弹簧是一种关键的机械零件，在汽车行业中，各类弹簧也有广泛的引用，其中圆柱螺旋弹簧被应用于汽车悬架用以承受车身重量，缓和行驶中汽车所受冲击，对汽车的行驶和安全性能有重要的影响。由于车身、动力系统等的结构部件的受力情况相对于悬架系统较为简单，并且车身由于制备工艺相对简单、新材料更广泛的运用、轻量化结构设计等因素，车身的减重幅度大于悬架等部件，导致汽车的簧上质量与簧下质量的比值减小。簧下质量的相对过大将引起车辆舒适性降低、操作稳定性不佳和悬架设计限制等一系列问题。因此悬架系统等部件重量的减轻是非常有必要的。作为悬架系统中重要组成部分的悬架弹簧，减少其质量可以有效的达到悬架系统减重的目的，从而改善车身轻量化带来的问题，推进整车轻量化的进程。

　　CFRP材料目前在车身结构件及部分杆件、梁柱等功能件上运用较多并且已进入实际生产应用阶段，但使用CFRP材料制备弹簧方面，国内外研究人员仍处于探索研究阶段。国内外研究人员针对CFRP弹簧进行了大量的实验，从制备工艺到各项性能检测做了大量的探索。

　　由研究人员研究了碳纤维布包裹工艺对CFRP芯棒物理性能的影响。研究了不同碳纤维布包裹角度：30°、45°、60°、90°不同碳纤维布包裹层数：1层、2层。对CFRP芯棒尺寸，纤维质量分数和体积分数的影响。结果表明，碳纤维包裹工艺对上述物理参数的影响很小。

　　碳纤维布包裹强化工艺对芯棒的拉伸强度提升幅度较小，强化效果最理想的2层布90°包裹工艺能将CFRP芯棒的拉伸强度从751.2MPa提升至831.2MPa，提升幅度为10%。原因为碳纤维本身即是纵向弹性模量极高的材料，碳纤维布包裹强化工艺不能对碳纤维的纵向性能起到质的提升。

　　碳纤维布裹强化工艺对芯棒的弯曲性能有很明显的提升效果，并且随着包裹角度的增大，层数的增加强化效果越好。强化效果最理想的2层布90°包裹工艺能将CFRP芯棒的弯曲强度从692.7MPa提升至1220.6MPa，提升幅度为76.2%。强化效果显著的原因是碳纤维布包裹工艺可以有效的提升CFRP材料的横向弹性模量，提升CFRP的剪切强度，充分发挥碳纤维高纵向弹性模量的优势。

　　根据以上试验结果确定大角度包裹工艺及多层布包裹工艺的强化效果较为理想，因此采用2层布45°、60°、90°包裹工艺对CFRP弹簧进行了强化。结果表明，碳纤维布包裹强化工艺有效的提高弹簧的刚度，并且强化效果随着包裹角度的增大而增大。其中90°碳纤维布包裹工艺最优，CFRP弹簧刚度从4.45×10^3N/mm提升至12.69×10^3N/mm，提升幅度为185.1%。通过理论模型计算发现实际实验结果偏低，表明目前的制备强化工艺仍需提升，如减小拉挤过程中CF布包裹角度的偏移量，减少空气水分等杂质的进入等。