弹簧基础知识讲座
3. 弹簧应力计算
τ=8PKD/πd3
4. K值的计算:
K=(4C-1)/(4C-4)+0.615/C
5. 弹簧单重:
Q=πd2 Lρ/4=0.000019369* d2*D*n1
二、主要的悬架弹簧材料
常用的弹簧材料
A : SWI-200 材料的抗拉强度为1950MPa—2050Mpa B : SWI-180 材料的抗拉强度为1750MPa—1850Mpa
原材料定尺寸加热:使用定尺寸弹簧线材,使 用感应、电炉或天然气等加热 卷绕成型(卷尾):卷绕符合作业指导书和卷 绕样件要求的弹簧,并做完工艺试验和装配试验, 合格再进行批量生产;
淬火(800度):卷绕弹簧在800度以上进行淬
火处理;使弹簧组织全部马氏体化,一般硬度在
HRC60以上
清洗:清洗钢丝表面的污物;
D2 弹簧内径
D1 弹簧外径
H 0 弹簧自由长度 P1,2,3… 工作负荷 Q 弹簧重量 n 有效圈数 ςb 抗拉强度 [τ]许用应力
n1 总圈数
a 弹簧夹角 K 曲度系数 C 旋绕比
t 弹簧节距
b 高径比 L 弹簧展开长度
2. 弹簧的刚度计算
P′=Gd4/8D3n=(P1-P2)/(H1-H2)
喷丸:喷丸就是增加弹簧的表面的压应力,使弹簧 最大的拉应力从表面移至次表面,提高弹簧的疲劳寿 命(注意说明一下压应力和拉应力的原理)
强压:通过压缩消除弹簧的永久变形,对弹簧的疲
劳寿命也有一定的好处;
工检:按工艺要求对弹簧进行预检,将可能产生的
问题控制在生产过程中;
磷化和喷涂固化:保护弹簧的表面,防止弹簧生
1. 弹簧装配在减震器上的安装尺寸和最大的空间尺寸 2. 弹簧刚度P' 3. 汽车空载的高度 4. 空载高度下的负荷
5. 弹簧使用的上下支点高度
我们会根据顾客提供的以上基本参数进行弹簧设计
五、弹簧的成本
1. 对装配要求高的弹簧,我们在卷簧调试会出现 更多的调机废品, 2. 对一些高应力弹簧的在后面的强压工检处会进 行多个项目的控制,增加的弹簧的废品率;生产 制造,我们会在喷丸出进行特殊工艺的处理,如 增加热喷丸、应力喷丸或用大小不一样的弹丸进 行2次喷丸,这样就会增加动能和弹丸的消耗。
的差异,图纸要求的自由长度是323,但是样件的长度大概
在332左右,其他的要求如刚度,负荷等
补漆:对弹簧挂钩的地方进行补漆处理;
移印:打印弹簧的追溯标识和产品标识;
负荷分组:对弹簧进行测力,满足图纸要求 的组别,满足装车后的平稳性; 色标:弹簧负荷分类标识 包装:包装弹簧; 检验入库:全尺寸检验弹簧; 存储发运:
四、弹簧的设计要求
在进行弹簧设计的时候,需要顾客给我们提供的最基本 的参数:
C : 60Si2MnA
D : 60SiCrVA E : 55CrSi
弹簧应力与材料的选用的关系
弹簧使用上支点的应力不大于850MPa 材料一般选用 60Si2MnA 弹簧使用上支点的应力850-1030MPa 材料一般选用 55CrSi
弹簧使用上支点的应力1030-1070MPa 材料一般选
锈而出现的早期疲劳断裂;
补漆:对弹簧挂钩的地方进行补漆处理; 移印:打印弹簧的追溯标识和产品标识; 负荷分组:对弹簧进行测力,满足图纸要求的组 别,满足装车后的平稳性;
色标:弹簧负荷分类标识 包装:包装弹簧; 检验入库:全尺寸检验弹簧; 存储发运:
2.热卷悬架弹簧
工艺流程:
原材料定尺-加热-卷绕成型(卷尾)淬火(800度)-清洗-回火(400度)-探伤 (磁粉探伤)-喷丸-强压-工序检验-磷化 表 面涂装-负荷分类-色标-包装-检验入库—存 储发运
用SWI180 弹簧使用上支点的应力1070-1150MPa 材料一般选 用SWI200 目前悬架弹簧使用到最大的应力大概在1200MPa
三、弹簧工艺
1. 冷卷悬架弹簧
工艺流程:领用材料—涡流探伤—冷卷—
回火—喷丸—强压—工检—磷化—喷涂固
化—补漆—移印—测力—标识—包装—检
验入库—存储发运
六、关于弹簧自由长度公差的讨论
我公司认为弹簧的长度可以做参考,只要满足刚度和 负荷分组的负荷就能满足顾客使用要求。我公司给淅川、
长安等公司生产的弹簧,他们在弹簧的自由长度都是参考,
不做考核,只要求满足刚度和空载时候的负荷。另外在原 材料上存在上下公差,如果要满足长度、刚度和负荷等全 部要求,在制造过程中也会增加成本和难度。如华晨A1前 悬架弹簧,中意提供的样件与华晨提供的图纸都存在很大
弹簧基础知识及 工艺讲座
弹簧的定义:弹簧就是利用材料的弹性变 形进行缓冲、复位、储能的器械零件。
悬架弹簧的作用:用弹簧支持运动或振动
中的物体,由于弹簧受冲击后吸收能量,
因此起到缓冲或振动的作用,保证汽车的 平稳行驶,延长汽车的寿命。
一、弹簧基础知识
1.弹簧符号
d 钢丝直径
D 弹簧中径 H 1,2,3.。。 工作高度 G 剪切模量 τb 压并应力
喷丸:喷丸就是增加弹簧的表面的压应力,使 弹簧最大的拉应力从表面移至次表面,提高弹簧的
疲劳寿命(注意说明一下压应力和拉应力的原理)
强压:通过压缩消除弹簧的永久变形,对弹簧的
疲劳寿命也有一定的好处;
工检:按工艺要求对弹簧进行预检,将可能产生
的问题控制在生产过程中;
磷化和喷涂固化:保护弹簧的表面,防止弹簧生
材料的领用:根据产品要求的领用符合要求的材料;
涡流探伤: 利用涡流场来探伤钢丝表面质量,如果
钢丝表面光滑,则它会输出稳定的数据,如果钢丝表面
有裂纹或是其他的伤痕,他就会输出不稳定的数据,在
电脑显示器上就能明显的显示出来他的变化;
冷卷:卷绕符合作业指导书和卷绕样件要求的弹簧, 并做完工艺试验和装配试验,合格再进行批量生产; 回火:回火就是消除卷簧时产生的卷绕表面应力;
回火:将清洗后弹簧进行400度中温回火,得到 回火屈氏体组织,一般弹簧硬度HRC48-52;
磁粉探伤:使用荧光磁粉和水的混合物喷淋到 弹簧表面,在通电后,将弹簧置于紫外线灯光下 观察,如果弹簧表面无裂纹,则磁粉均匀分布到 弹簧钢丝表面,如果弹簧表面有裂纹,则磁粉就 会集中到裂纹处,那么弹簧在紫外线下就能明显 的看见一条亮线;