一片式钢板弹簧及其制造工艺的制作方法

技术领域

本发明涉及汽车钢板弹簧技术领域，具体涉及一种一片式钢板弹簧及其制造工艺。

背景技术：

汽车的燃油经济性、排放水平和安全性已成为衡量汽车工业技术水平的重要指标。钢板弹簧是汽车悬架系统上一个重要部件，同样承载用少片簧代替多片簧能减轻板簧自重的50%左右，节省了能源，减少了汽车的燃油消耗。

目前少片簧的片数普遍采用三到四片制，对于MPV车型减重并不明显。这类车型因舒适性要求，板簧的耳孔内安装直径比较大的复合衬套，虽然这种衬套缓冲冲击承载的能力强，但由于耳孔大，卷耳应力也就大，在使用过程导致板簧卷耳强度不够早期断裂，降低使用寿命，影响行车安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、制造成本低、重量轻、性能安全稳定的一片式钢板弹簧及其制造工艺。

一种一片式钢板弹簧，包括簧片；所述簧片的数量为一片，两端分别卷设成下卷耳及平卷耳。

作为对上述技术方案的进一步描述：

所述簧片中部穿设有中心螺栓，底面设有中间垫片，中心螺栓穿过簧片与中间垫片，螺纹旋接在中心螺母中。

作为对上述技术方案的进一步描述：

所述下卷耳及平卷耳的耳孔内装有衬套。

作为对上述技术方案的进一步描述：

所述衬套的材质为橡胶、铁复合材料。

作为对上述技术方案的进一步描述：

所述簧片的中间厚，往端部逐渐变薄，到端头部再增厚，成为变截面簧。

一种一片式钢板弹簧的加工工艺，用于生产上述一片式钢板弹簧，包括以下步骤：

（1）、断料：根据所需长度对弹簧扁钢断料成簧片；

（2）、钻中心孔：在簧片的中间部位钻中心孔；

（3）、加热：将簧片的一端端部至中心孔的部分进行加热，用中频电源加热到950℃~1050℃；

（4）、轧制：将簧片加热后的部分，在辊轧机组上进行轧制，使簧片中间厚，往端部逐渐变薄，到端头部再增厚；

（5）、对簧片的另一端端部至中心孔的部分进行加热轧制，方法同步骤（3）、（4）；

（6）、卷耳：将轧制后的簧片的一端端头部分再次加热到950℃~1050℃，加热后对该端簧片依次进行压紧、压弯、切头、卷耳成形、将整形芯轴放入卷耳孔及整形工序，最终卷制成耳孔的结构形式；

（7）、对簧片的另一端进行卷耳，方法同步骤（6）；

（8）、成形热处理：将卷耳后的簧片加热到860℃~910℃后，放入成型夹具内，弯曲成弓形簧片，再进行淬火、回火；

（9）、喷丸：在弓形簧片的凹面施加1600MPa～1700MPa的应力进行喷丸；

（10）、电泳底漆：将应力喷丸后的弓形簧片进行阴板电泳底漆；

（11）、装配：在簧片中心孔处穿上中心螺栓，配合放置中间垫片后拧紧中心螺母；

（12）、喷面漆；

（13）、下线入库。

本发明结构简单，制造方便，通过仅采用一片簧片，簧片端部加厚和平卷耳设置，不仅减轻了钢板弹簧的整体重量，还可以在提高钢板弹簧卷耳强度的同时减小卷耳处的拉应力，能够有效地降低汽车燃油消耗，减少排放，提高行驶安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中簧片端部至中心孔部分的结构示意图。

图例说明：

1、簧片；2、中心螺栓；3、下卷耳； 4、平卷耳； 5、衬套； 6、中间垫片； 7、中心螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见图1，本发明提供的一种一片式钢板弹簧，包括簧片1，簧片1中部穿设有中心螺栓2，为了解决背景技术中所述的技术问题，本发明的技术方案是，簧片1的数量为一片，两端分别卷设成下卷耳3及平卷耳4。

使用时，将下卷耳3端安装于车架吊挂的摆动端，平卷耳4端安装于车架吊挂的固定端，下卷耳3的型式可以降低车身高度，提高汽车行驶平顺性；平卷耳4的型式能减小卷耳拉应力，提高汽车行驶安全性。中心螺栓2配合螺母后，用于钢板弹簧与桥孔的定位。

本实施例中，下卷耳3及平卷耳4的耳孔内装有衬套5。衬套5的材质为橡胶、铁复合材料。衬套能更好吸收来自不平路面的冲击载荷，提高乘坐舒适性。

本实施例中，参见图2，簧片1的中间厚，往端部逐渐变薄，到端头部再增厚，成为变截面簧。目的在于，端部增厚的方式能提高板簧的卷耳强度。

本实施例中，参见图2，簧片1的纵截面除端头部分呈梯形。目的在于，提高材料利用率的同时降低高应力区段，提高板簧使用寿命。

本实施例中，簧片1的中部底面设有中间垫片6，中心螺栓2穿过簧片1与中间垫片6，螺纹旋接在中心螺母7中。目的在于，增强车架U形螺栓夹紧能力，避免板簧在车桥上松动导致中心孔处早期断裂，确保其使用寿命。

一种一片式钢板弹簧的加工工艺，用于生产上述一片式钢板弹簧，包括以下步骤：

（1）、断料：根据所需长度（例如1254mm）对弹簧扁钢断料成簧片1；

（2）、钻中心孔：在簧片1的中间部位钻中心孔；

（3）、加热：将簧片1的一端端部至中心孔的部分（例如：550mm～580mm）进行加热，用中频电源加热到950℃~1050℃；

（4）、轧制：将簧片1加热后的部分，在四平辊轧机组上进行轧制，使簧片1中间厚，往端部逐渐变薄，到端头部再增厚；

（5）、对簧片1的另一端端部至中心孔的部分进行加热轧制，方法同步骤（3）、（4）；

（6）、卷耳：将轧制后的簧片1的一端端部（例如：150mm～170mm）再次加热到950℃~1050℃，加热后对该端簧片1依次进行压紧、压弯、切头、卷耳成形、将整形冲头进入卷耳孔及整形工序，最终卷制成耳孔的结构形式（采用专用卷耳机完成，专用卷耳机分三工位：第一工位分压紧、压弯、切头三步，第二工位：卷耳成形；第三工位分整形冲头进入卷耳孔和整形二步）；

（7）、对簧片1的另一端端部进行卷耳，方法同步骤（6）；

（8）、成形热处理：将卷耳后的簧片1加热到860℃~910℃后，放入成型夹具内，弯曲成具有一定曲率（例如：曲率半径1775mm）的弓形簧片，再进行淬火、回火；

（9）、喷丸：在弓形簧片的凹面施加1600MPa～1700MPa的应力进行喷丸；

（10）、电泳底漆：将应力喷丸后的弓形簧片进行阴板电泳底漆；

（11）、装配：在簧片1中心孔处穿上中心螺栓2，配合放置中间垫片6后拧紧中心螺母7；

（12）、喷面漆；

（13）、下线入库。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。