汽车底盘碳纤维后纵臂成形实验与分析*

龚友坤，王 韬，姚 远，甘 露，彭雄奇，万 紫

(1. 上海交通大学材料科学与工程学院，上海 200030; 2. 上海汇众汽车制造有限公司技术中心，上海 200122)

2016040

汽车底盘碳纤维后纵臂成形实验与分析*

龚友坤1，王 韬2，姚 远1，甘 露2，彭雄奇1，万 紫2

(1. 上海交通大学材料科学与工程学院，上海 200030; 2. 上海汇众汽车制造有限公司技术中心，上海 200122)

采用碳纤维增强环氧树脂作为某新能源汽车后纵臂轻量化的材料。针对后纵臂的力学性能要求，通过材料的选择、铺层的优化、模具设计与制造、零件的制造和性能试验等，对碳纤维后纵臂的制造工艺进行研究。 结果表明，与传统的金属件相比，采用碳纤维可使后纵臂质量减轻30%，而热模压工艺适合碳纤维后纵臂的成形。

汽车底盘；碳纤维增强复合材料；热模压工艺；轻量化

前言

随着汽车工业的发展，许多先进复合材料因其优异的综合性能在汽车上得到了越来越广泛的应用，例如碳纤维增强复合材料已经成功应用于一些高端车型的覆盖件、结构件[1-2]。在一些大众车型中，虽然已经有部分非结构件采用了纤维增强复合材料，然而在承载件如底盘零部件上，复合材料的应用还非常有限。为解决能源危机而诞生的新能源汽车因电池质量大，进行底盘的轻量化设计，以延长续航里程显得十分重要[3-4]。相对于高强度钢、铝镁合金等轻量化材料，碳纤维复合材料以其高比强度、比刚度、耐疲劳及耐腐蚀特性而具有更高的轻量化潜能。本文中将选择如图1所示的汽车底盘典型连杆类零件——后纵臂为研究对象，从选材、设计、仿真、优化、成形等各方面实现汽车底盘典型零部件的碳纤维轻量化设计。……