彈(dàn)簧成形工藝的确(què)定波形彈簧的形狀(zhuàng)如何是(shì)影響(xiǎng)使用的關鍵因素

2018-9-7

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彈簧成形工藝的确定(dìng)波形彈簧的形狀如(rú)何是影響使用(yòng)的關鍵因素。如何保證理論上的理(lǐ)想曲線形狀是由成形工藝确定的，因此合理(lǐ)地選擇波形彈簧的(de)成形(xíng)工藝，才能(néng)保證技術要求。

波形(xíng)彈簧(huáng)成形(xíng)工藝的确定原則任何零件生産工藝的确定都是圍繞零件(jiàn)的技術要求來進行的。不論農什麼樣的，最終是要滿足零件(jiàn)的技術(shù)要求。對波形彈簧成形工(gōng)藝的(de)确定，同樣也(yě)要滿足技術使用豎求。波形彈簧的(de)工作(zuò)狀态，波(bō)形(xíng)彈簧既受彎應力又(yòu)受扭應(yīng)力，且載荷(hé)性質為循環沖擊載荷及振動。

常失效形式有彈性喪失和疲勞斷裂，故要求有高的彈性(xìng)極限屈強比和高(gāo)的疲勞強度，材料為不鏽鋼(gāng)01觀7人硬度和彈性極限很(hěn)高。因此，在制(zhì)定成形工藝時，要充分(fèn)考慮波形彈簧的這些使用要求。技術要求及材料性能，另外還必須考慮工藝的，實觀忭及生産成本隻有綜合考慮多方面(miàn)的閃真小能制定(dìng)出完善的波形彈簧成形工藝(yì)，滿(mǎn)足技術要求及使用要求。

波形彈簧成形工藝的确定傳統的波形彈簧形狀為多個正弦波形，成形(xíng)工藝為先進行冷壓預成形，再通過時效熱處理，最後完成全部的成(chéng)形1藝。預壓成(chéng)形，于該村(cūn)料有較的彈性，冷壓時回彈量(liàng)很大，因此，采用(yòng)成形高度可調的成形模來進行，即冷壓時其波峰與波谷的高度差(chà)比理論計(jì)算的值要大，差值大(dà)小根據實驗情況來定，最後的波形汕過，效熱處理來保證(zhèng)。由此町以知道，山屍諸容不确(què)定因素其波形具有不确定性。

采用這種(zhǒng)成形工藝加到的成(chéng)品(pǐn)。安裝在離六器1冗，發現波形彈簧無法壓平，其與法蘭盤及(jí)銜鐵之(zhī)間(jiān)最大間隙可達2以上，與(yǔ)技術要求的間隙相差很大，導緻離合(hé)器無法(fǎ)正常使用。造成這種情況的原因是預成形時，彈簧發(fā)生了不必要的塑性變形，而此塑性(xìng)變(biàn)形在其後的時效處理(lǐ)工序中又無法予以完全消除。因此，波形與理(lǐ)論波形有差異，不能滿(mǎn)足(zú)技術要求，也就無法(fǎ)正常使用。此種成形(xíng)藝不從保證波形彈黃的(de)設計要求波形(xíng)。

形狀上有差别，傳統的波形彈簧形狀為正弦波形，而所讨論(lùn)的波形彈簧形狀為自由(yóu)複雜(zá)曲面，是根據波形彈簧(huáng)實際受力狀态建立數學模(mó)型，利用有限元軟件計算(suàn)後的數據得到的曲面。在進行成形實驗時，采(cǎi)用該計算數據加工制(zhì)造(zào)的成(chéng)形模(mó)13進行實驗，發現當加上載荷時形(xíng)狀與成形模形狀樣，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)加載荷的大小關系不大。

由此可知，采用上述成(chéng)形工藝不能滿足波形彈，任何材料(liào)的屈服極(jí)限在常溫狀态與在加熱狀态(tài)下是不同的，随(suí)加熱溫度的升高(gāo)而下降。如果在超(chāo)出材料的屈服極(jí)限(xiàn)狀态下進行各種加壓成形處(chù)理，則去掉載荷後其(qí)形狀将會保持成形後的狀态(tài)，不會回複到成形前(qián)的狀态。根(gēn)據這理論(lùn)，可考慮對波形彈簧(huáng)在其屈服極限(xiàn)狀态下進行成形處理。實驗方(fāng)法首先對波形彈簧材(cái)料進行時(shí)效熱處理。

具體方法是(shì)将(jiāng)波形彈簧毛坯加(jiā)熱到定溫度後(hòu)，保溫1然後測量(liàng)機械性能和彈性，發現随加熱溫度的升高機械件能和彈性随淑高(gāo)。達到澱溫度後實驗溫(wēn)性反而1降。在此溫度(dù)下進廳成形實驗，所加載荷為波形(xíng)彈黃實際工作時的載荷，發現波形彈黃成形(xíng)後的(de)形(xíng)狀與理論計算緻，由此可确定此溫(wēn)度狀态下已經超(chāo)出該材料的屈服極(jí)限，在此溫度下進行波形彈簧(huáng)成形處(chù)理比較合适。

波形彈簧成形工藝(yì)的制定迪過以(yǐ)1實驗比較分析，确定波形彈黉成形(xíng)工藝為加壓成形(xíng)與時效熱處理同時進行。

彈簧波形彈簧中(zhōng)各(gè)部分的名稱為：
(1)彈(dàn)簧絲直徑d:制造彈簧的鋼絲直徑。
(2)彈簧外徑(jìng)D:彈簧的最大外徑(jìng)。
(3)彈簧内徑D1：彈簧的最小外徑。
(4)彈簧中(zhōng)徑D2：彈簧的平均直徑。它們(men)的計算公(gōng)式為：D2=(D+D1)÷2=D1+d=D-d
(5)t:除支撐圈外，彈簧相鄰兩(liǎng)圈對應點在中(zhōng)徑上的軸向距(jù)離成為節(jiē)距，用t表示。
(6)有效圈數n:彈簧能保持相同節距的圈數。
(7)支撐圈數n2：為了使彈簧在工作時受力均勻，保證軸線垂直端面、制造時(shí)，常将彈簧兩端并緊(jǐn)。并緊的圈數僅起支撐作用(yòng)，稱為支撐圈。一般有1.5T、2T、2.5T，常用的(de)是2T。
(8)總圈數n1: 有效圈數與支撐圈的和(hé)。即n1=n+n2.
(9)自由高H0:彈簧在未受外力作(zuò)用下的高度。由下式(shì)計算：H0=nt+(n2-0.5)d=nt+1.5d (n2=2時)
(10)彈簧展開(kāi)長度L：繞制彈簧時所需鋼絲的長度(dù)。L≈n1 (ЛD2)2+n2 (壓(yā)簧) L=ЛD2 n+鈎部展開長(zhǎng)度(拉簧)
(11)螺旋方向：有左右旋之(zhī)分，常用右旋，圖紙沒注明的一(yī)般用右旋。
彈簧波形彈簧的(de)制造工(gōng)藝有多種多樣(yàng)，但其主要(yào)的成形寸：藝主要有兩(liǎng)種，冷成形和熱(rè)成形。

在彈簧(huáng)冷成形工(gōng)藝中，波形彈簧的制作主要采用油淬火回火材料、鉛(qiān)浴韌化(huà)熱處(chù)理彈簧線材、冷拔強化線材等，采(cǎi)用這類材料制造彈簧的工(gōng)藝過程中一般不需要專門的熱處理而隻需要進行去(qù)應力退火，彈簧的設計工(gōng)作應(yīng)力與所采用的材料性能相關。彈簧冷成形工藝一般适(shì)合于線徑較小的、或形狀較為複雜的異形彈簧，如線徑小于(yú)15mm，各種卡、拉、扭彈簧、中(zhōng)凸、中凹、弧形彈簧等。

冷成形工藝特(tè)點是：廠藝流程簡單，避免了再次熱(rè)處理的變形、脫碳等情況發生。

在彈簧熱成形工(gōng)藝中(zhōng)，彈簧的制作主要采用熱軋材料、退(tuì)火材料、退火(huǒ)冷拔(bá)材料等，采(cǎi)用這類材(cái)料制造彈簧需要加熱淬火和回火熱處理，彈簧的設(shè)計工作應力與所選材料及熱處理工藝相關。

彈簧波形彈(dàn)簧熱成形工藝一般适合于線徑(jìng)較大的(de)、或形狀較為簡單的彈簧(huáng)，如線徑大于6mm的各種圓柱或錐形彈簧。熱成形工藝(yì)特點是産品的增值效應較大，可以(yǐ)生産線徑較大的彈簧。

請避免如下不當使用方(fāng)式

1、超過最大壓(yā)縮量的使用
(30萬回條件，接件密著長之使用) 壓力産生進而造成折損(sǔn)，接近密著長之使用，會(huì)使彈(dàn)簧線部逐漸密著如此，因為彈簧(huáng)定(dìng)數變高造成荷重(zhòng)曲線随之生高，近(jìn)而(ér)産生高應(yīng)力使(shǐ)彈簧(huáng)斷裂，請不要使用超(chāo)過30萬回。

2、無(wú)預壓的使(shǐ)用
因有間隙造成彈簧上下震動導緻彈(dàn)簧扭曲，如有預壓時，彈簧較為穩定。

3、彈簧(huáng)橫置使用
彈簧橫置使用時，會造成導銷與彈(dàn)簧磨損并斷裂(liè)。

4、無(wú)彈簧導引的使用
如在(zài)無彈簧導引的情況下使用時，很容(róng)易造成彈簧底部及本(běn)體之扭曲，其扭曲部之局部高壓力是(shì)導緻彈簧斷裂的要因，請一定(dìng)要使用内徑導銷或外徑導引等裝置。

5、裝配面(miàn)平性(xìng)度不良時
裝配面之平(píng)行度不良時會造成彈簧扭曲，局部産生高壓力斷裂，及平行度不良之場合造成彈(dàn)簧扭曲與超過30萬回使用造成彈簧斷裂。請在不超過30萬(wàn)回使用條件下改善裝配面的平行度。

6、有關彈簧内徑及(jí)導銷
與導銷之間間隙過小時，會造成内徑之碰撞磨耗，其磨耗部(bù)是造成彈簧斷裂的要因；相反如間隙太大會(huì)造成彈簧扭曲(qǔ)斷裂，最佳之間為彈簧内徑(jìng)-1.0mm左右。及自由長較(jiào)長的彈簧（自由(yóu)長/外徑大于4以上）請(qǐng)用段階或導銷，以(yǐ)避免彈簧體扭曲時與導銷之碰撞(zhuàng)。

7、彈簧外徑與(yǔ)沉頭(tóu)孔
沉頭孔與彈簧間(jiān)隙頭太小時，會因彈簧壓縮緻使外(wài)側膨大與沉頭孔磨擦造成力集中(zhōng)斷裂，較佳的沉頭孔徑為彈簧外徑+1.5mm。自由長較長(zhǎng)的彈簧(huáng)時請用沉頭孔形狀。

8、導銷長度及沉頭孔深度較短(duǎn)時
導銷太短，會造成導銷頭部與彈簧磨損而斷裂(liè)，導銷的理想長度設定為(wéi)彈簧長之(zhī)1/2以上，并請(qǐng)倒C3之(zhī)倒角。

9、變(biàn)方或使用
使(shǐ)用(yòng)彈簧時，彈簧受力扭曲緻使内圈彈簧插入到外圈内（或外圈插入内圈）造成斷裂。

10、彈簧串聯的使用(yòng)以串(chuàn)聯方式使用時緻(zhì)使(shǐ)彈簧彎曲(qǔ)，并超越導銷或沉頭孔長度，進而造成一相同原因之斷裂，及因彈簧本(běn)身荷量之稍許差異造成荷重(zhòng)較弱者承(chéng)受更大的壓縮量(liàng)面斷裂。

11、碎片異物(wù)夾雜使用時
夾雜異物部分會造成(chéng)有效卷部無作用僅其(qí)他部分(fèn)之壓縮，實質的有效卷數變小(xiǎo)近面造成(chéng)高應力并斷裂，請(qǐng)勿将異物夾雜于彈簧内。

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