钢板弹簧制造工艺模板

钢板弹簧制造工艺

第一节: 断料

1、 剪切力的计算:

①平口剪切力: P 1=bh σb (kgf)(或者P=Kbh τb K 是系数取1.3)

式中: b 扁钢宽度( mm) ; h 扁钢厚度(mm); σb 抗拉强度( Kg/mm 2) 结合板簧片的交货状态, 这里的抗拉强度是指热轧状态下的, 不是热处理状态下的。之因此没有选抗剪强度τb , 是考虑到扁钢有厚度公差, 还有剪刃变钝, 剪刃间隙大小的变化等因素。

②斜口剪切力:P 2=φσtg h b

25.0( kgf) 式中φ为斜刃倾斜角。

③斜口剪切力与平口剪切力的比较: b b

bh tg h p p σφσ2125.0==φ

btg h 5.0 设上式中btg φ=A, 也就是斜口高度, 则上式变为h

A A

h p p 5.05.012== 即: 1

25.0p h A p =从此式能够看出, 当A>0.5h 时( 也就是半个片厚

时) , 斜口剪切的剪切力就能够小于平口剪切的剪切力, 这就是当设备或模具所受力过大时, 能够选择斜口剪切的工艺方法之理论依据。

2、 常见的断料缺陷和产生原因:

①剪切裂纹: 原因是剪刃刀片不锋利; 剪刃刀片间隙调整不当。正确安装剪刃刀片并及时更换修理变钝的剪刃刀片, 就可避免

产生缺陷。

②剪切毛刺: 使用变钝的剪刃刀片, 间隙过大, 是造成剪切毛刺的重要原因。毛刺经淬火后硬度高, 装配后对其相邻的片会形成损害( 加剧摩擦和产生噪音) , 严重影响使用寿命。

③切口拉伸: 在热剪切时由于加热温度过高所致。温度越高端头切口拉伸现象越严重。

④切口厚度切斜: 即单片切口沿厚度方向呈斜坡形状, 是由于剪刃刀片间隙过大或剪切时扁钢前后方向串动所致。

⑤切口切斜: 即斜头, 是沿着单片宽度方向呈倾斜角。原因是剪切时扁钢侧边没有靠近档板或持料不稳所致; 扁钢侧弯太大也会造成斜头。剪切长片时应尽量利用侧弯较小的扁钢材料。

⑥切口不齐: 是指切口波浪弯, 是由于剪刃刀片钝损或刀片间隙过大所致。及时更换或修理钝损的剪刃刀片和正确调整剪刃刀片间隙。

第二节中心孔和铆钉孔加工

钻孔: 要普通钻床上加工中心孔和端孔是一种生产效率很低的工艺方法, 适用于小批量生产, 可是定位和质量情况比冲孔要好一些。特别是当簧片比较厚而相对于孔径又比较小时, 冲孔没法解决只能用钻孔。

冲孔: 适用于大批量生产, 特别适用于端孔, 因为冲孔落料一端直径较大, 因此只要码放有规则就能够省去划卡子孔的工序( 大孔端淬火在凹面正好铆钉) 。

冲孔和钻孔常见的缺陷一是毛刺, 应及时清理; 二是孔边尖角处容易造成淬火裂纹因此现在要求比较高的板簧, 中心孔边缘要求进行挤压或倒角处理.

第三节片端加工

1、端头切角: 一般采用冷切工艺, 在厚度大于16mm时可考虑

采用热切角工艺。

切角时与钢板圆边的交汇处极易产生毛刺, 要及时进行清理。

2、端部压扁: 对簧片单片进行端部压扁加工, 能够减轻重量, 使应力分布均匀并能改进汽车乘坐的舒适性。

①端部短轧扁: 端部压扁长度一般不切入下一片的长度内, 轿车和越野车上长用。随着科技进步, 人们对乘坐的舒适性要求越来越高, 因此越来越多的车型也在采用这种加工形式。

②长轧扁: 即全长锥形或抛物线形轧制。这种轧制出来的板簧, 能够应用在高级轿车上。可是这种板簧在轧制时对轧机的要求非常高, 一般是采用计算机控制线型的全自动轧机, 其机电一体化的程度和计算机的控制水平都是非常高的。

第四节冲制定位凸包

1、单纯中心定位凸包:

板簧片采用中心定位凸包结构,可减少中心孔结构的钢板弹簧由于骑马螺栓松动而易在中心孔处损坏现象的发生。但中心定位凸包由于加工复杂和运输过程中易散片等缺点而在多片式板簧中逐渐减少而改用中心孔结构。中心定位凸包在小批量生产工厂都是在热处

理前, 用热冲成型工艺加工的。

2、中心孔+中心定位凸包:

这种形式被越来越多的少片簧重载车使用, 如美国三片簧系列板簧, 特别是在最后一片上全部采用这种形式。这一方面避免了运输过程中的散片, 更重要的是, 紧急刹车时, 避免了冲击负荷对中心螺栓剪断的可能。我们生产的建筑簧, 现在全部采用这种结构形式, 主要是为了防止板簧在支座内移动时把中心螺栓剪折。

这种工艺容易产生的缺陷是孔和圆包的同轴度不好, 加工中要加以高度注意, 否则, 片与片之间在装配时会发生困难。

第五节卷耳和包耳

1、上卷耳:

上卷耳为中国大多数车型所采用。同时为了加强第一片卷耳强度和在第一片断裂后起保护作用, 第二片前端采用包耳结构。第一片容易折的原因是力的的传递中心与第一片根部受力处有一个作用力臂( 附加弯矩) , 根部附近受到剪切力和弯曲应力的双重作用。

上卷耳的前端长度一定要加工准确, 否则车轴会装歪, 车辆会跑偏。

2、下卷耳:

一般是为了满足布置上和运动轨迹的要求而设计的, 由于卷耳要承受垂直负荷, 因此卷耳厚度要大些, 否则容易张开产生塑变。

3、平卷耳:

这种卷耳形式比上卷耳形式合理得多, 可是在工艺上也困难得

多。一般这种卷耳形式, 多用在越野车上。它不存在上卷耳的弯曲力矩, 耳根部只受拉力。

3、常见的卷耳缺陷有哪些? 如何解决和预防?

不同的卷耳设备, 所产生的卷耳缺陷是不一样的。有设备或模具本身带来的问题( 称之为系统缺陷) ; 也有操作不当带来的问题( 称之为随机缺陷) 。

①孔径大小不符:

主要原因有加热温度过高, 孔径偏小; 加热温度过低不易卷圆, 尺寸偏大。模具用错或调整不当( 如V型块选错或与芯轴配合关系不对) ; 卷耳芯轴膨胀。

解决办法: 严格按规程控制温度, 学会看火色; 正确调整模具; 及时冷却芯轴或更换芯轴。

②吊耳宽度超差:

主要原因有原材料宽度超差; 半成品来料侧弯超差。

解决办法一是严把原材料关, 二是对半成品来料不合格者退回上道工序。

③吊耳垂直度与平行度超差:

主要原因有来料侧弯; 模具与工装调整不当。

解决办法: 将侧弯不合格的片挑出调直后再卷耳; 调整侧定位靠板与卷耳模和芯轴垂直; V型顶头加工与安装要与卷耳芯轴平行。

④喇叭孔: