國內鋼板彈簧行業(yè)在80年代末、90年代初隨著汽車工業(yè)的發(fā)展而高速發(fā)展,到2004年國內汽車生產量已達到507萬輛,粗略估計國內汽車工業(yè)對懸架彈簧的年需求量約為450萬件,各主要彈簧配套廠也相應地按用戶的需求擴充自己的生產能力,現(xiàn)鋼板彈簧生產能力與市場需求相比處于供過于求的局面。汽車工業(yè)的快速發(fā)展,對彈簧產品種類的開發(fā)和技術進步有極其明顯的推動作用,國內汽車工業(yè)對懸架彈簧的年需求量約為800萬件。
懸架彈簧在汽車行駛過程中,承受高頻往復壓縮運動,起著緩沖和減震作用,其質量好壞,對車輛平穩(wěn)性、安全性起著至關重要的作用。正規(guī)企業(yè)生產的汽車懸架彈簧表面平整光滑、規(guī)格尺寸規(guī)范、噴漆工藝水平高。轎車、客車對懸架彈簧性能要求較高,以達到減小噪音、速度快、震動小、提高舒適度、彈性好、平穩(wěn)性好等特性;重型及超重型載貨車需要高強度懸架彈簧,懸架彈簧的技術發(fā)展趨勢總體上為輕量化(高應力)、高可靠度,懸架彈簧設計應力普遍要求大于1100MPa,高的可達1200MPa。
由于鋼板彈簧行業(yè)的特殊性,鋼板彈簧行業(yè)的主要加工設備基本上屬于非標準設備,如卷簧機、變截面軋簧機、成形機、噴丸機等,這類設備只有少數化生產廠家具有生產能力。西方工業(yè)發(fā)達國家,工業(yè)基礎雄厚,設備生產廠家制造水平及技術水平相當高,而國內部分國產設備與進口設備相比存在加工精度低、生產效率低、自動化程度低、可靠性差、型號老化等問題。國內汽車鋼板彈簧生產企業(yè)160余家,遍布全國各地,具有規(guī)模的生產企業(yè)(生產規(guī)模在0.8萬噸以上)約80余家。汽車鋼板彈簧行業(yè)隸屬于中國汽車工業(yè)協(xié)會鋼板彈簧,國內近50家企業(yè)加入中國汽車鋼板彈簧,入會單位使用的原材料質量較好,產品信譽較高,不進行市場競爭,產品質量水平己達到國外先進國家90年代水平。由于國內彈簧行業(yè)基本上是從小作坊發(fā)展起來的,因此,生產規(guī)模在5000噸以下的地方企業(yè)還有約80余家,由于生產規(guī)模較小,相對抗風險能力較弱,因此這類生產企業(yè)一般不會長久存在。
鋼板彈簧承受垂直載荷,成為懸架系統(tǒng)的彈性元件,這時候,就其彈性特征而言,可以分為線性和非線性兩大類。一般的汽車鋼板彈簧,如果沒有特殊的結構措施,其非線性程度非常小,可以看成是線性的,即負荷對變形呈線性變化,也就是剛度是常數。線性彈簧作為懸架系統(tǒng)的彈性元素,有兩方面的缺點。其一,當簧載重量變化后,系統(tǒng)的自振頻率發(fā)生變化。如果汽車空、滿載的符合差別很大,就很難保證各種載荷狀態(tài)下都得到良好的平順性。其二,線性彈簧在受到沖擊后,其動容量比非線性彈簧的要小,因而為吸收或釋放相同的能量就要有較大的變形,所以懸架的極限動行程就必須選得較大,一面懸架“擊穿”。