汽车钢板弹簧工艺知识
一、原材料知识
1、钢材是含碳量小于2.11%的铁碳合金，当含碳量大于2.11%的铁碳合金为铸铁。当含碳量小于0.25%的钢为低碳钢；当含碳量为0.25～0.60%的钢为中碳钢；当含碳量大于0.60%的钢为高碳钢。
2、我公司所用的钢材是合金钢，合金钢按用途可分为：合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。钢板弹簧钢属于合金结构钢。
3、合金结构钢的编号：合金结构钢的编号采用“数字+元素符号（或
汉字）+数字”表示，前面的数字表示钢中含碳量的万分之几；
元素符号表示所含的合金元素，元素符号后面的数字表示该元素平均含量的百分之几。如果合金元素含量小于1.5%时，则不标明其含量，若钢的质量为高级优质钢，在钢号的最后还需加
上“A”
或“高”字。例如60Si2Mn钢，表示平均含碳量为0.60%，平均含硅量为2%，平均含锰量＜1.5%的合金结构钢。
4、我公司钢板弹簧采用的钢种有：60Si2Mn、SUP9、50CrVA、51Crv4、
其中60Si2Mn材料主要用于厚度为15mm以下的等截面产品，50CrVA、51Crv4材料主要用于变截面轧制产品，SUP9具有较高强度、塑性和韧性，淬透性较好等特点，主要用于厚度大于等于15mm以上的等截面的产品。
二、钢板弹簧在汽车上的位置和作用
钢板弹簧位于车架与车桥的结合部位，主要作用有：
1、承受并传递作用在车桥与车架之间的各种力和力矩；
2、缓和、抑制冲击，保证汽车有良好的平顺性；
3、衰减振动；
4、导向作用（即决定车轮相对于车架的运动特性）。
三、钢板弹簧加工工艺流程
我公司工艺平面布置就充分体现了钢板弹簧加工的整个工艺流程，从断料开始直到总成下线，具体为：断料---校直---冲（钻）孔---（轧制）---（校直）---卷（包）耳---淬火---回火---热处理---喷丸---（单片油漆）---装配---予压---总成静电油漆---（烘干）---摘簧。
四、钢板弹簧加工工序知识
（一）断料
1、断料的目的：将钢厂提供的弹簧扁钢，剪切成工艺规定的各种
不同长度的坯料。
2、断料的方法：冲剪机断料（鳄鱼剪床断料）、压力机断料；两
种断料方式在我公司均得到采用。
3、断料时易出现的缺陷及原因分析：
（1）剪切毛刺，毛刺是常见的一种断料缺陷。
①产生原因：刀片钝及剪刀片间隙过大；
②对质量的影响：若毛刺太大，热处理后有较高的硬度，喷丸
后仍不能消除，则在板簧总成承受变载时，会加剧片端间的
摩擦，出现上下端部的啃伤，严重影响使用寿命。
（2）切口切斜
①产生原因：定位有斜度或操作者上料时有斜度
②对质量的影响：影响外观质量，一定程度上影响钢板弹簧
总成的刚度和疲劳寿命，其原因是因为单片的长度尺
寸在设计时已按应力分布和刚度指标而确定，斜料则改变
了原设计的长度尺寸和应力分布。
（3）崩口
产生原因是由于料过硬。
4、断料的质量要求：
（1）对长度L＞1m的产品要求长度公差为±3mm，对长度≤1m 的产品要求长度公差为±2mm；
（2）端面相对侧面的垂直度公差为2mm；
（3）断料毛刺要求≤0.3mm，且要求毛刺留在非接触面。（二）校直（校直机）
1、校直的目的：校直主要是消除由原材料或加工过程带来的
侧弯和平弯，如果侧弯不校正，则直接影响总成宽度，从而导
致产品返工。
2、目前我公司校直的方式有：
（1）冷校直：主要用于非轧制的长度L在1米以上的产品；
（2）热校直：主要用于轧制产品，轧制产品在轧制完毕后
利用轧制余热进行热校直，然后继续后续端部加工。
3、校直工艺要求：
侧弯每米≤1.5mm，平弯每米≤5mm。
（三）冲（钻）孔（压力机、钻床）
1、钢板弹簧孔加工主要有冲（钻）中心孔和铆钉孔，孔的作用主
要是便于相关件的联接。
2、冲（钻）孔的工艺要求：
（1）孔中心在宽度方向上的对称度公差为1mm；
（2）孔中心到定位端的长度公差为±1mm。
（四）卷（包）耳
1、卷耳（卷耳机）
（1）卷耳的作用：传递力、导向作用。
（2）卷耳易出现的问题：
a、卷耳孔径尺寸超差，失圆，“喇叭口”；
b、卷耳中心至中心孔中心长度超差；
c、卷耳平直段出现强弯；
d、耳部宽度易出现超差；
e、卷耳垂直平行度超差；
2、包耳（包耳机）
汽车弹簧（1）包耳的作用：保护第一片的卷耳端，一旦卷耳片折断后，由包耳片来保证钢板弹簧不脱离支架。
（2）包耳的质量要求点：
（五）热处理（热处理线，油淬）
热处理是金属加工中的重要工艺方法，在机械制造工业中，决大部分零件都要经过热处理。热处理对在板簧生产过程中显的由为重
要，行业里各个厂家都对热处理工序尤为重视，将其作为重点工序进行控制，下面针对我公司的实际情况进行系统的介绍。
1、热处理的定义：钢的热处理是指将钢在固态下，进行加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。
2、热处理工艺的基本过程：加热、保温、冷却。它可以用温
度---时间坐标图形来表示，称为热处理工艺曲线见下图。
3、钢热处理的类型：
退火
正火
普通热处理
淬火
热处理表面热处理回火
其它热处理
4、我公司钢板弹簧采取的热处理方式是：淬火+中温回火。
5、钢板弹簧的淬火：
（1）钢板弹簧淬火工序的三个过程：加热、保温、冷却，我公司钢板弹簧热成型不属于热处理的范畴，属于热加工。
（2）淬火加热：钢板弹簧的淬火加热是将产品加热到临界温度AC1
以上，以使钢材的室温组织----珠光体转变成奥氏体组织。
淬火加热过程钢材组织的转变过程：珠光体（室温组织）奥氏体晶核的形成奥氏体晶核的长大残余渗碳体的溶解奥氏体成分均匀化
根据上述组织的转变过程，结合我们的生产实际，加热是给组织转变提供温度条件，保温即加热保温一方面为了把工件热透，使其心部与表面温度驱于一致，而且，也是为了获得成分均匀的奥氏体组织，以便在冷却后得到良好的组织性能。
在我们的生产实际中，也就是要严格控制炉膛温度，和步进节拍，我们要求炉膛加热温度在1000-1020℃，产品出炉温度在890-930℃，步进机节拍在10-16秒之间根据产品的厚度和摆放方式作适当的调整，这些要求正是为了保证产品的组织的充分转换而且不至于过烧或长
6、回火
◆回火的目的：
a、获得要求的机械性能：钢淬火后，硬度高而脆性大，为
了满足各种工件的不同性能要求，通过适当回火，可调
整硬度，降低脆性，得到所需要的性能；
b、稳定尺寸：淬火马氏体和残余奥氏体都是不稳定的组织，
它具有自发的向稳定组织转变的趋势，因而引起工件的
形状和尺寸的改变。通过回火，使淬火组织转变为稳定
组织，从而稳定尺寸；
c、消除或减少内应力；工件淬火后存在着很大的内应力，
如不及时回火，往往会使工件发生变形，甚至开裂。
◆回火的种类：低温回火、中温回火、高温回火
◆根据对产品性能的不同使用要求而确定回火方式，我公司的
钢板弹簧对机械性能的要求是有较高的弹性极限和屈服极
限，因此采用的是中温回火，回火后的组织为回火屈氏体。
◆回火工艺：回火过程也是分三个过程：加热保温冷
却，我公司回火温度：加热区490～550℃，保温区480±10℃。
其中回火温度是为了给组织转变提供温度条件，保温是为了
让组织充分的转换。
（六）喷丸（自由喷丸机、应力喷丸机）
◆定义：喷丸处理是用高速钢丸，打击钢板弹受拉应力表
面，使其受拉应力表面产生一定的塑性变形，形成一定厚度的硬化层的过程。
◆喷丸的目的：喷丸处理的目的是使钢板弹的受应力力表
面，产生足够大的残余压应力，使钢板弹簧工作时，弹
的受拉表面的拉应力相应的减小，以提高疲劳寿命。
◆喷丸方式：喷丸处理分为自由喷丸和应力喷丸。
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