适用于模压工艺的复合材料汽车板簧预制体的加工设备的制作方法

本实用新型属于复合材料汽车板簧预制体加工技术领域，具体涉及适用于模压工艺的复合材料汽车板簧预制体的加工设备。

背景技术：

当前，能源日趋紧张、环境压力加剧，汽车行业的可持续发展遭遇挑战，作为有效整理导向压辊的节能手段，汽车轻量化技术已经成为汽车工业发展中的重要研究课题之一。有关研究数整理导向压辊据表明，若汽车整车重量降低10％，燃油效率可提高6％～8％；同时，轻量化还将在一定程整理导向压辊度上带来车辆操控稳定性和一定意义上碰撞安全性的提升。由此可见，车身的轻量化对减整理导向压辊轻汽车自重，提高整车燃料经济性至关重。

目前汽车轻量化已成为汽车产业发展中的一项关键性研究课题。实现汽车轻量化整理导向压辊主要有三种途径：一是对汽车底盘、发动机等零部件进行结构优化，在结构设计上主要采用整理导向压辊前轮驱动、高刚性结构和超轻悬架结构等方法；二是在使用材料方面通过材料替代使汽车整理导向压辊轻量化。在替代材料方面，可使用增强型塑料聚合物材料、铝镁轻合金等有色金属材料、陶整理导向压辊瓷材料等密度小、强度高的轻质材料，或者使用同密度、同弹性模量而且工艺性能好的截面整理导向压辊厚度较薄的高强度钢；三是采用先进的制造工艺，使用基于新材料加工技术而成的轻量化整理导向压辊结构用材，如连续挤压变截面型材、金属基复合材料板、激光焊接板材等，也可以达到轻量整理导向压辊化目的。

钢板弹簧因其承载性，减振性，在各种类型汽车悬架中都有广泛应用，包括卡车，整理导向压辊箱式货车，客车，suv，轿车等。钢板弹簧属于簧下质量，其自身重量比较重，对其进行轻量化整理导向压辊设计，具有重要意义。目前主要通过以下手段进行轻量化设计，一是由多片簧更改为少片簧整理导向压辊设计，二是采用树脂增强纤维复合材料板簧。

全复合材料汽车板簧是汽车板簧材料发展的重要方向，整体重量相比传统金属板簧减重可达50％以上，具有比强度大、比模量高、降噪性好、减震性能优良、耐腐蚀、使用周期长等高性价比等特点；

但是由于现有制造复合材料板簧工艺都热压工艺制成，主要原材料是玻璃纤维预浸料，玻璃纤维预浸料价格高、制造工艺复杂、且热压时操作繁琐，无法提高产能及降低成本。

技术实现要素：

针对上述背景技术所提出的问题，本实用新型的目的是：旨在提供适用于模压工艺的复合材料汽车板簧预制体。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

适用于模压工艺的复合材料汽车板簧预制体的加工设备，包括连续纤维整理模块、自动喷胶模块、加热定型模块及牵引切割模块；

所述连续纤维整理模块包括多层纱架、a导向辊、恒张力辊、b导向辊、牵引辊，一次整理架、二次整理架和三次整理架，所述多层纱架、a导向辊、恒张力辊、b导向辊、牵引辊，一次整理架、二次整理架和三次整理架从左至右依次安装设置；

所述自动喷胶模块包括自动喷胶箱、混胶机、气泵和智能喷嘴，混胶机的输出端连接有胶管，所述胶管与气泵连接，所述智能喷嘴安装在自动喷胶箱内，所述自动喷胶箱的右侧安装有复合辊，所述复合辊连接有导向压辊，所述导向压辊连接有连续纤维织物放卷架；

所述加热定型模块包括固定型腔加热通道、固定型腔冷却通道，所述固定型腔加热通道连接有加热器；

所述牵引切割模块包括牵引传输装置、往复机械手、同步切割机和安装支架，所述往复机械手和同步切割机均安装在安装支架上。

进一步限定，所述多层纱架包括多层连续纤维放卷架和多层调向辊，所述多层连续纤维放卷架包括若干个连续纤维放卷架，所述多层调向辊包括与连续纤维放卷架数量相等的调向辊，所述连续纤维放卷架与调向辊一一对应设置，这样的设计，可以使得多层纱架的使用效果更佳，可以防止连续纤维缠绕。

进一步限定，所述多层连续纤维放卷架中连续纤维放卷架的数量不少于三个。这样的设计，可以满足复合材料汽车板簧预制体的成型需求。

进一步限定，所述牵引辊与一次整理架之间安装有整理导向压辊。这样，可以通过整理导向压辊对连续纤维在进入一次整理架的时候效果更佳。

进一步限定，所述固定型腔加热通道内安装有温度传感器，所述温度传感器的输出端与加热器的控制端连接。这样的设计，可以保证固定型腔加热通道内的温度恒定。

进一步限定，所述牵引传输装置包括传动辊、从动辊和传输带，所述传输带安装在传动辊和从动辊上，所述传动辊连接有牵引电机。这样的设计，可以使得牵引传输装置的结构相对简单，且能够满足需求。

本实用新型的有益效果：

本实用新型设计的适用于模压工艺的复合材料汽车板簧预制体的加工设备能够满足全新的复合材料板簧预制体制备方案，能够快速的和模压工艺衔接；整体工序连续化、自动化、智能化；提高效率、降低成本。

附图说明

本实用新型可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本实用新型适用于模压工艺的复合材料汽车板簧预制体的加工设备实施例的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

连续纤维整理模块1、多层纱架11、多层连续纤维放卷架111、多层调向辊112、连续纤维放卷架113、调向辊114、a导向辊12、恒张力辊13、b导向辊14、牵引辊15，一次整理架16、二次整理架17、三次整理架18、自动喷胶模块2、自动喷胶箱21、混胶机22、气泵23、智能喷嘴24、胶管25、复合辊26、导向压辊27、连续纤维织物放卷架28、加热定型模块3、固定型腔加热通道31、固定型腔冷却通道32、加热器33、牵引切割模块4引传输装置41、传动辊411、从动辊412、传输带413、往复机械手42、同步切割机43、安装支架44。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。

如图1所示，本实用新型的适用于模压工艺的复合材料汽车板簧预制体的加工设备，包括连续纤维整理模块1、自动喷胶模块2、加热定型模块3及牵引切割模块4；

连续纤维整理模块1包括多层纱架11、a导向辊12、恒张力辊13、b导向辊14、牵引辊15，一次整理架16、二次整理架17和三次整理架18，多层纱架11、a导向辊12、恒张力辊13、b导向辊14、牵引辊15，一次整理架16、二次整理架17和三次整理架18从左至右依次安装设置；

自动喷胶模块2包括自动喷胶箱21、混胶机22、气泵23和智能喷嘴24，混胶机22的输出端连接有胶管25，胶管25与气泵23连接，智能喷嘴24安装在自动喷胶箱21内，自动喷胶箱21的右侧安装有复合辊26，复合辊26连接有导向压辊27，导向压辊27连接有连续纤维织物放卷架28；

加热定型模块3包括固定型腔加热通道31、固定型腔冷却通道32，固定型腔加热通道31连接有加热器33；

牵引切割模块4包括牵引传输装置41、往复机械手42、同步切割机43和安装支架44，往复机械手42和同步切割机43均安装在安装支架44上。

作为本实用新型的一种优选方案，多层纱架11包括多层连续纤维放卷架111和多层调向辊112，多层连续纤维放卷架111包括若干个连续纤维放卷架113，多层调向辊112包括与连续纤维放卷架113数量相等的调向辊114，连续纤维放卷架113与调向辊114一一对应设置，这样的设计，可以使得多层纱架11的使用效果更佳，可以防止连续纤维缠绕。

其中，多层连续纤维放卷架111中连续纤维放卷架113的数量不少于三个。这样的设计，可以满足复合材料汽车板簧预制体5的成型需求。

其中，牵引辊15与一次整理架16之间安装有整理导向压辊19。这样，可以通过整理导向压辊19对连续纤维在进入一次整理架16的时候效果更佳。

其中，固定型腔加热通道31内安装有温度传感器，温度传感器的输出端与加热器33的控制端连接。这样的设计，可以保证固定型腔加热通道31内的温度恒定。

其中，牵引传输装置41包括传动辊411、从动辊412和传输带413，传输带413安装在传动辊411和从动辊412上，传动辊411连接有牵引电机。这样的设计，可以使得牵引传输装置41的结构相对简单，且能够满足需求。

使用本实用新型的加工设备的加工工艺为，将连续纤维卷放置在多层纱架11上，将连续纤维依次穿过、a导向辊12、恒张力辊13、b导向辊14和牵引辊15，通过一次整理架16、二次整理架17和三次整理架18制成多层铺层结构的连续干纤维纱铺层，然后通过自动喷胶箱8完成定量喷胶；

将连续纤维织物卷放置在连续纤维织物放卷架28上，通过导向压辊27穿过复合辊26，然后与带有一定含胶量的连续纤维铺层通过复合辊26复合，连续纤维织物分布在连续纤维的上下表层，形成最终的具有一定含胶量的纤维及织物铺层；

通过固定型腔加热通道13、固定型腔冷却通道14对纤维及织物铺层进行加热固化及冷却成型，得到大的复合材料汽车板簧预制体，然后通过往复机械手16、同步切割机17进行往复牵引同步切割；最终得到复合材料汽车板簧预制体5，复合材料汽车板簧预制体5通过牵引传输装置41传输到下一工序。

上述实施例仅示例性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。