重型汽车钢板弹簧切边模优化设计
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一
工件 的措 施 ， 传统 方法 采用 弹 簧机构 夹 紧刚性 不 足 ，
必须 加 以改进 。同时 ， 和其 他 冲压产 品 相 比 ， 钢板 弹 簧所 用钢 板 一般厚 度 较大 ， 所 用 冲床 吨 位较 大 ， 上 下
整体， 刚度相 当大 ， 夹 紧可 靠 ； 上 刀 片底座 、 下 刀片
底 座 分别嵌 入 上模 板 、 下模板 ， 能 防止切 口上刀 片底
模 易错位 ， 不 仅切 边精 度难 以保 证 ， 刀片 也较 易磨 损
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３—０ ｌ一０ ８
座、 下 刀 片底 座在 切 割 时受 剪 切 力 的 作用 而相 对 滑
作 者 简介 ：李 继 高 （ １ ９ ７ ３一） ， 男， 湖 北红安人 ， 江汉 大 学文理 学院机 电与 建筑 工程 学部讲 师 ， 硕士， 研 究方 向： 材 料 加 工
技术 。
・
Байду номын сангаас
６ ９・
江 汉 大 学 文 理学 院学 报
总第 ４卷
动， 导 致工件 加 工精度 不够 ， 并且 也 可防止 底 座 固定
螺 栓被 剪断 ； 侧 护板 和挡块 对上 模起 导 向作用 ， 既增 加 了上刀 片底 座 的刚度 ， 又有效 保证 加工 精度 ； 调 节 垫 圈既可 防止 工件 在 加 工 过程 中侧 翻 角 度 过 大 ， 以 保 证 加工精 度 ， 更换 不 同的垫 片 ， 可适应 不 同厚度 的
Ｖ０ １ ． ４ Ｎｏ ．１
Ａｐ ｒ ． ， ２ ０１ ３
重型汽车钢 板弹簧切边模优化设 计
李 继 高
（ 江 汉 大 学 文理 学 院 机 电 与 建 筑 工 程 学 部 ， 武汉 ４ ３ ０ ０ ５ ６ ）
摘
要： 针 对 传 统 重 型 汽 车钢 板 弹 簧 切 边 模 存 在 的 不 足 ， 在 分析板 簧切 边工 艺的基础 上 ， 提 出 了 改进 措 施 ， 给
板簧 的抗 疲 劳寿命 影 响 较 大 ， 因此 保 证 切 边 精 度 至
关 重 要 。
在对 钢 板 弹 簧 切边 工 艺 分 析 的基 础 上 ， 对切 边
模 具 的 总体结 构作 改 进 ， 主要 措 施 主 要 体 现 以下 几
个方面 ：
目前 ， 钢 板 弹簧 的切 边 加工 主要 采 取 冲床 和 模 具 等主要 设 备进 行 。 传 统 的切 边 模 具 上 ， 工 件 的夹
出 了模 具 的 总 体 结 构 ， 并对 其 主要 零 部 件 作 了设 计 说 明 ， 最 后 对 所 设 计 的模 具进 行 了试 模 。 试 模 结 果 表 明 ： 该模 具
可提 高板 簧切 边精 度 ， 模 具 自身 寿命 也 大 幅 提 高 。
关键词 ： 机械制造 ； 汽车板簧 ； 切 边模 ； 设计 ； 优 化
或破 坏 ， 因 而 必 须 从 模 具 整 体 结 构 设 计 上 提 高 刚 度 。此外 ， 为提高加工精度 ， 必 须 保 证 模 具 工 作 中 的稳定 性 ， 工作 中 的导 向是不 容忽 视 的问题 ， 传统 的采 用导 柱 导套导 向的方式 必 须加 以改进 … 。
足够 高 的弹性 变 形能 力 、 良好 的表 面质 量 、 优 良的抗
而导 柱导 套磨 损 较严 重 ， 不 仅 因 弹 簧更 换 而 耽 误 大
量工 时 ， 而且 工件 的切 边 尺寸 也难 以保 证均 匀一 致 ， 切边 刀具 磨损 也较 严 重 。结合 与东 风公 司技 术攻 关
合作 中的实践 ， 本 文 旨在 探 索 针对 重 型汽 车 钢 板 弹
簧切 边模 设计 上 的改 进 。
３ ）采 用 护板 和 挡 块 进 行 导 向 ， 刚度大 ， 提 高 导
向稳 定性 ， 可 防止上 下模 错位 的 发生 。 此外 ， 通 过增 加 可调 整 垫 圈 让模 具 具 有更 好 的
１ 汽 车 钢 板 弹 簧 切 边 工 艺 性 分 析
钢板 弹 簧 常 采用 ６ ０ Ｓ ｉ ２ Ｍｎ 、 ５ ０ Ｃ ｒ Ｖ材 料 生 产 ， 其 弹性 模量 较 大 ， 往 往 在 校 直 工序 后 仍 可能 再 次 发 生
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ ２ ６ ９ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ： ２ ０ ７ ６ ／ ＷＨ（ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ６ ９ ． － ０ ３
汽 车钢 板 弹簧 是 各 种 载重 汽 车 、 机 车上 的重 要
零部 件 ， 它一 般在 冲击 、 振 动或 长期 均匀 的周 期 改变 应力 的条 件 下工 作 。 因 此 ， 汽 车 钢 板 弹簧 必 须 具 备
疲 劳性 能 、 塑性 和韧 性 ， 对 于重 型 汽 车 来 说 ， 由于 实
际 的工 作 负 荷 大 ， 因 此 对 钢 板 弹 簧 的 性 能 要 求 更 高 … 。在使 用 中发 现 ， 钢 板 弹 簧端 部切 边 的质 量 对
２ 模 具 总体 设 计
２ ． １ 模 具 结 构 改 进 措 施
翘曲， 因而在 切边 模 具 设 计 时 必须 采 取 合 适 的夹 紧
适应性 ， 满 足 不 同厚 度 钢板 弹簧 的加工 要求 ， 进一 步
减 少 制造 成本 。
２ ． ２ 模 具 工 作 原 理
依据 前述 思 路 ， 所 设 计 的 切 边 模 如 图 １如 示 。 加 工 时利 用下 刀 片底 座 将 工 件 夹 紧 ， 下 刀 片底 座 为
紧 主要利 用 弹簧 的弹 性力 夹 紧 ， 上 下模 容易错 位 ， 因
１ ）上 下模 均 采用 整体嵌 入模 板 的方 式 ， 不仅 可
增 加 模具 整体 的 刚度 ， 也 可减 少 刀 片 固定螺 栓 被 剪 断情 况 的发生 ； ２ ）下模设 计 成 刀 片 底 座 和夹 紧装 置 一 体 化 的 形式 ， 采用 钢性 夹 紧方 式 ， 增 加夹 紧时 的 刚度 ；
第 ４卷 第 １期 ２ ０ １ ３年 ４月
江 汉 大 学 文 理 学 院 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ａ ｒ ｔ ｓ＆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
工件 的措 施 ， 传统 方法 采用 弹 簧机构 夹 紧刚性 不 足 ，
必须 加 以改进 。同时 ， 和其 他 冲压产 品 相 比 ， 钢板 弹 簧所 用钢 板 一般厚 度 较大 ， 所 用 冲床 吨 位较 大 ， 上 下
整体， 刚度相 当大 ， 夹 紧可 靠 ； 上 刀 片底座 、 下 刀片
底 座 分别嵌 入 上模 板 、 下模板 ， 能 防止切 口上刀 片底
模 易错位 ， 不 仅切 边精 度难 以保 证 ， 刀片 也较 易磨 损
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３—０ ｌ一０ ８
座、 下 刀 片底 座在 切 割 时受 剪 切 力 的 作用 而相 对 滑
作 者 简介 ：李 继 高 （ １ ９ ７ ３一） ， 男， 湖 北红安人 ， 江汉 大 学文理 学院机 电与 建筑 工程 学部讲 师 ， 硕士， 研 究方 向： 材 料 加 工
技术 。
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江 汉 大 学 文 理学 院学 报
总第 ４卷
动， 导 致工件 加 工精度 不够 ， 并且 也 可防止 底 座 固定
螺 栓被 剪断 ； 侧 护板 和挡块 对上 模起 导 向作用 ， 既增 加 了上刀 片底 座 的刚度 ， 又有效 保证 加工 精度 ； 调 节 垫 圈既可 防止 工件 在 加 工 过程 中侧 翻 角 度 过 大 ， 以 保 证 加工精 度 ， 更换 不 同的垫 片 ， 可适应 不 同厚度 的
Ｖ０ １ ． ４ Ｎｏ ．１
Ａｐ ｒ ． ， ２ ０１ ３
重型汽车钢 板弹簧切边模优化设 计
李 继 高
（ 江 汉 大 学 文理 学 院 机 电 与 建 筑 工 程 学 部 ， 武汉 ４ ３ ０ ０ ５ ６ ）
摘
要： 针 对 传 统 重 型 汽 车钢 板 弹 簧 切 边 模 存 在 的 不 足 ， 在 分析板 簧切 边工 艺的基础 上 ， 提 出 了 改进 措 施 ， 给
板簧 的抗 疲 劳寿命 影 响 较 大 ， 因此 保 证 切 边 精 度 至
关 重 要 。
在对 钢 板 弹 簧 切边 工 艺 分 析 的基 础 上 ， 对切 边
模 具 的 总体结 构作 改 进 ， 主要 措 施 主 要 体 现 以下 几
个方面 ：
目前 ， 钢 板 弹簧 的切 边 加工 主要 采 取 冲床 和 模 具 等主要 设 备进 行 。 传 统 的切 边 模 具 上 ， 工 件 的夹
出 了模 具 的 总 体 结 构 ， 并对 其 主要 零 部 件 作 了设 计 说 明 ， 最 后 对 所 设 计 的模 具进 行 了试 模 。 试 模 结 果 表 明 ： 该模 具
可提 高板 簧切 边精 度 ， 模 具 自身 寿命 也 大 幅 提 高 。
关键词 ： 机械制造 ； 汽车板簧 ； 切 边模 ； 设计 ； 优 化
或破 坏 ， 因 而 必 须 从 模 具 整 体 结 构 设 计 上 提 高 刚 度 。此外 ， 为提高加工精度 ， 必 须 保 证 模 具 工 作 中 的稳定 性 ， 工作 中 的导 向是不 容忽 视 的问题 ， 传统 的采 用导 柱 导套导 向的方式 必 须加 以改进 … 。
足够 高 的弹性 变 形能 力 、 良好 的表 面质 量 、 优 良的抗
而导 柱导 套磨 损 较严 重 ， 不 仅 因 弹 簧更 换 而 耽 误 大
量工 时 ， 而且 工件 的切 边 尺寸 也难 以保 证均 匀一 致 ， 切边 刀具 磨损 也较 严 重 。结合 与东 风公 司技 术攻 关
合作 中的实践 ， 本 文 旨在 探 索 针对 重 型汽 车 钢 板 弹
簧切 边模 设计 上 的改 进 。
３ ）采 用 护板 和 挡 块 进 行 导 向 ， 刚度大 ， 提 高 导
向稳 定性 ， 可 防止上 下模 错位 的 发生 。 此外 ， 通 过增 加 可调 整 垫 圈 让模 具 具 有更 好 的
１ 汽 车 钢 板 弹 簧 切 边 工 艺 性 分 析
钢板 弹 簧 常 采用 ６ ０ Ｓ ｉ ２ Ｍｎ 、 ５ ０ Ｃ ｒ Ｖ材 料 生 产 ， 其 弹性 模量 较 大 ， 往 往 在 校 直 工序 后 仍 可能 再 次 发 生
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ ２ ６ ９ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ： ２ ０ ７ ６ ／ ＷＨ（ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ６ ９ ． － ０ ３
汽 车钢 板 弹簧 是 各 种 载重 汽 车 、 机 车上 的重 要
零部 件 ， 它一 般在 冲击 、 振 动或 长期 均匀 的周 期 改变 应力 的条 件 下工 作 。 因 此 ， 汽 车 钢 板 弹簧 必 须 具 备
疲 劳性 能 、 塑性 和韧 性 ， 对 于重 型 汽 车 来 说 ， 由于 实
际 的工 作 负 荷 大 ， 因 此 对 钢 板 弹 簧 的 性 能 要 求 更 高 … 。在使 用 中发 现 ， 钢 板 弹 簧端 部切 边 的质 量 对
２ 模 具 总体 设 计
２ ． １ 模 具 结 构 改 进 措 施
翘曲， 因而在 切边 模 具 设 计 时 必须 采 取 合 适 的夹 紧
适应性 ， 满 足 不 同厚 度 钢板 弹簧 的加工 要求 ， 进一 步
减 少 制造 成本 。
２ ． ２ 模 具 工 作 原 理
依据 前述 思 路 ， 所 设 计 的 切 边 模 如 图 １如 示 。 加 工 时利 用下 刀 片底 座 将 工 件 夹 紧 ， 下 刀 片底 座 为
紧 主要利 用 弹簧 的弹 性力 夹 紧 ， 上 下模 容易错 位 ， 因
１ ）上 下模 均 采用 整体嵌 入模 板 的方 式 ， 不仅 可
增 加 模具 整体 的 刚度 ， 也 可减 少 刀 片 固定螺 栓 被 剪 断情 况 的发生 ； ２ ）下模设 计 成 刀 片 底 座 和夹 紧装 置 一 体 化 的 形式 ， 采用 钢性 夹 紧方 式 ， 增 加夹 紧时 的 刚度 ；
第 ４卷 第 １期 ２ ０ １ ３年 ４月
江 汉 大 学 文 理 学 院 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ａ ｒ ｔ ｓ＆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ