背景介紹：

控制臂作為汽車懸架系統(tǒng)的導(dǎo)向和傳力零件，主要是將車輪所受到的各種力傳遞給車身，同時保證車輛按一定軌跡進(jìn)行運動。控制臂通過襯套把車輪和車身彈性地連接在一起，因此汽車控制臂整體應(yīng)該有足夠的剛度、強度和使用壽命。復(fù)合材料剛好滿足要求，且復(fù)合材料可設(shè)計性好、耐腐蝕性、疲勞壽命更高，且有較好的減重效果。

有一種控制臂采用HP?RTM工藝制作，使用的是編織布，而編織布與單向預(yù)浸料比較，性能降低較大對應(yīng)減重比會降低，且額外使用了PMI泡沫增加較高成本。還有一種控制臂采用熱塑性材料成型兩半殼體再通過結(jié)構(gòu)膠粘接方式制作，工藝較為復(fù)雜、多次成型固化，其次控制臂對性能要求較高單純使用結(jié)構(gòu)膠將兩半殼體從中間粘接到一起必然需要較大粘接面積及帶來結(jié)構(gòu)膠的大量使用，導(dǎo)致總體成本升高。

為此，奇瑞發(fā)明專利CN 115891537 A提供了一種空心結(jié)構(gòu)復(fù)合材料控制臂及其制備方法， 其控制臂包括控制臂本體以及設(shè)在控制臂本體拐角處的前襯套、后襯套以及球頭，控制臂本體為中空本體，前襯套和后襯套均通過結(jié)構(gòu)膠膜設(shè)在控制臂本體中。該空心結(jié)構(gòu)復(fù)合材料控制臂及其制備方法設(shè)計合理，采用一體式空心結(jié)構(gòu)不需要實體結(jié)構(gòu)填充PMI泡沫，也不需要熱塑性方案二次固化或兩半式后使用結(jié)構(gòu)膠粘接。其空心結(jié)構(gòu)的控制臂可以提高減重比，同時熱固性連續(xù)纖維復(fù)合材料在工藝上也能更好一次性成型出性能更好的空心結(jié)構(gòu)，制作簡便，成本相對較低。

空心結(jié)構(gòu)復(fù)合材料控制臂的組成：

空心結(jié)構(gòu)復(fù)合材料控制臂包括控制臂本體、前襯套、后襯套、球頭和結(jié)構(gòu)膠膜，控制臂本體是主要的承載結(jié)構(gòu)，前襯套、后襯套和球頭與車身懸架連接?？刂票郾倔w中間為中空結(jié)構(gòu)，相對實心結(jié)構(gòu)減重效果更好，且中間留有工藝圓孔方便后續(xù)真空袋取出?？刂票郾倔w以及設(shè)在控制臂本體拐角處的前襯套、后襯套以及球頭，控制臂本體為中空本體，前襯套和后襯套以及球頭均通過結(jié)構(gòu)膠膜設(shè)在控制臂本體中。

控制臂的支撐體制作主要根據(jù)復(fù)合材料控制臂本體內(nèi)部型腔內(nèi)縮1?2mm加工支撐體鋁模，使用玻纖預(yù)浸料即可在支撐體鋁模上制作得到支撐體。

復(fù)合材料控制臂的工藝結(jié)構(gòu)包括控制臂本體、前襯套、后襯套、球頭、結(jié)構(gòu)膠膜、支撐體和真空袋。內(nèi)埋金屬件有前襯套、后襯套和球頭表面進(jìn)過粗化處理清潔干凈后與預(yù)浸料接觸部位包裹一層結(jié)構(gòu)膠膜，提高金屬件與控制臂本體的連接強度。

控制臂本體主要由不同角度單向預(yù)浸料組成，單向預(yù)浸料可設(shè)計性強。將真空袋表面噴上一層脫模劑并使用雙面膠帶將其固定在支撐體內(nèi)，支撐體外表面上同樣噴上一層脫模劑，完成上述前期準(zhǔn)備動作后再將預(yù)浸料按設(shè)計鋪層角度及順序包裹支撐體制作控制臂本體。

復(fù)合材料控制臂的工藝成型模具結(jié)構(gòu)主要包的括上模、前襯套定位銷、后襯套定位銷、球頭定位銷和下模。前襯套、后襯套和球頭分別按模具定位銷位置與控制臂本體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)膠膜、支撐體和真空袋一起放入下模型腔內(nèi)，合上上模具。

送入平板硫化機進(jìn)行模壓吹氣成型固化產(chǎn)品，固化完成后將產(chǎn)品放入烘箱進(jìn)行后固化進(jìn)一步提高樹脂固化率及消除部分內(nèi)應(yīng)力，取出產(chǎn)品內(nèi)的支撐體和真空袋即得到空心結(jié)構(gòu)復(fù)合材料控制臂。

空心結(jié)構(gòu)復(fù)合材料控制臂的制備方法：

1、支撐體鋁模制作：按設(shè)計的復(fù)合材料控制臂本體內(nèi)部空腔大小內(nèi)縮1?2mm做支撐體鋁模；

2、支撐體制作：在支撐體鋁模上使用玻纖預(yù)浸料制作支撐體；

3、內(nèi)埋金屬件處理：金屬件表面可選擇滾花或噴砂處理，處理完成后清潔干凈，在與單向預(yù)浸料粘接區(qū)域貼一層結(jié)構(gòu)膠膜備用；

4、真空袋放置：將尼龍真空袋表面打好脫模劑后放入玻纖支撐體內(nèi)，使用雙面膠固定位置；?

5、支撐體處理：支撐體上表面噴一層脫模劑；

6、控制臂預(yù)型：單向玻纖預(yù)浸料整體上下包裹方式開始在支撐體外面鋪貼，當(dāng)鋪貼到設(shè)計層數(shù)后將包好結(jié)構(gòu)膠膜的金屬件放置在模具型腔定位銷定位，完成剩余預(yù)浸料鋪貼，過程中可使用模具對產(chǎn)品形狀進(jìn)行不定時位置及形狀控制；

7、合模：預(yù)型完成后，將預(yù)型體及金屬件按模具定位銷位置放置下模型腔內(nèi)，合上上模；

8、固化成型：成型壓力控制在5?10MPa，溫度控制在110?140℃；

9、取出支撐體及真空袋：從復(fù)合材料控制臂工藝孔處將內(nèi)部支撐體及真空袋取出；

10、后固化：完成成型后將產(chǎn)品從模具內(nèi)取出放入熱烘箱中進(jìn)行后固化，完成控制臂制作。

總結(jié)：

奇瑞汽車空心結(jié)構(gòu)復(fù)合材料控制臂包括控制臂本體以及設(shè)在控制臂本體拐角處的前襯套、后襯套以及球頭，控制臂本體為中空本體，前襯套和后襯套均通過結(jié)構(gòu)膠膜設(shè)在控制臂本體中。該空心結(jié)構(gòu)復(fù)合材料控制臂及其制備方法設(shè)計合理，采用一體式空心結(jié)構(gòu)不需要實體結(jié)構(gòu)填充PMI泡沫，也不需要熱塑性方案二次固化或兩半式后使用結(jié)構(gòu)膠粘接。其空心結(jié)構(gòu)的控制臂可以提高減重比，同時熱固性連續(xù)纖維復(fù)合材料在工藝上也能更好一次性成型出性能更好的空心結(jié)構(gòu)，制作簡便，成本相對較低。