彈簧成形工藝(yì)的确定波形彈簧的形狀如何(hé)是影響使用的關鍵因素

2018-9-7

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彈簧成形工藝(yì)的确定波形彈簧的(de)形狀如何(hé)是影響使用的關鍵因素。如(rú)何保證理論上的理想(xiǎng)曲線形狀是由成(chéng)形工藝确定的，因(yīn)此合(hé)理地選擇波形彈簧(huáng)的成形工藝，才能保證技術(shù)要求。

波形彈簧成形工藝的确定原則任何零件生産工藝的确定都是圍繞零件的技術要求來進行的(de)。不論農什麼樣的，最(zuì)終是(shì)要滿足零件的技術要求。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。波形彈簧的工作狀(zhuàng)态，波形彈簧既(jì)受彎應力又受扭應力，且載荷性質為循環沖擊載(zǎi)荷及振動。

常失(shī)效形式有彈性喪失(shī)和疲勞斷裂，故要求有高的彈性極限屈強比和高的(de)疲勞強度，材料為不鏽(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(chōng)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(lìng)外還必須考慮(lǜ)工藝的，實觀忭及生産成本隻有綜(zōng)合考慮多方面的閃真小能制定出(chū)完善的波形彈簧成(chéng)形工藝，滿足技術要(yào)求(qiú)及使用要求。

波形(xíng)彈簧成形(xíng)工藝的确定傳統的波形彈簧(huáng)形狀為多(duō)個正(zhèng)弦波形，成形工藝為先進行冷壓預成形，再通過時(shí)效熱(rè)處理(lǐ)，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(shí)回彈量很大，因此，采用成形高度可調的成形模來進行(háng)，即冷壓時其波峰與波谷的高度差比(bǐ)理論計(jì)算的值要大，差值大小根據實驗情況來(lái)定，最(zuì)後的(de)波形汕過，效熱處理來保證。由(yóu)此町(dīng)以知道，山屍諸(zhū)容不确定因素(sù)其波形具有不确(què)定性。

采用這種成形工藝加到的成品。安裝(zhuāng)在離六器1冗，發現波形彈簧(huáng)無法壓平，其與法蘭盤及銜鐵之間最大間隙可達2以(yǐ)上(shàng)，與技術要求的間隙相差很(hěn)大，導(dǎo)緻離合器(qì)無法正(zhèng)常使用。造成這種(zhǒng)情況的原因是(shì)預成形時，彈簧發生(shēng)了不必要的塑性變形，而此塑性變形在(zài)其後的時效處理工序中又無法予以完全消除。因(yīn)此，波形與理論波形有差異，不(bú)能滿足技術要求，也(yě)就無法正常使用。此(cǐ)種成形藝不從保證(zhèng)波形彈黃的設計要(yào)求波形。

形(xíng)狀上(shàng)有差别，傳統的波形彈簧形狀為正弦波形，而所(suǒ)讨論的波形彈簧形狀為自由複雜曲(qǔ)面，是根據(jù)波形彈簧實際受力狀态建立數學模型(xíng)，利用有限元軟(ruǎn)件計(jì)算後的數據得(dé)到的曲面(miàn)。在進(jìn)行成形實驗時，采用(yòng)該計算數據加工制造的成形模13進行實(shí)驗，發現(xiàn)當加上載荷時形狀與成形模形狀樣，旦卸去(qù)載(zǎi)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，也就是說與所加載荷的大小關系不大。

由此可知(zhī)，采用上述成形工(gōng)藝不能滿足波形彈，任何材料的屈服極限在(zài)常溫狀态與在加熱狀态下是不同的，随加熱溫度的升高(gāo)而下降。如果在超出材料的(de)屈服極限狀态下進行各種(zhǒng)加壓成形(xíng)處理，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，可考慮對波形彈簧在其屈服極(jí)限狀态下進行成形處理。實驗方法首先(xiān)對波形彈簧材料(liào)進行時效熱處理。

具體方法(fǎ)是将波形彈簧毛坯加熱到定溫度後，保溫1然後測量機械性能和彈性，發(fā)現随加熱溫(wēn)度的升高機械件能和彈性随(suí)淑高。達到澱溫(wēn)度後實驗溫性反而1降。在(zài)此溫度下(xià)進廳成形實驗，所(suǒ)加(jiā)載荷為波(bō)形彈黃實際工作時的載荷，發現波形彈黃成(chéng)形後的形狀與理論計算緻，由此可确定(dìng)此溫度(dù)狀态下已經超出該材料的(de)屈服極限，在此溫度(dù)下進(jìn)行波(bō)形彈簧成形處理比較合适。

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

彈簧波形(xíng)彈簧中各部分的名稱為：
(1)彈(dàn)簧絲直徑d:制(zhì)造彈簧的鋼絲(sī)直徑。
(2)彈簧外徑D:彈(dàn)簧的最大外徑。
(3)彈(dàn)簧内徑D1：彈(dàn)簧的最小外徑。
(4)彈簧中徑D2：彈簧的平均直徑。它們的計算公式為：D2=(D+D1)÷2=D1+d=D-d
(5)t:除支撐圈外，彈簧(huáng)相鄰兩圈對(duì)應(yīng)點在(zài)中徑上(shàng)的軸向距離(lí)成為節距(jù)，用t表示。
(6)有效圈數n:彈簧能保持(chí)相同節距的圈(quān)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(zhí)端面、制造時，常将彈簧兩端并(bìng)緊。并緊的圈數僅起支(zhī)撐作用(yòng)，稱為支撐圈。一(yī)般有1.5T、2T、2.5T，常用的是2T。
(8)總圈數n1: 有效圈(quān)數與支撐圈的和。即n1=n+n2.
(9)自由高H0:彈(dàn)簧在未受外力作用下的高度(dù)。由下式計算：H0=nt+(n2-0.5)d=nt+1.5d (n2=2時)
(10)彈簧展開長度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(zhǎng)度(dù)(拉簧)
(11)螺旋方向(xiàng)：有(yǒu)左右旋之分，常用右旋，圖紙沒注(zhù)明的一般用右旋。
彈簧波形彈簧的制造工藝有多(duō)種多樣(yàng)，但其主要的成形寸：藝主要有兩(liǎng)種，冷(lěng)成(chéng)形和熱成形(xíng)。

在彈簧冷成形工藝中，波形彈簧的制作主要采用(yòng)油淬火回火材料、鉛浴韌化熱處理彈簧線材、冷(lěng)拔強(qiáng)化線材等，采用這(zhè)類材料制造彈簧的(de)工(gōng)藝過程(chéng)中一般不需要專門的熱處理(lǐ)而隻需要進行(háng)去應力退火，彈(dàn)簧的設計工(gōng)作應力(lì)與(yǔ)所采用的材料性能相(xiàng)關。彈(dàn)簧冷成形工藝一(yī)般适合于線徑較小的(de)、或形狀較為(wéi)複雜的異形彈簧(huáng)，如線徑小于15mm，各種卡、拉、扭彈簧、中凸(tū)、中凹、弧形彈簧等。

冷成形工藝特點(diǎn)是：廠藝流程簡單，避(bì)免了再次熱處理的變形、脫碳等情況(kuàng)發生。

在彈簧熱成形工(gōng)藝中，彈(dàn)簧的制作主要采用熱軋材料、退火材料、退火冷拔材料等，采用這類(lèi)材料制造彈簧需要加熱(rè)淬火和回火(huǒ)熱處理，彈簧的設計工作應力與所(suǒ)選材料及熱處理工藝相關。

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

請避免如下不當使用方式

1、超過最大壓(yā)縮(suō)量的使用
(30萬回條(tiáo)件，接件密著長之使用) 壓力産(chǎn)生進而造成折損，接近密著長(zhǎng)之使用，會使彈(dàn)簧線(xiàn)部逐漸密著如此，因為彈(dàn)簧定數變高造成荷重曲線随之生(shēng)高，近而産生高應力(lì)使彈簧斷裂，請不要(yào)使用超過30萬(wàn)回。

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

3、彈簧(huáng)橫置使用
彈簧橫置使用時，會造成(chéng)導銷與(yǔ)彈簧磨損并斷裂。

4、無彈簧(huáng)導引的使用
如在無彈簧導引的情(qíng)況下使用時，很容易造成彈簧底部及本體之扭曲，其扭曲部之局部高壓力是導緻彈簧斷(duàn)裂的要因，請一定要使(shǐ)用内徑導銷(xiāo)或外徑導引等裝置。

5、裝配面平性度不良時
裝配面之平行度不良時會(huì)造成彈簧扭曲(qǔ)，局部産生高壓力斷裂，及平行(háng)度不良之場合造(zào)成彈簧扭曲(qǔ)與超過30萬回使用造(zào)成彈簧斷裂。請在不超過30萬回使用條件下改(gǎi)善裝配面的平行度(dù)。

6、有關(guān)彈簧内徑及導銷
與導銷之間(jiān)間隙過小時，會造成内徑之碰撞磨耗，其磨耗部是造成彈簧斷裂的要因；相反如間隙太大會造(zào)成彈簧扭曲斷裂，最佳之(zhī)間為彈(dàn)簧内徑-1.0mm左右。及自由長較長的彈簧（自由長/外徑大于(yú)4以上）請用(yòng)段(duàn)階或導銷，以避免(miǎn)彈簧體扭(niǔ)曲時與導銷之碰撞。

7、彈簧外徑與沉頭(tóu)孔(kǒng)
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斷裂，較佳(jiā)的沉頭(tóu)孔徑為彈簧外徑(jìng)+1.5mm。自由長較長的(de)彈(dàn)簧時請用沉(chén)頭孔形(xíng)狀。

8、導銷長度及沉頭(tóu)孔深度較短時
導銷太短，會(huì)造成導銷頭部與彈簧磨損而斷(duàn)裂，導銷的(de)理想長度(dù)設定為彈簧(huáng)長之1/2以上，并請倒C3之倒角。

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

10、彈簧(huáng)串聯的使用以串聯(lián)方式使用時緻使(shǐ)彈(dàn)簧彎曲，并超(chāo)越導銷(xiāo)或沉頭孔長度，進而造成一相同原因之(zhī)斷裂，及因彈簧本身(shēn)荷量(liàng)之稍許差異造成(chéng)荷重較(jiào)弱者承受(shòu)更大的壓縮量面斷裂。

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

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