彈簧(huáng)成形工藝的确定波形彈簧的形狀如何是影(yǐng)響使用的關鍵因素

2018-9-7

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彈簧成(chéng)形工藝的(de)确定波形彈簧的形狀如何是影響使用的關鍵因素(sù)。如何保證理論上的理想曲線形狀是由成形工藝确定的，因此合(hé)理地選擇波形彈簧(huáng)的成(chéng)形工(gōng)藝，才能保證技術要(yào)求。

波形彈簧成(chéng)形工藝(yì)的(de)确定(dìng)原則任何零件生産工藝的确(què)定都是圍繞零件的技術(shù)要求(qiú)來進行的。不論農什麼樣的，最終是要滿足零件的技術要求(qiú)。對波形彈簧成形工(gōng)藝的确定，同樣也要滿足技術使用豎求(qiú)。波形彈簧的工作狀态，波形彈簧既受彎(wān)應力又受(shòu)扭應力，且(qiě)載荷性質為循環沖擊載荷及振動。

常失效(xiào)形式有彈性(xìng)喪失(shī)和疲勞斷裂，故要(yào)求有高的彈性極限屈(qū)強比和高的疲勞強度，材料為(wéi)不鏽(xiù)鋼01觀7人硬度和彈性極限很高。因此，在制定成(chéng)形工藝時，要充分考(kǎo)慮波形彈簧的這些使用要求。技術(shù)要求及材料性能，另外還必須(xū)考慮工藝的，實觀忭及生産成本隻有綜合考慮多方面的(de)閃真小能制定出(chū)完善的波形彈簧成(chéng)形工藝，滿足技術要求及使用要求。

波形彈簧成形(xíng)工藝的确定傳統的波形彈簧形狀為多個正弦波(bō)形，成形工藝(yì)為先進(jìn)行冷壓預成(chéng)形，再(zài)通過時(shí)效熱處理，最後完成全部的成形1藝(yì)。預壓成形，于該村料有較的彈性，冷壓時回彈量很大，因此，采用成形高度可調的(de)成形模來(lái)進行，即冷壓時其波峰與(yǔ)波谷的高度差比理(lǐ)論計(jì)算的值要(yào)大，差值大小根據(jù)實驗情況來定，最後的波形汕過(guò)，效熱(rè)處理(lǐ)來保證。由(yóu)此町以知道，山屍諸容不确定因素其波(bō)形具有不确定性。

采用這種成形工藝加到的成品。安裝在離(lí)六器1冗，發現波形彈(dàn)簧(huáng)無法壓平，其與法(fǎ)蘭盤及銜鐵之間最大間隙可達2以(yǐ)上，與技術要求的間隙相差很大(dà)，導(dǎo)緻離合器無法正常使用。造成這種(zhǒng)情況的原因是預成形時，彈簧發生了不必要的塑性(xìng)變形，而此塑性變形在其後的時效處理工序中(zhōng)又無(wú)法予以完全消除。因此，波形與理論波形有差異，不能滿足技(jì)術要求，也(yě)就無法正常使用。此種成形藝不從保證波形彈黃的設計要求波形。

形狀上有差(chà)别，傳統(tǒng)的波形彈簧(huáng)形狀為正弦波形，而所讨論的波形彈簧(huáng)形狀為自由複雜曲面，是根據波形彈簧實際受力狀(zhuàng)态建立數學模型，利用有限元軟件計算後的數據得到的曲(qǔ)面(miàn)。在進行成形實驗時，采用(yòng)該計算數據加工制造的成(chéng)形模13進行實(shí)驗，發現(xiàn)當加上(shàng)載荷時形狀與(yǔ)成形模形狀樣，旦卸去載荷其形狀與理論設計的數據相差很大，大載荷，形狀無明顯改變，也就是說與所(suǒ)加載(zǎi)荷的大小關系不大。

由此可知，采用上述(shù)成形工藝不能滿足波形彈，任何材料的屈服極限在常溫狀(zhuàng)态與在加熱狀(zhuàng)态下是不同的，随加熱(rè)溫(wēn)度的升高而下降。如果在超出材料的屈服極限狀(zhuàng)态下進行各種(zhǒng)加壓成形處理(lǐ)，則(zé)去掉載荷後其形狀将會保(bǎo)持成形後的狀态，不會回複到成形前的狀态。根據這理論，可考慮對(duì)波形彈簧在其屈服極(jí)限(xiàn)狀态下進行成形處理。實驗方法首先對波(bō)形彈簧材料進行時效熱處理。

具體方法是将波形彈簧毛坯加熱到定溫度後，保溫1然後測(cè)量機械性能和彈性，發現(xiàn)随(suí)加熱溫度的升高機械件能和彈性随淑(shū)高。達到澱溫度後(hòu)實驗溫性反而1降。在此溫度下進廳成形實驗，所加(jiā)載荷為(wéi)波形彈黃實際工作時(shí)的載荷，發現波形彈(dàn)黃成形後的形狀與理論計算緻，由此可确定此溫度狀态下已經超出(chū)該材料的屈服極限，在此溫度下進行波形彈簧成形處理比較合适。

波形彈簧成形工藝的(de)制定迪過以1實驗比較分析，确定波形彈黉成形工(gōng)藝為加壓(yā)成形與時效熱處理(lǐ)同時進行。

彈簧波形(xíng)彈簧中各部分的名(míng)稱為：
(1)彈(dàn)簧絲直徑d:制造彈(dàn)簧的鋼絲(sī)直徑。
(2)彈簧外徑D:彈(dàn)簧的最大外徑。
(3)彈簧内徑D1：彈簧的最小(xiǎo)外徑。
(4)彈簧(huáng)中徑D2：彈簧的平均(jun1)直徑。它們的計算公式為：D2=(D+D1)÷2=D1+d=D-d
(5)t:除(chú)支撐圈外，彈(dàn)簧相鄰兩圈對(duì)應(yīng)點在中徑上的軸向距離(lí)成為節距，用t表示。
(6)有效圈數n:彈簧能保持相同節距的圈數。
(7)支(zhī)撐圈數n2：為了使彈簧在工(gōng)作時受力均(jun1)勻，保證軸線(xiàn)垂直(zhí)端面、制造時，常(cháng)将彈簧兩端并緊。并緊的圈數僅起支撐作用，稱為支撐圈。一般(bān)有1.5T、2T、2.5T，常用的是2T。
(8)總圈數n1: 有效圈(quān)數與支撐圈的(de)和。即n1=n+n2.
(9)自由高H0:彈簧在未(wèi)受外力作用下的高度。由下式計算：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(suǒ)需鋼絲的長度。L≈n1 (ЛD2)2+n2 (壓簧) L=ЛD2 n+鈎部展開長度(dù)(拉簧)
(11)螺旋方向(xiàng)：有左右旋(xuán)之分，常用右旋，圖紙沒注(zhù)明(míng)的一般用右旋。
彈簧波形彈簧的制造工藝有多種多樣(yàng)，但其主要的成(chéng)形寸：藝主要有兩種，冷成形和熱成形。

在彈簧冷成形工藝中，波形彈簧的制作主要采用油淬火回火材料、鉛浴韌化熱(rè)處理(lǐ)彈簧線材、冷拔強化線材等，采用(yòng)這(zhè)類材料制(zhì)造彈簧(huáng)的工藝過程中一般不需要專門的熱處理(lǐ)而隻需要進行去應力退火，彈(dàn)簧的(de)設計工作(zuò)應力與所采用的材料性能相關。彈簧冷成形工藝一(yī)般适合于線徑較小的、或形狀較為複雜的異形彈簧，如(rú)線徑小于15mm，各種卡、拉、扭彈簧、中凸(tū)、中(zhōng)凹、弧形彈簧(huáng)等。

冷成形(xíng)工藝特點(diǎn)是：廠(chǎng)藝流(liú)程簡單，避免了再次熱處(chù)理的變形、脫碳等情況發生。

在彈簧熱成形工(gōng)藝中，彈簧的制作主(zhǔ)要采用(yòng)熱(rè)軋材料、退火材料、退火冷拔材料等，采用這類(lèi)材料(liào)制造彈簧需要加熱淬火和回火熱處理(lǐ)，彈簧的(de)設計工作應力與所選(xuǎn)材料及熱處理工藝相關。

彈簧(huáng)波形彈簧熱成形工(gōng)藝一般适合于線徑較大的、或形狀較為(wéi)簡單的彈簧，如線徑(jìng)大于6mm的各(gè)種圓柱或錐形彈簧。熱成形工(gōng)藝特(tè)點是産品的增值效應較大，可以生(shēng)産線徑較大的彈簧。

請避免如下不當使用方(fāng)式

1、超過最大壓縮量的使用
(30萬回條件，接件密著長之使用) 壓(yā)力産(chǎn)生進而造(zào)成折損，接近密(mì)著長之使(shǐ)用，會使彈簧線(xiàn)部逐漸密(mì)著如(rú)此，因為彈簧定數(shù)變高造(zào)成荷重(zhòng)曲(qǔ)線随之生高，近而産生高應力使彈簧斷裂，請不要(yào)使(shǐ)用超(chāo)過30萬回。

2、無預(yù)壓的使用
因有間隙造成彈簧上下震動導緻彈簧扭曲，如有預壓時，彈(dàn)簧較為(wéi)穩定。

3、彈簧橫置使用
彈(dàn)簧橫置使用時，會造成導銷與彈簧磨損并斷裂。

4、無彈簧(huáng)導引(yǐn)的使用
如在無彈簧導引的(de)情況下使用時，很容易造成彈簧底(dǐ)部及本體之扭曲，其扭曲部(bù)之局部高(gāo)壓力是導緻彈簧斷裂的要因，請一定要(yào)使用内徑導銷或外徑導引等裝置。

5、裝配(pèi)面平性度不良時
裝配面之平行度不良時會造成彈簧扭曲，局(jú)部産生高壓力斷(duàn)裂，及平行度不良之(zhī)場合造成彈簧扭曲與超過30萬(wàn)回使用造成彈簧斷裂。請在(zài)不超過30萬回使用條件下改善裝配面的平行度。

6、有關彈(dàn)簧内徑(jìng)及導銷
與導銷之間間隙過小時，會造成内徑之碰(pèng)撞磨耗，其磨耗部是造成彈簧斷裂的要因；相反如間(jiān)隙太大(dà)會造成彈(dàn)簧扭曲斷裂，最佳之(zhī)間為彈(dàn)簧内徑-1.0mm左(zuǒ)右。及自由長(zhǎng)較長(zhǎng)的彈簧（自由長/外徑大于4以上）請用段(duàn)階或導銷，以避免(miǎn)彈簧體扭曲時(shí)與導銷之碰撞(zhuàng)。

7、彈簧外徑與沉頭孔(kǒng)
沉頭孔與彈簧(huáng)間隙頭太小時，會因彈簧壓縮緻使外側膨大與沉頭孔(kǒng)磨擦造成力集中(zhōng)斷裂，較佳(jiā)的沉頭孔徑為彈簧外徑+1.5mm。自由長較長的彈(dàn)簧時請用沉(chén)頭孔(kǒng)形狀。

8、導銷長度及沉頭孔(kǒng)深度較(jiào)短時
導銷(xiāo)太短，會(huì)造成導銷頭部與彈(dàn)簧磨損而斷裂，導銷的理想長度(dù)設定為彈簧長之1/2以(yǐ)上，并請倒C3之倒角(jiǎo)。

9、變方或使用
使用(yòng)彈簧時，彈簧受力扭曲緻使内圈彈(dàn)簧插入到外(wài)圈内（或外圈插入(rù)内圈）造成斷裂。

10、彈簧串聯的使用以串聯方式使用時緻使彈簧彎曲，并超越(yuè)導銷或沉頭孔長(zhǎng)度，進而造成(chéng)一相同原因之(zhī)斷裂，及因彈簧本身荷量之稍許差異造成荷重較弱者承受更大(dà)的壓縮量面(miàn)斷裂。

11、碎片異物夾雜使用時
夾雜異物部分(fèn)會造成有效卷部無作用僅(jǐn)其他部分之壓縮，實質的有效卷數(shù)變小近面造成高(gāo)應力并斷裂，請勿将異物夾雜于彈簧内。

本文(wén)鍊接：
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