Производство листовых рессор из композитных материалов

Листовая рессора – одна из важных частей системы подвески автомобиля. Традиционные листовые рессоры изготавливаются из стали и в различных формах используются в качестве упругих элементов на разных автомобилях. В композитных листовых рессорах вместо металла используются материалы, армированные стекловолокном. Масса изготовленного корпуса компонента значительно ниже, чем у металлической листовой рессоры, что позволяет оптимизировать общую конструкцию подвески, повысить безопасность и добиться легкости.

Преимущества листовой рессоры из композитных материалов

По сравнению с традиционными стальными рессорами, рессоры из композитных материалов обладают более высокой эластичностью, более сильным поглощением ударов и более высоким демпфированием вибраций. Она может эффективно улучшить комфорт и плавность хода автомобиля, а также уменьшить неровности при вождении автомобиля.

Кроме того, основным материалом рессоры этого типа является композитный материал из стекловолокна, который обладает высокой устойчивостью к усталости, а срок службы устойчивости к усталости более чем в два раза превышает срок службы обычных листовых рессор. Рессоры из композитных материалов также содержат больше отдельных стеклянных волокон. Нагрузка на автомобиль, вызванная разрывом одного стекловолокна, может свободно передаваться на другие стекловолокна, чтобы предотвратить повреждение несущей способности компонента подвески.

Процесс формования листовой рессоры из композитных материалов, ее преимущества и недостатки

Процесс разработки рессор из композитных материалов очень сложен. Ее производственные процессы делятся на моделирование намотки, моделирование переноса эпоксидной смолы под высоким давлением, формование SMC, процесс RTM и другие.

1. Процесс моделирования намотки: предварительно пропитать композитный материал из стекловолокна, обернуть его вокруг формы, а затем пройти такие методы обработки, как закрытие формы и затвердевание, для формирования листовой рессоры из композитных материалов. Преимуществами намоточного формования являются более высокая твердость, хорошая устойчивость к усталости, более высокая эффективность производства, простота процесса и удобство управления. Однако она сталкивается с серьезными проблемами, такими как слабая сила сцепления и легкое расщепление.
2. Моделирование переноса эпоксидной смолы под высоким давлением подразумевает использование высокого давления для смешивания эпоксидной смолы в соответствии с соотношением риска хеджирования и заливки ее в вакуумную форму, предварительно покрытую армированными стекловолокном материалами и предварительно установленными вставками. Процесс формования: пресс-форма заполняется потоком смолы, а затем происходит пропитка, отверждение и извлечение из формы. Такой процесс позволяет удовлетворить существующее производство листовых рессор различного диаметра и формы. Изделия компактны и гладки на вид, что делает их удобными для последующего промышленного производства.
3. В процессе формования SMC сила тяги используется в качестве основной силы для затвердевания пропитанных стекловолоконных лент и волокнистых тканей в форме для непрерывного производства композитных листовых рессор с различными формами поперечного сечения. Преимущество метода формования SMC заключается в том, что с его помощью можно непрерывно вытягивать композитные листовые рессоры разных размеров. Однако непрерывное производство листовых рессор с конструкциями переменного сечения технически сложно, а стоимость изготовления относительно высока.
4. Процесс RTM позволяет производить конструкционные листовые рессоры среднего диаметра и большого переменного сечения, а также выполнять операции по вставке металла. Однако наблюдается деформация волокнистого слоя, плохие условия эксплуатации и трудности с соблюдением норм охраны окружающей среды.

Листовая рессора из композитного материала GFRP (листовая рессора из пластика, армированного стекловолокном)

В изготовлении такой листовой рессоре используется процесс HP-RTM (формование смолы под высоким давлением), в котором стекловолокно используется в качестве армирующего материала, а полиуретан (эпоксидная смола) — в качестве смоляной матрицы для массового производства.

Процесс производства листовой рессоры из композитного материала GFRP:

1. Резка ткани: используется автоматический станок для резки, чтобы разрезать ткань на заранее заданные размеры.
2. Предварительное формование: отрезанная ткань помещается в пресс-форму с помощью робота для предварительного формования.
3. Заливка в пресс-форму: Поместить предварительно сформированную ткань в формовочную пресс-форму с помощью робота.
4. Литье под давлением: закрыть пресс-форму и введить в нее смолу. Установить определенное давление и время для формирования и затвердевания с помощью пресса для композитного материала.
5. Открытие пресс-формы: открыть пресс-форму и выталкивать деталь. Расместить его в назначенном положении с помощью робота.
6. Удаление заусенцев: Удалить заусенцы с изделия.
7. Обработка: поместить заготовку на инструмент и придать ей определенную форму с помощью ЧПУ.
8. Проверка: Квалифицированная продукция будет получена после 100% проверки.

Преимущества листовой рессоры из композитного материала GFRP:

Масса корпуса автомобиля значительно уменьшена, и она более чем на 60% легче, чем традиционная листовая рессора стальной конструкции.
Хорошая конструкция, высокая прочность и длительный срок службы устойчивости от усталости.
Помогает системе подвески сократить количество независимых деталей и упростить конструкцию и процесс сборки.
Одна пресс-форма с несколькими полостями, предназначенная для массового производства.

Вывод

Применение листовых рессор из композитного материала в облегченном проекте автомобилей еще больше обогатит конструкцию подвески автомобиля, лучше использует преимущества листовых рессор, такие как высокая прочность и большая упругая деформация и т.д., еще больше улучшит конструкцию подвески автомобиля и эффективно контролирует воздействие окружющей среды на машине. Как профессиональный производитель гидравлических прессов, компания Zhengxi предлагает оборудование для производства композитных листовых рессор, которые помогут вам облегчить автомобиль.