彈簧扁鋼知識

   簡介：鋼板彈簧，它是由若干片等寬但不等長（厚度可以相等，也可以不相等）的合金彈簧片組合而成的一根近似等強(qiáng)度的彈性梁，它又稱為葉片彈簧。為了充分利用材料，鋼板彈簧做成接近于應(yīng)力梁的形式。鋼板彈簧是汽車懸架中應(yīng)用廣泛的一種彈性元件。

鋼板彈簧的中部通過U型螺栓（又稱騎馬螺栓）固定在車橋上，兩端的卷耳用銷子鉸接在車架的支架上。這樣，通過鋼板彈簧將車橋與車身連接起來，起到緩沖、減振、傳力的作用。多片鋼板彈簧的各片鋼板迭加成倒三角形狀，上端的鋼板長，下端的鋼板短，鋼板的片數(shù)與支承汽車的重量和減震效果相關(guān)，鋼板越多越厚越短，彈簧剛性就越大。但是，當(dāng)鋼板彈簧撓曲時(shí)，各片之間就會互相滑動摩擦產(chǎn)生噪聲。摩擦還會引起彈簧變形，造成行駛不平順。因此，在承載量不是很大的汽車上，就出現(xiàn)了少片鋼板彈簧，以多片鋼板彈簧的缺陷。

    有些少片鋼板彈簧僅用一片鋼板彈簧，它與多片鋼板彈簧相比除了減少噪聲和不會摩擦外，還可以節(jié)省材料，減輕重量，便于布置，降低整車高度，具有良好的平順性。少片鋼板彈簧的鋼板截面變化大，從中間到兩端的截面是逐漸不同，因此軋制工藝比較復(fù)雜。

分類

    鋼板彈簧有兩種類型，一種是等厚度，寬度呈現(xiàn)兩端狹，中間寬。傳統(tǒng)的多片迭成的鋼板彈簧就是這一類型，這種鋼板彈簧是由多片長度不等，寬度一樣的鋼片所迭成，現(xiàn)在的大客車、貨車多數(shù)使用這種鋼板彈簧。另一種是等寬度，厚度呈現(xiàn)兩端薄，中間厚。現(xiàn)在常見的少片鋼板彈簧就是這一類型，少片鋼板彈簧是指只有1～4片的變截面鋼板彈簧，變截面鋼板彈簧是指沿鋼板長度方向中心較厚向兩端逐漸變薄，或者片寬和片厚均漸變化的鋼板彈簧。多用于輕型汽車，現(xiàn)在一些大中型客車也趨向于使用這一類鋼板彈簧。

    為了減輕重量和軋制工藝難度，近年出現(xiàn)了一種纖維增強(qiáng)塑料（FRP）代替鋼板，可減小重量一半以上。這種纖維增強(qiáng)塑料是由玻璃纖維制成，用聚酯樹脂聚合在一起。據(jù)計(jì)算一般的單片鋼板彈簧每副重量約11～20公斤，而纖維增強(qiáng)塑料彈簧每副重量約4公斤左右，而且行駛平穩(wěn)，噪聲很低。

優(yōu)缺點(diǎn)

    它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，成本低廉，維修方便。它既是懸架的彈性元件，又是懸架的導(dǎo)向裝置。它的一端與車架鉸接，可以傳遞各種力和力矩，并決定車輪的跳動軌跡。同時(shí)，它本身也有一定的摩擦減震作用。一舉三得，所以廣泛用于非獨(dú)立懸架上。

    它的缺點(diǎn)是只能用于非獨(dú)立懸架，重量較重，剛度大，舒適性差，縱向尺寸較長，不利于縮短汽車的前懸和后懸，與車架連接處的鋼板彈簧銷容易磨損等。

    盡管缺點(diǎn)不少，但鋼板彈簧至今仍在各種汽車上大量使用。為了改進(jìn)鋼板彈簧的性能，減輕重量，提高壽命，出現(xiàn)了變截面鋼板彈簧、單片彈簧等。

冷拉鋼產(chǎn)品具有以下優(yōu)點(diǎn)：
  形狀規(guī)格多樣性
  通過設(shè)計(jì)不同形狀的模具，冷拉出不同截面形狀、不同規(guī)格公差的冷拉鋼。角度可設(shè)計(jì)成直角或圓角。
  高度
  使用高質(zhì)量的硬質(zhì)合金模具以及擁有專業(yè)修模人員，確保公差準(zhǔn)確、統(tǒng)一。
  表面光滑
  先進(jìn)的冷擠壓工藝使得冷拉鋼產(chǎn)品表面光滑明亮。
  材料大量節(jié)省
  冷拉工藝是將原材料冷擠壓變形達(dá)致所需的形狀、規(guī)格及公差，原材料的耗損極少，相對利用傳統(tǒng)車床機(jī)加工切削所耗損的材料，冷拉鋼所節(jié)省的材料是非?？捎^的，特別當(dāng)材料用量大，材料成本的節(jié)約更為顯著。
  加工時(shí)間及加工機(jī)械節(jié)省
  由于精度準(zhǔn)確，表面狀況良好，冷拉鋼產(chǎn)品可直接使用，如噴涂、打砂、打彎、鉆孔，也可按實(shí)際要求精拉之后直接電鍍，免去了大量機(jī)加工時(shí)間及節(jié)省配置加工機(jī)械的費(fèi)用。

5效果分析

1. 次冷拉效果：
  取一鋼筋對其施加拉應(yīng)力冷拉，鋼筋會發(fā)生變形（并作應(yīng)力——應(yīng)變圖）。隨著拉應(yīng)力增加，鋼筋內(nèi)部承受的拉應(yīng)力逐漸增大。當(dāng)鋼筋內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過鋼筋具有的屈服點(diǎn)A，而達(dá)到C后，停止冷拉，卸去荷載。此時(shí)可以看到，鋼筋已產(chǎn)生塑性變形，在卸荷過程中，應(yīng)力——應(yīng)變圖有一個(gè)變化，直線O1C比直線OA要緩。
  2.第二次冷拉效果：
  重新施加拉應(yīng)力，將鋼筋拉伸到破壞，應(yīng)力——應(yīng)變圖出現(xiàn)新的變化，新的屈服點(diǎn)在C點(diǎn)附近，明顯高于原來的屈服點(diǎn)A。這個(gè)變化說明，鋼筋的塑性發(fā)生了變化，塑性小了，硬度大了，鋼筋的強(qiáng)度得到提高，這一現(xiàn)象叫“變形硬化”。
  經(jīng)過以上兩次過程冷拉鋼（筋）制作完成。

6冷拉控制

1）冷拉應(yīng)力控制的情況：
  對于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼筋和5號鋼的鋼筋，在冷拉后，作預(yù)應(yīng)力鋼筋使用的，要用冷拉應(yīng)力控制。但鋼筋冷拉后經(jīng)檢查， 冷拉率超過了規(guī)范規(guī)定（表3——1）值，還要再進(jìn)行機(jī)械能實(shí)驗(yàn)。
  2）冷拉率測定控制要求：
  以冷拉率控制鋼筋冷拉時(shí)，控制值要由試驗(yàn)確定。試驗(yàn)測定時(shí)要求：同爐同批的測定試件，不能少于4個(gè)，每個(gè)試件都要按規(guī)范規(guī)定的冷拉應(yīng)力測定相應(yīng)的冷拉率，并取試件的平均值作為該爐該批鋼筋的實(shí)際冷拉率。如果鋼筋強(qiáng)度偏高，，平均的冷拉率低于1%時(shí)，在鋼筋冷拉時(shí)，仍要按1%的冷拉率控制。
  3）不同爐批的冷拉控制：
  對于混雜，分不清爐批的鋼筋，冷拉時(shí)，不能用冷拉率控制，而且要冷拉多根連接的鋼筋，每根的冷拉率和控制應(yīng)力都要符合規(guī)范規(guī)定（表3——1）。
  4）冷拉速度控制：
  要使鋼筋充分變形，就要適當(dāng)控制冷拉速度，一般以0.5——1.0為宜。同時(shí)要求，冷拉到規(guī)定的應(yīng)力和冷拉率以后，隨即停拉2——3以后，再放松鋼筋，結(jié)束冷拉，以給鋼筋充分變形的時(shí)間。