彈(dan)簧成形工藝的(de)确定波形彈簧(huáng)的形狀如何是(shi)影響使🤟用🥵的😄關(guan)鍵因素。如何保(bǎo)證理論上的理(li)想曲線形狀🙇🏻是(shì)由⛱️成形工藝确(què)定的,因此合理(lǐ)地選擇波形彈(dàn)簧的成形工💔藝(yì),才能保證技術(shù)要求。
波形彈簧(huang)成形工藝的确(que)定原則任何零(ling)件生産工藝的(de)确🔞定都是圍繞(rào)零件的技術要(yao)求來進行的。不(bú)論農什麼樣的(de),最終♉是要滿足(zú)零件的技術要(yào)求。對波形彈簧(huang)成形🌈工藝的⭕确(què)定,同樣也要滿(mǎn)足技術使用豎(shù)求。波形彈簧的(de)⁉️工作狀态,波形(xing)彈簧既受彎應(yīng)力又受扭應力(li),且載荷性質為(wéi)循環沖擊載荷(he)及振🐅動。
常失效(xiao)形式有彈性喪(sàng)失和疲勞斷裂(lie),故要求有高的(de)彈性極✨限屈強(qiáng)比和高的疲勞(láo)強度,材料為不(bú)鏽鋼01觀💰7人硬🌈度(du)和彈性極限很(hěn)高。因此,在制定(dìng)成形工藝時,要(yào)充分考慮波形(xing)彈簧的這些使(shǐ)用要求。技術要(yào)求及材料性能(neng),另外還必須🐅考(kao)慮工藝的,實觀(guān)忭及生産成本(ben)隻有綜合考慮(lǜ)多方面的閃真(zhen)小能制定出完(wan)善的波形彈簧(huang)成形工藝,滿足(zú)技術要求及使(shǐ)用要求。
波形彈(dan)簧成形工藝的(de)确定傳統的波(bo)形彈簧形狀為(wéi)多個正弦波形(xíng),成形工藝為先(xian)進行冷壓預成(chéng)形,再通過時效(xiào)熱💛處理🌈,最後完(wán)成全部的成形(xing)1藝。預壓成形,于(yu)該村料有較的(de)♋彈性,冷壓時回(huí)彈量很大,因此(cǐ),采用成💃形高度(du)可調的成形模(mo)來進行,即冷壓(yā)時其波峰與波(bō)谷的高度差💰比(bi)理論計算的值(zhí)要大,差值大小(xiǎo)根據實驗情況(kuàng)來定,最後的波(bo)形汕過,效熱處(chu)理來保證。由此(ci)町以知道,山屍(shi)諸♋容不确定因(yin)素其波形具有(yǒu)不确定✏️性。
采用(yòng)這種成形工藝(yì)加到的成品。安(an)裝在離六器1冗(rǒng),發現💚波形彈簧(huang)無法壓平,其與(yǔ)法蘭盤及銜鐵(tie)之間最大間隙(xì)可達2以上,與技(ji)術要求的間隙(xì)相差很大⁉️,導緻(zhi)離合器無法正(zhèng)常👄使用。造成這(zhe)種情況的原因(yin)是預成形👉時,彈(dan)簧發生了不必(bi)要的塑性變形(xing),而此塑性變形(xing)在其後的時效(xiào)處理工序中又(you)無法予以完全(quán)消除。因此,波形(xíng)與理論波形有(yǒu)差異,不能滿足(zu)😘技術要求,也就(jiu)無法正常使用(yong)。此種🏃♀️成形藝不(bu)從保證波形彈(dan)黃的設計要求(qiú)波形。
形狀上有(you)差别,傳統的波(bō)形彈簧形狀為(wei)正弦波形,而所(suǒ)🏃♂️讨論的波形彈(dan)簧形狀為自由(you)複雜曲面,是根(gēn)據波形彈簧實(shi)際受✨力狀态建(jian)立數學模型,利(lì)用有限元軟件(jian)計算後的數據(jù)得到💋的曲面。在(zài)進行成形實驗(yan)時,采用該計算(suàn)數據加工制造(zào)的成👅形模13進行(hang)實驗,發現當加(jiā)上載荷時✍️形狀(zhuàng)與成形模形狀(zhuang)樣,旦💋卸去載荷(he)其☎️形狀與理論(lun)設計的數據相(xiàng)差很大,大🈲載荷(hé),形狀🏃🏻無明顯改(gǎi)變,也就是說與(yǔ)🏃所加載荷的大(dà)小🐪關系不大。
由(you)此可知,采用上(shàng)述成形工藝不(bu)能滿足波形彈(dan),任何🏃材料的屈(qū)服極限在常溫(wen)狀态與在加熱(re)狀态下是不同(tong)的,随加🔆熱溫度(dù)的升高而下降(jiàng)。如果在超出材(cai)料的屈服極限(xiàn)狀态下進行各(gè)種加壓成形處(chù)理,則去掉載荷(hé)後其形狀将會(hui)保持成形後的(de)狀态,不會回複(fu)到成形前的狀(zhuàng)态。根據這理論(lun)☂️,可考慮對波形(xing)彈簧在其🏒屈服(fú)極限狀态下💁進(jin)行成形處理。實(shí)驗方法首先對(dui)波形彈簧材料(liào)進行時效熱處(chù)理。
具體方法是(shì)将波形彈簧毛(mao)坯加熱到定溫(wen)度後,保溫1然後(hou)測量機械性能(neng)和彈性,發現随(suí)加熱溫度的升(sheng)高機械件能和(hé)彈性随淑高。達(dá)到澱溫度後實(shi)驗溫性反而1降(jiang)。在👈此溫度下進(jin)廳成形實驗,所(suo)加載荷為波形(xíng)彈黃實際工作(zuo)時的載😘荷,發現(xian)波形彈黃成形(xíng)後的形狀與理(li)論計算緻,由此(cǐ)可确定此溫度(du)狀⛷️态下已經超(chao)出該材料的屈(qu)服☎️極限,在此溫(wēn)度下進行波形(xing)彈簧成形處理(li)比較合适。
波形(xíng)彈簧成形工藝(yi)的制定迪過以(yi)1實驗比較分析(xī),确💞定波🔞形彈黉(hóng)成形工藝為加(jia)壓成形與時效(xiao)熱處理同時進(jìn)行。
彈簧波形彈(dàn)簧中各部分的(de)名稱為:
(1)彈簧絲(si)直徑d:制造彈簧(huang)的鋼絲直徑。
(2)彈(dàn)簧外徑D:彈簧的(de)最大外徑。
(3)彈簧(huáng)内徑D1:彈簧的最(zui)小外徑。
(4)彈簧中(zhong)徑D2:彈簧的平均(jun1)直徑。它們的計(jì)算公式為:D2=(D+D1)÷2=D1+d=D-d
(5)t:除支(zhī)撐圈外,彈簧相(xiang)鄰兩圈對應點(diǎn)在中徑上的軸(zhóu)向距離成為節(jie)距,用t表示。
(6)有效(xiao)圈數n:彈簧能保(bǎo)持相同節距的(de)圈數。
(7)支撐圈數(shu)n2:為了使彈簧在(zài)工作時受力均(jun)勻,保證軸線垂(chui)直端面、制造時(shí),常将彈簧兩端(duan)并緊。并緊的圈(quān)數僅起支撐作(zuò)📞用,稱為支撐圈(quan)。一般有1.5T、2T、2.5T,常用的(de)是2T。
(8)總圈數n1: 有效(xiào)圈數與支撐圈(quan)的和。即n1=n+n2.
(9)自由高(gāo)H0:彈簧在未受外(wai)力作用下的高(gao)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(zhǎng)度L:繞制彈簧時(shí)所需鋼絲的長(zhǎng)度。L≈n1 (ЛD2)2+n2 (壓簧) L=ЛD2 n+鈎⛱️部展(zhan)開長度(拉簧)
(11)螺(luó)旋方向:有左右(yòu)旋之分,常用右(you)旋,圖紙沒注明(ming)的一般🛀用右旋(xuan)。
彈簧波形彈簧(huang)的制造工藝有(you)多種多樣,但其(qi)主要的❗成形寸(cùn):藝🙇♀️主要有兩種(zhǒng),冷成形和熱成(cheng)形。
在彈簧冷成(cheng)形工藝中,波形(xing)彈簧的制作主(zhǔ)要采用油淬火(huo)回火材料、鉛浴(yù)韌化熱處理彈(dan)簧線材、冷拔強(qiang)化🔞線材等,采🛀🏻用(yong)這類材料制造(zào)彈簧的工藝過(guò)程中一般🔞不需(xū)要專門的🤟熱處(chù)理而隻需要進(jin)行去應力退火(huo),彈簧的設計工(gong)作應力與所采(cǎi)用的材料性能(neng)相關。彈簧冷成(cheng)形工藝一般适(shi)合于線徑較小(xiǎo)的、或形狀較為(wei)複雜的異形彈(dan)簧,如線徑小于(yu)15mm,各種卡、拉、扭彈(dan)簧、中凸、中凹、弧(hu)形彈簧等。
冷成(chéng)形工藝特點是(shi):廠藝流程簡單(dān),避免了再次熱(re)處✔️理🐪的變形、脫(tuo)碳等情況發生(shēng)。
在彈簧熱成形(xíng)工藝中,彈簧的(de)制作主要采用(yong)熱軋材料、退火(huo)材✉️料、退火冷拔(ba)材料等,采用這(zhe)類材料制⭕造彈(dàn)簧需💃🏻要加熱淬(cui)💘火和回火熱處(chu)理,彈簧的設計(ji)❗工作應力與所(suǒ)選材料‼️及熱處(chù)理工藝相關。
彈(dàn)簧波形彈簧熱(rè)成形工藝一般(ban)适合于線徑較(jiào)大‼️的、或🥰形🈚狀較(jiào)為簡單的彈簧(huáng),如線徑大于6mm的(de)各種圓✌️柱或錐(zhuī)形⭕彈簧。熱成形(xing)工藝特點是産(chǎn)品的增值效應(ying)較大,可以生産(chan)線徑較大的彈(dan)簧。
請避免如下(xià)不當使用方式(shi)
1、超過最大壓縮(suō)量的使用
(30萬回(hui)條件,接件密著(zhe)長之使用) 壓力(lì)産生進而造成(chéng)🌂折損❌,接近密著(zhe)長之使用,會使(shǐ)彈簧線部逐漸(jian)密著如此⛷️,因為(wei)彈簧定數變高(gao)造成荷重曲線(xian)随之生高💃,近而(er)産生高應🐉力使(shi)彈簧斷裂,請不(bú)要使用超過30萬(wan)回。
2、無預壓的使(shǐ)用
因有間隙造(zào)成彈簧上下震(zhen)動導緻彈簧扭(niu)曲,如有預壓時(shí),彈簧較為穩定(dìng)。
3、彈簧橫置使用(yong)
彈簧橫置使用(yòng)時,會造成導銷(xiao)與彈簧磨損并(bing)斷裂。
4、無彈簧導(dǎo)引的使用
如在(zai)無彈簧導引的(de)情況下使用時(shí),很容易造成彈(dàn)簧底🏃🏻部及本體(tǐ)之扭曲,其扭曲(qǔ)部之局部高壓(ya)力是導緻彈簧(huáng)斷裂的要因,請(qing)一定要使用内(nei)徑導銷或外徑(jing)導引等裝👨❤️👨置。
5、裝(zhuang)配面平性度不(bu)良時
裝配面之(zhi)平行度不良時(shí)會造成彈簧扭(niu)曲,局部産生高(gao)壓力斷裂,及平(ping)行度不良之場(chang)合造成彈簧扭(niu)❗曲與超過30萬回(huí)使用🈲造成彈簧(huáng)斷裂。請在不超(chao)過30萬回使用條(tiáo)件下改善裝配(pèi)面的平行度。
6、有(yǒu)關彈簧内徑及(ji)導銷
與導銷之(zhi)間間隙過小時(shi),會造成内徑之(zhi)碰撞磨耗,其磨(mó)耗部是造成彈(dàn)簧斷裂的要因(yīn);相反如間隙太(tai)大會造成✊彈簧(huáng)扭曲斷裂,最佳(jia)之間為彈簧内(nei)徑-1.0mm左右。及自由(you)長較長的彈簧(huang)(自由長/外徑大(da)于4以上)請用段(duàn)階或導銷,以避(bì)免彈簧體扭曲(qǔ)時與導銷之碰(pèng)撞。
7、彈簧外徑與(yǔ)沉頭孔
沉頭孔(kǒng)與彈簧間隙頭(tou)太小時,會因彈(dan)簧壓縮緻使外(wài)❓側膨大與沉頭(tou)孔磨擦造成力(li)集中斷裂,較佳(jiā)的沉頭孔徑為(wéi)彈簧外徑+1.5mm。自🤞由(you)長較長的彈簧(huang)時請用沉頭孔(kǒng)形狀。
8、導銷長度(du)及沉頭孔深度(dù)較短時
導銷太(tài)短,會造成導銷(xiao)頭部與彈簧磨(mo)損而斷裂,導🐪銷(xiao)的理想長度設(shè)定為彈簧長之(zhī)1/2以上,并請倒C3之(zhi)倒角。
9、變方或使(shǐ)用
使用彈簧時(shí),彈簧受力扭曲(qu)緻使内圈彈簧(huáng)插入到外圈内(nèi)(或外圈插入内(nèi)圈)造成斷裂。
10、彈(dan)簧串聯的使用(yòng)以串聯方式使(shi)用時緻使彈簧(huang)彎曲,并超♍越🔞導(dǎo)銷或沉頭孔長(zhǎng)度,進而造成一(yī)相同原♋因之斷(duàn)裂㊙️,及因🔞彈簧本(běn)身荷量之稍許(xu)差異造成荷重(zhòng)較弱者承受更(gèng)大的壓縮量面(mian)斷裂。
11、碎片異物(wu)夾雜使用時
夾(jiá)雜異物部分會(hui)造成有效卷部(bù)無作用僅其他(ta)部分之壓縮,實(shi)🚶質的有效卷數(shù)變小近面造成(cheng)高應力并斷🔴裂(liè),請勿将異物夾(jiá)雜于彈簧内。
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