汽车钢板弹簧断裂分析方法

汽车钢板弹簧（下简称：板簧）是汽车关键的弹性元件，主要功能是当 路面对轮子传输冲击力时，钢板产生变形，起到缓冲、减振的作用，纵向布 置时还具有导向传力的作用。在路试和正常的使用中会偶发板簧断裂现 象，在排除设计原因导致产品强度不够导致断裂的前提下，为查找到断裂 的根本原因对其分析过程进行详细诠释。
一、断裂宏观微观分析 1、断裂位置 常规的板簧断裂位置为 U 型螺栓夹紧位置附近，此种断裂多为板簧寿 命达到极限，因板簧在设计过程中此区域为应力最大区（除等应力板簧）。 板簧中心孔发生断裂，此种断裂多为对板簧的夹紧出现松动，中心孔为 U 型螺栓夹紧的范围内，此段通称为无效段，因 U 型螺栓夹紧后此段不受到 任何力的作用，但是当 U 型螺栓夹紧段发生松动后，此段将后受到外部传 来的应力，而中心孔位置本身就是“缺陷”位置，故会产生应力集中，从而导 致板簧发生断裂，此种断裂多数不为板簧本身质量问题。板簧其他位置发 生断裂，这种断裂通常为异常断裂，或因产品本身质量问题导致断裂，或因 外部原因导致板簧产生缺陷导致断裂。 2、断口周围情况 对断口周围进行初步观察，查看断口的凹面和凸面是否存在缺陷，如 凹坑、灼烧等，这些缺陷很有可能是导致板簧断裂的根本原因，很多公司都 发生过因其他原因导致板簧表面产生凹坑，从而导致板簧断裂的案例，故 断口周围情况的调查了解是很重要的，应引起重视。 3、断口宏观分析 观察断口的断裂纹路，查看是否存在断裂的疲劳源点区（A 区）、稳态 扩展区（B 区）、失稳扩展区（C 区）、瞬间断裂区（C 区）。A 区为疲劳源点区， 此处有较明显的扇形贝纹线，贝纹线中心为疲劳裂源点，应力集中形成点 在这个位置，受到较大交变应力后，此处应力集中源点处出现先期细小疲 劳微裂纹，且渐次疲劳持续后，形成贝纹扩展；B 区为稳态扩展区，约占整 个断裂面积的近 1/2。表示该板簧在持续路试耐久试验中，承受了持续较大 拉伸压缩交变应力后，晶粒产生位错滑移，并出现点型疲劳脊状形态；塑料 变形明显；疲劳特殊明显；C 区为失稳扩展区，约占整个断裂面积的近 1/4。 表示该处承受持续拉伸交变应力后，失稳扩展，塑性变形不明显，晶粒组织 变形均匀平滑；D 区为瞬间断裂区，板片边缘锐边，面积非常小，说明组织 韧性较好，失稳后，瞬间撕裂。 4、断口微观分析 一般为用扫描电镜观察断口的微观特征，进一步的确认断口出的应力 集中点，及断裂裂纹。微观分析的主要作用是初步判断断裂的一个物理过 程，是对宏观分析的一个诠释和补充，目的是确认断裂源及断裂纹路。 二、硬度、金相、脱碳层的分析 硬度、金相、脱碳层的分析主要是对产品热处理结果的一个分析，热处 理是将固态金属采用适当的方式进行加热 、保温和冷却以获得所需组织 结构与性能的工艺。因此板簧的热处理对其使用寿命起着至关重要的作 用，故充分的分析热处理情况可以有效的查找板簧存在的质量问题，从而 查找板簧断裂的主要原因。 1、硬度分析 硬度指“固体材料抗拒永久形变的特性”，热处理后板簧得到什么样的 组织，则产品就会有什么样的硬度，一般淬火硬度要求逸58HRC，回火硬度 要求 40.5耀47HRC，得到的板簧要求硬度合格且均匀。如果硬度偏高，则板 簧的脆性过大，在收到较大冲击的时候，板簧的塑形变形承受能力相对较 小，易导致早期断裂。 如果硬度偏低，则板簧的塑形过大，俗称板簧过软，在不断地受到振动 冲击中，板簧易被压趴，导致板簧作用失效，从而导致断裂。如果硬度不均
科学论坛
电气工程及其自动化发展
科学与财富
郭志龙
（国网江西全南县供电责任有限公司，江西 全南 341800） 摘 要：随着我国社会的发展，国民经济的飞速提升。社会经济各个方面都取得了显著的提高。在这种形势下，我国作为工业大国，电气工程的自动化 一直是工业发展的要点。本文以此为背景，对电气工程及其自动化的发展和建中遇到的问题进行分析，针对问题提出有效的解决方案。为我国的电气工程 及其自动化的发展和建设出一份力，希望能有所帮助。 关键词：电气工程；自动化；问题
科学论坛
汽车钢板弹簧断裂分析方法
科学与财富
李涛
（江西五十铃汽车有限公司，江西 南昌 330000） 摘 要：汽车钢板弹簧在路试或使用中会偶发断裂现象，分析断裂原因的方法应从断裂宏观、微观入手，对断裂件进行化学成分、低倍组织、夹杂物、 硬度、金相、脱碳层及喷丸检验，从而找出断裂的根本原因。 关键词：钢板弹簧；早期；断裂；分析；热处理；喷丸
一、电气工程及其自动化发展现状 随着新中国的成立，科学技术有了稳定的发展环境，这一时期工业程 度从无到有，蓬勃的发展起来。随着改革开放的到来，我国科学技术发展达 到了新的高潮，很多高精尖产业从无到有的发展。因此，我国电气工程及其 自动化的发展奠定了基础。在日后的发展中，电气工程及其自动化所占科 技比重越来越大，成了推动我国经济发展的主力军。由于电气工程及其自 动化的编程周期短，综合效率高。这在很大程度上满足当下生产所需要。 也正是因为电气工程及其自动化发展的不断创新，使得商业成本从本 质上下降。从而变相的降低了工业成本，提高了工作效率，推动的国家经济 发展。同时计算机领域的发展也推动着电气工程及其自动化的发展，使其 变得更高效，更简便。推动了电气工程及其自动化在商业领域的发展，更推 动了我国经济的长足发展。 二、电气工程及其自动化发展中存在的问题 （一）电气工程及其自动化耗能过高 当前我国电气工程及其自动化发展过程中，主要瓶颈在于节能问题。 怎样做到高效节能，是每一个工作者要去认真思考与解决的。在整个行业 不断提升智能化和科技化的时代，电气工程及其自动化有着不可取代的地 位。这也对电气工程的技术革新提出了新的要求，且电气工程的质量也直 接决定了整个工程的质量。怎样能在保证质量的前提下最大程度的节省能 源成了提高产能的关键，这也直接关系到生产者的经济利益。在时下诸多 建筑内部电气工程的广泛应用下，电气节能问题一直受人关注，由于建筑 电气的一些管理不善和电器设计本身的漏洞，会带来大量的资源浪费。同 时，电气工程应用与时下社会各行各业，但电气工程的资源浪费也是普遍 现象。所以说，电气技能问题是电气工程及其自动化发展过程中最需解决 的问题，这同时也算是未来电气工程发展的总趋势。 （二）有关电气工程管理质量的问题 在我国的电气化发展中，由于注重发展效果，从而忽略了电器制造中 的有一些问题。例如，在电气化工程制造过程中，设计部门与建设部门沟通 甚少，这使得在产品的设计与产品制造上存在很大程度的误差，从而造成 了不必要的浪费。且在日常的生产实践中，公司将大部分注意力放在产品 生产效率上。很少去关注员工的后期培训与周边技能培训，使得培训管理 成了面子工程。在日常生产过程中，缺少对施工质量管理的严格把关。从而 造成了子电气工程生产制造过程中杂乱无序和工程质量达不到预定指标。 从而对电气工程的正常运转和安全质量带来了严重的隐患。 （三）电气工程中数据安全传输问题 电气工程及其自动化的发展和建设中，随着技术的逐步改进，它也从 工业领域逐步发展到了商业领域。且在商业领域中所占比重与日俱增。一 个高效的电气自动化系统需要一个完整的网络系统。在日常的数据传输， 系统维护中，很容易对数据传输安全造成威胁。这使得商业信息的安全性 受到威胁，从而影响商业发展。怎样保护信息安全是当下电气工程及自动
化发展中所要面临的严峻问题，伴随着网络技术的高速发展，电气工程也 越发的省时省力。但在人性化的前提下，提高信息安全性是重中之重，只有 这样，商业发展才能健康稳定。
三、电气工程及其自动化存在问题解决对策 （一）加强电气工程质量管理力度 前文提到，由于电气工程质量管理力度不够，导致电气工程生产质量 不达标，从而对电气工程及其自动化的发展带来问题。尤其可见，提升电气 工程质量管理力度是迫在眉睫。这其中主要取决于管理者的管理手段和管 理角度是否到位。要想管理到位要做从自身人员做起。在日常生产工作中 要有专业的电气工程人才，同时公司本身也要在日常生产实践中一对一培 养相关专业人才。让所有员工的综合素质技术都能达标。这对日后的电气 工程生产，提供了有力的质量保证。同时，作为管理者在日常的生产活动 中，要对电气工程质量管理严格把关，只有充分的重视和支持，才能保证电 气工程质量和生产的高效。 （二）优化电气工程节能设计 电气工程的节能问题很大程度上印象这电气工程及其自动化所带来 的理论。所以节能要从细节做起，在日常的设计工程中，要量体裁衣，即在 满足实际生产需求的同时尽量降低能耗。同时在日常的生产中，生产者要 充分考虑到电气工程原件工作环境，针对工作环境选择相应的设计原件。 例如在酒店，高层建筑等消防水平较高的场所中，电气工程通常应用低损 耗的干式电能变压器。同时在设备的选择时，设计师也要充分考虑到设备 的性能，质量以及工作寿命。其次是正确的选材，选材对于电气工程的制造 是相当重要的。材料的选择直接关系到电器工程的质量，以及日后维护的 成本。所以说，电器工程的技能要从细节做起，因地制宜量体裁衣，做到符 合工作环境需求。只有这样，在能在损耗最低的前提下达到最大的工作效 率。 （三）完善电气工程网络环境 在日常的工作生产中，除了要注重电气工程本身的质量问题外。也要 注意其工作网络，要针对电器工程的相关特性提供一套完整的网络系统。 只有这样电气安全的数据传输，才能得到安全保障。完善的网络系统，不仅 能让相关单位在日常生产中达到自动化生产，还可以让电气工程设备的控 制系统，技术监控和企业管理等诸多系统有效连接在一起，从而最大程度 上降低管理成本，优化资源配置。让企业之间的数据传输更加安全，更加高 效准确。从而真正意义上达到电气工程自动化。 结束语： 电气工程及其自动化技术在现代工业中的地位不断的提升。而在当下 信息技术不断发展的过程中，社会技术的不断进步，电气工程及其自动化 也面领着巨大的挑战。因此，只有致力于电气工程的自动化技术革新，才能 使得电气工程技术实现跨越式发展，使之成为我国社会主义现代化建设的 有力保障。姻 参考文献 [1] 张宝芳.试论我国机械自动化技术的发展[J].黑龙江科技信息.2009 （2）. [2] 邓润飞.浅谈机械制造自动化的发展趋势[J].科技创业.2009（9）. [3] 卢日时.我国机械自动化的若干发展技术浅析[J].黑龙江科技信息. 2010（10）.
386