TZSA 198-2023 復(fù)合材料板簧技術(shù)規(guī)范

ICS43.040.50CCST22團 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/ZSA198-2023復(fù)合材料板簧技術(shù)規(guī)范Technicalspecificationsofcompositeleafspring2023-12-07發(fā)布 2023-12-08實施中關(guān)村標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會 發(fā)布T/ZSA198-2023T/ZSA198-2023PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1技術(shù)要求 2試驗方法 4檢驗規(guī)則 5標(biāo)志、包裝、貯存 6附錄A（規(guī)范性附錄）產(chǎn)品性能試驗方法 8附錄B（規(guī)范性附錄）環(huán)境耐久性及耐化學(xué)介質(zhì)性能試驗方法 16前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中關(guān)村標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會汽車新技術(shù)分技術(shù)委員會提出并歸口。本文件起草單位：北汽福田汽車股份有限公司、北京汽車研究總院有限公司、博戈橡膠塑料（株洲）有限公司、北京國材汽車復(fù)合材料有限公司、北京嘉朋機械有限責(zé)任公司。T/ZSA198-2023T/ZSA198-2023PAGEPAGE10復(fù)合材料板簧技術(shù)規(guī)范范圍本文件適用于M2、M3、N類汽車用玻璃纖維熱固性復(fù)合材料板簧，其它纖維復(fù)合材料板簧可參照使用。規(guī)范性引用文件僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T1446纖維增強塑料性能試驗方法總則GB/T1447纖維增強塑料拉伸性能試驗方法GB/T1448纖維增強塑料壓縮性能試驗方法GB/T1449纖維增強塑料彎曲性能試驗方法GB/T1450.1 纖維增強塑料層間剪切強度試驗方法GB/T1451纖維增強塑料簡支梁式?jīng)_擊韌性試驗方法GB/T1462纖維增強塑料吸水性試驗方法GB/T1463纖維增強塑料密度和相對密度試驗方法GB/T1805彈簧 術(shù)語GB/T2577玻璃纖維增強塑料樹脂含量試驗方法GB/T2573玻璃纖維增強塑料老化性能試驗方法GB/T2828.1 1部分：接收質(zhì)量限（AQL）檢索的逐批檢驗抽樣計劃GB/T3512硫化橡膠或熱塑性橡膠熱空氣加速老化和耐熱試驗GB/T3854增強塑料巴柯爾硬度試驗方法GB/T3857玻璃纖維增強熱固性塑料耐化學(xué)介質(zhì)性能試驗方法GB/T9979纖維增強塑料高低溫力學(xué)性能試驗準(zhǔn)則GB/T19844鋼板彈簧技術(shù)條件GB/T27799載貨汽車用復(fù)合材料覆蓋件GB/T30512汽車禁用物質(zhì)要求術(shù)語和定義GB/T1805界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。復(fù)合材料板簧本體compositeleafspringwithoutaccessories由復(fù)合材料構(gòu)成的復(fù)合材料板簧主體結(jié)構(gòu)，不包含附件。復(fù)合材料板簧compositeleafspring由復(fù)合材料板簧本體和金屬或非金屬附件組成的總成。熱固性復(fù)合材料thermosettingcomposites以熱固性樹脂為基體的復(fù)合材料。技術(shù)要求1表1 復(fù)合材料板簧本體材料性能要求性能指標(biāo)拉伸強度/MPa≥800拉伸彈性模量/GPa≥40壓縮強度/MPa≥600壓縮彈性模量/GPa≥40彎曲強度/MPa≥900彎曲模量/GPa≥35面內(nèi)剪切強度/MPa≥45面內(nèi)剪切模量/GPa≥10層間剪切強度/MPa≥60夏比沖擊韌性/KJ/m2≥400吸水率/%≤0.1巴柯爾硬度≥50密度/g/cm3≥1.8樹脂含量/%25～352表2 環(huán)境耐久性及耐化學(xué)介質(zhì)性能要求項目表項目性能指標(biāo)性能要求熱老化150℃/168h拉伸強度保留率性能下降不大于10%彎曲強度保留率耐水試驗室溫720h，或80℃/144h拉伸強度保留率性能下降不大于10%彎曲強度保留率冷熱交變試驗-50℃/6h～100℃/6h，10次循環(huán)拉伸強度保留率性能下降不大于10%彎曲強度保留率耐濕熱試驗60℃，93%RH/24h拉伸強度保留率性能下降不大于10%彎曲強度保留率低溫沖擊韌性試驗-40℃/2h夏比沖擊韌性KJ/m2≥400耐腐蝕性能氫氧化鈉室溫放置168h或80℃/24h拉伸強度保留率彎曲強度保留率巴柯爾硬度變化質(zhì)量和厚度變化性能下降不大于10%耐腐蝕性能室溫放置360h或80℃/72h30%硫酸拉伸強度保留率彎曲強度保留率巴柯爾硬度變化質(zhì)量和厚度變化性能下降不大于10%DOT3制動液120#汽油氯化鈉溶液ATSMIRM902油乙醇注：耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕性能試驗如果有特殊使用環(huán)境，可根據(jù)供需雙方的協(xié)商結(jié)果決定試液濃度和試驗周期。GB/T30512產(chǎn)品尺寸參數(shù)及精度復(fù)合材料板簧裝配時應(yīng)按產(chǎn)品圖紙要求進行。1%（1所示。圖1 卷耳垂直度和卷耳平行度偏差U（或卷耳寬度）的寬度偏差應(yīng)3表3 寬度偏差

單位為mm總成寬度寬度偏差≦100＋1.5>100＋2復(fù)合材料板簧（平直時）兩卷耳軸心距的偏差不大于±3.0mm，一端卷耳軸心至復(fù)合材料板簧中心的偏差不大于±1.5mm。1.5mm。復(fù)合材料板簧襯套內(nèi)徑公差及卷耳寬度公差按產(chǎn)品圖樣規(guī)定。外觀質(zhì)量復(fù)合材料板簧本體表面不應(yīng)有開裂現(xiàn)象，棱邊不應(yīng)出現(xiàn)長度≥10.0mm、深度≥1.5mm復(fù)合材料板簧表面應(yīng)平整、光滑。涂漆時，卷耳襯套內(nèi)表面不應(yīng)涂漆（裝橡膠套除外），該處應(yīng)采取防銹措施。涂裝漆膜厚度均勻、表面覆蓋完整，滿足用戶要求。產(chǎn)品性能永久變形復(fù)合材料板簧按設(shè)計給定的驗證負荷壓縮時，其永久變形不大于0.5mm。剛度-40℃、20℃、80℃剛度偏差值應(yīng)不大于±6%。靜載弧高靜載荷下弧高偏差應(yīng)不大于±6.0mm，按照圖紙要求進行弧高分組。疲勞壽命垂向疲勞壽命按照附錄A.7試驗方法，壽命要求不應(yīng)低于20萬次。側(cè)向疲勞壽命按照附錄A.8試驗方法，壽命要求不應(yīng)低于10萬次?？v向疲勞壽命按照附錄A.9試驗方法，壽命要求不應(yīng)低于6萬次。試驗方法材料及物理性能GB/T30512GB/T1446GB/T1447GB/T1446GB/T1448GB/T1446GB/T1449GB/T1446GB/T1450.1GB/T1446GB/T1451GB/T1446GB/T1462GB/T1446GB/T3854GB/T1446GB/T1463GB/T25774B表4 環(huán)境耐久性及耐化學(xué)介質(zhì)性能試驗方法項目性能指標(biāo)試驗方法熱老化：150℃/168h拉伸強度保留率彎曲強度保留率耐水試驗：室溫720h，或80℃/144h拉伸強度保留率彎曲強度保留率冷熱交變試驗：-50℃/6h～100℃/6h，10次循環(huán)拉伸強度保留率彎曲強度保留率耐濕熱試驗拉伸強度保留率彎曲強度保留率60℃，93%RH/24h低溫沖擊韌性試驗夏比沖擊韌性KJ/m2-40℃/2h附錄B拉伸強度保留率彎曲強度保留率巴柯爾硬度變化質(zhì)量和厚度變化耐腐蝕性能氫氧化鈉室溫放置168h或80℃/24h30%硫酸耐腐蝕性能室溫放置360h或80℃/72hDOT3制動液拉伸強度保留率彎曲強度保留率質(zhì)量和厚度變化巴柯爾硬度變化120#汽油氯化鈉溶液ATSMIRM902油乙醇產(chǎn)品性能AGB/T19844C檢驗規(guī)則出廠檢驗和型式檢驗出廠檢驗復(fù)合材料板簧須經(jīng)制造廠檢驗部門檢驗合格后方能出廠，并應(yīng)附有產(chǎn)品質(zhì)量合格證。出廠檢驗項目：外觀質(zhì)量；永久變形；常溫剛度；靜載弧高；卷耳垂直度；卷耳平行度；卷耳寬度；U襯套內(nèi)徑。型式檢驗型式檢驗項目,包括產(chǎn)品圖紙及技術(shù)要求項目檢驗。有下列情形之一的，復(fù)合材料板簧需進行型式試驗：新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制、定型及投產(chǎn)鑒定時；老產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)、材料、工藝上有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時；上期型式檢驗試驗數(shù)據(jù)超過規(guī)定的有效期時；有其他特殊要求時。檢驗項目分類按對產(chǎn)品的性能要求，將檢驗項目分為A類和B類，見表5。表5 檢驗項目分類表序號分類a檢驗項目1A類永久變形2常溫剛度3低溫剛度4高溫剛度5靜載弧高6垂向疲勞壽命7側(cè)向疲勞壽命8縱向疲勞壽命9B類尺寸參數(shù)10外觀質(zhì)量11卷耳垂直度12卷耳平行度aA；B抽樣方案GB/T2828.1（AQL)見表6。表6 抽樣基數(shù)和合格質(zhì)量水平表批量范圍樣本數(shù)分類A類B類合格質(zhì)量水平AQL4.0合格質(zhì)量水平AQL2.5AcReAcRe2～502011251～500323≥501534注1：疲勞試驗樣本不超過3件.注2：Ac為合格判定數(shù)，Re為不合格判定數(shù)另有抽樣要求時，隨機抽樣方式、試驗方法由供需雙方共同商定。標(biāo)志、包裝、貯存標(biāo)志出廠的每一件復(fù)合材料板簧產(chǎn)品均應(yīng)標(biāo)明制造商名稱、注冊商標(biāo)、標(biāo)記、生產(chǎn)日期（批號）、檢驗標(biāo)記（合格證）。批量供貨時應(yīng)附有由制造商質(zhì)量檢驗部門蓋章的質(zhì)量證明書，并在證明書中注明：檢驗結(jié)果、產(chǎn)品名稱或零件號、生產(chǎn)日期（批號）。包裝復(fù)合材料板簧產(chǎn)品的包裝應(yīng)保證產(chǎn)品在正常運輸、裝卸情況下不應(yīng)損壞。貯存復(fù)合材料板簧產(chǎn)品應(yīng)放置在溫度適中、有遮蔽、通風(fēng)、干燥的場所貯存。附 錄 A（規(guī)范性附錄）試驗項目永久變形常溫剛度低溫剛度高溫剛度靜載弧高垂向疲勞壽命側(cè)向疲勞壽命縱向疲勞壽命永久變形試驗裝置1%mm的專用或通用量具檢驗。支承與夾持方法A.1有卷耳復(fù)合材料板簧的夾持方法示例無卷耳復(fù)合材料板簧的夾持方法示例標(biāo)引序號說明：1—V形加載塊5—固定板P-垂向載荷圖A.1 支承與夾持方法試驗方法用產(chǎn)品圖樣規(guī)定的驗證負荷緩慢地對復(fù)合材料板簧一次加載、卸載后，測量復(fù)合材料板簧的弧高。再用同樣負荷對復(fù)合材料板簧靜壓300h后卸載，再次測量復(fù)合材料板簧弧高。兩次測量值之差，即為復(fù)合材料板簧的永久變形量。常溫剛度試驗裝置試驗裝置同A.2.1。支承與夾持方法復(fù)合材料板簧支承與夾持方法同A.2.2。試驗方法A.33.1 （2±5）自由狀態(tài)下對復(fù)合材料板簧進行剛度試驗時，負荷通過圖A.2中V形加載塊施加。用驗證負荷緩慢、連續(xù)地對復(fù)合材料板簧加載、卸載后，再連續(xù)緩慢地加載，同時記錄此過程中的負荷(N)及對應(yīng)的變形量f（mm，試驗進行到1.5倍滿載負荷為止，必要時試驗進行到驗證負荷。如果是逐級加載，測量點不應(yīng)少于7個點，試驗中如果超過某一級規(guī)定的負荷，應(yīng)將負荷減至該級負荷的1/21.5彈性變形及剛度實測值的確定：變形量按式(A.1)計算：(A.1)式中：(A.1)

ff1

f22f——規(guī)定負荷下的彈性變形量；f1——規(guī)定負荷下的加載變形量；f2——規(guī)定負荷下的卸載變形量。剛度按式(A.2)計算：kF

f (A.2)式中：k——為規(guī)定負荷的實測剛度；F——為規(guī)定負荷。標(biāo)引序號說明：a—V25mmb—Vc—V25mmr—V形加載塊圓角半徑圖A.2 V形加載塊詳細尺寸低溫剛度試驗裝置試驗裝置同A.2.1。支承與夾持方法復(fù)合材料板簧支承與夾持方法同A.2.2。試驗方法在-40℃的條件下（保溫箱內(nèi)）靜置2h，拿出后按照A.3.3方法進行測試。高溫剛度試驗裝置試驗裝置同A.2.1。支承與夾持方法復(fù)合材料板簧支承與夾持方法同A.2.2。試驗方法在80℃的條件下（保溫箱內(nèi)）靜置2h，拿出后按照A.3.3方法進行測試。靜載弧高試驗裝置試驗裝置同A.2.1。支承與夾持方法復(fù)合材料板簧支承與夾持方法同A.2.2。試驗方法將復(fù)合材料板簧緩慢壓縮到圖紙規(guī)定的靜載荷，并測量此時的弧高。該測量值即為靜載弧高。垂直疲勞壽命試驗裝置支承與夾持方法常見的支撐與夾緊方法如圖A.3所示。其中間部分按實車狀態(tài)或功能上類似的狀態(tài)夾緊。標(biāo)引序號說明：1—作動器2—負荷傳感器3—球鉸或銷軸4—夾具5—復(fù)合材料板簧6—銷軸7—滑車PC—往復(fù)載荷圖A.3 垂向疲勞復(fù)合材料板簧支承與夾緊方法示例試驗方法復(fù)合材料板簧垂直負荷下的疲勞試驗是通過控制疲勞試驗機軸的上下位移而改變復(fù)合材料板簧弧高來進行試驗。最大載荷指懸架在上跳極限位置時，復(fù)合材料板簧上所承受載荷。如圖紙上未注明時，此載荷1.7建議采用載荷控制的疲勞試驗機上進行疲勞試驗。如在行程控制的疲勞試驗機上試驗時，可用實測規(guī)定載荷下變形轉(zhuǎn)換為試驗振幅和預(yù)加變形。試驗頻率在1Hz~3Hz的范圍內(nèi)，上下限位區(qū)間做往復(fù)運動，記錄疲勞測試次數(shù)。A.73.4 試驗進行到1.0×104、3.0×104、6.0×10、9.0×10、12.0×10415.0×10、18.0×10次時，調(diào)整夾緊螺栓的扭矩至規(guī)定值。試驗中每隔1.0×10次檢查一次樣品，發(fā)現(xiàn)裂紋后，記錄次數(shù)，對復(fù)合材料板簧的剛度按照附錄A.3進行檢測。復(fù)合材料板簧如果出現(xiàn)下列情況之一即則判定該樣品已經(jīng)失效，此時的循環(huán)次數(shù)作為該樣品的垂向疲勞壽命；——簧片出現(xiàn)裂紋或斷裂；——剛度變化大于規(guī)定值的±6%。側(cè)向疲勞壽命試驗裝置支承與夾持方法常見的支撐與夾緊方法如圖A.4所示。其中間部分按實車狀態(tài)或功能上類似的狀態(tài)夾緊。標(biāo)引序號說明：1—作動器2—負荷傳感器5—復(fù)合材料板簧8-固定臺PC—往復(fù)載荷O-側(cè)傾中心H-滿載高度圖A.4 側(cè)向疲勞復(fù)合材料板簧支承與夾緊方法示例試驗方法將復(fù)合材料板簧預(yù)壓到滿載高度H，在垂向方向進行固定。一端固定，另一端通過吊耳與固定端連接，復(fù)合材料板簧中部側(cè)向施加水平作用力，力大小為0.4（。試驗頻率：1Hz~3HzA.83.41.×13.0106.010、9.101.×1復(fù)合材料板簧出現(xiàn)裂紋或斷裂，則判定該樣品已經(jīng)失效，此時的循環(huán)次數(shù)作為該樣品的側(cè)向疲勞壽命。縱向疲勞壽命試驗裝置支承與夾持方法常見的支撐與夾緊方法如圖A.5所示。其中間部分按實車狀態(tài)或功能上類似的狀態(tài)夾緊。標(biāo)引序號說明：1—作動器2—負荷傳感器5—復(fù)合材料板簧8-固定臺PC—往復(fù)載荷D-輪胎接地點R-輪胎滾動半徑H-滿載高度圖A.5 縱向疲勞復(fù)合材料板簧支承與夾緊方法示例試驗方法將復(fù)合材料板簧預(yù)壓到滿載高度H，在垂向方向進行固定。一端固定，另一端通過吊耳與固定端連接，復(fù)合材料板簧中部縱向施加水平作用力，力大小為0.6（。試驗頻率：1Hz~3Hz。1.×13.0101.×1復(fù)合材料板簧出現(xiàn)裂紋或斷裂，則判定該樣品已經(jīng)失效，此時的循環(huán)次數(shù)作為該樣品的縱向疲勞壽命。試驗報告試驗報告應(yīng)包含但不限于下列內(nèi)容：樣件信息（名稱、編號、規(guī)格型號、供應(yīng)商信息等）；檢測項目及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)；檢測依據(jù)；檢測結(jié)果；檢測時間、地點；樣件固定點固定方式及各試驗階段樣件照片；檢驗結(jié)論。附 錄 B（規(guī)范性附錄）環(huán)境耐久性及耐化學(xué)介質(zhì)性能試驗方法試驗項目熱老化耐水冷熱交變耐濕熱低溫沖擊韌性耐氫氧化鈉腐蝕耐硫酸腐蝕耐制動液腐蝕耐汽油腐蝕耐氯化鈉腐蝕耐油腐蝕耐乙醇腐蝕試驗方法熱老化熱老化試樣處理方式參照GB/T3512的規(guī)定，試樣在150168h。按GB/T1447的規(guī)定測定GB/T1449耐水仲裁試驗按GB/T257323±2℃,試驗720h后，測定試樣的外觀、拉伸強度保留率、彎曲強度保留率。一般常規(guī)試驗和型式試驗可按GB/T25732144h后，測定試樣的外觀、拉伸強度保留率、彎曲強度保留率。冷熱交變參照GB/T27799的規(guī)定執(zhí)行。耐濕熱按GB/T2573規(guī)定的方法，選擇恒定濕熱試驗條件，溫度60293%±2%，以24h10低溫沖擊韌性低溫-40℃±3℃，放置2h，試驗方法參照GB/T1451及GB/T9979。結(jié)束后，測定試樣的外觀、低溫沖擊韌性。耐氫氧化鈉腐蝕按GB/T3857條款規(guī)定的方法進行,試驗介質(zhì)為10（10～35浸泡168h（802浸泡24h耐硫酸腐蝕按GB/T3857條款規(guī)定的方法進行,試驗介質(zhì)為30%的硫酸溶液，常溫（10