弹簧扁钢知识

   简介：钢板弹簧，它是由若干片等宽但不等长（厚度可以相等，也可以不相等）的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁，它又称为叶片弹簧。为了充分利用材料，钢板弹簧做成接近于应力梁的形式。钢板弹簧是汽车悬架中应用广泛的一种弹性元件。

钢板弹簧的中部通过U型螺栓（又称骑马螺栓）固定在车桥上，两端的卷耳用销子铰接在车架的支架上。这样，通过钢板弹簧将车桥与车身连接起来，起到缓冲、减振、传力的作用。多片钢板弹簧的各片钢板迭加成倒三角形状，上端的钢板长，下端的钢板短，钢板的片数与支承汽车的重量和减震效果相关，钢板越多越厚越短，弹簧刚性就越大。但是，当钢板弹簧挠曲时，各片之间就会互相滑动摩擦产生噪声。摩擦还会引起弹簧变形，造成行驶不平顺。因此，在承载量不是很大的汽车上，就出现了少片钢板弹簧，以多片钢板弹簧的缺陷。

    有些少片钢板弹簧仅用一片钢板弹簧，它与多片钢板弹簧相比除了减少噪声和不会摩擦外，还可以节省材料，减轻重量，便于布置，降低整车高度，具有良好的平顺性。少片钢板弹簧的钢板截面变化大，从中间到两端的截面是逐渐不同，因此轧制工艺比较复杂。

分类

    钢板弹簧有两种类型，一种是等厚度，宽度呈现两端狭，中间宽。传统的多片迭成的钢板弹簧就是这一类型，这种钢板弹簧是由多片长度不等，宽度一样的钢片所迭成，现在的大客车、货车多数使用这种钢板弹簧。另一种是等宽度，厚度呈现两端薄，中间厚。现在常见的少片钢板弹簧就是这一类型，少片钢板弹簧是指只有1～4片的变截面钢板弹簧，变截面钢板弹簧是指沿钢板长度方向中心较厚向两端逐渐变薄，或者片宽和片厚均渐变化的钢板弹簧。多用于轻型汽车，现在一些大中型客车也趋向于使用这一类钢板弹簧。

    为了减轻重量和轧制工艺难度，近年出现了一种纤维增强塑料（FRP）代替钢板，可减小重量一半以上。这种纤维增强塑料是由玻璃纤维制成，用聚酯树脂聚合在一起。据计算一般的单片钢板弹簧每副重量约11～20公斤，而纤维增强塑料弹簧每副重量约4公斤左右，而且行驶平稳，噪声很低。

优缺点

    它的优点是结构简单，工作可靠，成本低廉，维修方便。它既是悬架的弹性元件，又是悬架的导向装置。它的一端与车架铰接，可以传递各种力和力矩，并决定车轮的跳动轨迹。同时，它本身也有一定的摩擦减震作用。一举三得，所以广泛用于非独立悬架上。

    它的缺点是只能用于非独立悬架，重量较重，刚度大，舒适性差，纵向尺寸较长，不利于缩短汽车的前悬和后悬，与车架连接处的钢板弹簧销容易磨损等。

    尽管缺点不少，但钢板弹簧至今仍在各种汽车上大量使用。为了改进钢板弹簧的性能，减轻重量，提高寿命，出现了变截面钢板弹簧、单片弹簧等。

冷拉钢产品具有以下优点：
  形状规格多样性
  通过设计不同形状的模具，冷拉出不同截面形状、不同规格公差的冷拉钢。角度可设计成直角或圆角。
  高度
  使用高质量的硬质合金模具以及拥有专业修模人员，确保公差准确、统一。
  表面光滑
  先进的冷挤压工艺使得冷拉钢产品表面光滑明亮。
  材料大量节省
  冷拉工艺是将原材料冷挤压变形达致所需的形状、规格及公差，原材料的耗损极少，相对利用传统车床机加工切削所耗损的材料，冷拉钢所节省的材料是非常可观的，特别当材料用量大，材料成本的节约更为显著。
  加工时间及加工机械节省
  由于精度准确，表面状况良好，冷拉钢产品可直接使用，如喷涂、打砂、打弯、钻孔，也可按实际要求精拉之后直接电镀，免去了大量机加工时间及节省配置加工机械的费用。

5效果分析

1. 次冷拉效果：
  取一钢筋对其施加拉应力冷拉，钢筋会发生变形（并作应力——应变图）。随着拉应力增加，钢筋内部承受的拉应力逐渐增大。当钢筋内部产生的拉应力超过钢筋具有的屈服点A，而达到C后，停止冷拉，卸去荷载。此时可以看到，钢筋已产生塑性变形，在卸荷过程中，应力——应变图有一个变化，直线O1C比直线OA要缓。
  2.第二次冷拉效果：
  重新施加拉应力，将钢筋拉伸到破坏，应力——应变图出现新的变化，新的屈服点在C点附近，明显高于原来的屈服点A。这个变化说明，钢筋的塑性发生了变化，塑性小了，硬度大了，钢筋的强度得到提高，这一现象叫“变形硬化”。
  经过以上两次过程冷拉钢（筋）制作完成。

6冷拉控制

1）冷拉应力控制的情况：
  对于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋和5号钢的钢筋，在冷拉后，作预应力钢筋使用的，要用冷拉应力控制。但钢筋冷拉后经检查， 冷拉率超过了规范规定（表3——1）值，还要再进行机械能实验。
  2）冷拉率测定控制要求：
  以冷拉率控制钢筋冷拉时，控制值要由试验确定。试验测定时要求：同炉同批的测定试件，不能少于4个，每个试件都要按规范规定的冷拉应力测定相应的冷拉率，并取试件的平均值作为该炉该批钢筋的实际冷拉率。如果钢筋强度偏高，，平均的冷拉率低于1%时，在钢筋冷拉时，仍要按1%的冷拉率控制。
  3）不同炉批的冷拉控制：
  对于混杂，分不清炉批的钢筋，冷拉时，不能用冷拉率控制，而且要冷拉多根连接的钢筋，每根的冷拉率和控制应力都要符合规范规定（表3——1）。
  4）冷拉速度控制：
  要使钢筋充分变形，就要适当控制冷拉速度，一般以0.5——1.0为宜。同时要求，冷拉到规定的应力和冷拉率以后，随即停拉2——3以后，再放松钢筋，结束冷拉，以给钢筋充分变形的时间。

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