彈簧成形工藝的(de)确定波形彈簧的(de)形狀如何是影響(xiang)使用的關鍵因素(sù)

2018-9-7

波形彈簧成形(xing)工藝的确定原則(zé)任何零件生産工(gōng)藝的🐉确⛱️定都🏃🏻是圍(wéi)繞零件的技術要(yao)求來進行的。不💋論(lun)農💞什麼樣的，最終(zhōng)是要🔞滿足零件的(de)技術要求。對波形(xing)彈簧成形工藝的(de)🈲确定，同樣也要滿(man)足技術使用豎求(qiu)。波形彈簧的工作(zuò)狀态☎️，波形彈簧既(ji)受彎應力又受扭(niu)應力，且載荷性質(zhi)為循環沖擊載荷(he)及振💔動。

常失效形(xing)式有彈性喪失和(he)疲勞斷裂，故要求(qiú)有高的🤩彈性極限(xiàn)屈強比和高的疲(pí)勞強度，材料為不(bu)鏽鋼01觀7人硬❄️度和(he)彈性極限很高。因(yin)此，在制定成形工(gong)♊藝時，要充分考慮(lü)波形彈簧的這些(xie)使🈲用要求。技術要(yào)求及材料性能，另(ling)🚶外還必須考慮工(gōng)藝的，實觀忭及生(shēng)産成本隻有綜合(he)考慮多方面的閃(shǎn)真小能制定出完(wan)善的波形彈簧成(cheng)形工藝，滿足技術(shù)要求及使用要求(qiu)。

波形彈簧成形工(gong)藝的确定傳統的(de)波形彈簧形狀💜為(wei)多個正弦波形，成(chéng)形工藝為先進行(háng)冷壓預成形，再通(tong)🤩過時🔞效熱處理，最(zui)後完成全部的成(cheng)形1藝。預壓成形，于(yú)該村料有較的彈(dàn)性，冷壓時回🐕彈量(liang)很大，因🎯此，采用成(cheng)🔞形高度可調的成(cheng)形模來進行，即冷(lěng)壓時其波峰與波(bo)谷的高度差比理(li)論計算的值要大(dà)，差值大小根據💜實(shi)驗情況來定，最後(hou)的波形汕過，效熱(rè)處理來保證。由此(cǐ)🏃🏻町以知道，山屍諸(zhu)容不确定因素其(qi)波形具有不确定(dìng)性。

采用這種成形(xíng)工藝加到的成品(pin)。安裝在離六器1冗(rong)，發❗現波❤️形🚶‍♀️彈簧無(wú)法壓平，其與法蘭(lán)盤及銜鐵之間最(zui)大間隙🈲可達2以上(shang)，與技術要求的間(jiān)隙相差很大，導緻(zhì)離♍合器無法正常(chang)使用。造成這種情(qíng)況的原因是預成(chéng)形時，彈簧發生了(le)不必要的塑性變(bian)形，而此塑性變形(xíng)在其後的時效處(chu)理工序中又無法(fa)予以完全消除。因(yīn)🚶‍♀️此，波形與理論波(bō)🚩形有差異，不能滿(man)足技術要求✨，也就(jiù)無法正常使用。此(ci)種成形藝不從保(bǎo)😍證波形彈黃的設(shè)計要求波形。

形狀(zhuang)上有差别，傳統的(de)波形彈簧形狀為(wéi)正弦波形♊，而所讨(tao)論的波形彈簧形(xing)狀為自由複雜曲(qǔ)面，是根據波🔆形彈(dàn)簧實🐕際受🥵力狀态(tài)建立數學模型，利(li)用有限元軟件計(ji)算後的數據得到(dào)的曲面。在進行成(cheng)形實驗時，采用該(gai)計算數據加工制(zhi)造的成形模13進行(hang)實驗，發現當加上(shang)載荷時形狀與成(cheng)形模形狀樣，旦🏃🏻卸(xiè)去載荷其形狀與(yu)理論設計的數據(ju)相差很大，大載荷(hé)，形狀無明顯改變(biàn)，也就是說與所加(jiā)載荷的大小關系(xì)不大。

由此可知，采(cai)用上述成形工藝(yi)不能滿足波形彈(dàn)，任何材料的屈服(fu)極限在常溫狀态(tài)與在加熱狀态下(xià)🚶是不同的，随加熱(re)溫🤟度的升高而下(xia)降。如果在超出✍️材(cái)料的⭐屈服極限狀(zhuàng)态🛀🏻下進行各種加(jiā)📱壓成形處理，則去(qù)掉載荷後其形狀(zhuang)将會保持成形後(hou)的狀态，不會回複(fú)到成形前的狀态(tài)。根據這理論，可考(kǎo)慮對波形彈簧在(zài)其屈服極限狀态(tai)下進行成形處理(lǐ)。實驗方法首先對(dui)波形㊙️彈簧材料進(jìn)行時🈲效熱處理。

具(ju)體方法是将波形(xíng)彈簧毛坯加熱到(dao)定溫度後，保溫1然(ran)後測量機械性能(neng)和彈性，發現随加(jiā)熱溫度的升高機(ji)械💃件能和彈🌈性随(suí)淑高。達到澱溫度(dù)後實驗溫性反而(er)1降。在此溫度下進(jìn)廳成形實驗，所加(jia)載荷為波形彈黃(huáng)實際工作時的載(zai)荷，發現波⭐形彈黃(huang)成形後的形狀與(yu)理論計算緻，由此(cǐ)可确⭕定此溫度狀(zhuàng)态下已經超出該(gai)材料的屈服極限(xiàn)，在此溫度下進行(hang)波形彈簧成形處(chù)理比較合适。

波形(xíng)彈簧成形工藝的(de)制定迪過以1實驗(yàn)比較分析，确定波(bō)形📐彈黉成形工藝(yi)為加壓成形與時(shi)效熱處理同時進(jìn)行。

彈簧波形彈簧(huáng)中各部分的名稱(cheng)為：
(1)彈簧絲直徑d:制(zhì)造彈簧的鋼絲直(zhí)徑。
(2)彈簧外徑D:彈簧(huang)的最大外徑。
(3)彈簧(huáng)内徑D1：彈簧的最小(xiao)外徑。
(4)彈簧中徑D2：彈(dàn)簧的平均直徑。它(ta)們的計算公式為(wei)：D2=(D+D1)÷2=D1+d=D-d
(5)t:除支撐圈外，彈簧(huáng)相鄰兩圈對應點(diǎn)在中徑上的軸向(xiàng)距離成為節距，用(yòng)t表示。
(6)有效圈數n:彈(dàn)簧能保持相同節(jie)距的圈數。
(7)支撐圈(quan)數n2：為了使彈簧在(zài)工作時受力均勻(yun)，保證軸線垂直端(duān)☎️面、制造時，常将彈(dàn)簧兩端并緊。并緊(jin)的圈🈲數僅起支☁️撐(cheng)作用，稱為支撐圈(quān)。一般有1.5T、2T、2.5T，常用的是(shì)2T。
(8)總圈數n1: 有效圈數(shù)與支撐圈的和。即(ji)n1=n+n2.
(9)自由高H0:彈簧在未(wei)受外力作用下的(de)高度。由下式計算(suàn)：H0=nt+(n2-0.5)d=nt+1.5d (n2=2時)
(10)彈簧展開長度(dù)L：繞制彈簧時所需(xū)鋼絲的長度。L≈n1 (ЛD2)2+n2 (壓簧(huáng)) L=ЛD2 n+鈎部展㊙️開長度(拉(lā)簧)
(11)螺旋方向：有左(zuǒ)右旋之分，常用右(you)旋，圖紙沒注明的(de)一般用右旋。
彈簧(huáng)波形彈簧的制造(zào)工藝有多種多樣(yang)，但其主要的成🛀形(xíng)寸✏️：藝⛹🏻‍♀️主要有兩種(zhǒng)，冷成形和熱成形(xíng)。

在彈簧冷成形工(gong)藝中，波形彈簧的(de)制作主要采用油(you)淬火回火材料、鉛(qiān)浴韌化熱處理彈(dan)簧線材、冷拔強化(hua)線材等，采用這類(lei)材料制造彈簧的(de)工藝過程中一般(ban)不需要專門的熱(rè)處理而隻需要進(jìn)行去應力退火，彈(dan)簧的設計🔴工作應(ying)力與所采用的材(cái)料性✏️能相關。彈簧(huang)冷成形工藝一般(bān)适合于線徑較小(xiao)的、或形狀較為複(fu)🌈雜的異形彈簧，如(rú)線徑小于15mm，各💋種卡(ka)、拉、扭彈簧、中凸、中(zhong)凹、弧形彈簧等。

冷(lěng)成形工藝特點是(shì)：廠藝流程簡單，避(bi)免了再次熱處理(li)的☂️變🥰形、脫碳等情(qíng)況發生。

在彈簧熱(rè)成形工藝中，彈簧(huang)的制作主要采用(yòng)熱軋材料、退火材(cái)料、退火冷拔材料(liao)等，采用這類材料(liao)制🏃造彈簧需要加(jia)熱淬✍️火和☎️回火熱(rè)處理，彈簧的設計(jì)♋工作應力與所🈲選(xuǎn)材料及熱處理工(gong)藝相關。

彈簧波形(xíng)彈簧熱成形工藝(yì)一般适合于線徑(jing)較大的、或形狀較(jiào)為簡單的彈簧，如(ru)線徑大于6mm的各種(zhong)圓柱或錐形彈簧(huang)。熱成形工💜藝特點(diǎn)是産品的增值效(xiào)應較大，可以生📧産(chan)線徑較大的彈簧(huang)。

1、超過最(zuì)大壓縮量的使用(yòng)
(30萬回條件，接件密(mì)著長之使用) 壓力(li)産生進而造成💁折(shé)損，接近⚽密著長之(zhi)使用，會使彈簧線(xiàn)部逐漸密著🏒如此(ci)✌️，因為彈簧定數變(bian)高造成荷重曲線(xian)随之生高，近而産(chan)生高應力使彈簧(huang)斷裂，請不要使用(yòng)超過30萬回。

2、無預壓(ya)的使用
因有間隙(xi)造成彈簧上下震(zhèn)動導緻彈簧扭曲(qu)，如有🔅預壓時，彈簧(huang)較為穩定。

3、彈簧橫(heng)置使用
彈簧橫置(zhì)使用時，會造成導(dao)銷與彈簧磨損并(bìng)斷裂。

4、無彈簧導引(yǐn)的使用
如在無彈(dan)簧導引的情況下(xià)使用時，很容易造(zao)成彈簧底部及本(běn)體之扭曲，其扭曲(qǔ)部之局部高壓力(lì)是🈲導緻彈簧斷裂(lie)🥵的要因，請一定要(yào)使用内徑導銷或(huò)外徑導引等裝置(zhì)。

5、裝配面平性度不(bú)良時
裝配面之平(píng)行度不良時會造(zao)成彈簧扭曲，局部(bu)産⛱️生高壓力‼️斷❤️裂(liè)，及平行度不良之(zhī)場合造成彈簧扭(niu)曲與超過30萬回使(shi)用造成彈簧斷裂(liè)。請在不超過30萬回(huí)使用條件下改善(shàn)裝配面的平行度(dù)。

6、有關彈簧内徑及(jí)導銷
與導銷之間(jian)間隙過小時，會造(zào)成内徑之碰撞磨(mó)耗，其🔴磨耗部🏃‍♀️是造(zào)成彈簧斷裂的要(yào)因；相反如間隙太(tai)大會造成彈簧扭(niǔ)曲斷裂，最佳之間(jiān)為彈簧内徑-1.0mm左右(yòu)。及自👈由長較長的(de)彈簧（自由長/外徑(jìng)💁大于4以上）請用段(duàn)階或導銷，以避免(miǎn)彈簧體🌂扭曲時與(yu)✍️導銷之碰撞。

7、彈簧(huáng)外徑與沉頭孔
沉(chén)頭孔與彈簧間隙(xì)頭太小時，會因彈(dan)簧壓縮緻使外側(cè)膨大與沉頭孔磨(mo)擦造成力集中斷(duan)裂，較佳的👣沉頭孔(kong)徑為彈簧外徑+1.5mm。自(zì)由長較長的彈簧(huang)時請用沉頭孔形(xing)狀。

8、導銷長度及沉(chén)頭孔深度較短時(shi)
導銷太短，會造成(chéng)導銷頭部與彈簧(huang)磨損而斷裂，導銷(xiao)的☀️理💔想長🔞度設定(dìng)為彈簧長之1/2以上(shàng)，并請倒C3之倒角。

9、變(biàn)方或使用
使用彈(dan)簧時，彈簧受力扭(niu)曲緻使内圈彈簧(huáng)插入到外圈内（或(huò)外圈插入内圈）造(zào)成斷裂。

10、彈簧串聯(lián)的使用以串聯方(fang)式使用時緻使彈(dan)簧彎曲，并超💋越導(dao)銷或沉頭孔長度(du)，進而造成一相同(tong)原因之斷裂，及因(yīn)彈簧🔆本身荷量之(zhi)稍許差異造成荷(he)重較弱者承受更(geng)大的壓縮量面斷(duàn)裂。

11、碎片異物夾雜(za)使用時
夾雜異物(wù)部分會造成有效(xiao)卷部無作用僅其(qí)他部分之壓📞縮❤️，實(shi)🛀🏻質的有效卷數變(biàn)小近面造成高應(yīng)力并斷裂，請勿将(jiang)異物夾雜于彈簧(huang)内。

彈簧成形工藝的(de)确定波形彈簧的(de)形狀如何是影響(xiang)使用的關鍵因素(sù)

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