钢板弹簧
钢板弹簧生产工艺

钢板弹簧生产工艺钢板弹簧是一种弹性元件,广泛应用于工业制造和机械设备中。
其主要特点是可以储存和释放能量,具有较高的弹性和耐久性。
下面介绍钢板弹簧的生产工艺。
第一步:原材料准备钢板弹簧的原材料主要是优质碳素钢板。
在生产过程中,需要根据弹簧的用途和要求选择适合的钢板。
钢板会经过切割、裁剪和修整等工艺,确保其大小和形状符合要求。
第二步:弯曲加工接下来,钢板将会经过弯曲加工。
弯曲加工是钢板弹簧生产中最重要的一步,它决定了弹簧的形状和性能。
弯曲加工可以通过机械加工方法或者热加工方法进行。
机械加工方法包括弯折、滚轧和冷弯等,而热加工方法主要是指热处理。
在弯曲加工过程中,需要根据设计要求将钢板进行弯曲、压缩和拉伸等操作,以形成所需形状和弹性。
第三步:热处理完成弯曲加工后,弹簧会经过热处理,以提高其强度和弹性。
热处理是通过加热和冷却来改变钢板的组织和性能的方法。
具体来说,弹簧会先被加热到一定温度,然后进行保温,最后快速冷却。
这样可以使钢板获得更均匀的组织结构和更好的弹性性能。
第四步:表面处理表面处理是为了提高弹簧的耐蚀性和表面光洁度。
常见的表面处理方法包括镀锌、镀镍、喷涂等。
这些方法可以有效地增加弹簧的寿命和耐候性,提高其在不同环境下的使用性能。
第五步:组装和检测最后,弹簧会经过组装和检测。
组装包括将弹簧和其他零部件进行装配,确保其稳定性和可靠性。
检测是为了确保弹簧达到设计要求和产品质量标准。
常见的检测方法包括外观检查、尺寸测量和性能测试等。
综上所述,钢板弹簧的生产工艺包括原材料准备、弯曲加工、热处理、表面处理、组装和检测等环节。
每个环节都非常重要,直接影响到弹簧的性能和质量。
只有在严格遵循工艺流程的情况下,才能生产出高质量的钢板弹簧。
钢板弹簧种类

钢板弹簧种类钢板弹簧是一种弹性元件,在机械、汽车、电子、电器等领域得到广泛应用,可以提供稳定的力和弹性伸缩性能。
根据不同的形状、尺寸、材质等特点,钢板弹簧可以分为多种种类,以下是常见的几种种类:1. 压缩弹簧压缩弹簧是最常见的钢板弹簧种类,主要用于承受垂直于弹簧轴线方向的压缩力。
它的形状通常是圆柱形、圆锥形或者凸形,材料有高碳钢、不锈钢、合金钢等。
应用广泛,如汽车减震器、家具弹簧、升降机用弹簧、游乐设施的弹簧等。
2. 拉伸弹簧拉伸弹簧是一种主要用于拉伸或拉力作用下的弹簧。
它的形状通常是细长的圆柱形或长方形,材料一般选用高碳钢及不锈钢等。
应用比较广泛,如汽车发动机保持弹簧,电缆拉伸弹簧,各种机械的连接弹簧、吊挂用弹簧等。
3. 扭转弹簧扭转弹簧是一种螺旋形的弹簧,用于承受扭矩或者转矩,扭转弹簧通常是在弯曲弹簧的两端钩成螺旋形。
它的形状通常是螺旋形,材料可以是高碳钢、不锈钢、合金钢等。
应用比较广泛,如家电产品中的弹簧、自动机械设备中的弹簧,及电子、仪器仪表等精密设备。
4. 弯曲弹簧弯曲弹簧是一种主要用于弯曲载荷下的弹簧。
弯曲弹簧形状不一,可以是螺旋形、圆盘形等。
材料可以是高碳钢、不锈钢、合金钢等。
应用比较广泛,如建筑结构中的弹簧、家居、机电等行业用弹簧等。
5. 平板弹簧平板弹簧也可以称为弹簧板,它是一种在平面内扭曲后发挥弹性性能的钢板弹簧种类。
它通常被用于需要长时间稳定工作的场合,如车辆悬挂系统、农机、铁路运输、冶金设备、工程机械、碾压机械等。
总之,钢板弹簧的种类非常多,不同种类的钢板弹簧都有其不同的应用场合。
在选择钢板弹簧种类时,应选择适合所需的压强范围、使用温度、耐久度等,来保证其稳定可靠的使用效果。
钢板弹簧分类

钢板弹簧分类引言钢板弹簧作为一种常见的机械弹簧,广泛应用于各行各业。
钢板弹簧的分类对于不同的应用场景具有重要的意义。
本文将从材料、结构和应用三个方面对钢板弹簧的分类进行全面探讨,旨在帮助读者了解不同类型的钢板弹簧及其特点,从而为实际应用提供参考。
材料分类1. 普通碳素钢板弹簧普通碳素钢板弹簧是最常见的钢板弹簧类型。
它由一种或多种碳素钢制成,具有较高的强度和韧性。
普通碳素钢板弹簧适用于一般的弹簧应用,如家电、汽车等领域。
2. 不锈钢板弹簧不锈钢板弹簧采用不锈钢材料制成,具有良好的耐腐蚀性和高温性能。
它常用于要求弹簧在恶劣环境下使用的场合,如海洋工程、化工设备等。
3. 合金钢板弹簧合金钢板弹簧是由合金钢制成的弹簧,通常添加了一定比例的合金元素,例如铬、钴、镍等,以提高其力学性能。
合金钢板弹簧适用于一些高强度、高温、高压力的应用场合,如飞机、航天等领域。
结构分类1. 平板弹簧平板弹簧是最简单的一种钢板弹簧结构,它由一块平面的钢板制成,具有较大的弹性变形能力。
平板弹簧广泛应用于各种机械装置中,如悬挂系统、缓冲系统等。
2. 双曲线形钢板弹簧双曲线形钢板弹簧是一种利用双曲线形的钢板构成的弹簧结构。
它的形状特殊,能够提供更大的弹性变形量和较好的负荷分配能力。
双曲线形钢板弹簧常用于需要大变形量和较小的变形力的应用场合。
3. 波形钢板弹簧波形钢板弹簧的结构由若干个波形钢板组成,具有较大的变形量和较好的负荷分配性能。
它广泛应用于汽车悬挂系统、机械减震器等领域。
4. 软硬质组合钢板弹簧软硬质组合钢板弹簧是一种由软、硬两种材料组合而成的弹簧结构。
通过组合不同硬度的材料,可以在保证一定弹簧刚度的同时提供较大的变形量。
软硬质组合钢板弹簧常用于要求刚度和变形量兼顾的应用,如汽车座椅等。
应用分类1. 汽车领域钢板弹簧在汽车领域应用广泛。
例如,平板弹簧常用于汽车悬挂系统,波形钢板弹簧常用于汽车减震器等。
不同类型的钢板弹簧可以根据汽车的不同需求进行选择,以实现合理的悬挂和减震效果。
钢板弹簧分类

钢板弹簧分类钢板弹簧是一种用于储存和释放机械能的弹性元件。
它主要由钢板制成,因此得名钢板弹簧。
钢板弹簧广泛应用于各种工业领域,如汽车、机械、电子等。
本文将对钢板弹簧进行分类和介绍,以及其在不同领域的应用。
一、按形状分类1. 扁钢板弹簧:扁钢板弹簧是由扁钢板制成的弹簧,其截面形状为长方形。
扁钢板弹簧具有较大的弹性变形能力和较高的弹性模量,适用于需要承受大载荷和较小变形的场合,如机械设备的传动系统。
2. 弯曲钢板弹簧:弯曲钢板弹簧是由弯曲的钢板制成的弹簧,其截面形状为弯曲的形状。
弯曲钢板弹簧具有较小的弹性变形能力和较低的弹性模量,适用于需要承受小载荷和较大变形的场合,如家具、电子产品等。
3. 卷曲钢板弹簧:卷曲钢板弹簧是由卷曲的钢板制成的弹簧,其截面形状为圆形或螺旋形。
卷曲钢板弹簧具有较大的弹性变形能力和较高的弹性模量,适用于需要承受大载荷和较大变形的场合,如汽车悬挂系统、工程机械等。
二、按用途分类1. 力传递弹簧:力传递弹簧主要用于将机械能从一个部件传递到另一个部件。
例如,在汽车发动机中,曲轴通过钢板弹簧将动力传递给传动系统,使车辆行驶。
2. 减震弹簧:减震弹簧主要用于减少震动和冲击,保护设备和零部件免受损坏。
例如,在汽车悬挂系统中,钢板弹簧起到减震和缓冲的作用,提高了行驶的稳定性和舒适性。
3. 控制弹簧:控制弹簧主要用于控制和调节机械系统的运动和力量。
例如,在工程机械中,钢板弹簧用于控制液压系统的压力和流量,使机械设备正常运行。
三、应用领域1. 汽车工业:钢板弹簧在汽车工业中广泛应用,如发动机、悬挂系统、制动系统等。
它们能够承受大的载荷并保持较小的变形,提高了汽车的安全性和稳定性。
2. 机械工业:钢板弹簧在机械工业中用于传动系统、减震系统、控制系统等。
它们能够传递力量、减少震动并控制机械运动,提高了机械设备的性能和效率。
3. 电子工业:钢板弹簧在电子产品中起到连接和支撑的作用,如开关、插座、接触器等。
钢板弹簧标准

钢板弹簧标准
钢板弹簧的标准通常根据不同国家或地区的规范和行业标准来制定和执行。
以下是一些常见的钢板弹簧标准:
1. ISO 10243:这是国际标准化组织(ISO)针对冲压弹簧的标准。
它规定了钢板弹簧的尺寸、材料要求、质量检验等方面的要求。
2. ASTM A684:这是美国材料与试验协会(ASTM)关于淬火和回火弹簧钢板的标准。
它涵盖了热处理后的钢板弹簧的化学成分、机械性能、硬度等方面的要求。
3. DIN 2093:这是德国工业标准(DIN)中关于波形弹簧垫圈的标准。
它规定了钢板弹簧垫圈的尺寸、材料要求、质量检验等方面的要求。
4. JIS B 2704:这是日本工业标准(JIS)中关于钢板弹簧的标准。
它规定了钢板弹簧的尺寸、材料要求、质量检验等方面的要求。
需要注意的是,以上只是一些常见的钢板弹簧标准示例。
具体的钢板弹簧标准可能因国家、地区、应用领域和产品类型的不同而有所差异。
因此,在选择和使用钢板弹簧时,建议参考适用的标准,并确保符合相关规范和要求。
钢板弹簧的作用

钢板弹簧的作用
钢板弹簧是一种弹性元件,常用于工程和机械设备中。
它的主要作用是提供弹性支撑和吸收冲击力,以及实现运动的平衡和控制。
下面将详细解释钢板弹簧的作用。
首先,钢板弹簧提供弹性支撑。
当外力作用在弹簧上时,弹簧会发生弯曲或扭转变形,并对外力产生反作用力。
这种反作用力可以提供物体的支撑力,使其保持稳定的位置或形状。
例如,当汽车通过凹凸不平的道路时,车辆的悬挂系统中的钢板弹簧可以吸收道路所带来的冲击力,保持车辆平稳行驶。
其次,钢板弹簧可以吸收冲击力。
当物体运动或受到外部力的作用时,钢板弹簧可以通过变形吸收或分散冲击力,以减少对其他部件或结构的影响。
例如,在工业机械中,钢板弹簧可以用于减震器中,以缓冲和减少设备运行时的震动和冲击力,保护机械部件免受损坏。
此外,钢板弹簧还能实现运动的平衡和控制。
它可以作为一种机械元件,用于调整和控制系统的运动特性。
通过改变弹簧的形状、材料和连接方式,可以调节系统的刚度和阻尼,以满足特定的工作要求。
例如,在车辆制动系统中,钢板弹簧可以用于控制制动蹄片的接触力,从而实现制动力的平衡和调节。
总结起来,钢板弹簧的作用主要包括提供弹性支撑、吸收冲击力和实现运动的平衡和控制。
它在工程和机械设备中起着重要的功能,确保系统的稳定性、安全性和可靠性。
钢板弹簧的紧固结构

钢板弹簧的紧固结构
钢板弹簧的紧固结构通常包括以下几个部分:
1. 上下盖板:上下盖板是钢板弹簧的两端部分,通常由钢板制成。
上下盖板用于固定钢板弹簧的线圈,并保护线圈不受外界影响。
2. 保险夹:保险夹通常位于钢板弹簧的一侧,用来防止钢板弹簧的线圈滑出或解开。
保险夹可以通过螺栓或弹性夹持的方式固定在钢板弹簧的外侧。
3. 弹簧座:弹簧座是用于固定钢板弹簧的基座,通常由金属或塑料材料制成。
弹簧座可以通过螺栓、焊接或其他固定方式与设备或结构连接,使钢板弹簧保持在正确的位置和角度。
4. 紧固件:紧固件用于连接和固定钢板弹簧的各个部分,包括盖板、保险夹和弹簧座等。
常见的紧固件包括螺栓、螺母、垫圈等。
紧固件需要选择适当的材料和规格,确保其具有足够的强度和耐久性。
需要注意的是,钢板弹簧的紧固结构应根据具体的使用要求和环境条件进行设计和选择。
同时,紧固结构的设计应考虑到弹簧的负荷、振动、变形等因素,以确保弹簧能够正常工作并具有良好的可靠性。
钢板弹簧的组成

钢板弹簧的组成引言钢板弹簧是一种重要的机械零部件,广泛应用于各种机械装置、汽车、船舶和航空航天等领域。
它具有承受大范围变形和提供弹性力的特性,能够平衡机械系统的运动和力学性能。
本文将深入探讨钢板弹簧的组成和制造工艺。
钢板弹簧的组成钢板弹簧主要由以下几部分组成:1. 弹簧片弹簧片是钢板弹簧最重要的组成部分,通常由高质量的钢板制成。
弹簧片的厚度和宽度根据具体应用需求而定,而长度则根据所需的弹性力和变形范围来确定。
2. 弹簧眼弹簧眼是指位于弹簧片两端的孔洞,用于与其他机械部件连接。
弹簧眼通常是通过冲压或钻孔等加工工艺在弹簧片上形成的,其大小和形状取决于具体的设计要求。
3. 铰接点铰接点是弹簧片上用于连接不同部分的关键点。
通常情况下,弹簧片的一端通过铰接点与弹簧眼连接,另一端通过铰接点与其他机械部件连接。
铰接点的设计和制造质量直接影响着整个钢板弹簧的性能和寿命。
4. 加固结构由于钢板弹簧需要承受较大的应力和变形,为了增强其刚度和强度,通常在弹簧片上设置加固结构。
加固结构的形式可以是额外的金属垫片或者在弹簧片上加工出特定形状的凸起和凹槽等。
钢板弹簧的制造工艺钢板弹簧的制造工艺可以分为以下几个步骤:1. 材料选择制造钢板弹簧的首要步骤是选择合适的材料。
一般来说,高强度和高韧性的合金钢常用于制造钢板弹簧,因为它们可以承受大变形而不易疲劳。
2. 切割根据设计要求,将选定的钢板切割成相应尺寸的弹簧片。
切割可以采用机械切割或激光切割等工艺进行。
3. 成型将切割好的钢板弹簧片进行成型。
成型可以采用冷却弯曲、冲压和机械滚压等方法。
其中,机械滚压是一种常用的成型工艺,通过将弹簧片放置在滚轮间进行滚压,使其成型为弹簧形状。
4. 热处理经过成型的钢板弹簧需要进行热处理以改变其组织和性能。
热处理通常包括回火和淬火两个步骤。
回火可以提高钢板弹簧的韧性和塑性,而淬火可以增加其硬度和强度。
5. 表面处理经过热处理的钢板弹簧需要进行表面处理以提高其耐腐蚀性能。
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4.2 后桥钢板弹簧的设计计算一般载货汽车的后悬架。
由于空、满载时负荷相差很大, 希望采用非线性特性的弹性元件,以获得较好的等频性。
通常采用由主、副簧并联组合的两级刚度复式钢板弹簧,其弹性特性多为一折线。
设计这种弹簧时, 既要考虑满足平顺性的要求,即使悬架从空载到满载的各种载荷的状态下, 固有频率变化尽量小 ,又要考虑到使主、副簧分别满足静强度和疲劳寿命的要求。
4.2.1 按平顺性要求选择主副簧刚度【15】设主、副簧的弹性特性都是线性的,刚度分别为C1、C2副簧与支架开始接触 时 主 簧的静挠度为k f 。
汽车空载时仅主簧工作,这时固有频率为:100300C P N = (4-20)式中 P 0——空载时后悬架负荷。
汽车满载时主副簧都参加工作,这时固有频率为21300C C P N mm += (4—21)式中 P m ——满载时主、副簧总负荷,P m =P 1+P 2(P 1、P 2分别为满载时主、副簧的负荷。
);当副簧刚刚接触支架时,如果用线性方法来计算悬架的固有频率,其值会产生突变。
复合前、后的频率值N 1、N 2为11300C P N k = (4——22)212300C C P N k+= (4——23)式中k P ——副簧接触支架时的负荷,1C f P k k =。
平顺性方面要求的固有频率变化小包含两方面要求,一是在整个负荷变化范围内频率的变化应最小,二是在副簧接触支架前、后的频率突变不要太大。
而这两方面要求是互相矛盾的,从前者考虑,导出了所谓的比例中项法(亦称两点等频率法),从后者考虑,导出了所谓的平均负荷法(亦称一点等频率法)。
采用比例中项法。
用这种方法确定1C 、2C 及k f 值,可使空、满载时的固有频率差值较小,但副簧接触支架前、后的频率突变较大。
对于运输部门使用的载货汽车,因其半载运输状态较少,采用这种方法计算较合适,并能获得较好的空车平顺性。
112-=λC C (4—24)m k P P P 0=(4—25) 10C P P f m k = (4—26)λ——汽车满空载时板簧负荷比。
0P P m =λ (4—27)解得:84.1=λ;84.0112=-=λC C ;按平顺性要求期望满载频率取Nm=120次/分=2Hzcm kgf N P C C m m /20.587300221=⎪⎭⎫⎝⎛=+根据和、比关系求得主副簧的理想刚度为:cm kgf C /13.3191= cm kgf C /07.2682=;cm C P Pf m k 24.61==;kgf P k 99.990=;120=m N 次/分;95.16240==m N N λ 次/分;11.12030011==C P N k次/分;93.16207.26813.31988.19903002=+=N 次/分;可见,1N N m ≈;20N N ≈;36.110012=≈≈N N N N N N m4.2.2 按应力规范的要求修正设计参数在设计中往往难以完全符合上述的设定。
原因是副簧比主簧短很多,又不宜采用片薄、片数多的板簧,故其刚度和比应力往往偏大,结果副簧的静应力和极限应力都过大。
因此,须略加修正,以保证主、副簧的强度和疲劳寿命满足要求。
通常按上述某一种方法设定主、副簧的刚度期望值,进而选择规格尺寸后,就可以计算真正的刚度C 1、C 2及比应力1σ、2σ。
在这一过程中,应尽量使刚度的实际值接近期望值,还份应使比应力值符合推荐的许用值——主簧cm cm kgf 550450][21)(-=σ;副簧cm kgf 850750][22)(-=σ。
选择钢板弹簧长度时应考虑到在整车上布置的方便性,因此要与总布置共同协商确定。
一般情况下,轿车后簧长度为轴矩的40%—55%,载货汽车前后簧长度分别为轴距的26%—35%和35%—45%。
故后主簧长度范围:L=1176—1176 mm 取L=1500 mm试取:主簧:长×宽×高——总片数(主片数)1500×85×12——12﹙3﹚挠度系数:28.1=δ板簧刚度: cm kgf C /19.336=比应力:mm MPa /15.5=σ∈[4.5 5.5 ] 副簧:长×宽×高——总片数(主片数) 1100×85×10——7(2)挠度系数:35.1=δ;板簧刚度: cm kgf C /86.272=;比应力:cm MPa /57.7=σ∈[7.5 8.5 ]。
为使主、副簧都能满足静强度的要求,即在达到极限动行程时主、副簧的极限应力max 1σ与m ax 2σ相差不大,应取95.0max 2max 1==σσγ~1.05 (4—28)对于行驶在公路上的载货汽车,一般取系数d=2.5~3.5路面条件差的取上限。
计算时要加进橡胶垫压缩量,即按可能达到的动行程计算。
主簧比应力在许用值范围之内,副簧的稍低于许用值下限,取γ=1。
极限运动行程系数取d=3.3;则极限运动行程为1.821=+=C C P d f m d cm (4—29)橡胶缓冲块高度为4 cm ,压缩量为1/2,极限运动行程的计算值应取d f =8.1+2=10.1 cm这样,当副簧接触支架时的主簧静挠度k f 应按下式进行修正()[]21211C C C C f P f d m k +++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=βγβγ (4—30) 式中 β——主、副簧比应力之比,21σσβ=; d f ——极限运功行程;解得k f =6.02cm β=0.68;接触点负荷kgf C f P k K 86.20231==;13.120=m N 次/分;22.1620=N 次/分;1N =119.45次/分;11.1632=N 次/分; 结果:35.10=m N N ; 37.112=N N ; 36.110=N N4.2.3 主副簧的负荷分配和应力核算1、空载时:10001C P f f ==; 002=f (4—31)满载时: 2112C C C f P f k m +-= (4—32) 21f f f k += (4—33)式中01f 、02f ——分别为空载时主、副簧的静挠度;1f 、2f ——分别为满载时主、副簧的静挠度。
解有:01f =3.2 cm ;02f =0;1f =8.72 cm ;2f =2.70 cm 。
2、这样,主副簧的负荷分配为空载时:10101C f P = 02P =0满载时:111C f P = 1222P P C f P m -== (4—33)式中 01P 、02P ——分别为空载时主、副簧的负荷;1P 、2P ——分别为满载时主、副簧的负荷解有: kgf P 81.107501= ; 002=Pkgf P 58.29311=; kgf P 72.7362=3、这样,就可以按下式计算其满载时的平均静应力和极限应力。
【17】 111f *=σσ; 22f *=σσ (4—34)()d f f +=11max 1σσ; ()d f f +=22max 2σσ(4—35) 解有:08.4491=σMPa ∈[450 550]; 2σ=204.39MPa ∈[220 250]44.976max 1=σ MPa ∈[900 1000] ; 56.979max 2=σMPa ∈[900 1000] 所以,主副簧的比应力、满载时的平均静应力和极限应力都在其许用值范围之内,满足钢板弹簧强度和疲劳寿命的要求。
4.2.4 确定主副簧弧高和支架的位置如图4-3所示,满载时主副簧弧高应满足下式1221D D H H -=- (4—36)式中 1H ——满载时主簧弧高不计卷耳;2H ——满载时副簧弧高;1D ——主副簧支架间的距离; 2D ——主副簧第一片叶片间的距离。
设计时首先要选定主簧弧高1H ,它取决于操纵稳定性对侧倾轴转向的要求。
对于载货汽车,国内习惯取正弧高等于10—20mm ,基本上能满足稳态转向特性的要求。
选取1H =10mm 。
【18】 2D 取决于副簧总片厚和垫板高度,取垫板高度为25mm ,则主、副簧主片间距为mm D 95257102=+⨯=(4—37)选取副簧满载弧高cm H 6.02=,主、副簧的支架间距为mm H H D D 91106951221=-+=-+=空载时副簧端部到支架的距离为cm f f f k 78.22.302.601=-=-=∆ (4—38)图4-3 满载时主副簧的弧高主、副簧总成的自由弧高cm H f H H 62.1119.072.81111101=+++=∆+∆++='' (4—38)cm H f H H 5.49.03.07.26.0222202=+++=∆+∆++='' (4—39) 式中的非线性附加变形量cm 9.01=∆、cm 3.02=∆以及夹紧前、后之弧高的变化量cm H 11=∆、cm H 9.02=∆都以参考已有的类型结构弹簧的实际测量值而选定的。
4.2.5 作图法确定主副簧长度【4】U 型螺栓中心距u=130cm ;主簧长度:(单位:mm )第一片1500;第二片1500;第三片1500;第四片1380;第五片1255 第六片1130;第七片1005;第八片0880;第九片0760;第十片0635 十一片0510;十二片0385。
副簧长度:(单位:mm )第一片1100;第二片1100;第三片0960;第四片0820;第五片0680 第六片0540;第七片0400。