彈簧(huang)成形工(gōng)藝的确(que)定波形(xíng)彈簧的(de)形狀如(ru)何是影(ying)響使用(yong)的關鍵(jian)因素

2018-9-7

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彈(dan)簧成形(xíng)工藝的(de)确定波(bo)形彈簧(huang)的形狀(zhuang)如何是(shi)影㊙️響使(shi)用的關(guān)鍵因素(sù)。如何保(bǎo)證理論(lun)上的理(li)想曲線(xian)形狀是(shì)由成形(xíng)🐪工藝确(que)定♋的，因(yin)此合理(lǐ)地選擇(ze)波形㊙️彈(dàn)簧的成(cheng)形工藝(yi)，才能保(bao)證技術(shù)要求。

波(bō)形彈簧(huáng)成形工(gong)藝的确(que)定原則(zé)任何零(líng)件生産(chǎn)工藝🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的(de)确🌐定都(dōu)是圍繞(rào)零件的(de)技術要(yào)求來進(jìn)行的。不(bú)⚽論農什(shi)麼樣的(de)，最終是(shì)要滿足(zú)零件的(de)技術要(yao)求。對波(bo)形彈簧(huang)成形工(gōng)藝的确(que)定，同樣(yang)也要滿(mǎn)足技術(shù)使用豎(shu)求。波形(xíng)彈簧的(de)工作狀(zhuang)态，波形(xíng)彈簧💋既(ji)受彎應(ying)力又受(shou)扭應力(li)，且載荷(hé)性質為(wei)循環沖(chong)擊載荷(hé)及振動(dòng)。

常失效(xiao)形式有(yǒu)彈性喪(sàng)失和疲(pí)勞斷裂(liè)，故要求(qiú)有高的(de)彈✔️性極(ji)限屈強(qiang)比和高(gao)的疲勞(lao)強度，材(cai)料為不(bu)鏽🚶‍♀️鋼01觀(guan)💋7人硬度(dù)和彈性(xing)極限🔱很(hěn)高。因此(ci)，在制定(dìng)成形工(gong)藝時，要(yao)☀️充分考(kao)慮波形(xing)彈簧的(de)這些使(shi)用要求(qiú)。技術要(yào)求及材(cái)料性能(neng)，另外還(hai)必須考(kǎo)慮工藝(yì)的，實觀(guan)忭及生(sheng)産成本(běn)隻有綜(zong)合考慮(lǜ)多方面(mian)的閃真(zhen)小能制(zhì)定出完(wán)善的波(bo)形彈簧(huang)成形工(gōng)⛷️藝，滿足(zu)技術要(yao)求及💰使(shǐ)用要求(qiu)。

波形彈(dàn)簧成形(xing)工藝的(de)确定傳(chuán)統的波(bo)形彈簧(huáng)形狀為(wéi)多個正(zhèng)💰弦波形(xíng)，成形工(gong)藝為先(xiān)進行冷(lěng)壓預成(cheng)形，再通(tōng)👣過時效(xiao)熱處理(lǐ)，最後完(wan)成全部(bu)的成形(xing)1藝。預壓(ya)成形，于(yu)☁️該村料(liao)有較的(de)🤟彈性，冷(leng)✊壓時回(hui)🌐彈量很(hěn)大，因此(cǐ)，采用成(cheng)♌形高度(dù)可調的(de)成形😘模(mó)來進行(háng)，即冷壓(yā)時🙇‍♀️其波(bō)峰與波(bō)谷的高(gao)度差比(bi)理論計(jì)算的值(zhí)要大，差(cha)🈚值大小(xiǎo)根據🐪實(shi)驗情況(kuàng)來定，最(zuì)後的波(bō)形汕過(guò)，效熱處(chu)理來保(bǎo)🥰證。由此(ci)町以知(zhī)⛹🏻‍♀️道，山屍(shī)諸容不(bú)确定因(yin)素其波(bō)形具有(you)不确定(dìng)❓性。

采用(yòng)這種成(chéng)形工藝(yì)加到的(de)成品。安(ān)裝在離(li)六器1冗(rong)，發現波(bo)形彈♌簧(huang)無法壓(yā)平，其與(yu)法蘭盤(pan)及銜鐵(tie)之間🙇‍♀️最(zuì)大㊙️間隙(xi)可達2以(yi)上♋，與技(ji)術要求(qiu)的間隙(xì)相差很(hěn)大，導緻(zhì)離合器(qì)無🔞法正(zheng)常💜使用(yong)。造⛱️成這(zhè)種情況(kuang)的原因(yin)是預成(chéng)形時，彈(dàn)簧發生(sheng)了不必(bì)👌要的塑(su)性變形(xíng)，而此塑(sù)性變形(xíng)在其後(hòu)的時效(xiào)處理工(gong)序中又(yòu)無法予(yǔ)以完全(quán)消除。因(yin)此♻️，波形(xíng)與理論(lun)波✉️形有(yǒu)差異，不(bú)能滿足(zu)💰技術要(yao)求，也就(jiu)無法正(zhèng)常使用(yòng)。此種成(chéng)形藝不(bu)從保🎯證(zheng)波形彈(dàn)黃的設(shè)計要求(qiú)波形。

形(xing)狀上有(you)差别，傳(chuán)統的波(bō)形彈簧(huáng)形狀為(wéi)正弦波(bō)形，而所(suǒ)讨論♊的(de)波形彈(dan)簧形狀(zhuàng)為自由(yóu)複雜曲(qǔ)面，是根(gen)🔴據波形(xing)彈簧實(shi)際受力(lì)狀态建(jiàn)立數學(xué)模型，利(li)用有限(xiàn)元軟件(jiàn)計算後(hòu)的數據(ju)得到的(de)曲面✉️。在(zài)進行成(chéng)形實驗(yan)時，采🔅用(yong)該計算(suan)數據加(jiā)工制造(zao)的成形(xing)模13進行(háng)👄實驗，發(fa)現當🐕加(jiā)上載荷(hé)時形狀(zhuàng)與成形(xíng)㊙️模形狀(zhuàng)樣，旦卸(xie)去載荷(he)其形狀(zhuàng)與理論(lun)設計的(de)數據相(xiang)差很大(da)，大載荷(hé)，形狀無(wú)明顯改(gǎi)變，也就(jiu)是說與(yu)所加載(zǎi)荷的大(da)小關系(xì)不大。

由(yóu)此可知(zhi)，采用上(shàng)述成形(xíng)工藝不(bu)能滿足(zú)波形彈(dan)，任何材(cái)料的屈(qu)服極限(xiàn)在常溫(wēn)狀态與(yǔ)在加熱(re)狀态下(xia)是不同(tong)的，随加(jia)熱溫度(du)的升高(gāo)而下降(jiang)。如果在(zài)超出材(cái)料的屈(qū)服極限(xiàn)狀态下(xià)進行各(gè)種加壓(ya)成形處(chu)理🤟，則去(qu)掉載荷(he)後其形(xíng)狀将會(hui)保持成(cheng)形後的(de)狀态，不(bu)會回複(fu)到成形(xing)前的狀(zhuang)态。根據(ju)這理論(lun)，可考慮(lü)對波🌏形(xíng)彈簧在(zai)其屈服(fu)極限狀(zhuang)态下進(jin)行成形(xíng)處理。實(shí)驗方法(fǎ)首先⭐對(duì)波形彈(dan)簧材📧料(liao)進行時(shi)效熱處(chu)理。

具體(ti)方法是(shì)将波形(xíng)彈簧毛(máo)坯加熱(rè)到定溫(wen)度後，保(bao)溫1然後(hou)測量機(jī)械性能(néng)和彈性(xing)，發現随(sui)加熱溫(wen)度的升(shēng)高機械(xie)件能🎯和(hé)彈性随(sui)淑高。達(dá)到澱溫(wēn)度後實(shi)驗溫性(xìng)反而1降(jiang)。在此溫(wēn)度下進(jin)廳🔆成形(xíng)實驗，所(suo)加載荷(hé)為波形(xing)彈黃實(shi)際工作(zuo)時的載(zai)荷，發現(xian)波形彈(dan)黃成形(xing)後的形(xíng)狀🏒與理(lǐ)論計算(suan)緻，由此(cǐ)可确定(ding)此溫度(dù)狀态下(xia)已經超(chao)出該材(cai)料的屈(qū)服極限(xian)，在此溫(wēn)度下進(jin)行波形(xing)彈簧成(cheng)形處理(li)比較合(hé)适。

波形(xíng)彈簧成(chéng)形工藝(yi)的制定(ding)迪過以(yǐ)1實驗比(bǐ)較分析(xi)🛀，确定波(bo)📞形彈黉(hong)成形工(gōng)藝為加(jia)壓成形(xíng)與時效(xiao)熱處理(li)同時進(jin)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻行。

(1)彈簧絲(si)直徑d:制(zhì)造彈簧(huáng)的鋼絲(si)直徑。
(2)彈(dàn)簧外徑(jing)D:彈簧的(de)最大外(wai)徑。
(3)彈簧(huáng)内徑D1：彈(dàn)簧的最(zuì)小外徑(jing)。
(4)彈簧中(zhong)徑D2：彈簧(huáng)的平均(jun1)直徑。它(ta)們的計(jì)算公式(shi)為：D2=(D+D1)÷2=D1+d=D-d
(5)t:除支(zhi)撐圈外(wài)，彈簧相(xiang)鄰兩圈(quān)對應點(dian)在中徑(jìng)上的軸(zhou)向距離(li)成為節(jie)距，用t表(biǎo)示。
(6)有效(xiao)圈數n:彈(dan)簧能保(bao)持相同(tóng)節距的(de)圈數。
(7)支(zhi)撐圈數(shù)n2：為了使(shǐ)彈簧在(zai)工作時(shí)受力均(jun1)勻，保證(zhèng)軸線🐪垂(chuí)直端面(miàn)⛱️、制造時(shí)，常将彈(dan)簧兩端(duan)并緊。并(bìng)緊的圈(quān)數僅起(qi)支撐作(zuò)用，稱🍉為(wéi)支🔞撐圈(quān)。一般有(yǒu)1.5T、2T、2.5T，常用的(de)是2T。
(8)總圈(quān)數n1: 有效(xiào)圈數與(yu)支撐圈(quān)的和。即(ji)n1=n+n2.
(9)自由高(gāo)H0:彈簧在(zài)未受外(wài)力作用(yong)下的高(gāo)度。由下(xià)式計算(suan)：H0=nt+(n2-0.5)d=nt+1.5d (n2=2時)
(10)彈簧(huáng)展開長(zhang)度L：繞制(zhi)彈簧時(shi)所需鋼(gāng)絲的長(zhang)度。L≈n1 (ЛD2)2+n2 (壓簧(huang)) L=ЛD2 n+鈎部展(zhan)開長度(du)(拉簧)
(11)螺(luo)旋方向(xiang)：有左右(you)旋之分(fèn)，常用右(you)旋，圖紙(zhi)沒注明(míng)的一般(bān)用♌右旋(xuan)。
彈簧波(bō)形彈簧(huang)的制造(zào)工藝有(you)多種多(duo)樣，但其(qí)主要的(de)🏃‍♀️成形寸(cun)：藝🈲主要(yào)有兩種(zhǒng)，冷成形(xing)和熱成(cheng)形。

在彈(dàn)簧冷成(cheng)形工藝(yi)中，波形(xíng)彈簧的(de)制作主(zhu)要采用(yong)🔞油淬火(huǒ)回火材(cai)料、鉛浴(yu)韌化熱(rè)處理彈(dàn)簧線材(cai)、冷拔強(qiáng)化線材(cái)等，采用(yòng)這☔類材(cái)料制造(zao)彈簧的(de)工藝過(guò)程⭐中一(yi)般不需(xu)要專門(men)的熱處(chù)理而隻(zhi)需要進(jìn)行去應(yīng)👌力退火(huǒ)，彈簧的(de)設計工(gōng)作應力(lì)與所采(cǎi)用的材(cái)料性能(néng)相關。彈(dàn)簧⛹🏻‍♀️冷成(chéng)形工藝(yì)一般适(shi)合于線(xiàn)徑較小(xiao)的、或形(xing)狀較為(wéi)複雜的(de)異形彈(dan)簧，如線(xian)徑小于(yú)15mm，各種卡(ka)、拉、扭彈(dàn)簧、中凸(tū)、中凹、弧(hu)形㊙️彈簧(huáng)等。

冷成(cheng)形工藝(yì)特點是(shi)：廠藝流(liu)程簡單(dan)，避免了(le)再次熱(re)處⚽理的(de)變形、脫(tuō)碳等情(qíng)況發生(sheng)。

在彈簧(huang)熱成形(xíng)工藝中(zhong)，彈簧的(de)制作主(zhǔ)要采用(yòng)熱軋材(cai)料、退🛀🏻火(huo)材料、退(tuì)火冷拔(bá)材料等(děng)，采用這(zhe)類材料(liao)制造彈(dan)簧需🎯要(yao)加熱淬(cuì)火和回(huí)火熱處(chù)理，彈簧(huáng)的設計(jì)工作應(yīng)力與所(suǒ)選材料(liao)及熱處(chu)理工藝(yi)相關。

彈(dan)簧波形(xíng)彈簧熱(re)成形工(gong)藝一般(bān)适合于(yu)線徑較(jiao)大的⛷️、或(huo)形狀✉️較(jiào)為簡單(dan)的彈簧(huang)，如線徑(jìng)大于6mm的(de)各種圓(yuan)柱或🔞錐(zhui)形彈簧(huáng)。熱成形(xing)工🚶藝特(tè)點是産(chǎn)品的增(zēng)值效應(yīng)較大㊙️，可(kě)以生産(chǎn)線徑較(jiao)大的彈(dàn)簧。

1、超過最(zuì)大壓縮(suō)量的使(shi)用
(30萬回(hui)條件，接(jiē)件密著(zhe)長之使(shi)用) 壓力(lì)産生進(jìn)而造成(cheng)折損，接(jiē)💚近♋密著(zhe)長之使(shǐ)用，會使(shǐ)彈簧線(xian)部逐漸(jian)密著✏️如(ru)此，因為(wei)彈簧🔞定(ding)數變高(gāo)造成荷(he)重曲線(xiàn)随之生(sheng)高，近而(ér)産生高(gao)應🌍力使(shi)彈簧斷(duàn)裂，請不(bu)要使用(yong)超過30萬(wan)回。

2、無預(yù)壓的使(shǐ)用
因有(you)間隙造(zào)成彈簧(huang)上下震(zhèn)動導緻(zhì)彈簧扭(niǔ)曲，如有(you)預🍓壓時(shí)，彈簧較(jiào)為穩定(ding)。

3、彈簧橫(héng)置使用(yòng)
彈簧橫(héng)置使用(yong)時，會造(zào)成導銷(xiāo)與彈簧(huáng)磨損并(bing)斷裂。

4、無(wú)彈簧導(dǎo)引的使(shǐ)用
如在(zài)無彈簧(huáng)導引的(de)情況下(xià)使用時(shi)，很容易(yi)造成彈(dàn)簧底部(bù)及本體(tǐ)之扭曲(qu)，其扭曲(qu)部之局(ju)部高壓(ya)力是導(dao)緻彈簧(huang)斷裂的(de)要因，請(qing)一定要(yao)使用内(nei)徑導銷(xiao)或外徑(jìng)導引等(deng)裝置。

5、裝(zhuāng)配面平(píng)性度不(bu)良時
裝(zhuang)配面之(zhī)平行度(dù)不良時(shi)會造成(chéng)彈簧扭(niǔ)曲，局部(bu)産生高(gao)壓力斷(duàn)裂，及平(ping)行度不(bu)良之場(chǎng)合造成(cheng)彈簧扭(niu)曲與超(chāo)過30萬回(huí)使用🔴造(zào)成彈簧(huang)斷裂。請(qǐng)在不超(chao)過30萬回(hui)使用條(tiáo)件下改(gǎi)善裝配(pei)面的平(píng)行度。

6、有(yǒu)關彈簧(huang)内徑及(jí)導銷
與(yǔ)導銷之(zhi)間間隙(xì)過小時(shi)，會造成(chéng)内徑之(zhī)碰撞磨(mó)耗，其磨(mo)耗部是(shì)造成彈(dàn)簧斷裂(liè)的要因(yin)；相反如(rú)間隙太(tài)大會♍造(zào)成彈簧(huáng)扭曲斷(duàn)裂，最佳(jia)之間為(wéi)彈簧内(nei)徑-1.0mm左右(you)。及自由(yóu)長較長(zhǎng)的彈簧(huáng)（自由長(zhǎng)/外徑大(dà)于4以上(shang)）請🍓用段(duan)階或👌導(dao)銷，以避(bì)免彈簧(huáng)體扭曲(qu)時與導(dao)銷之碰(peng)撞。

7、彈簧(huang)外徑與(yǔ)沉頭孔(kǒng)
沉頭孔(kǒng)與彈簧(huang)間隙頭(tóu)太小時(shí)，會因彈(dàn)簧壓縮(suō)緻使外(wai)側膨大(dà)🌐與沉頭(tou)孔磨擦(cā)造成力(li)集中斷(duan)裂，較佳(jiā)的沉頭(tóu)⁉️孔徑💚為(wéi)彈簧外(wai)徑+1.5mm。自由(yóu)長較長(zhǎng)的彈簧(huang)時請用(yòng)沉頭孔(kong)形狀。

8、導(dao)銷長度(du)及沉頭(tóu)孔深度(dù)較短時(shi)
導銷太(tai)短，會造(zào)成導銷(xiāo)頭部與(yu)彈簧磨(mó)損而斷(duan)裂，導銷(xiao)的📧理想(xiang)長度設(she)定為彈(dàn)簧長之(zhī)1/2以上，并(bìng)請倒C3之(zhi)倒角。

9、變(biàn)方或使(shi)用
使用(yong)彈簧時(shí)，彈簧受(shòu)力扭曲(qu)緻使内(nei)圈彈簧(huáng)插入到(dào)外圈内(nèi)（或外圈(quan)插入内(nèi)圈）造成(chéng)斷裂。

10、彈(dan)簧串聯(lián)的使用(yòng)以串聯(lian)方式使(shi)用時緻(zhì)使彈簧(huáng)彎曲，并(bing)超越導(dao)銷或沉(chén)頭孔長(zhang)度，進而(er)造成一(yī)相同原(yuan)🐕因之斷(duàn)裂，及因(yīn)彈簧本(běn)身荷量(liang)之稍許(xu)差異造(zào)成荷重(zhong)較弱者(zhe)承受更(gèng)大的壓(ya)縮量面(miàn)斷裂。

11、碎(sui)片異物(wu)夾雜使(shǐ)用時
夾(jia)雜異物(wù)部分會(hui)造成有(you)效卷部(bù)無作用(yòng)僅其他(ta)部分之(zhi)✉️壓縮，實(shi)質的有(you)效卷數(shu)變小近(jìn)面造成(chéng)高應力(lì)并斷裂(lie)，請🐉勿将(jiang)💜異物夾(jia)雜于彈(dan)簧内。

本(běn)文鍊接(jiē)：
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彈簧(huang)成形工(gōng)藝的确(que)定波形(xíng)彈簧的(de)形狀如(ru)何是影(ying)響使用(yong)的關鍵(jian)因素

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