什么是汽车板簧：

 

    汽车板簧是汽车悬架系统中最传统的弹性元件，由于其可靠性好、结构简单、制造工艺流程短、成本低而且结构能大大简化等优点，从而得到广泛的应用。汽车板簧一般是由若干片不等长的合金弹簧钢组合而成一组近似于等强度弹簧梁。在悬架系统中除了起缓冲作用而外，当它在汽车纵向安置，并且一端与车架作固定铰链连接时，即可担负起传递所有各向的力和力矩，以及决定车轮运动的轨迹，起导向的作用，因此就没有必有设置其它的导向机构，另外汽车板簧是多片叠加而成，当载荷作用下变形时，各片有相对的滑动而产生摩擦，产生一定的阻力，促使车身的振动衰减，因此采用此种结构可以不装减振器。但是板簧单位重量储存的能量最低，因些材料的利用率最差。一般多片簧ε=60%，少片簧ε=75%~85%。耗费大量的合金钢，它的重量占汽车自重的8~9%

 

汽车板簧断裂的原因：

 

    汽车板簧在工作中反复承受交变弯曲应力，故对板簧的表面质量要求很高，不允许表面有缺口、裂纹、折叠和斑疤等。表面即使存在微笑的缺陷和损伤，也会由此产生应力集中，形成疲劳源，导致汽车板簧早期疲劳断裂。同时板簧表面的小坑及裂纹也是引起汽车板簧早期疲劳断裂的根源。                                                                                                         

 

汽车板簧的加工工艺：

 

    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                                                                                              

 

汽车板簧材料的选择：

 

    汽车板簧在汽车行驶的过程中承受各种应力的作用，其中以反复弯曲应力为主，绝大多数是疲劳破坏。所以要求板簧钢应有高的弹性极限以及弹性减退抗力好，较高的曲强比，为防止在交变应力下发生疲劳和断裂，板簧应具有高的疲劳强度和耐蚀等性能。而且同样材料处理是否正确，其寿命相差也很大。 汽车板簧材料的选择一般备选材料钢号有：20Cr、40CrNiMn、60Si2Mn、65Mn。

 

 

影响汽车板簧寿命的主要因素：

 

（1）原材料的选用  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  ①杂质大大降低汽车板簧的疲劳强度； ②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）喷丸的质量  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 。

 

精益求精 汽车板簧材料分析对比：

 

     汽车板簧在汽车行驶过程中承受各种应力的作用，其中以反复弯曲应力为主，绝大多数是疲劳破坏。所以要求弹簧钢应有高的弹性极限以及弹性减退抗力好，较高的屈强比，为防止在交变应力下发生疲劳和断裂，弹簧应具有高的疲劳强度和耐蚀等性能。其性能要求：ζ0.2≥1160MPa；ζb≥1280MPa；δ10≥5％；ψ≥25％，而且，同样材料处理是否正确，其寿命相差也很大。

 

备选材料钢号有：20Cr、40CrNiMn、60Si2Mn、65Mn。下面比较一下这四种材料的性能及用途。

 

1、20Cr  该钢是我国目前产量最大的几个合金结构钢之一，用途广泛。硬度较高。且此钢比相同含碳量的碳素钢具有较好的淬透性、强度和韧度。为了提高该模具钢的耐磨性，常进行渗碳处理（注意：渗碳时钢的晶粒有长大倾向），然后进行淬火和低温回火，从而保证模具表面具有很高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧度。  常用于制造截面小于30mm的、形状简单的、转速较高的渗碳件或氰化件，如活塞销、小轴等；也可以用于调制钢零件。

 

2、40CrNiMn   高淬透性的调质钢，有高的强度、韧度和良好的淬透性和抗过热的稳定性，但白点敏感性高，有回火脆性。焊接性较差，焊前需经高温预热，焊后需消除应力，经调质后使用。  应用：一般制作强度高、塑性好的重要零部件，氮化处理后制作特殊性能要求的重要零件，如轴类、齿轮、紧固件等；在低温回火或等温回火后可作超高强度钢使用。

 

3、60Si2Mn  由于硅含量高，其强度和弹性极限均比55Si2Mn高抗回火稳定性好，淬透性不高，易脱碳和石墨化。主要用作汽车拖拉机上的板弹簧、螺旋弹簧等。也用于制造承受交变载荷及高应力下工作的重要弹簧、抗磨损簧等。

 

4、65Mn  钢中加入锰为0.8%~1.2%，使淬透性和综合性能有所提高，脱碳倾向减小，但有过热倾向及回火脆性，易出现淬火裂纹。且锰钢价格便宜，资源丰富。

 

应用：（1）可用于普通模具弹簧；（2）冷冲模具凸模；（3）弹簧环、汽门簧。

 

                                                                                                                                                                                                      

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