一種汽車複合材料板彈簧的吊耳連接方法及其連接件的製作方法
2023-06-12 06:56:26
專利名稱：一種汽車複合材料板彈簧的吊耳連接方法及其連接件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車複合材料板彈簧的吊耳連接方法及其連接件，尤其是涉及一種高連接強度、使用壽命長的汽車複合材料板彈簧的吊耳連接方法及其連接件，屬於汽車零部件的生產與製造領域。
背景技術：
複合材料板彈簧在汽車工業中具有廣闊的應用前景，其具有良好的抗疲勞性能及減重作用。但是複合材料板彈簧的耐摩擦性能較差，連接在車體底盤中的複合材料板彈簧在車輛行駛過程中，會與周邊金屬部件產生摩擦與撞擊，進而縮短其使用壽命。尤其是複合材料板彈簧的兩端，目前通用的方法是利用螺栓將金屬吊耳與複合材料板彈簧進行機械緊固連接，這種連接方法因為摩擦與衝擊效應的影響，會縮短複合材料板彈簧的使用壽命。公開號為CN102700377A，
公開日期為2012年10月3日的中國發明專利公開了一種汽車複合材料板彈簧總成，包括複合材料板彈簧、減振器支架、車橋和壓板，所述壓板安裝在複合材料板彈簧中部上表面，所述複合材料板彈簧安裝在減振器支架上，所述減振器支架安裝在車橋上，所述一種汽車複合材料板彈簧總成還包括兩個金屬吊耳，所述金屬吊耳設置在複合材料板彈簧的兩端，所述兩個金屬吊耳通過螺栓固定在複合材料板彈簧的兩端。公開號為CN202319784U，
公開日期為2012年7月11日的中國實用新型專利公開了一種雙層吊耳前右鋼板總成，包括主鋼板彈簧、副鋼板彈簧、卡箍和中心固定螺栓，在主鋼板彈簧和副鋼板彈簧的中部設有通孔，中心固定螺栓依次穿過副鋼板彈簧和主鋼板彈簧中部的通孔，用螺帽固定，所述主鋼板彈簧由3片條形鋼板緊貼疊合而成，在上片條形鋼板的兩端均設有環形吊耳，在中片條形鋼板的兩端均設有3/4環形吊耳，環形吊耳套在3/4環形吊耳內側，在下片條形鋼板的兩端均設有彎弧，彎弧託在3/4環形吊耳的始彎背部，所述副鋼板彈簧由7片條形鋼板結貼疊合而成，7片條形鋼板的長度由內向外依次遞減。公開號為CN201953880U，
公開日期為2011年8月31日的中國實用新型專利公開了一種吊耳位置不同的汽車後鋼板彈簧總成，其包括鋼板、螺栓、吊耳、橡膠複合村套、三片夾子柳釘、五片夾子柳釘，從上而下依次疊加不等長的五片鋼板形成鋼板組，鋼板組的中心通過螺栓與螺母配合固定連接，最上層的鋼板的兩端分別設有吊耳，吊耳內設有橡膠複合村套，鋼板組的一側分別設有三片夾子柳釘和五片夾子柳釘，所述三片夾子柳釘和五片夾子柳釘的柳釘頭不高出鋼板平面，靠近三片夾子柳釘的吊耳的中心和最上層鋼板在一條直線上。 上述專利文件均沒有涉及到在車輛行駛過程中，怎樣有效地消除連接部位複合材料板彈簧與金屬吊耳的內部摩擦與衝擊效應的影響，從而提高複合材料板彈簧使用壽命的問題
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於提供一種汽車複合材料板彈簧的吊耳連接方法及其連接件，通過本發明，有效地消除了複合材料板彈簧與金屬吊耳的內部摩擦與衝擊效應的影響，使其連接強度高且使用壽命長。為解決以上技術問題，本發明採用以下技術方案:一種汽車複合材料板彈簧的吊耳連接方法，包括以下步驟:
1)、在複合材料板彈簧成型的過程中，將其端部製作成楔形結構、矩形結構或倒楔形結構，並在端部位置加工螺栓孔；
2)、將金屬吊耳內部加工成與複合材料板彈簧端部相配合的形狀結構，並在金屬吊耳上加工螺栓孔，該螺栓孔與所述的複合材料板彈簧端部位置的螺栓孔相對應；
3)、將複合材料板彈簧端部裝配長度範圍內的上下表面打磨粗糙，在其所述的上下打磨的粗糙表面塗敷一層膠粘劑層；
4)、將所述複合材料板彈簧與所述金屬吊耳進行裝配，用螺栓通過所述的複合材料板彈簧和金屬吊耳的螺栓孔，對複合材料板彈簧和金屬吊耳進行緊固連接，使得複合材料板彈簧與金屬吊耳不發生相對位移；
5)、將裝配好的複合材料板彈簧整體放置在與所述膠粘劑相適應的固化條件下，進行膠粘劑層固化，使得膠接處的力學性能達到要求。優選的，所述的楔形結構與倒楔形結構的錐角> 5°且<8°。此錐角的度數範圍可避免因其角度偏小，比如 8°時，導致的其端部厚度變化的幅度偏大，端部纖維的斷層加多，影響其端部連接強度的技術問題。優選的，所述的複合 材料板彈簧端部裝配長度範圍> 60mm且< 80mm。採用此裝配長度範圍，可避免因裝配長度範圍偏小，比如 80mm時，所導致的偏長的金屬粘接部分會使得產品的剛度增加，進而影響產品的整車匹配性能，且偏長的金屬吊耳粘接部分會帶來金屬吊耳重量的增加，於車量的輕量化要求不符的技術問題。優選的，塗敷好的所述的膠粘劑層的厚度彡0.5mm且彡1mm。一般情況下對於膠粘劑而言，其厚度越小，所對應的粘接工藝要求就越高，其粘接過程中，存在空隙與缺膠的情況就會越多，容易產生產品質量不合格的現象。但如果膠粘劑層的厚度過大，膠粘劑的膠接作用就會變小，更多的成為一種材料的填充，而無法有效的承擔膠接作用，但通常膠粘劑的力學性能差於粘接本體材料的力學性能，如果膠粘劑變成材料的填充，容易引起產品的失效。經過試驗證明採用以下優選的膠粘劑厚度範圍，能最大性能的發揮膠粘劑的作用，從而提高產品整體的連接強度和使用壽命。試驗測試數據如下表:(以產品疲勞壽命達到50萬次為依據)
權利要求
1.一種汽車複合材料板彈簧的吊耳連接方法，包括以下步驟: 1)、在複合材料板彈簧成型的過程中，將其端部製作成楔形結構、矩形結構或倒楔形結構，並在端部位置加工螺栓孔； 2)、將金屬吊耳內部加工成與複合材料板彈簧端部相配合的形狀結構，並在金屬吊耳上加工螺栓孔，該螺栓孔與所述的複合材料板彈簧端部位置的螺栓孔相對應； 3)、將複合材料板彈簧端部裝配長度範圍內的上下表面打磨粗糙，在其所述的上下打磨的粗糙表面塗敷一層膠粘劑層； 4)、將所述複合材料板彈簧與所述金屬吊耳進行裝配，用螺栓通過所述的複合材料板彈簧和金屬吊耳的螺栓孔，對複合材料板彈簧和金屬吊耳進行緊固連接，使得複合材料板彈簧與金屬吊耳不發生相對位移； 5)、將裝配好的複合材料板彈簧整體放置在與所述膠粘劑相適應的固化條件下，進行膠粘劑層固化，使得膠接處的力學性能達到要求。
2.根據權利要求2所述的吊耳連接方法，其特徵在於:所述的楔形結構與倒楔形結構的錐角≥5°且≤8°。
3.根據權利要求1或2所述的吊耳連接方法，其特徵在於:所述的複合材料板彈簧端部裝配長度範圍> 60mm且< 80mm。
4.根據權利 要求3所述的吊耳連接方法，其特徵在於:塗敷好的所述的膠粘劑層的厚度 > 0.5mm 且< 1mm。
5.根據權利要求4所述的吊耳連接方法，其特徵在於:所述的膠粘劑層的化學成分與複合材料板彈簧本體的樹脂成分相一致。
6.根據權利要求5所述的吊耳連接方法，其特徵在於:所述的膠粘劑層的固化條件根據膠粘劑的種類及凝膠曲線而定。
7.根據權利要求6所述的吊耳連接方法，其特徵在於:所述的複合材料板彈簧本體的樹脂為環氧類樹脂，所述的膠粘劑層為環氧類膠粘劑，所述的膠粘劑層的固化條件為65-75度的恆溫條件下固化6-8小時。
8.一種根據權利要求1至7中任意一項權利要求所述的連接方法所使用的連接件，包括端部製作成楔形結構、矩形結構或倒楔形結構且其加工有螺栓孔的複合材料板彈簧，力口工有螺栓孔且內部加工成與所述複合材料板彈簧的端部相配合形狀的金屬吊耳，連接所述複合材料板彈簧和金屬吊耳的螺栓，其特徵在於:上下打磨好粗糙表面的所述的複合材料板彈簧端部的裝配長度範圍內，設置有一層與所述的複合材料板彈簧本體樹脂成分相一致的膠粘劑層。
9.根據權利要求8所述的連接件，其特徵在於:所述的膠粘劑層的厚度>0.5mm且^ Imnin
10.根據權利要求8或9所述的連接件，其特徵在於:所述的複合材料板彈簧端部裝配長度範圍> 60mm且< 80_。
全文摘要
本發明公開了一種汽車複合材料板彈簧的吊耳連接方法，包括以下步驟1)、將複合材料板彈簧端部製作成楔形結構、矩形結構或倒楔形結構，並加工螺栓孔；2)、將金屬吊耳內部加工成與之相配合的形狀結構，並加工螺栓孔；3)、將複合材料板彈簧端部裝配長度範圍內的上下表面打磨粗糙，塗膠；4)、將其與金屬吊耳進行裝配；5)、將裝配好的複合材料板彈簧整體放置在一定條件下，進行膠粘劑固化。本發明還提供了一種上述方法所使用的連接件。本發明能提高複合材料板彈簧與金屬吊耳之間的連接強度，減少複合材料板彈簧與金屬吊耳之間的摩擦與衝擊效應的影響，進而提高複合材料板彈簧整體的使用壽命，同時降低了複合材料板彈簧的成型工藝難度。
文檔編號B60G11/10GK103171393SQ20131012492
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月11日 優先權日2013年4月11日
發明者王甲世, 李再軻, 魏思德, 吳輝, 姜其斌 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司