一种非线性渐变刚度不对称NVH少片钢板弹簧制造技术

本发明专利技术涉及一种非线性渐变刚度不对称NVH少片钢板弹簧，包括由三层少片簧由上至下依次层叠而成的钢板弹簧本体，钢板弹簧本体中部通过连接螺栓固定连接为一体，所述钢板弹簧本体由第一、二主簧片及第三副簧片构成，所述第一主簧片的前后端部轧制成卷耳状，其前端为上卷耳结构，后端为下卷耳结构，且两端的耳孔内均安装有卷耳衬套，所述第二主簧片的前后端部轧制成包耳状，其前端为3/4包耳结构，后端为1/2包耳结构；所述第三副簧片的后端铆接有用于将钢板弹簧本体包紧的U型卡箍；所述第二主簧片的两端具有呈T型的消音垫片，所述消音垫片的下部凸台固定于第二主簧片的端部孔内，其上部横向垫片的顶面抵设于第一主簧片的端部下方；所述第三副簧片的两端对称固定有减震消音块。

【技术实现步骤摘要】
一种非线性渐变刚度不对称NVH少片钢板弹簧
本专利技术涉及一种少片钢板弹簧，具体的说是一种非线性渐变刚度不对称NVH少片钢板弹簧，属于汽车装配系统

技术介绍
随着社会发展，人们生活水平提高，人们对汽车舒适性的要求越来越高。悬架系统作用就是缓和汽车在不平路面行驶时产生的冲击，钢板弹簧悬架是汽车常采用的一种结构形式，其中钢板弹簧是最主要的吸能元件。钢板弹簧结构简单、成熟可靠、经济效益好，具有非常重要的市场价值。面对当前市场客户的高平顺性要求，钢板弹簧需要在不同载荷工况下都应具备优异的平顺性、噪音小等特点，而该问题一直是钢板弹簧的解决难点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种结构合理、布置方便且运行稳定可靠的非线性渐变刚度不对称NVH少片钢板弹簧。同时能够最大限度降低零部件本身重量，着力保证钢板弹簧良好的NVH和平顺性能。为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种非线性渐变刚度不对称NVH少片钢板弹簧，包括由三层少片簧由上至下依次层叠而成的钢板弹簧本体，所述钢板弹簧本体的中部通过锁紧限位机构固定连接为一体，所述钢板弹簧本体由第一、二主簧片及第三副簧片构成，为了使工作中各片应力趋近于接近，所述的第一、二主簧片和第三副簧片经喷丸工艺后各片自由弧高为148mm、118mm、20mm，对应的曲率半径R1=1665＞R2=2219＞R3=10552；所述第一主簧片的前后端部轧制成卷耳状，其前端为上卷耳结构，后端为下卷耳结构，这种结构有效降低了车身高度并满足整车布置需求。且两端的耳孔内均安装有卷耳衬套，所述第二主簧片的前后端部轧制成包耳状，其前端为3/4包耳结构，后端为1/2包耳结构；包耳有效加强了主片的卷耳强度并在第1片主簧异常损坏后起到保险作用，且卷耳和包耳的形心是不同的。因第一、二主簧片曲率半径的差异，簧片之间、消音垫片之间力的传递时包耳卷耳形心运动轨迹不同步。初始时包耳和卷耳若同心，则板簧受力后包耳和卷耳之间的间隙不均匀，在大的运动副下容易产生卷耳包耳干涉摩擦。卷耳和包耳初始形心位置不同，卷耳和包耳的形心相对位置随载荷变化而变化，始终保证足够的间隙。所述第三副簧片的后端铆接有用于限制板簧上下跳动和防止片间错位的𠕄型卡箍；所述钢板弹簧本体的两端部设有片端减震消音垫片，所述片端减震消音垫片包括第一、二主簧片之间夹紧的T型消音垫片及第三副簧片两端对称设置的减震消音块。本专利技术从结构、材料方面合理设计了板簧叶片、减震消音垫片和板簧衬套，具有柔和的平顺性和优异的NVH性能。其中，所述钢板弹簧本体是钢板弹簧总成的主体部分和框架结构，其由高强度弹簧钢依据外形要求轧制而成，该部分是最主要的吸能元件并承受了外界绝大部分的应力。钢板弹簧本体的所有板簧叶片通过中部锁紧限位机构构成一体，本专利技术的其他系统部分均依附于钢板弹簧本体安装。钢板弹簧本体前后端部轧制成卷耳形状，卷耳内部安装有卷耳衬套，”𠕄”型卡箍和减震消音垫片安装在钢板弹簧本体端部适当位置。所述钢板弹簧总成在整车上安装方式为：将钢板弹簧总成前后衬套部位和车身上对应支架（或吊耳）通过螺栓连接在一起，用钢板弹簧总成中部连接螺栓定位车桥位置并用骑马螺栓将车桥和钢板弹簧总成连接在一起，由此车身和车桥便通过钢板弹簧总成建立了悬架连接。这样来自路面的冲击先由车桥传递给钢板弹簧总成，钢板弹簧总成对冲击进行缓冲、吸能将能量转化成其他形式或耗散，最终将衰减后的能量传递到车身上。进一步的，所述钢板弹簧本体刚度曲线根据载荷分为三段，第一段从板簧零载荷开始加载到减震消音块与第二主簧接触止为第一段直线，该直线斜率值为83，为第一级刚度值；第二段从减震消音块与第二主簧接触开始加载到减震消音块上部空心腔压平止，为上凹递增曲线，第三段从减震消音块上部空心腔压平开始以后为第二段直线，该直线斜率值为128，为第二级刚度值。进一步的，所述第一、二主簧片及第三副簧片的纵向断面形状均呈抛物线型，且第一、二主簧片及第三副簧片的纵向长度不相同，横向宽度相同；第二主簧片两端部具有保证装配方便的工艺切边，所述工艺切边的端部对称开有消音垫孔。工艺切边使得第二主簧片端宽度小于第一主簧片端宽度。装配时第一、二主簧片同时装配到支架中，只要控制第一主簧片宽度尺寸精度即可保证装配，无需同时控制第一、二主簧片端部宽度轧制精度即可保证装配。进一步的，所述第一、二主簧片及第三副簧片纵向两端到中心孔的距离不同，在横向方向上的位置是居中的；板簧平直状态下上包耳端：第一、二主簧片包耳中心到中部螺栓的距离为700mm，第三副簧片端到中部螺栓的距离为650mm；下包耳端：第一、二主簧片包耳中心到中部螺栓的距离为715mm，第三副簧片端到中部螺栓的距离为665mm。进一步的，所述锁紧限位机构由中部锁紧螺栓和两个Z型限位片组成，所述Z型限位片分别置于第一、二主簧片及第二主簧片及第三副簧片之间，且Z型限位片的中心具有与第一、二主簧片及第三副簧片相配合的通孔，所述中部锁紧螺栓穿过通孔后将三层簧片锁紧连接成一整体。通过该种结构，将所有簧片锁紧连接成一整体并杜绝簧片根部间接触摩擦；通过“Z”型片将各簧片横向位置相互关联，限制了簧片间在横向方向上的相对位移，保证各簧片在工作中不会发生相对错位。中部锁紧螺栓还为总成安装起到定位销的作用。进一步的，所述𠕄型卡箍包括呈倒U型的外卡箍及内卡箍，所述内卡箍通过安装于其底部的铆钉铆接于第三副簧片上，所述外卡箍与内卡箍的下端通过沉头螺钉及螺母固定连接。传统的U型卡箍开口向上，并采用长螺栓和套管在U型端部锁紧连接，不可避免的牺牲了悬架纵向和横向的运动空间。本设计卡箍结构开口向下、侧面无突出物，给整车布置和悬架运动赢得更大运动空间，避免干涉发生。进一步的，所述T型消音垫片为实心尼龙材料结构制成，所述消音垫片的下部凸台与第二主簧片的板簧孔过盈配合，其上部横向垫片的顶面抵设于第一主簧片的端部下方；所述下部凸台的中间具有通孔，两端部设有倒刺；通常的，“凸”字型消音垫片通过凸台卡在叶片簧孔中，并通过轧制和喷丸生产工艺控制叶片簧曲率和弧高保证上下两叶片簧给消音垫一个夹紧力，以此保证消音垫在总成上的牢固性。但是经常的市场反馈情况是消音垫压不紧、使用中易脱落，造成此问题主要原因一是，精确的保证上下板簧给消音垫的夹紧力在生产工艺上有一定困难。二是，板簧受力工作中夹紧消音垫的两叶片簧弧高变化会带来夹紧力的变化。本专利技术消音垫结构的益处是：消音垫凸台和板簧孔做成过盈配合，消音垫凸台过盈配合压入板簧孔中保证了凸台和板簧孔配合紧密牢靠。同时凸台端部倒刺卡在叶片簧表面进一步保证了消音垫不会脱落。所述减震消音块为空心橡胶结构，分为上下两部分空心腔，上部空心腔沿所述减震消音块的径向中部设置，其结构为底侧长方形及顶侧穹顶弧形的拼接形状，下部空心腔置于减震消音块的两侧，其中间形成凸台，所述下部空心腔套接于所述第三副簧片上并通过下部空心腔中的凸台卡在第三副簧片端部的开孔中。减震消音块的上下两个空心腔的空心橡胶结构：上部空心腔结构设计既满足了刚度曲线要求又节省了材料，下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非线性渐变刚度不对称NVH少片钢板弹簧，其特征在于：包括由三层少片簧由上至下依次层叠而成的钢板弹簧本体，所述钢板弹簧本体的中部通过锁紧限位机构固定连接为一体，所述钢板弹簧本体由第一、二主簧片及第三副簧片构成，为了使工作中各片应力趋近于接近，所述的第一、二主簧片和第三副簧片经喷丸工艺后各片自由弧高为148mm、118mm、20mm，对应的曲率半径R1=1665＞ R2=2219＞R3=10552；/n所述第一主簧片的前后端部轧制成卷耳状，其前端为上卷耳结构，后端为下卷耳结构，且两端的耳孔内均安装有卷耳衬套，所述第二主簧片的前后端部轧制成包耳状，其前端为3/4包耳结构，后端为1/2包耳结构；所述第三副簧片的后端铆接有用于限制板簧上下跳动和防止片间错位的𠕄型卡箍；/n所述钢板弹簧本体的两端部设有片端减震消音垫片，所述片端减震消音垫片包括第一、二主簧片之间夹紧的T型消音垫片及第三副簧片两端对称设置的减震消音块。/n

【技术特征摘要】
1.一种非线性渐变刚度不对称NVH少片钢板弹簧，其特征在于：包括由三层少片簧由上至下依次层叠而成的钢板弹簧本体，所述钢板弹簧本体的中部通过锁紧限位机构固定连接为一体，所述钢板弹簧本体由第一、二主簧片及第三副簧片构成，为了使工作中各片应力趋近于接近，所述的第一、二主簧片和第三副簧片经喷丸工艺后各片自由弧高为148mm、118mm、20mm，对应的曲率半径R1=1665＞R2=2219＞R3=10552；
所述第一主簧片的前后端部轧制成卷耳状，其前端为上卷耳结构，后端为下卷耳结构，且两端的耳孔内均安装有卷耳衬套，所述第二主簧片的前后端部轧制成包耳状，其前端为3/4包耳结构，后端为1/2包耳结构；所述第三副簧片的后端铆接有用于限制板簧上下跳动和防止片间错位的𠕄型卡箍；
所述钢板弹簧本体的两端部设有片端减震消音垫片，所述片端减震消音垫片包括第一、二主簧片之间夹紧的T型消音垫片及第三副簧片两端对称设置的减震消音块。


2.根据权利要求1所述的非线性渐变刚度不对称NVH少片钢板弹簧，其特征在于：所述钢板弹簧本体刚度曲线根据载荷分为三段，第一段从板簧零载荷开始加载到减震消音块与第二主簧接触止为第一段直线，该直线斜率值为83，为第一级刚度值；第二段从减震消音块与第二主簧接触开始加载到减震消音块上部空心腔压平止，为上凹递增曲线，第三段从减震消音块上部空心腔压平开始以后为第二段直线，该直线斜率值为128，为第二级刚度值。


3.根据权利要求1所述的非线性渐变刚度不对称NVH少片钢板弹簧，其特征在于：所述第一、二主簧片及第三副簧片的纵向断面形状均呈抛物线型，且第一、二主簧片及第三副簧片的纵向长度不相同，横向宽度相同；第二主簧片两端部具有保证装配方便的工艺切边，所述工艺切边的端部对称开有消音垫孔。


4.根据权利要求3所述的非线性渐变刚度不对称NVH少片钢板弹簧，其特征在于：所述第一、二主簧片及第三副簧片纵向两端到中心孔的距离不同，在横向方向上的位置是居中的；板簧平直状态下上包耳端：第一、二主簧片包耳中心到中部螺栓的距离为700mm，第三副簧片端到中部螺栓的距离为650mm；下包耳端：第一、二主簧片包耳中心到中部螺栓的距离为715mm，第三副簧片端到中部...

【专利技术属性】
技术研发人员：闻坤，吕传志，张宝，曹灿，
申请(专利权)人：南京依维柯汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32