任 昆,蔡金刚,武海鹏
(哈尔滨玻璃钢研究院,哈尔滨 150036)
汽车用复合材料前置板簧的研究
任 昆,蔡金刚,武海鹏
(哈尔滨玻璃钢研究院,哈尔滨 150036)
本文介绍了树脂基复合材料板簧的选材、成型方法及发展前景。用树脂基复合材料板簧代替钢制板簧,作为汽车主承力结构件,具有比强度高、质量轻、耐腐蚀、减振性能好、可设计性强、易于加工等优点。哈玻院设计的复合材料板簧弯曲疲劳寿命达100万次,已经通过了刚度测试、疲劳试验、路试。
复合材料板簧;缠绕;拉挤;模压
国外复合材料板簧的研制与材料的发展紧密相关。从20世纪50-60年代,复合材料板簧进行了原理性探索,但由于材料的耐温性差、硬度低、不耐磨、成本高,加工设备和成型工艺都遇到一些有待解决的问题,因而延缓了复合材料板簧向实际应用的进程[1-7]。
到20世纪70年代,随着新材料、新工艺及对汽车轻量化的发展,由美国GM公司工程部采用拉挤成型制成Liteflextm复合材料板簧,并进行了实验室台架实验和装车实验,实测弯曲疲劳寿命达50万次。这极大的促进了复合材料板簧向实际应用的发展。
从1981年到1985年,共有55 000辆Corvette轿车装上横置式复合材料板簧,此外轻型轿车,中型和重型卡车也采用了复合材料板簧,其中32 t重卡车的钢板弹簧换成复合材料板簧后,质量减轻了264 kg。目前每年应用在各种车型上复合材料板簧超过了100万件。
哈尔滨玻璃钢研究院于80年代开展复合材料板簧的研究课题,研制的板簧在600 MPa的循环应力下,疲劳次数达到40万次。……