圆柱螺旋压缩弹簧座模具设计

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圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计计算

圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算
一、圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计原理
1、圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧原理
圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧是一种特殊的弹簧，其结构设计使用了螺
旋结构，螺旋结构的形状是一个圆柱形的圆柱螺纹。

圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的压缩（拉伸）受力分布差异，当进行压缩（拉伸）力作用时，弹簧
的整个螺旋节在不同的力矩作用下会产生相应的弹性变形，从而使得弹簧
的中心轴变长，以缩短弹簧的长度。

2、圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧特性
圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧具有对同直径和外径的小变化具有很强的
适应性的特性，同时，压缩（拉伸）力也有必要时可以根据弹性变形率来
改变。

圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的压缩（拉伸）受力分布差异，当进行
压缩（拉伸）力作用时，弹簧的整个螺旋节在不同的力矩作用下会产生相
应的弹性变形，从而使得弹簧的中心轴变长，从而缩短弹簧的长度。

此外，这种弹簧具有紧凑结构，能够有效地减少设备装置内的多余空间，重量轻，由于采用细小的钢、不锈钢、铜或其它有良好装配性的金属等材料，具有
良好的耐磨性、耐腐蚀性和耐臭氧性等性能。

圆柱螺旋压缩弹簧参数化建模

圆柱螺旋压缩弹簧参数化建模张信群【摘要】针对复杂零件三维模型的更新过程非常繁琐的问题,研究了在SolidWorks环境下圆柱螺旋压缩弹簧参数化建模的方法.首先建立了圆柱螺旋压缩弹簧三维模型,将控制弹簧模型结构的特征尺寸定义为变量参数,选用Visual Basic 6.0作为编程工具,与Access 2003数据库技术相结合,开发出VB应用程序.在VB 界面中通过人机对话窗口,对变量参数赋予不同的数值,自动生成圆柱螺旋压缩弹簧的系列零件.研究结果表明,采用参数化建模的方法,可以显著提高复杂零件三维建模的自动化程度.%Aiming at solving the problem of complicated upgrading in the process of three-dimensional modeling of complex parts, the method of parametric modeling of cylindroid helical-coil compression springs in SolidWorks has been explored. The three-dimensional model of cylindroid helical-coil compression springs was firstly established and the characteristic dimensions controlling the spring structures was set as the variant parameters, the VB applications were developed by Visual Basic 6.0, combined with the technology of Access 2003 database. A series of cylindroid helical-coil compression springs can be generated automatically by assigning different values to the variant parameters through the man-machine dialogue window in the VB interface. The results indicate that the automaticity of three-dimensional modeling of complex parts can be improved significantly by means of parametric modeling.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2011(028)003【总页数】5页(P305-309)【关键词】SolidWorks;圆柱螺旋压缩弹簧;参数化建模;特征尺寸【作者】张信群【作者单位】滁州职业技术学院,安徽,滁州,239000【正文语种】中文【中图分类】TH135.1;TP391.72弹簧是机械产品中广泛使用的通用零件，具有夹紧、减振、复位、调节等多种功能，其中圆柱螺旋压缩弹簧是最为常见的一种。

圆柱螺旋压缩弹簧设计计算

圆柱螺旋压缩弹簧设计计算
1弹簧概述
圆柱螺旋弹簧是一种可以按照预定位置进行压缩和伸展的机械元件。

它的主要工作原理是将弹簧的两端分别连接在工作件的两端，弹簧变形时，工作件间的距离被改变；利用弹簧的可变性，当工作件需要设置一定间距时，可以使用弹簧，并可以满足精确的形变要求。

圆柱螺旋弹簧的特性很好，承纹角小，可以多轴同时变形，在轴向应力不太大的条件下，可以有
效地使用，在结构上适合各种应用
2弹簧参数计算
弹簧参数的计算是设计正确的圆柱螺旋弹簧所必需的，在计算弹簧时
首先要确定弹簧使用条件和负荷要求，并根据弹簧使用条件和负荷要求来
确定弹簧的型号。

根据弹簧负荷要求，将弹簧负荷转换成英制规格，以确
定弹簧型号和尺寸。

弹簧参数的计算，需要计算弹簧的有效长度、外径、圈数、活塞杆直径、层数、压缩力等参数，以确定弹簧的规格参数。

（1）计算有效长度。

弹簧的有效长度是指在不受外力拉伸的前提下，利用圆柱螺旋形弹片，在满足圆柱螺旋弹簧基本设计要求的情况下，能在满足有效力应用要求的
条件下形变的螺线线的长度。

有效长度L0＝L-2H-D0。

圆柱螺旋压缩弹簧设计计算

圆柱螺旋压缩弹簧设计计算圆柱螺旋压缩弹簧是一种常见的机械弹性元件，在许多工业和日常应用中都有广泛的使用。

其设计计算是为了确定弹簧的几何尺寸、材料要求和弹簧性能，以满足特定的应用需求。

本文将介绍圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算方法，并给出一个具体的案例分析。

首先，我们需要确定设计弹簧的应力和变形要求。

弹簧的应力主要来自于加载时的外力和变形引起的内力。

应力的大小与外力大小和作用点位置有关，变形的大小与弹簧的几何尺寸和材料的物理性质有关。

一般来说，弹簧应力不能超过材料的屈服强度，变形应该在可接受的范围内。

其次，我们需要确定弹簧的刚度。

弹簧刚度是指单位长度或单位负荷下的变形量。

刚度的大小与弹簧的几何尺寸和材料的物理性质有关。

对于圆柱螺旋压缩弹簧，刚度可以通过胡克定律进行计算，即弹簧刚度K等于弹簧的受力F除以其相应的变形量x。

K=F/x。

接着，我们需要确定弹簧的自由长度和总长度。

自由长度是指弹簧不受外力作用时的长度，总长度是指弹簧在受力状态下的长度。

自由长度通常可以通过实际测量或材料供应商提供的数据来确定，总长度则可以通过自由长度和弹簧的相对压缩量来计算。

相对压缩量等于总长度减去自由长度再除以自由长度。

然后，我们需要确定弹簧的材料要求。

弹簧所使用的材料应具有较高的弹性模量、抗疲劳和抗腐蚀性能。

常见的弹簧材料有高碳钢、合金钢和不锈钢等。

选择合适的材料取决于应用环境和使用要求。

最后，我们需要进行弹簧的设计计算。

计算弹簧的设计参数，例如线径、外径、圈数等。

这些参数的计算涉及到弹簧的应力、刚度和材料性质等因素，通常可以通过经验公式或专业软件进行计算。

同时，我们还可以进行一些仿真和试验验证，以确保设计的准确性。

下面以一个具体的案例分析来说明圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算。

案例：设计一个圆柱螺旋压缩弹簧，用于汽车悬挂系统中，要求弹簧的刚度为500 N/mm，应力不超过材料的屈服强度。

根据弹簧刚度的计算公式 K = F / x，我们可以计算F = K * x，其中K为刚度，x为变形量。

圆柱螺旋弹簧设计计算

圆柱螺旋弹簧设计计算
圆柱螺旋弹簧设计计算：
1. 理论背景：
a) 圆柱螺旋弹簧的原理：圆柱螺旋弹簧，也叫圆柱形螺旋弹簧，是由一组相互
交错的螺旋体和螺母组成的。

当加载时，弹簧体得到延伸，而螺母围绕弹簧体旋转，除把压缩和拉伸联结在一起发挥缓冲作用外，还具有润滑作用。

b) 圆柱螺旋弹簧设计原则：圆柱螺旋弹簧的设计应遵循计算公式、材料要求、
可行性等原则。

计算公式需要仔细考虑，其结果取决于弹簧的存在位置，构造形状和材料等因素，都受常规制造工艺条件的制约。

2. 设计流程：
a) 需求确定：确定所使用的圆柱螺旋弹簧的类型、材料、构造形状、尺寸和其
他设计要求。

b) 计算设计：根据设计要求和原则，运用有关计算公式，计算出所需弹簧的中
心周长和绕线转折处周长等参数。

c) 设计校核：根据实际使用情况及要求，综合分析由计算设计结果确定的弹簧
尺寸，进行结构安全性分析和性能验证，设计完善。

3. 成品检测：
a) 符合要求：圆柱螺旋弹簧成品检查，校验其各尺寸参数是否符合要求，确保
图纸尺寸的准确性。

b) 功能测试：检查弹簧的功能是否正常，测试弹簧的位移、压缩、伸出和伸长
量是否符合要求。

c) 耐久性测试：测试圆柱螺旋弹簧的耐久性，检测其在一定环境条件下的使用
寿命和安全性。

4. 总结：
圆柱螺旋弹簧的设计计算是一个复杂的过程，在设计计算前要确定需求，根据
设计原则完成计算设计流程，确保设计质量，对成品进行检测，及时发现存在的质量问题，提高质量水平。

DIN 圆柱螺旋压缩弹簧计算和设计

5 负荷种类
5.1 静负荷和准静负荷静负荷为：不随时间变化的负荷准静负荷为：随时间变化但位移应力很小，以致可忽略的负荷(标准值：位移应力达 0.1 × 连续行程疲劳强度) 随时间变化，而且位移应力较大，但负载循环数达到 104 的负荷
5.2 动负荷弹簧的动负荷为：随时间变化，负载循环数超过 104，位移应力超过 0.1 × 连续行程疲劳强度的负荷，且在以下情
第 2 页 DIN 2089 第一部分
2 理论压缩弹簧图
弹力
弹簧行程
弹簧长度
图 1. 理论压缩弹簧图根据 DIN 2095 和 DIN 2096 第 1、2 部分描绘和制作压缩弹簧并给出试验图。
DIN 2089 第一部分第 3 页
3 常用符号、单位和名称
常用符号单位
名称
a0
mm 无负荷弹簧上有效弹簧圈之间的内侧距离
8 计算公式……………………………………5 9.1 在闭塞长度上的允许剪应力 …………12
8.1 弹性功………………………………………5 9.2 在静或准静负荷时的允许剪应力………12
8.2 弹性力………………………………………5 9.3 动负荷时的允许位移应力………………18
1 应用范围
该标准适用于直径不变的圆形簧丝和棒构成，且具有线性特性曲线的圆柱形螺旋压力弹簧的计算和设计，而且这些弹簧的主要负荷处于弹性轴上，其质量规范在 DIN2095 和 DIN2096 第 1 和第 2 部分中已有规定。因此适用以下极限值：
Kn
τKh τKH(…) τKU(…) τKO(…)
τzul τSt
N/mm2 N/mm2 N/mm2
N/mm2
N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2

圆截面圆柱螺旋压缩弹簧参数化设计及有限元分析

《工业控制计算机》2019年第32卷第12期参数化设计是根据研究对象,确定合适的约束条件,继而确定对应的参数。

参数变化对象也会发生变化,可生成不同的模型,利用参数化设计能够大大提升设计效率[1]。

有限元分析基于数学力学原理,采用计算机信息化分析手段,完整获取复杂工程问题及科学研究中的定量化结果,是现代仿真技术的重要基础原理[2]。

1设计思路本研究的最终目的是得到圆截面圆柱螺旋压缩弹簧的预紧力长度和验证确定规格弹簧设计的合理性。

首先分析零件,确定零件变量,进行参数化设计,在三维软件中对零件建模,零件尺寸链接定义好的变量,建模完成,更改变量,生成新的零件模型,实现参数化设计;然后在软件中调用有限元分析插件,对零件进行赋予材质、确定夹具、施加载荷、生成网格、进行运算等[3],施加不同载荷,得到不同结果,确定零件各工作状态下的有限元分析结果。

2参数化设计调用三维软件SolidWorks 作为工作平台,对零件开始参数化设计。

2.1弹簧的参数在进行模拟之初,为了快速得到需要的分析数据,对三维建模过程进行一定的简化[4]。

支撑圈不参加受力变形,采用忽略弹簧的支撑圈,有限元分析在不影响结果的前提下经常采用简化模型这种方法。

压缩弹簧建模时必要的参数:弹簧的丝径r 、中径D 、节距t 、圈数n 。

使用这些参数可以在SolidWorks 中构建弹簧的仿真实体造型。

2.2定义参数及变量SolidWorks 菜单命令“工具”→“方程式”→“方程式、整体变量、及尺寸”,全局变量中输入弹簧建模所需参数,如图1所示。

通过绘制底圆、生成螺旋线、丝径扫描、拉伸上下底面等步骤进行圆截面圆柱螺旋压缩弹簧建模,并将所需全部尺寸与全局变量关联,得到如图2所示弹簧50模型。

系统生成对应方程式如图3所示。

该弹簧中径50mm ,对其零件以文件名“弹簧50”存盘。

2.3参数化实现打开“方程式、整体变量、及尺寸”对话框,修改变量:中径D=30,节距t=10.2,圈数n=6.5,弹簧丝径r=4,相关参数随之变化,单击“确定”后生成新的圆截面圆柱螺旋压缩弹簧如下页图4所示。

圆柱螺旋弹簧设计计算标准

圆柱螺旋弹簧设计计算标准
圆柱螺旋弹簧的设计及计算是现代机械设计制造行业中很重要的
一个环节，而圆柱螺旋弹簧是在工业机械领域中最常用的一种精密弹
簧设备。

因此，为了保证圆柱形螺旋弹簧的质量，了解其设计和计算
标准，对实现可靠性和可持续性是非常重要的。

首先，圆柱形螺旋弹簧的设计标准主要包括它的端面形状、平面
尺寸、齿筒外径、材料条件和载荷等。

一般情况下，弹簧的端面形状
可以是多支或一支，而其平面尺寸可以根据实际应用的不同而有所不同。

齿筒外径则要根据弹簧飞线的大小以及端面形状和平面尺寸等来
确定，材料条件则要根据实际安装位置和使用状况来考虑，而载荷数
值也是要根据实际使用状况和圆柱形螺旋弹簧的计算分析结果来确定的。

其次，圆柱形螺旋弹簧的计算标准主要根据它的工作状态来确定，这些状态可以分为压缩，拉伸和扭矩等几种。

压缩状态下，主要需要
计算圆柱形螺旋弹簧端面之间的扭转比和本行转角；拉伸状态下，则
要计算其弹簧金曲线；而扭矩状态下，要算出简单或复杂混合扭矩系
数。

除此之外，还要根据实际状态去计算铰接数据，这些数据包括铰
接段长度和铰接面与安装平面的联系系数等。

总的来说，圆柱形螺旋弹簧的设计和计算标准非常复杂，需要经
过综合分析和计算，以确保设计的正确性。

它的设计标准主要是端面
形状、平面尺寸和载荷等，而它的计算标准则主要根据它的工作状态、金曲线和铰接数据等来确定。

此外，还要考虑材料条件和试验要求等，才能实现有效的圆柱形螺旋弹簧设计。

圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算

圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算以下是一份关于圆柱螺旋压缩弹簧设计计算的大致内容：1.弹簧几何参数的确定：-外径（D）：根据弹簧所需的工作空间和装配尺寸确定。

-内径（d）：通常选择减径比为0.15~0.25，具体值视实际情况而定。

-有效圈数（n）：根据工作压缩量和弹簧的高度限制确定。

-线径（d）：根据所需工作荷载、弹簧材料和工作条件的选择，根据公式d=16√F/nG确定。

2.弹簧材料的选择：-弹簧材料需要具备一定的弹性和抗疲劳性能。

-常用材料有高碳钢、合金钢、不锈钢等，根据工作条件及要求进行选择。

-注重耐腐蚀性、耐高温性以及材料的可加工性等特性。

3.力学计算：- 计算弹簧的刚度系数（K）：K=F/delta，在设计时需要考虑弹性系数的合适取值。

也可通过试验进行测定。

- 计算弹簧的自由长度（Lo）：L0=(l-delta)/n-根据实际工作条件确定压缩量和最大工作压力等参数。

4.应变和应力的计算：-根据弹簧的受力情况，计算每个弹簧环的应变和应力，并进行验证。

- 弹簧环的应变应力计算公式：sigma = F/A, epsilon = (delta - delta_0)/h。

-其中，A为截面面积，h为每圈弹簧环的高度。

5.强度验证：-根据所选材料的特性和弹簧的工作条件，进行强度验证。

-检查弹簧是否满足弹性限制、屈曲限制和疲劳限制等要求。

-通过有限元分析和试验等方法进行验证。

6.弹簧的热处理和表面处理：-根据弹簧材料的要求和工作环境进行热处理，如淬火、回火等。

-对于特殊要求的弹簧，可能需要进行表面处理，如电镀、喷涂等。

7.弹簧的装配和检验：-弹簧装配时需注意其方向，以及与周围零件的配合要求。

-弹簧经过设计和制造后，需要进行功能和质量的检验，确保其能够稳定工作。

这仅仅是一个简单的大致设计计算步骤，实际的设计过程中还需要考虑到更多详细的参数和因素，如温度、摩擦系数、阻尼等等。

同时，还需要结合实际项目需求、制造工艺、经验和实验等方法进行综合评估和调整。

圆柱螺旋压缩弹簧设计计算

圆柱螺旋压缩弹簧设计计算第一步：确定弹簧的工作环境和要求在设计圆柱螺旋压缩弹簧之前，首先需要确定弹簧的工作环境和所要承受的力的要求。

例如，需要知道弹簧的工作温度、工作介质、所承受的压力等信息。

第二步：选择弹簧材料弹簧的选择对于弹簧的性能影响很大。

弹簧材料通常有钢材、不锈钢等。

根据不同的工作环境和要求，选择适合的弹簧材料。

材料的选择应考虑到弹簧的强度、耐腐蚀性能、疲劳寿命等因素。

第三步：计算弹簧的刚度弹簧的刚度是弹簧的重要性能之一，它决定了弹簧的变形程度和承受的载荷。

弹簧的刚度可以通过胡克定律计算得到。

胡克定律表明，弹簧的变形与受力呈线性关系，即F=kx，其中F是弹簧的受力，k是弹簧的刚度，x是弹簧的变形量。

根据胡克定律，可以计算出弹簧的刚度。

第四步：计算弹簧的自由长度弹簧的自由长度是指弹簧未受任何外力作用时的长度。

为了计算弹簧的自由长度，需要知道弹簧的线径、直径、螺距和圈数。

自由长度可以通过以下公式计算得到：Lf=(N+1)*d其中，Lf是弹簧的自由长度，N是弹簧的圈数，d是弹簧的螺距。

第五步：计算弹簧的工作长度弹簧的工作长度是指弹簧在工作状态下的长度。

工作长度可以通过以下公式计算得到：Lw = Lf - deltaL其中，Lw是弹簧的工作长度，deltaL是弹簧在工作状态下的变形量。

第六步：根据所要承受的力和弹簧的刚度，计算出弹簧的变形量根据弹簧的刚度和所要承受的力，可以计算出弹簧的变形量。

变形量可以通过以下公式计算得到：deltaL = F / k其中，deltaL是弹簧的变形量，F是所要承受的力，k是弹簧的刚度。

第七步：根据弹簧的变形量和工作长度，计算出弹簧的初始长度通过弹簧的变形量和工作长度，可以计算出弹簧的初始长度。

初始长度可以通过以下公式计算得到：L0 = Lw + deltaL其中，L0是弹簧的初始长度，Lw是弹簧的工作长度，deltaL是弹簧的变形量。

第八步：根据弹簧的刚度和所要承受的力，计算出弹簧的刚度系数根据弹簧的刚度和所要承受的力，可以计算出弹簧的刚度系数。

圆柱螺旋扭转弹簧solidworks

圆柱螺旋扭转弹簧solidworks 以下是一份基于SolidWorks软件的圆柱螺旋扭转弹簧建模步骤：
1. 打开SolidWorks软件，新建一个零件。

2. 在右视基准面进行草图绘制，如圆，直径为10。

3. 点击“特征-曲线-螺旋线”，然后按照软件界面上的参数进行设置，以确定弹簧的起始和结束位置。

4. 点击“特征-参考几何体-新建基准面”，选择螺旋线的左端点和前视基准面作为参考。

5. 在上一步新建的基准面上新建草图，进行下面的绘制，完成后退出草图。

6. 再次点击“特征-参考几何体-新建基准面”，这次选择螺旋线的右端点和上视基准面作为参考。

7. 在上一步的基准面上进行草图绘制，注意这里草图的上端点与螺旋线需要添加穿透的几何关系。

8. 点击“特征-曲线-组合曲线”，一次选择草图、螺旋线、草图，组合成一条线。

9. 点击“特征-扫描-圆形轮廓”，直径为2。

10. 完成建模后，可以添加颜色，并添加小金球进行美化。

这只是一个基本步骤，建模过程可以根据需求进行调整。

请注意，这个步骤需要一定的SolidWorks操作经验才能顺利完成。

PROE 3.0圆柱螺旋弹簧建模步骤

PROE圆柱螺旋弹簧建模步骤
例子：自由长度392.5mm，弹簧丝直径45 mm，平均直径190mm，节距65mm，有效圈数5，旋向为右旋。

1、插入->螺旋扫描->伸出项，然后如图选项，点选“可变的”、“穿过轴”和“右手定则”，点击“完成”。

2、设置好草绘平面之后，进入草绘平面画六个点的轨迹线。

输入平均直径的一半即95mm，另外因为弹簧自由长度为392.5mm，所以总高度设为400mm，这个数值决定最后两端磨平的端面，其他数字可取任意值。

3、输入轨迹起始和末端节距值，由于弹簧两端最后是并紧，所以这两个值为弹簧丝直径值。

4、添加点，选择草绘时的断点，并输入节距。

5、进入截面草绘平面画一个与弹簧丝直径值45mm大小的圆后，sweep完成。

6、用拉伸切削来制作磨平端，一边的高度为弹簧自由长度392.5mm的一半，即196.25mm。

圆柱螺旋压缩弹簧参数化建模

张信群
（州职业技术学院，徽滁州２９０）滁安３００
摘要：对复杂零件三维模型的更新过程非常繁琐的问题，究了在ＳｌＷｏｋ环境下圆柱螺旋压缩弹簧参数化建模的方法。首针研ｏｄｒｓｉ先建立了圆柱螺旋压缩弹簧三维模型，控制弹簧模型结构的特征尺寸定义为变量参数，用ＶｓａＢｓ．将选ｉｌａｉ６０作为编程工具，ｕｃ与Ａｃｓ２０ｃｅｓ０３数据库技术相结合，发出Ｖ开Ｂ应用程序。在ＶＢ界面中通过人机对话窗口，变量参数赋予不同的数值，对自动生成圆
Ａｂｓｒｃｔａｔ：Ａｉｎｔｓｌｉｇｔｏｅｏｏｌｃｔｄｕｐｒｄｎｇｉｈｅｐｒｃｓｆｔｒｅｄｉｎｓｏｌｍｏｅｉｇｏｏｌｘｐｒｓｈｅｈｄｍｉｇａｏｖｎｈｅｐｒｂｌｍｆｃｍｐｉａｅｇａｉｎｔｏｅｓｏｈｅ — ｍｅｉｎａｄｌｎｆｃｍｐｅａｔ，ｔｅｍｔｏ
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圆柱组合压缩螺旋弹簧的优化设计

一
曲（ｘ）＝ＣＩ嘞一Ａ２＞０
－
ｇ。。（ｘ）：争一Ｃ－＞－０
ｇｎ（ｘ）＝ＣＡ－５＞－０
ｕ
组合弹簧的约束条件可表示为：１）满足变形条件：为了保证指定高度时的载荷，内、外弹簧的
变形量应在：
关键词：圆柱组合压缩螺旋弹簧；约束条件；目标函数；优化设计
随着电力技术的不断发展，断路器设备的电压等级也不断提
高，目前５５０ｋＶ及以下电压等级的断路器已经普遍采用弹簧操动机构。然而高电压的断路器所要求的操动机构的操作功也不断增）＝一＞０－加，在有限的弹簧操动机构空间中，设计出能量足够大的弹簧，来Ｇ一弹簧材料的切变弹性模量，令Ｇ一７８５００ＭＰａ。满足高电压断路器产品的性能要求。组合压缩弹簧的设计成为了２）满足强度条件：内外两根弹簧在最大工作载荷作用下均应最有效、可靠的方法。在弹簧操动机构中，弹簧作为整台设备的动满足：力源泉，其稳定性非常重要。而组合压缩弹簧的设计能够减小空间尺寸、弹簧的重量和弹簧丝的直径。使弹簧的稳定性大幅提高。，ｒ＜［Ｔｅ］传统的组合压缩弹簧的设计方法是选择弹簧钢丝材料后，在约束条件为：满足设计条件的情况下，按照单根弹簧的设计方法进行弹簧设黏（ｘ）＝【Ｊ一－０＞计，然后将这两个弹簧组合成组合弹簧，验证其内、外弹簧匹配的合理性，经过多次尝试，得到满意的结果。本文以程序化、最优化的设计理念为依托，以两根组合弹簧为例进行组合弹簧设计，给出优化设计的目标函数和约束条件，建立弹簧计算数学模型；通过软件编程计算出最优化的组合弹簧。其设计方法准确、可靠，为组合压缩弹簧的优化设计提供了很好的技术支持，具有很好的参考价值。

圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计计算

圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算首先，我们需要确定圆柱螺旋压缩弹簧的几何参数，包括弹簧线径d、弹簧直径D、弹簧长度L以及螺旋数n等。

这些参数决定了弹簧的刚度和
载荷能力。

接下来，我们需要确定弹簧的材料，并获取弹簧材料的力学性
能参数，如弹性模量E、屈服强度σy以及拉伸强度σt等。

在设计计算中，我们首先需要根据工作要求来确定所需的刚度系数k，即弹簧在受到单位长度变形时的力。

刚度系数k可以通过以下公式得到：k=(Gd^4)/(8nD^3)
其中，G为材料的剪切模量。

接下来，我们需要根据弹簧的刚度系数k和工作要求来确定所需的弹
簧力F。

弹簧力F可以通过以下公式计算得到：
F=kL
然后，我们可以根据所需的弹簧力F和弹簧材料的屈服强度σy来确
定所需的弹簧线径d。

弹簧线径d可以通过以下公式计算得到：d=((4F)/(πσy))^(1/2)
接下来，我们需要根据弹簧线径d和螺旋数n来确定所需的弹簧直径D。

弹簧直径D可以通过以下公式计算得到：
最后，我们可以根据所需的弹簧长度L和螺旋数n来确定弹簧的有效
圈数N。

弹簧的有效圈数N可以通过以下公式计算得到：
N=L/(πD)
以上是一种常见的圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算方法。

不同的工作要求和应用场景可能需要考虑更多的因素，如弹簧的材料疲劳寿命、弹簧的自振频率等。

因此，在实际设计中，需要根据具体情况进行进一步的计算和分析。

圆柱弹簧设计汇总

一,圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称及尺寸关系此图为圆柱螺旋压缩弹簧各部分尺寸,图中尺寸的意义如下1. 簧丝直径d 弹簧的钢丝直径（俗称线径或线径）2. 弹簧外径D 弹簧的最大直径（俗称大径,也有的公司用OD来表示外径,知道就好,不要学这种坏习惯）3. 弹簧内径D1弹簧的最小直径(俗称小径,也有的公司用ID来表示内径,知道就好,不要学这种坏习惯）4. 弹簧中径D2弹簧的平均直径(俗称中心径,也有的公司用Dcen来表示外径,知道就好,不要学这种坏习惯）5. 节距t 除两端支撑圈外,弹簧上相邻两圈在相对应两之间的轴向距离6. 弹簧圈数弹簧圈数共有三种,即有效圈数n,支撑圈n2,和总圈数n1.7. 自由高度H0 弹簧在不受外力时的高度（或长度），H0=nt+(n2-0.5)d 当然弹簧的参数远远不只这些，像一些疲劳特性计算,有效寿命的计算, 载荷与变形屈服曲线,弹簧刚度有限元分析等,在扫盲班中就不做解释了,放在后面提高班中再介绍.接下来简单介绍一下弹簧的加工艺:我们常用碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等材料来制作弹簧。

弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。

弹簧丝直径小于8毫米的一般用冷卷法，大于8毫米的用热卷法。

有些弹簧在制成后还要进行强压或喷丸处理，可提高弹簧的承载能力。

我们回到正题,讨论一下此次扫盲题的分析及计算:首先我们要搞清楚弹簧的刚度计算公式~弹簧刚度值我们用K来表示,单位是N/mm2K=G*d^4/8*d2^3*n 其中G是指材料的切变模量(俗称弹性系数),此数据一般可通过查表获得,也可以要求供应厂商提供材料物性表获得.常见的像SUS631,SUS316,SUS304,SUS302等为70000N/mm2 弹簧刚,65Mn等等约为80000N/mm2~求得K值后后，我们还需获得弹簧的作用长度L值，此长度由我们设计者来设计确定。

作用长度指弹簧的预压长度+作用行程长度之和如一个弹簧由10压缩至6,那么它的作用长度则为4.如果还有预压高度，也要一并算入作用长度。

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模具技术２０１５．Ｎｏ．１文章编号：１００１ — ４９３４（２０１５）０１ — ００３７～０３
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圆柱螺旋压缩州布朗兹金属材料设备有限公司，江苏苏州２１５００６；
ｃｏｍｐｏｕｎｄｓｔａｍｐｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｂｌａｎｋｉｎｇ，ｄｒａｗｉｎｇ，ｐｉｅｒｃｉｎｇａｎｄｆｌａｎｇｉｎｇ．Ｉｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｉｓｃｏｍｐｏｕｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｐｒｉｎｇｓｅａｔｄｉｅｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅｉｎｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ．
拉深后凸缘变形不大。一般情况下，对凸缘尺
寸要求不太高的零件，无需切边即可使用，若对
凸缘尺寸要求较高的零件，可增加一道切边
工艺。
产品的形状和尺寸，经过反复计算，需要将加工
收稿日期：２０１４ — ０６ — ２７
关键词：弹簧座；复合冲压；模具结构
中图分类号：ＴＧ３８６．２文献标识码：Ｂ
Ｄｉｅｄｅｓｉｇｎｏｆｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｈｅｌｉｃａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｓｐｒｉｎｇｓｅａｔ
ｄｒａｗｉｎｇ，ｐｉｅｒｃｉｎｇａｎｄｆｌａｎｇｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Ｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒａｂｉｈｔｙａｎｄｔｈｅｄｉｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅ
ＸＵＹｕ，ＹＵＨｏｎｇ－ｂｏ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｉｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｈｅｌｉｃａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｓｐｒｉｎｇｓｅａｔｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｄｅ — ｓｉｇｎｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｆｏｒｍｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｓｐｒｉｎｇｓｅａｔｉｓｃｏｍｐｏｕｎｄｅｄｂｙｂｌａｎｋｉｎｇ，
缩弹簧座零件加工的工艺性和模具的结构。通过对模具结构的分析和研究，将复合模
具中常用的落料与拉深复合、冲孔与翻边复合全部结合到一起，实现了落料、拉深、冲
孔、翻边４道工序的复合，使得复合模在加工中取得了成功。
２．苏州技师学院机电工程系，江苏苏州２１５０Ｏ９）
摘要：对圆柱螺旋压缩弹簧座模具进行了研究和设计，介绍了圆柱螺旋压缩弹簧座
模具加工工艺由落料、拉深、冲孔和翻边４道工序复合而成。详细分析了圆柱螺旋压
作者简介：徐
宇（１９７２一），男，高级工程师。
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ＤｉｅａｎｄＭｏｕｌｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．１２０ｌ５
到１副复合模具中。材料在成形过程中，由于
拉深零件凸、凹模圆角较小，在模具中又采用了
压紧凸缘边进行拉深，因而落料后的毛坯经浅
资企业的中间产品，该零件是一个带凸缘的阶梯形的拉深翻边件，产品的材料为１０炭素结构钢，料厚１．５ｍｍ，全部倒角Ｒ０．５ｍｍ。根据
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｒｉｎｇｓｅａｔ；ｃｏｍｐｏｕｎｄｓｔａｍｐｉｎｇ；ｄｉｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
该零件的落料、拉深、冲孔、翻边４道工序设计
１零件介绍
图１所示的圆柱螺旋压缩弹簧座是一家外
ｓｐｒｉｎｇｓｅａｔａｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅｂｌａｎｋｉｎｇ — ｄｒａｗｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｉｅｒｃ。ｉｎｇ— ｆｌａｎｇｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｒｅｃｏｍｂｉｎｅｄｔｏｇｅｔｈｅｒｉｎｔｈｅｓｐｒｉｎｇｓｅａｔｄｉｅｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅ