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1、课题来源与背景 由于现有产品以国外进口为主,国内产品存在高应力、大行程的组合设计技术难点,弹簧寿命达不到要求,端圈容易断裂等技术问题,故本公司决定自主研发EATON2500Nm卡车离合器弹簧,可有效解决以上技术难点,产品市场潜力大。项目产品EATON2500Nm卡车离合器弹簧可用于重卡,并具有通过自调整起到减震的作用。该产品具有高应力、疲劳寿命≥1000万次无断裂、直径公差小、旋绕比小、同心度高等优点。本项目产品国产化后可替代进口件,进一步提高弹簧制造的自主研发能力。 2、主要论点与依据 (1)研究开发超高强度SWOSC-VHSФ8.0mm材料替代SWOSC-VSB的技术;研究开发超高强度OTEVA91SCФ4.6mm材料替代SWOSC-VSA的技术。 (2)研究超高强度材料卷簧成型的切断方式。 (3)进行工艺优化设计,通过多级喷丸的应用研究,提高高应力弹簧的疲劳寿命。 (4)研发弹簧表面氮化工艺,满足高应力弹簧设计的要求。 (5)设计开发自动化热压设备,以满足节拍生产和满足弹簧热衰减性能要求。 3、创新点 (1)研究开发超高强度SWOSC-VHSФ8.0mm材料替代 SWOSC-VSB 的技术;研究开发超高强度 OTEVA91SCФ4.6mm 材料替代 SWOSC-VSA 的技术, 满足高应力弹簧设计的要求,提高弹簧的疲劳寿命。 (2)研发弹簧的平切口切断装置,通过上切刀和芯刀的配合,对弹簧钢丝实现一个预切,然后再通过下推刀进行 扭切,从而保证了弹簧钢丝切断口的对中心垂直度和平面度,而且还可以应用在大旋绕比的弹簧上,弹簧的应用范围广泛,切断口平整度好,结构简单,操作方便,解决了现有技术中弹簧卷绕成型存在的问题,进行二次加工,设备结构复杂,操作不便的技术问题。 (3)进行工艺优化设计,利用渗氮工艺提高产品在超高应力条件下的使用寿命,保证1000万次以上无断裂,能够生产设计应力大于1250Mpa的超高应力离合器弹簧。在渗氮前后进行多级喷丸,提高使用寿命,保证渗氮效果,降低单圈的和端圈的断裂可能性,提高产品的性能。 (4)弹簧表面氮化工艺的研究,制定氮化指标,满足超高应力弹簧的疲劳寿命。 (5)设计开发自动化热压设备,以提高生产效率和满足弹簧热衰减性能要求。 4、社会经济效益 “EATON2500Nm卡车离合器弹簧”已实现销售收入600万元。预计2020年产量达到40万只,实现销售额800万元,2021年产量达到60万只,实现销售额1200万元。 5、历年获奖 质量管理体系(ISO9001:2015标准)、环境管理体系(ISO14001:2015标准)、职业健康安全管理体系(OHSAS18001:2007标准)认证、知识产权管理体系(GB/T29490-2013),并于2016年取得标准起草证书。 6、成果简介 研发了“EATON2500Nm卡车离合器弹簧”,采用了超高强度 SWOSC-VHSФ8.0mm 材料、OTEVA91SCФ4.6mm材料,设计了超高强度材料卷簧成型的切断方式,内外弹簧均采用表面氮化,使其疲劳寿命在1000万次以上无断裂,满足高应力弹簧设计的要求。与同类产品相比,可靠性高,使用寿命长。本项目产品经浙江方圆检测集团股份有限公司检验,所检指标符合GB/T1239.2-2009《冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件 第2部分:压缩弹簧》相关标准要求,检验结果合格。并通过浙江省科技信息查新研究院查新,与法士特伊顿(西安)动力传动系统有限责任公司签订了供货协议,客户反映良好,获得一致认可。现已批量化生产。