一片式鋼板彈簧及其製造工藝的製作方法
2023-06-18 10:19:26 1
技術領域
本發明涉及汽車鋼板彈簧技術領域，具體涉及一種一片式鋼板彈簧及其製造工藝。
背景技術：
汽車的燃油經濟性、排放水平和安全性已成為衡量汽車工業技術水平的重要指標。鋼板彈簧是汽車懸架系統上一個重要部件，同樣承載用少片簧代替多片簧能減輕板簧自重的50%左右，節省了能源，減少了汽車的燃油消耗。
目前少片簧的片數普遍採用三到四片制，對於MPV車型減重並不明顯。這類車型因舒適性要求，板簧的耳孔內安裝直徑比較大的複合襯套，雖然這種襯套緩衝衝擊承載的能力強，但由於耳孔大，卷耳應力也就大，在使用過程導致板簧卷耳強度不夠早期斷裂，降低使用壽命，影響行車安全。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服上述現有技術的不足，提供一種結構簡單、製造成本低、重量輕、性能安全穩定的一片式鋼板彈簧及其製造工藝。
一種一片式鋼板彈簧，包括簧片；所述簧片的數量為一片，兩端分別卷設成下卷耳及平卷耳。
作為對上述技術方案的進一步描述：
所述簧片中部穿設有中心螺栓，底面設有中間墊片，中心螺栓穿過簧片與中間墊片，螺紋旋接在中心螺母中。
作為對上述技術方案的進一步描述：
所述下卷耳及平卷耳的耳孔內裝有襯套。
作為對上述技術方案的進一步描述：
所述襯套的材質為橡膠、鐵複合材料。
作為對上述技術方案的進一步描述：
所述簧片的中間厚，往端部逐漸變薄，到端頭部再增厚，成為變截面簧。
一種一片式鋼板彈簧的加工工藝，用於生產上述一片式鋼板彈簧，包括以下步驟：
（1）、斷料：根據所需長度對彈簧扁鋼斷料成簧片；
（2）、鑽中心孔：在簧片的中間部位鑽中心孔；
（3）、加熱：將簧片的一端端部至中心孔的部分進行加熱，用中頻電源加熱到950℃~1050℃；
（4）、軋制：將簧片加熱後的部分，在輥軋機組上進行軋制，使簧片中間厚，往端部逐漸變薄，到端頭部再增厚；
（5）、對簧片的另一端端部至中心孔的部分進行加熱軋制，方法同步驟（3）、（4）；
（6）、卷耳：將軋制後的簧片的一端端頭部分再次加熱到950℃~1050℃，加熱後對該端簧片依次進行壓緊、壓彎、切頭、卷耳成形、將整形芯軸放入卷耳孔及整形工序，最終卷製成耳孔的結構形式；
（7）、對簧片的另一端進行卷耳，方法同步驟（6）；
（8）、成形熱處理：將卷耳後的簧片加熱到860℃~910℃後，放入成型夾具內，彎曲成弓形簧片，再進行淬火、回火；
（9）、噴丸：在弓形簧片的凹面施加1600MPa～1700MPa的應力進行噴丸；
（10）、電泳底漆：將應力噴丸後的弓形簧片進行陰板電泳底漆；
（11）、裝配：在簧片中心孔處穿上中心螺栓，配合放置中間墊片後擰緊中心螺母；
（12）、噴面漆；
（13）、下線入庫。
本發明結構簡單，製造方便，通過僅採用一片簧片，簧片端部加厚和平卷耳設置，不僅減輕了鋼板彈簧的整體重量，還可以在提高鋼板彈簧卷耳強度的同時減小卷耳處的拉應力，能夠有效地降低汽車燃油消耗，減少排放，提高行駛安全性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明中簧片端部至中心孔部分的結構示意圖。
圖例說明：
1、簧片；2、中心螺栓；3、下卷耳； 4、平卷耳； 5、襯套； 6、中間墊片； 7、中心螺母。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。
參見圖1，本發明提供的一種一片式鋼板彈簧，包括簧片1，簧片1中部穿設有中心螺栓2，為了解決背景技術中所述的技術問題，本發明的技術方案是，簧片1的數量為一片，兩端分別卷設成下卷耳3及平卷耳4。
使用時，將下卷耳3端安裝於車架吊掛的擺動端，平卷耳4端安裝於車架吊掛的固定端，下卷耳3的型式可以降低車身高度，提高汽車行駛平順性；平卷耳4的型式能減小卷耳拉應力，提高汽車行駛安全性。中心螺栓2配合螺母后，用於鋼板彈簧與橋孔的定位。
本實施例中，下卷耳3及平卷耳4的耳孔內裝有襯套5。襯套5的材質為橡膠、鐵複合材料。襯套能更好吸收來自不平路面的衝擊載荷，提高乘坐舒適性。
本實施例中，參見圖2，簧片1的中間厚，往端部逐漸變薄，到端頭部再增厚，成為變截面簧。目的在於，端部增厚的方式能提高板簧的卷耳強度。
本實施例中，參見圖2，簧片1的縱截面除端頭部分呈梯形。目的在於，提高材料利用率的同時降低高應力區段，提高板簧使用壽命。
本實施例中，簧片1的中部底面設有中間墊片6，中心螺栓2穿過簧片1與中間墊片6，螺紋旋接在中心螺母7中。目的在於，增強車架U形螺栓夾緊能力，避免板簧在車橋上鬆動導致中心孔處早期斷裂，確保其使用壽命。
一種一片式鋼板彈簧的加工工藝，用於生產上述一片式鋼板彈簧，包括以下步驟：
（1）、斷料：根據所需長度（例如1254mm）對彈簧扁鋼斷料成簧片1；
（2）、鑽中心孔：在簧片1的中間部位鑽中心孔；
（3）、加熱：將簧片1的一端端部至中心孔的部分（例如：550mm～580mm）進行加熱，用中頻電源加熱到950℃~1050℃；
（4）、軋制：將簧片1加熱後的部分，在四平輥軋機組上進行軋制，使簧片1中間厚，往端部逐漸變薄，到端頭部再增厚；
（5）、對簧片1的另一端端部至中心孔的部分進行加熱軋制，方法同步驟（3）、（4）；
（6）、卷耳：將軋制後的簧片1的一端端部（例如：150mm～170mm）再次加熱到950℃~1050℃，加熱後對該端簧片1依次進行壓緊、壓彎、切頭、卷耳成形、將整形衝頭進入卷耳孔及整形工序，最終卷製成耳孔的結構形式（採用專用卷耳機完成，專用卷耳機分三工位：第一工位分壓緊、壓彎、切頭三步，第二工位：卷耳成形；第三工位分整形衝頭進入卷耳孔和整形二步）；
（7）、對簧片1的另一端端部進行卷耳，方法同步驟（6）；
（8）、成形熱處理：將卷耳後的簧片1加熱到860℃~910℃後，放入成型夾具內，彎曲成具有一定曲率（例如：曲率半徑1775mm）的弓形簧片，再進行淬火、回火；
（9）、噴丸：在弓形簧片的凹面施加1600MPa～1700MPa的應力進行噴丸；
（10）、電泳底漆：將應力噴丸後的弓形簧片進行陰板電泳底漆；
（11）、裝配：在簧片1中心孔處穿上中心螺栓2，配合放置中間墊片6後擰緊中心螺母7；
（12）、噴面漆；
（13）、下線入庫。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。