复合材料在汽车板簧中的应用

汽车悬架的主要作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力距，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，减少由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。其中板簧是汽车悬架系统中最传统的弹性元件。

随着复合材料应用的发展，从轻量化、材料替代、优化整体悬架系统设计、提升整车性能等多个各角度出发，复合材料板簧越来越多地出现在我们视野中，并且在多个车型上有实际应用。

GFRP复合材料板簧（玻璃纤维增强塑料板簧）

该复合材料板簧运用HP-RTM（高压树脂传递模塑成型）工艺，以玻璃纤维作为增强材料，聚氨酯（环氧树脂）作为树脂基体进行批量生产。

GFRP复合材料板簧制造流程：

?织物裁切：采用自动裁切机将织物裁成预型尺寸；

?预型：通过机器人将裁切好的织物放入预型模中预型；

?入模：通过机器人将预型好的织物放入成型模具中；

?注胶成型：合模并向成型模具中注入树脂，并在一定压力和时间下使之成型固化；

?脱模：开模顶出制件，并用机器人将其放置于指定位置；

?去毛边：去除制件毛边；

?机加工：将制件放在工装上并通过CNC加工成特定造型；

?检验：100%全检后得到合格产品。

（部分工艺流程可做调整）

待去除制件毛边的半成品板簧

GFRP复合材料板簧基本信息如下：

?材质：玻璃纤维+环氧树脂

?尺寸：1150*170*100 mm

?重量：2.0 KG

GFRP复合材料板簧的优点：

?本体质量大幅下降，比传统钢结构板簧轻60%以上；

?可设计性好，强度高，疲劳寿命长；

?帮助悬架系统减少独立零部件数量，简化结构和装配流程；

?一模多腔设计，可大批量生产。

市场上已有多种车型使用了横置复合材料板簧设计的悬架系统，从上世纪的通用雪佛兰科威特C5开始到C7系列，前后悬架均采用横置复合材料板簧设计，沃尔沃从960系列开始尝试使用横置复合材料板簧，到如今的S90系列采用复合材料板簧后悬架。

雪佛兰科威特C5前后悬架使用GFRP复合材料板簧

沃尔沃S90后悬架上使用的GFRP复合材料板簧，可为后悬架系统减轻3公斤左右的重量，同时对轮拱空间的占用较小，利于车内空间布置

沃尔沃XC60使用GFRP复合材料板簧

沃尔沃S90使用GFRP复合材料板簧后悬架

这种横向的复合材料板簧设计，除了带来更轻的簧下质量，达到减重和性能提升的优点外，还为后车轮位置处的车身带来了更加扁平的空间布置，直接增加了乘员舱或者行李箱的空间。