叶子泉，通过设计更好

除了新的轻量级车身外，商用车辆提供了一种新的重量保存设计。这次是悬架单元的转弯，其重量通过弹簧设计减小，这些弹簧设计可以优化使用它的钢的性质。

抛物面锥形叶片弹簧设计用于在先前非常高的重量组分中提供显着且成本效益的重量（图1）。它们为传统的层压叶片弹簧提供替代品，提供：

• 减少约40％
• 优化使用的材料特性的
• 最小插页摩擦和接触，因此使用更耐用的防腐蚀保护和改善的乘坐特性的能力。

其他优点包括改进的燃料经济性或承载能力，并且对于相等的车轴重量减少的路面损坏。

在传统的均匀厚度叶片弹簧中，中间长度是最高应力区域，设计叶的厚度以适应这种最大应力。然而，对于任一侧，应力随着距中心的距离而减小，并且使用钢的强度逐渐使用。

另一方面，抛物线锥形叶片弹簧设计，从中心向外的减小厚度设计。该区域以均匀的应力水平运行，类似于中心的均匀应力水平。这允许最大限度地使用材料性质，并减小截面厚度最小化弹簧的重量。

抛物锥型板簧可配装就位标准层压板簧与非常小的变化，以车辆连接固定装置的设计。对于较薄部分和0.6％C-的CrMo（SAE 4161，BS970：705A60）为较厚的部分：（525A58 SAE 5160，BS970）他们正在使用常规的冶金技术和弹簧钢，其中包括0.6％C-铬制成。叶子是通过热轧制造的锥形部分，然后辊轧成形后它们被硬化并且回火至约450HB的硬度。

为了获得最大的耐疲劳性的叶子是应力锤击开发在表面高电平有益压缩残余应力。这涉及到，而他们在紧张的状态下转向个体的叶子和喷丸处理。然后将它们组装成最终的部件，其可以包括多个抛物叶子，每弹簧图1.典型的重量节省示于表1中。

表格1。使用抛物线锥形叶子弹簧的典型重量节省。

目前在评估引入额外的重量储存的进一步发展涉及使用较低的碳钢，其硬化和回火到更高的强度水平。该较低碳钢提供较高的热处理强度，结合保留良好的延展性和韧性。目的是使用这些特征来提供改善的疲劳性和可能额外的15％重量储蓄。从射击喷丸后的更高强度和改进的亚表面压缩应力曲线的组合获得疲劳性增加。

新钢的淬透被调节，以确保硬化完全马氏体微观结构，因此产生延展性水平至少等于一个传统的弹簧钢的，尽管更高的热处理强度。该弹簧可以用类似的形式与标准抛物锥型板簧来生产。典型的热处理性能，与那些传统的弹簧相比，示于表2中。另外，实验室结果显示的改善它弯曲从显影级获得的疲劳特性，用0.6％C-Cr钢相比，威布尔分析（SAE 5160）。

表2。减肥弹簧钢的力学性能。

抛物面锥形叶子弹簧由谢菲尔德（英国）的Tinsley桥，以朝向石头的名义制作。上面描述的最新开发具有代码名称extralite。两种类型的弹簧都突出了当对特定应用的使用时优化了钢的组件改进的可能性。

主要作者：比尔·库克和大卫·欧文斯

来源：材料世界，亚博网站下载卷。8，第26-27页，2000年4月。

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