钢板弹簧工艺知识

汽车钢板弹簧工艺知识

一、原材料知识

1、钢材是含碳量小于2.11%的铁碳合金，当含碳量大于2.11%的铁碳合金为铸铁。当含碳量小于0.25%的钢为低碳钢；当含碳量为0.25～0.60%的钢为中碳钢；当含碳量大于0.60%的钢为高碳钢。

2、我公司所用的钢材是合金钢，合金钢按用途可分为：合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。钢板弹簧钢属于合金结构钢。

3、合金结构钢的编号：合金结构钢的编号采用“数字+元素符号（或

汉字）+数字”表示，前面的数字表示钢中含碳量的万分之几；

元素符号表示所含的合金元素，元素符号后面的数字表示该元素平均含量的百分之几。如果合金元素含量小于1.5%时，则不标明其含量，若钢的质量为高级优质钢，在钢号的最后还需加上“A”

或“高”字。例如60Si2Mn钢，表示平均含碳量为0.60%，平均含硅量为2%，平均含锰量＜1.5%的合金结构钢。

4、我公司钢板弹簧采用的钢种有：60Si2Mn、SUP9、50CrVA、51Crv4、

其中60Si2Mn材料主要用于厚度为15mm以下的等截面产品，50CrVA、51Crv4材料主要用于变截面轧制产品，SUP9具有较高强度、塑性和韧性，淬透性较好等特点，主要用于厚度大于等于15mm以上的等截面的产品。

二、钢板弹簧在汽车上的位置和作用

钢板弹簧位于车架与车桥的结合部位，主要作用有：

1、承受并传递作用在车桥与车架之间的各种力和力矩；

2、缓和、抑制冲击，保证汽车有良好的平顺性；

3、衰减振动；

4、导向作用（即决定车轮相对于车架的运动特性）。

三、钢板弹簧加工工艺流程

我公司工艺平面布置就充分体现了钢板弹簧加工的整个工艺流程，从断料开始直到总成下线，具体为：断料---校直---冲（钻）孔---（轧制）---（校直）---卷（包）耳---淬火---回火---热处理---喷丸---（单片油漆）---装配---予压---总成静电油漆---（烘干）---摘簧。

四、钢板弹簧加工工序知识

（一）断料

1、断料的目的：将钢厂提供的弹簧扁钢，剪切成工艺规定的各种

不同长度的坯料。

2、断料的方法：冲剪机断料（鳄鱼剪床断料）、压力机断料；两

种断料方式在我公司均得到采用。

3、断料时易出现的缺陷及原因分析：

（1）剪切毛刺，毛刺是常见的一种断料缺陷。

①产生原因：刀片钝及剪刀片间隙过大；

②对质量的影响：若毛刺太大，热处理后有较高的硬度，喷丸

后仍不能消除，则在板簧总成承受变载时，会加剧片端间的

摩擦，出现上下簧片端部的啃伤，严重影响使用寿命。

（2）切口切斜

①产生原因：定位有斜度或操作者上料时有斜度

②对质量的影响：影响外观质量，一定程度上影响钢板弹簧

总成的刚度和疲劳寿命，其原因是因为单片簧片的长度尺

寸在设计时已按应力分布和刚度指标而确定，斜料则改变

了原设计的长度尺寸和应力分布。

（3）崩口

产生原因是由于料过硬。

4、断料的质量要求：

（1）对长度L＞1m的产品要求长度公差为±3mm，对长度≤1m 的产品要求长度公差为±2mm；

（2）端面相对侧面的垂直度公差为2mm；

（3）断料毛刺要求≤0.3mm，且要求毛刺留在非接触面。（二）校直（校直机）

1、校直的目的：校直主要是消除由原材料或加工过程带来的

侧弯和平弯，如果侧弯不校正，则直接影响总成宽度，从而导

致产品返工。

2、目前我公司校直的方式有：

（1）冷校直：主要用于非轧制的长度L在1米以上的产品；

（2）热校直：主要用于轧制产品，轧制产品在轧制完毕后

利用轧制余热进行热校直，然后继续后续端部加工。

3、校直工艺要求：

侧弯每米≤1.5mm，平弯每米≤5mm。

（三）冲（钻）孔（压力机、钻床）

1、钢板弹簧孔加工主要有冲（钻）中心孔和铆钉孔，孔的作用主

要是便于相关件的联接。

2、冲（钻）孔的工艺要求：

（1）孔中心在宽度方向上的对称度公差为1mm；

（2）孔中心到定位端的长度公差为±1mm。

（四）卷（包）耳

1、卷耳（卷耳机）

（1）卷耳的作用：传递力、导向作用。

（2）卷耳易出现的问题：

a、卷耳孔径尺寸超差，失圆，“喇叭口”；

b、卷耳中心至中心孔中心长度超差；

c、卷耳平直段出现强弯；

d、耳部宽度易出现超差；

e、卷耳垂直平行度超差；

2、包耳（包耳机）

（1）包耳的作用：保护第一片的卷耳端，一旦卷耳片折断后，由包耳片来保证钢板弹簧不脱离支架。

（2）包耳的质量要求点：

（五）热处理（热处理线，油淬）

热处理是金属加工中的重要工艺方法，在机械制造工业中，决大部分零件都要经过热处理。热处理对在板簧生产过程中显的由为重

要，行业里各个厂家都对热处理工序尤为重视，将其作为重点工序进行控制，下面针对我公司的实际情况进行系统的介绍。

1、热处理的定义：钢的热处理是指将钢在固态下，进行加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。

2、热处理工艺的基本过程：加热、保温、冷却。它可以用温

度---时间坐标图形来表示，称为热处理工艺曲线见下图。

3、钢热处理的类型：

退火

正火

普通热处理

淬火

热处理表面热处理回火

其它热处理

4、我公司钢板弹簧采取的热处理方式是：淬火+中温回火。

5、钢板弹簧的淬火：

（1）钢板弹簧淬火工序的三个过程：加热、保温、冷却，我公司钢板弹簧热成型不属于热处理的范畴，属于热加工。

（2）淬火加热：钢板弹簧的淬火加热是将产品加热到临界温度AC1