钢板弹簧设计说明书
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{生产工艺技术}后钢板弹簧吊耳工艺设计说明书附工艺卡一、产品简介后钢板弹簧吊耳是一种用于吊装物体的金属零件,常用于汽车、机械等行业的装配过程中。
它由钢板经过冲压成形,具有轻巧、坚固和可靠的特点。
二、工艺流程1.材料准备:选择优质的高强度钢板作为原材料。
根据产品图纸和要求,将钢板切割成合适的尺寸和形状。
2.表面处理:对钢板进行酸洗处理,去除表面的氧化物和杂质,以提高表面质量和粘附力。
3.工装设计:根据产品图纸和要求,设计制作冲压模具和模具夹具,确保工艺的精度和效率。
4.冲压成形:将经过表面处理的钢板放入冲床中,通过冲压模具施加压力,使钢板按照产品图纸的形状和尺寸进行成形。
5.冲孔:根据产品要求,在钢板上进行冲孔处理,以便后续组装和连接。
6.清洗:将冲压成形的钢板进行清洗,去除冲床过程中产生的切屑和残留物,保证产品的整洁和质量。
7.表面处理:对清洗后的钢板进行防锈处理,以提高产品的抗腐蚀性能和表面光洁度。
8.检验:对成品进行严格的质量检验,包括外观质量、尺寸精度和冲孔位置等方面,确保产品符合技术要求。
三、工艺卡工艺卡是对整个工艺流程的详细记录和规范,包括每个工序的操作步骤、质量控制要点和注意事项等。
下面是后钢板弹簧吊耳的一份工艺卡示例:工序:冲压成形设备:冲床操作员:XXX日期:XXXX年XX月XX日产品:后钢板弹簧吊耳1.将经过表面处理的钢板放置在冲床上,调整模具的位置和夹具的固定度。
2.打开冲床电源,调整冲床的压力和行程,以适应钢板的厚度和冲孔要求。
3.进行冲压成形,注意观察冲床的运行情况和成形效果,及时调整和纠正。
4.冲床完成后,取出成品,并进行必要的清洗和防锈处理。
5.进行产品的质量检验,包括外观质量、尺寸精度和冲孔位置等方面。
6.合格产品进行包装,不合格产品返工或报废。
四、总结后钢板弹簧吊耳的生产工艺按照以上流程进行,能够保证产品的质量和性能。
工艺卡的使用和记录对于工艺的规范和改进具有重要意义,要经常总结经验教训,不断改进和优化工艺流程,提高产品的质量和生产效率。
汽车设计课程设计————钢板弹簧的设计课程设计任务书一、课程设计的性质、目的、题目和任务本课程设计是学生在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节,是培养学生应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练,并为毕业设计奠定基础。
1、课程设计的目的是:(1)进一步熟悉汽车设计理论教学内容;(2)培养学生理论联系实际的能力;(3)训练学生综合运用知识的能力以及分析问题、解决问题的能力。
2、设计题目 :设计载货汽车的纵置钢板弹簧(1)纵置钢板弹簧的已知参数序号弹簧满载载荷静挠度伸直长度U 型螺栓中心距有效长度119800N9.4cm118cm6cm112cm 材料选用60Si2MnA , 弹性模量取E=2.1× 105MPa3、课程设计的任务:(1)由已知参数确定汽车悬架的其他主要参数;(2)计算悬架总成中主要零件的参数;(3)绘制悬架总成装配图。
二、课程设计的内容及工作量根据所学的机械设计、汽车构造、汽车理论、汽车设计以及金属力学性能等课程,完成下述涉及内容:1.学习汽车悬架设计的基本内容2.选择、确定汽车悬架的主要参数3.确定汽车悬架的结构4.计算悬架总成中主要零件的参数5.撰写设计说明书6.绘制悬架总成装配图、零部件图共计 1 张 A0。
设计要求:1.设计说明书设计说明书是存档文件,是设计的理论计算依据。
说明书的格式如下:(1)统一稿纸,正规书写;(2) 竖订横写,每页右侧画一竖线,留出 25mm空白,在此空白内标出该页中所计算的主要数据;(3)附图要清晰注上必要的符号和文字说明,不得潦草;2.说明书的内容及计算说明项目(1)封面;(2)目录;( 3)原始数据及资料;( 4)对设计课题的分析;( 5)汽车纵置钢板弹簧简图;( 6)设计计算;( 7)设计小结(设计特点及补充说明,鉴别比较分析,个人体会等);(8)参考文献。
3.设计图纸1)装配总图、零件图一张(0#);要求如下:a.图面清晰,比例正确;b.尺寸及其标注方法正确;c.视图、剖视图完整正确;d.注出必要的技术条件。
目录1后钢板弹簧吊耳的工艺分析 (2)2确定毛坯的制造方法,初步确定毛坯形状 (3)3工艺过程设计 (3)4加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定 (6)5 切削用量、时间定额的计算课程设计说明书1 后钢板弹簧吊耳的工艺分析1.1 后钢板弹簧吊耳的用途题目给出的零件是CA10B 解放牌汽车后钢板弹簧吊耳。
后钢板弹簧吊耳的主要作用是载重后,使钢板能够得到延伸,伸展,能有正常的缓冲作用。
因此汽车后钢板弹簧吊耳零件的加工质量会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。
汽车后钢板弹簧吊耳主要作用是减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能。
两端的卷耳用销子铰接在车架的支架上。
这样,通过钢板弹簧将车轿和车身连接起来,起到缓冲,减压,传力的作用加工表面尺寸及偏差/mm公差 级 /mml 及精度等表面粗糙度/um 形位公差丨/mm l©60 mm 两端面76 0.20.4,IT13Ra6.36 37mm 0.05 , IT9Ra1.6 9 30mm 孔端面22Ra509 30mm 孔 9 300.045 0.045,IT9Ra50由后钢板弹簧吊耳零件图知可将其分为两组加工表面它们相互间有一定的1.2后钢板弹簧吊耳的技术要求宽为如叫勺槽1.3审查后钢板弹簧吊耳的工艺性位置要求。
现分析如下:(1 )以960mm 两外圆端面为主要加工表面的加工面。
这一组加工表面包 括:。
9 60mm|两外圆端面的铣削,加工9 37;005 mm 的孔;其中960mml 两外圆端面表面粗糙度要求为|Ra=6.3M m| , 9 37;0.05mm的孔表面粗糙度要求为Ra= 1.6 pm。
(2)以叵竺mm孔为主要加工表面的加工面。
这一组加工表面包括:2 个b3O;°.045mm的孔,2个炽0.5mm的孔、2个©3O;°.045mm孔的外两侧面的铣削,宽度为4亟的开口槽的铣削,2个在『30賈mm同一中心线上数值为b o.oi的同轴度要求。
1钢板弹簧基本参数的确定本设计方案中,采用纵置式对称前钢板弹簧。
1.1单个钢板弹簧的载荷已知汽车满载静止时汽车前轴荷G1=3000kg,非簧载质量Gu1=285kg,则据此可计算出单个钢板弹簧的载荷:Fw1=(G1-Gu1)/2=1357.5 kg (1)进而得到:Pw1=Fw1×9.8=13303.5 N (2)1.2钢板弹簧的静挠度钢板弹簧的静挠度即静载荷下钢板弹簧的变形。
前后弹簧的静挠度都直接影响到汽车的行驶性能[1]。
为了防止汽车在行驶过程中产生剧烈的颠簸(纵向角振动),应力求使前后弹簧的静挠度比值接近于1。
此外,适当地增大静挠度也可减低汽车的振动频率,以提高汽车的舒适性。
但静挠度不能无限地增加(一般不超过240 mm),因为挠度过大,即频率过低,也同样会使人感到不舒适,产生晕车的感觉。
此外,在前轮为非独立悬挂的情况下,挠度过大还会使汽车的操纵性变坏。
一般汽车弹簧的静挠度值通常如表1[2]所列范围内。
本方案中选取fc1=80 mm。
1.3钢板弹簧的满载弧高满载弧高指钢板弹簧装到车轴上,汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端(不包括卷耳孔半径)连线间的最大高度差[3]。
当H0=0时,钢板弹簧在对称位置上工作。
考虑到使用期间钢板弹簧塑性变形的影响和为了在车架高度已限定时能得到足够的动挠度值,常取H0∈10-20mm。
本方案中H01初步定为18mm。
1.4钢板弹簧的断面形状板弹簧断面通常采用矩形断面,宜于加工,成本低。
但矩形断面也存在一些不足。
矩形断面钢板弹簧的中性轴,在钢板断面的对称位置上。
工作时,一面受拉应力,一面受压应力作用,而且上、下表面的名义拉应力和压应力的绝对值相等。
因材料的抗拉性能低于抗压性能,所以在受拉应力作用的一面首先产生疲劳断裂。
除矩形断面以外的其它断面形状的叶片,其中性轴均上移,使受拉应力的一面的拉应力绝对值减小,而受压应力作用的一面的压应力绝对值增大,从而改善了应力在断面上的分布情况,提高了钢板弹簧的疲劳强度并节约了近10%的材料。
燕山大学课程设计说明书题目:长安单排微货SC1011后悬架设计学院(系):车辆与能源学院年级专业: 11级车辆工程(3)班学号: 110110050021学生姓名:张贺帅指导教师:梁晨唐先智教师职称:副教授燕山大学课程设计评审意见表目录摘要 .................................................................................................................................. - 2 - 1、钢板弹簧主要参数确定 ............................................................................................ - 2 -1.1长安单排微货SC1011设计技术参数................................. 错误!未定义书签。
1.2选择悬架主要参数:nc 、fc、Cs、.n0、f0 ...................... 错误!未定义书签。
1.3确定板簧总长L,满载静止弧高Ha,动挠度fd .............. 错误!未定义书签。
1.4选择板簧片数及断面参数 ................................................... 错误!未定义书签。
1.5板簧的应力校核 ................................................................... 错误!未定义书签。
1.6各片长度的确定 ................................................................... 错误!未定义书签。
1.7板簧的刚度验算 ................................................................... 错误!未定义书签。
燕山大学课程设计说明书题目:长安单排微货SC1011后悬架设计学院(系):车辆与能源学院年级专业: 11级车辆工程(3)班学号: 110110050021学生姓名:张贺帅指导教师:梁晨唐先智教师职称:副教授燕山大学课程设计评审意见表目录摘要 .................................................................................................................................. - 2 - 1、钢板弹簧主要参数确定 ............................................................................................ - 2 -1.1长安单排微货SC1011设计技术参数................................. 错误!未定义书签。
1.2选择悬架主要参数:nc 、fc、Cs、.n0、f0 ...................... 错误!未定义书签。
1.3确定板簧总长L,满载静止弧高Ha,动挠度fd .............. 错误!未定义书签。
1.4选择板簧片数及断面参数 ................................................... 错误!未定义书签。
1.5板簧的应力校核 ................................................................... 错误!未定义书签。
1.6各片长度的确定 ................................................................... 错误!未定义书签。
1.7板簧的刚度验算 ................................................................... 错误!未定义书签。
钢板弹簧的设计任务书一、课程设计的性质、目的、题目和任务本课程设计是学生在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节,是培养学生应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练,并为毕业设计奠定基础。
1、课程设计的目的是:(1)进一步熟悉汽车设计理论教学内容;(2)培养学生理论联系实际的能力;(3)训练学生综合运用知识的能力以及分析问题、解决问题的能力。
2、设计题目:设计载货汽车的纵置钢板弹簧材料选用60Si2MnA ,弹性模量取E=2.1×10MPa3、课程设计的任务:(1)由已知参数确定汽车悬架的其他主要参数;(2)计算悬架总成中主要零件的参数;(3)绘制悬架总成装配图。
二、课程设计的内容及工作量根据所学的机械设计、汽车构造、汽车理论、汽车设计以及金属力学性能等课程,完成下述涉及内容:1.学习汽车悬架设计的基本内容2.选择、确定汽车悬架的主要参数3.确定汽车悬架的结构4.计算悬架总成中主要零件的参数5.撰写设计说明书6.绘制悬架总成装配图、零部件图共计1张A0。
设计要求:1. 设计说明书设计说明书是存档文件,是设计的理论计算依据。
说明书的格式如下:(1)统一稿纸,正规书写;(2) 竖订横写,每页右侧画一竖线,留出25mm空白,在此空白内标出该页中所计算的主要数据;(3) 附图要清晰注上必要的符号和文字说明,不得潦草;2. 说明书的内容及计算说明项目(1)封面;(2)目录;(3)原始数据及资料;(4)对设计课题的分析;(5)汽车纵置钢板弹簧简图;(6)设计计算;(7)设计小结(设计特点及补充说明,鉴别比较分析,个人体会等);(8)参考文献。
3. 设计图纸1)装配总图、零件图一张(0#);要求如下:a. 图面清晰,比例正确;b. 尺寸及其标注方法正确;c. 视图、剖视图完整正确;d. 注出必要的技术条件。
4.设计对象(悬架)所选用的弹簧材料必须符合国标GB1222-84,并尽量用优选系列;所设计的板簧应符合JB523-85,JB4040-85。
汽车钢板弹簧的设计一、汽车钢板弹簧的基本特性钢板弹簧的主要功能是作为汽车悬架系统的弹性元件,此外多片弹簧的片间摩擦又起作系统的阻尼作用,多数钢板弹簧通过卷耳和支座兼有导向作用。
但就其基本的受力情况及结构特点,钢板弹簧具有以下两个基本特征:1、无论钢板弹簧以什么形式装在汽车上,它都是以梁的方式在工作,也就是说它的主要受力方向垂直于钢板弹簧长度。
同时,由于受变形相对其长度很小,因此可以利用材料力学中有关小挠度梁的理论,即线性原理来进行分析计算。
2、钢板弹簧装在汽车上所承受的弯矩,基本上是单向载荷,因而其弯曲应力也是单向应力。
二、等应力梁的概念椭圆形半椭圆形四分之一椭圆形除早期的汽车采用过椭圆形钢板弹簧,近代汽车绝大多数采用半椭圆形钢板弹簧,只有极少数采用四分之一椭圆形钢板弹簧。
无论何种形式的钢板弹簧,就其总成而言,都是根部支承,端部承爱集中载荷,它都是以梁的方式在工作。
众所周知,理想的梁应该是一根等应力梁,这样才能获得材料的最佳利用。
对于钢板弹簧而言,无论单片或多片,设计者应该努力将它设计成等应力梁或近似于等应力梁。
就单片梁而言,当只有单片承爱集中载荷时,有两种轮廓可以满足等应力梁的要求。
对于等厚度者,宽度应成三角形,对于等宽度者,厚度为抛物线形状。
当然,从理论上讲,只要截面系数沿片长方向与弯矩成比例变化,都可以成为等应力梁。
然而汽车上几乎没有采用同时变厚又变宽的弹簧。
上述轮廓线只是对弯曲应力而言,实际上钢板弹簧端部受剪切强度的要求以及卷耳的存在,第一种轮廓只能是在三角形端部加上等宽的矩形或整个宽度成为梯形,而第二种轮廓只能是抛物线端部接上一段等厚度的矩形或厚度按梯形变化的梁。
为了简化轧制工艺,对于等宽度者,可用梯形代替抛物线。
此外,根部也设计成为平直的,便于与支承座贴合,也就是说,或者由梯形和根部、端部为矩形的三段直线构成。
所以,在实际应用上,只能把弹簧设计成为近似的等应力梁。
由于结构上的原因,没有人在汽车上采用等厚度变宽度的单片钢板弹簧,但等宽度变厚度的单片钢板弹簧早就得到实际的应用。
目录一、确定断面尺寸及片数 ------------------------------------------------------------------------ 2二、确定各片钢板弹簧的长度 ------------------------------------------------------------------ 4三、钢板弹簧的刚度验算 ------------------------------------------------------------------------ 5四、钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算。
------------------------------- 7H ------------------------------------------------------------------------------------ 71.钢板弹簧总成在自由状态下的弧高02.钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定 -------------------------------------------------------------------------------- 8五、钢板弹簧总成弧高的核算 ---------------------------------------------------------------- 10六、钢板弹簧的强度验算 ---------------------------------------------------------------------- 11二、(修改)确定各片弹簧长度--------------------------------------------------------------- 12三、(修改)钢板弹簧的刚度验算 ------------------------------------------------------------ 14四、(修改)钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 --------------------- 15五、(修改)钢板弹簧总成弧高的核算 ------------------------------------------------------ 17六(修改)钢板弹簧的强度验算 ------------------------------------------------------------- 18七、钢板弹簧各片应力计算 ------------------------------------------------------------------- 18八,设计结果 ------------------------------------------------------------------------------------- 20九、参考文献 ------------------------------------------------------------------------------------- 21十、附总成图 ----------------------------------------------------------------- 错误!未定义书签。
计算过程与步骤条件参数:总重=13100 N 自重=6950 N 空车轴载荷=4250 N =2700 N 满载轴载荷=5750 N =7350 N 非簧载质量=690 N=2010 N钢板弹簧长度L=1000~1100nn 满载时偏颇 n=1.5-1.7Hz 弹性模量 E=2.06N/S=8-15%L叶片端部形状:压延一、确定断面尺寸及片数有关钢板弹簧 的刚度、强度等,可按等截面简支梁的计算公式计算,但需引入挠度增大系数δ加以修正。
因此,可根据修正后的简支梁公式计算钢板弹簧所需要的总惯性矩0J 。
对于对称钢板弹簧:()()3048J L ks c E σ⎡⎤=-⎣⎦[1]式中,s 为U 形螺栓中心距(mm );k 为考虑U 形螺栓夹紧弹簧后的无效长度系数(如刚性夹紧,取k=0.5,挠性夹紧,取k=0);c 为钢板弹簧垂直刚度(N/mm ),/w c c F f =;δ为挠度增大系数(先确定与主片等长的重叠片数1n ,再估计一个总片数0n ,求得10n n η=,然后用()1.51.0410.5ση=+⎡⎤⎣⎦初定δ)E 为材料的弹性模量。
,其中,)]85.01(04.1[5.11n ⨯++=δ , 取11=n ,则105.15.1=δ, 去L=1050mm 取k=0.5,取满载偏颇n=1.6HZ 且 =()/2=2670N, =97.66mm ,则/w c c F f ==27.34N/mm将其代入求得205.3725mm N J •=;])[4/()('0W W ks L F W σ-==66.1331)5004/()1055.01050(2670=⨯⨯-⨯MPa mm N ;初取mm W J h p 59.566.13315.3725/200≈==,取b=9p h =50.13mm.片宽b 对汽车性能的影响:1).增大片宽,能增加卷耳强度,但当车身受侧向力作用倾斜时,弹簧的扭曲应力增大。
2).前悬架用宽的弹簧片,会影响转向轮的最大转角。
片宽选取过窄,又得增加片数,从而增加片间的摩擦弹簧的总厚3).推荐片宽与片厚的比值b/p h 在6~10范围内选取。
4).推荐h 在(1+0.1)范围左右取,取h=6mm 。
查表:b 和h 应符合国产型材规格尺寸,选取b=65mm ,h=6mm 。
二、确定各片钢板弹簧的长度有作图法如图1.得出:且.单位:mm图1. 各片弹簧长度应尽可能将钢板弹簧取长些,原因如下:1,增加钢板弹簧长度L能显著降低弹簧应力,提高使用寿命降低弹簧刚度,改善汽车平顺性。
2,在垂直刚度c给定的条件下,又能明显增加钢板弹簧的纵向角刚度。
3,刚板弹簧的纵向角刚度系指钢板弹簧产生单位纵向转角时,作用到钢板弹簧上的纵向力矩值。
4,增大钢板弹簧纵向角刚度的同时,能减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形。
各片弹簧长度,如表1. 表1:单位:mm 序列号 单边L/2 取整 圆整 双边L 1 525 525 525 1050 2 525 525 525 1050 3 457.2 458 460 920 4 389.2 390 390 780 5 322.9 323 325 650 6 254.6 255 255 510 7 187.5 188 190 380 8120.0120120240三、钢板弹簧的刚度验算在此之前,有关挠度增大系数δ、总惯性矩0J 、片长和叶片端部形状等的确定都不够准确,所以有必要验算刚度。
用共同曲率法计算刚度的前提是,假定同一截面上各片曲率变化值相同,各片所承受的弯矩正比于其惯性矩,同时该截面上各片的弯矩和等于外力所引起的弯矩。
刚度验算公式为∑=++-=nk k k k Y Y aEc 1131)(6α [1]其中,)(111++-=k k l l a ;∑==ki ik JY 11;∑+=+=1111k i ik JY 。
式中,α为经验修正系数,α=0.90~0.94;E 为材料弹性模量;1l 、1+k l 为主片和第(1+k )片的一半长度。
则当, k=1,==0k=2, ==525-460=65mm k=3, ==525-390=135mm k=4, ==525-325=200mm k=5, ==525-255=270mm k=6, ==525-190=335mm k=7, ==525-120=409mm k=8, ==525-0=525mm其中: k Y -1+k Y =∑=ki iJ11∑+=111k i iJ当k=1, =k=2,k=3, =k=4, =k=5,k=6,k=7, =k=8, =代入数据可得:)(1131+=+-∑k k nk k Y Y a=18355.7取α=0.93 因此,mm N mm N Y Y aEc nk k k k /135.30/6.62)(61131>=-=∑=++α (符合)四、钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算。
1.钢板弹簧总成在自由状态下的弧高0H钢板弹簧各片装配后,在预压缩和U 形螺栓夹紧前,其主片上表面与两端(不包括卷耳孔半径)连线间的最大高度差(图2),称为钢板弹簧总成在自由状态下的弧高0H ,用下式计算)(0f f f H a c ∆++= [1]式中,c f 为静挠度;a f 为满载弧高;f ∆为钢板弹簧总成用U 形螺栓夹紧后引起的弧高变化,22))(3(Lf f s L s f c a +-=∆;s 为U 形螺栓中心距;L 为钢板弹簧主片长度。
钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径0208/H L R =。
取a f =20mm , 则22))(3(L f f s L s f c a +-=∆15.6mm)(0f f f H a c ∆++==97.66+20+15.6=133.26mm 因此, 0208/H L R ==1034.16mm2.钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定因钢板弹簧各片在自由状态下和装配后的曲率半径不同(图4—7),装配后各片产生预应力,其值确定了自由状态下的曲率半径i R 各片自由状态下做成不同曲率半径的目的是:使各片厚度相同的钢板弹簧装配后能很好地贴紧,减少主片工作应力,使各片寿命接近。
图2 钢板弹簧各片自由状态下的曲率半径矩形断面钢板弹簧装配前各片曲率半径由下式确定 )2(1000R Eh R R i ii σ+=(4-1) [1]式中,i R 为第i 片弹簧自由状态下的曲率半径(mm);0R 为钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径(mm);i 0σ为各片弹簧的预应力(N /2mm );正为材料弹性模量(N /2mm )。
在已知钢板弹簧总成自由状态下曲率半径0R 和各片弹簧预加应力i 0σ的条件下,可以用式(4—1)计算出各片弹簧自由状态下的曲率半径i R 。
选取各片弹簧预应力时,要求做到:装配前各片弹簧片间间隙相差不大,且装配后各片能很好贴和;为保证主片及与其相邻的长片有足够的使用寿命,应适当降低主片及与其相邻的长片的应力。
为此,选取各片预应力时,可分为下列两种情况:对于片厚相同的钢板弹簧,各片预应力值不宜选取过大。
推荐主片在根部的工作应力与预应力叠加后的合成应力在300~350N /2mm 内选取。
1~4片长片叠加负的预应力,短片叠加正的预应力。