CN217259458U - 一种汽车用复合材料控制臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车用复合材料控制臂，包括控制臂主体，大衬套、球销、小衬套；所述控制臂主体为弯弧型，所述球销设置在控制臂主体一端；所述大衬套设置在控制臂主体另一端；所述小衬套设置在控制臂主体中间顶部；所述控制臂主体由复合材料制成的加强带以及注塑在加强带四周的注塑体组成；所述加强带包括第一加强带和第二加强带，均为“U”型加强带，所述第一加强带首尾两端均与第二加强带“U”型两侧边连接，二者通过热压连接成一体。通过采用碳纤维复合材料制备的加强带和PA6玻纤增强离子注塑的注塑体来代替以传统冲压钢板制备的控制臂本体，减重效果非常明显，二者构成的汽车控制臂主体具有良好的力学性能，满足产品强度。

Description

一种汽车用复合材料控制臂

技术领域

本实用新型属于汽车控制臂技术领域，尤其涉及一种汽车用复合材料控制臂。

背景技术

由于环保和节能的需求，汽车轻量化已经成为发展趋势。汽车轻量化技术分为结构优化设计、先进制造工艺和新型轻量化材料的应用。从汽车部件上，大致分为车身轻量化、发动机轻量化、底盘轻量化三类，而汽车悬架控制臂总成是底盘轻量化的重要组成部分。传统汽车用控制臂多采用锻造、双片式焊接、单片式焊接等工艺，在整体减重上效果不明显。

CN 206703871U公开了一种汽车控制臂总成，由控制臂本体、悬挂球销、大减震套、小减震套和支架构成，控制臂本体的一端装有大减震套，大减震套一侧的控制臂本体上通过螺栓装有支架，控制臂本体的另一端装有悬挂球销，控制臂本体的中间顶部通过挡圈装有小减震套。该实用新型通过将控制臂本体采用铝合金复合材料来实现减重，但是其主体结构仍然使用的金属，减重效果一般。

CN214028107U公开了一种轻量化的汽车控制臂，将金属的控制臂本体与塑料的球头座相结合形成塑料金属混合的控制臂，从而实现控制臂的轻量化设计。该实用新型中采用塑料球头座的只属于控制臂的一个零部件，其减重效果很微弱。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轻量化的汽车控制臂，在保证产品性能强度的前提下，整个控制臂主体应用轻量化复合材料，最大限度的实现汽车控制臂的轻量化。

本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案是：

一种汽车用复合材料控制臂，包括控制臂主体，大衬套、球销、小衬套；其特征在于所述控制臂主体为弯弧型，由复合材料制成的加强带以及注塑在加强带四周的注塑体组成；所述球销设置在控制臂主体一端；所述大衬套设置在控制臂主体另一端；所述小衬套设置在控制臂主体中间顶部。

所述组成控制臂主体的加强带包括第一加强带和第二加强带，均为“U”型加强带，所述第一加强带首尾两端均与第二加强带“U”型两侧边连接，二者通过胶结连接成一体，所述大衬套设置在第一加强带上；所述球销和小衬套分别设置在第二加强带的两端。

所述大衬套设置在第一加强带“U”型折弯处，所述小衬套设置在第二加强带“U”型折弯处，所述球销设置在第二加强带“U”型开口一端。

所述加强带由UD带制备而成，具体是PA6增强单向带。

所述注塑体材质为PA6玻纤增强塑料粒子，注塑在“U”型加强带周围，两根加强带“U”型空间内可以填充满注塑体，也可以在满足力学性能、安全性能前提下将注塑体局部设计成镂空形态，以达到最大程度的减重。

该汽车用复合材料控制臂的制备方法：

步骤一、将原材料PA6增强单向带预铺、裁切成第一加强带和第二加强带所需的规定形状、尺寸；

步骤二、将步骤一中裁切的第一加强带、第二加强带预铺料和大衬套、小衬套按位置关系分别放入模具中，进行加热加压，使预铺料形成加强带，同时使得两根加强带有效连接，大衬套和小衬套也分别固定在第一加强带和第二加强带上；

步骤三、将步骤二制得的结构放入注塑模具中，对第一加强带、第二加强带周围空间进行注塑，使得加强带与注塑体成为一个弯弧型的整体结构，注塑体材质为PA6玻纤增强塑料粒子；

步骤四、将步骤三获得的整体结构，在第二加强带一端机加工用于连接固定球销的螺栓孔；

步骤五、将球销通过螺栓连接固定在步骤四加工的螺栓孔上。

有益效果：

（1）通过采用复合材料制备的加强带和注塑体代替以传统冲压钢板为控制臂本体，减重效果非常明显；

（2）UD带为碳纤维复合材料，注塑体为PA6玻纤增强塑料粒子，二者构成的汽车控制臂主体具有良好的力学性能，满足产品强度；

（3）生产工艺简单，可适用于大批量生产。

附图说明

附图1为本实用新型结构示意图；

附图2为本实用新型的爆炸图；

附图3为第一加强带与大衬套的连接结构示意图；

附图4为第二加强带与小衬套的连接结构示意图；

其中：1.控制臂主体（11.第一加强带；12.第二加强带；13.注塑填充体）；2.大衬套；3.小衬套；4.球销；5.球销衬套；6.螺栓A；7.螺栓B。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

结合附图1，一种汽车用复合材料控制臂，包括控制臂主体1、大衬套2、小衬套3、球销4，所述控制臂主体为弯弧型，所述大衬套2设置在控制臂主体1一端，所述球销4设置在控制臂主体1另一端，所述小衬套3设置在控制臂主体1中间顶部。

结合附图2-4，所述控制臂主体1由形状为“U”型的第一加强带11和第二加强带12，以及注塑在两根加强带四周的注塑体13组成；所述第一加强带11的首端和尾端均与第二加强带“U”型两条侧边连接，连接方式为胶结，所述大衬套2设置在第一加强带11折弯部，所述小衬套3设置在第二加强带12的折弯部，所述球销4通过螺栓A和螺栓B设置在第二加强带12开口一端；所述注塑体中间部分采用局部镂空设计，可以更好减重。

所述加强带材质是PA6 增强单向带；所述注塑体材质是PA6玻纤增强塑料粒子，满足汽车控制臂主体所需的机械强度、刚度等物化性能。

Claims (8)

1.一种汽车用复合材料控制臂，包括控制臂主体、大衬套、球销、小衬套；所述控制臂主体为弯弧型；所述球销设置在控制臂主体一端；所述大衬套设置在控制臂主体另一端；所述小衬套设置在控制臂主体中间顶部；其特征在于：所述控制臂主体由复合材料制成的加强带以及注塑在加强带四周的注塑体组成。

2.根据权利要求1所述的一种汽车用复合材料控制臂，其特征在于所述加强带包括第一加强带和第二加强带，形状均为“U”型，所述第一加强带首端和尾端均与第二加强带“U”型的两条侧边连接。

3.根据权利要求2所述的一种汽车用复合材料控制臂，其特征在于所述大衬套设置于第一加强带“U”型折弯部，所述小衬套设置于第二加强带 “U”型折弯部，所述球销设置在第二加强带“U”型开口一端。

4.根据权利要求2所述的一种汽车用复合材料控制臂，其特征在于所述加强带为UD带。

5.根据权利要求4所述的一种汽车用复合材料控制臂，其特征在于所述UD带为PA6增强单向带。

6.根据权利要求1所述的一种汽车用复合材料控制臂，其特征在于所述注塑体原料为PA6玻纤增强塑料粒子。

7.根据权利要求2所述的一种汽车用复合材料控制臂，其特征在于所述注塑体填充满加强带“U”型空间。

8.根据权利要求2所述的一种汽车用复合材料控制臂，其特征在于所述注塑体局部可以镂空设计。

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