钢板弹簧就是用钢板做弹簧,它又称为叶片弹簧。为了充分利用材料,钢板弹簧做成接近于应力梁的形式。它有两种类型,一种是等厚度,宽度呈现两端狭,中间宽。传统的多片迭成的钢板弹簧就是这一类型,这种钢板弹簧是由多片长度不等,宽度一样的钢片所迭成,现在的大客车、货车多数使用这种钢板弹簧。另一种是等宽度,厚度呈现两端薄,中间厚。现在常见的少片钢板弹簧就是这一类型,少片钢板弹簧是指只有1~4片的变截面钢板弹簧,变截面钢板弹簧是指沿钢板长度方向中心较厚向两端逐渐变薄,或者片宽和片厚均渐变化的钢板弹簧。多用于轻型汽车,现在一些大中型客车也趋向于使用这一类钢板弹簧。有些少片钢板弹簧仅用一片钢板弹簧,它与多片钢板弹簧相比除了减少噪声和不会摩擦外,还可以节省材料,减轻重量,便于布置,降低整车高度,具有良好的平顺性。少片钢板弹簧的钢板截面变化大,从中间到两端的截面是逐渐不同,因此轧制工艺比较复杂。目前在一些对承载重量要求不高的跑车或赛车上有过使用。
为了减轻重量和轧制工艺难度,自上世纪80年代,复合材料开始在板簧行业得到应用和推广。1981年,通用汽车将生产的玻璃纤维增强环氧树脂复合材料板簧应用到雪佛兰科尔维特汽车上;德国自2005年起就开始生产玻纤增强板弹簧,目前已为戴姆勒奔驰等货运车上提供了超过百万个板弹簧;美国汉和德国本特勒通过采用聚氨酯基树脂系统及RTM工艺,实现板簧的批量生产。随着快速反应树脂和效率更高的生产工艺的推出,使得更经济的批量生产成为可能。从欧美商用车的悬架技术发展历史来看,现阶段欧美重型载货车80%以上都采用的是空气悬架,客车几乎全部使用空气悬架,所以钢板弹簧在这些区域的发展空间越来越小,像蒂森克虏伯2004年已将其产线设备和技术转让给中国企业。
在我国,商用车悬架技术目前主流技术是钢板弹簧悬架,再加上中国商用车年产量和市场保有量都比较大,所以中国是目前全球最大的板簧生产国和出口国之一。由于板簧行业进入门槛低、制造简单,再加上市场诱导,所以生产企业已发展到上千家,年生产能力达到200多万吨,不过大都集中在5000吨以下,且主要服务于国内外售后市场,具有配套能力的大概有30多家。与国外主流供应商相比,国内企业品种比较单一,国内单一企业产品种类在500-600种,而国外单一企业可达3000-4000种。另外,材料研究方面相对落后,国外像韩国大圆,日本三菱等,都有自己的钢铁产业,本身研发能力就很强,中国企业大部分都是外购材料再进行加工。还有就是高性能的復杂板簧生产能力不足。对渐变刚度、横置式板簧国内质量与国外产品还有较大差距。
根据行业状况,我国板簧行业竞争力主要体现在以下几点:要形成规模效应,出现一家或几家具有品牌优势的标杆企业;有成本控制能力,板簧行业是高材耗、高能耗、劳动密集型行业,采购成本占总成本的60%以上,所以很强的成本控制能力是企业竞争优势的最大体现;国际市场开拓能力。在国内市场趋于饱和,国际市场全球化采购的形势下,企业能否具有国际市场开拓能力,成为企业争取更大的市场份额的不可或缺的途径;前瞻的产品战略。空气悬架产品是高附加值板簧的未来替代品;瞄准未来市场,着手研发空气悬架产品是企业生存和发展的关键。
汽车板簧的加工工艺路线:下料—校直—钻孔—卷耳—淬火中温回火—喷丸—装配—预压缩。
影响汽车板簧寿命的因素
1.原材料选用
碳素弹簧钢因淬透性低,较少使用于汽车中;锰钢淬透性好,但易产生淬火裂纹,并有回火脆性。因此,硅锰钢在我国应用较广泛。
2.原材料缺陷
杂质大大降低汽车板簧的疲劳强度;带状组织严重降低钢的力学性能。
3.热处理缺陷
表面脱碳、淬火欠热组织、羽毛状组织等均会降低汽车板簧的疲劳强度。
4.喷丸质量
喷丸处理不仅使弹簧表面产生强化层,还能清除弹簧表面微小的缺陷和脱碳现象,减少应力集中等。而喷丸质量的差异,也是造成钢板弹簧使用寿命差异的原因之一。
5.使用水平
驾驶员操作谨慎的车辆,其钢板弹簧使用寿命远高于路况恶劣、超载严重、驾驶员粗暴驾驶车辆的钢板弹簧。
以上就是跟大家分享地关于板簧的相关内容,希望通过以上内容,能让大家对板簧产品有更进一步地认识和了解。
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