钢套3、前衬套总成4、后衬套安装钢套5及后衬套总成6，所述碳纤维摆臂本体1包括前安装端11、后安装端12及连接在所述前安装端11与后安装端12之间的球销安装端13，所述球销安装钢套2设置在所述球销安装端13上，所述前衬套安装钢套3设置在所述前安装端11，所述前衬套总成4压装在所述前衬套安装钢套3内，所述后衬套安装钢套5设置在所述后安装端12，所述后衬套总成6压装在所述后衬套安装钢套5内，所述碳纤维摆臂本体1为实心结构，且所述碳纤维摆臂本体1的相对两侧表面均设置有网格状加强筋结构7。
当然，在其它实施例中，也可以只在碳纤维摆臂本体1的一侧表面设置网格状加强筋结构7。
本实施例中，前衬套安装钢套3的轴线在汽车的X方向(车长方向)，球销安装钢套2及后衬套安装钢套5的轴线在汽车的Z方向(车高方向)。
如图1及图2所示，所述网格状加强筋结构7包括纵横交错的多条加强筋71，所述多条加强筋71之间形成相互间隔的多个网孔72。所述多个网孔72的底壁的厚度均匀。另外，碳纤维摆臂本体1的一侧面的网孔72与另一侧面的网孔72被网孔网孔72的底壁间隔而互不相通。
本实施例中，所述网孔72为三角形网孔、方形网孔、菱形网孔及梯形网孔中的一种或多种，这些孔为规则孔，以使得开模更容易。
当然，在其它实施例中，网孔72也可以是不规则形孔。
本实施例中，所述碳纤维摆臂本体1采用碳纤维复合材料整体注塑成型。优选地，为了适应摆臂复杂的受力环境，所述碳纤维复合材料采用短切碳纤维及PA66一起注塑。注塑时，可以将所述球销安装钢套2、前衬套安装钢套3及后衬套安装钢套5一体注塑在所述碳纤维摆臂本体1中。出模后的产品直接压装前衬套总成4及后衬套总成6，即可完成摆臂的生产。采用此种方案不需要对出模后的碳纤维摆臂本体进行后续加工，保护了碳纤维复合材料的力学性能，同时大大缩减后续机加工所需的成本。另外，相对于后期装入球销安装钢套2、前衬套安装钢套3及后衬套安装钢套5的技术方案，产品相应位置则不需要铣削加工把拔模角铣削掉，在保证衬套压脱力的同时，对加工精度的要求也不高。且避免了对碳纤维摆臂本体1表面进行处理所导致的刀具的磨损。能够缩短生产节拍，降低制造成本。
本实施例中，网格状加强筋结构7的设计还能有效底避免碳纤维复合材料与注塑工艺成型所导致的一些产品缺陷，如收缩变形量过大、填充不饱满、分层及气孔等问题。
本实施例中，所述碳纤维摆臂本体1的壁厚为5-10mm，例如66mm。此处所说的壁厚，是指碳纤维摆臂本体1绝大部分位置的厚度。控制碳纤维摆臂本体1的壁厚在6mm，可以防止产品在成型过程前后，产品收缩变形量过大、填充不饱满、冷料分层及气孔等缺陷，以避免由这些缺陷所导致的产品力学性能下降。
根据本实用新型上述实施例的汽车摆臂，纤维摆臂本体可以一体成型为实心结构，利用碳纤维摆臂本体的一侧表面形成的网格状加强筋结构达到摆臂的强度设计要求。相对于现有技术，不需要填充硬质泡沫，成型工艺简单，模具费用低。在强度设计要求相同的情况下，通过网格状加强筋结构能够减小碳纤维摆臂本体的壁厚，得到的摆臂重量较轻，有利于汽车的轻量化。
另外，本实用新型一实施例还提供了一种汽车，其包括上述的汽车摆臂。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车摆臂，其特征在于，包括碳纤维摆臂本体、球销安装钢套、前衬套安装钢套、前衬套总成、后衬套安装钢套及后衬套总成，所述碳纤维摆臂本体包括前安装端、后安装端及连接在所述前安装端与后安装端之间的球销安装端，所述球销安装钢套设置在所述球销安装端上，所述前衬套安装钢套设置在所述前安装端，所述前衬套总成压装在所述前衬套安装钢套内，所述后衬套安装钢套设置在所述后安装端，所述后衬套总成压装在所述后衬套安装钢套内，所述碳纤维摆臂本体为实心结构，且所述碳纤维摆臂本体的至少一侧表面设置有网格状加强筋结构。
2.根据权利要求1所述的汽车摆臂，其特征在于，所述网格状加强筋结构包括纵横交错的多条加强筋，所述多条加强筋之间形成相互间隔的多个网孔。
3.根据权利要求2所述的汽车摆臂，其特征在于，所述多个网孔的底壁的厚度均匀。
4.根据权利要求2所述的汽车摆臂，其特征在于，所述网孔为三角形网孔、方形网孔、菱形网孔及梯形网孔中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的汽车摆臂，其特征在于，所述碳纤维摆臂本体采用碳纤维复合材料整体注塑成型。
6.根据权利要求5所述的汽车摆臂，其特征在于，所述碳纤维复合材料包括短切碳纤维及PA66。
7.根据权利要求5所述的汽车摆臂，其特征在于，所述球销安装钢套、前衬套安装钢套、后衬套安装钢套一体注塑在所述碳纤维摆臂本体中。
8.根据权利要求1所述的汽车摆臂，其特征在于，所述碳纤维摆臂本体的壁厚为5-10mm。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的汽车摆臂，其特征在于，所述碳纤维摆臂本体相对的两侧表面均设置有网格状加强筋结构。
10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的汽车摆臂。
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