弹簧制造工艺
弹簧制造工艺
第五讲:弹簧结构分析与制造工艺(第四章:弹簧制造工艺)2014-8-3,上海讲座用第一节:概述一:弹簧在电器产品中的应用电器中常用的弹簧有:※:螺旋弹簧:(1:压缩弹簧;2:垃伸弹簧;3:扭转弹簧;4:片黄)1:压缩弹簧:在交流直动式接触器中常常采用压缩弹簧-主要是触头压缩弹簧和铁心反力弹簧。
如下特性。
电器的负载特性(机械特性)是电器的重要特性之一。
作用在衔铁上的机械力和衔铁行程关系特性P或F=称为机械特性,也称反力特性。
弹性元件(螺旋弹簧和簧片)构成。
弹簧构成电磁电器机械特性(反力特性)如图所示此特性是由作用于衔铁的机械力和作用于触头的压力组合而成的特性.在断路器上,触头也是采用压缩弹簧,如下所示:2:垃伸弹簧在断路器四连杆机构多数采用,拉伸弹簧:在直流接触器中的衔铁反力弹簧是拉伸弹簧。
3:扭转弹簧: 脱扣器上采用的扭簧。
4:片黄:在继电器中广泛采用。
从上述情况看,弹簧成为我们电器中一个十分重要的零件。
它的质量直接影响我们各种电器的性能。
二:弹簧的基本性能弹簧的基本性能是在载荷作用下产生形变,卸载时释放能量恢复原形;加载变形过程遵循一定的规律。
1:弹簧的特性线:其特性就是:载荷P(M)与变形F (ϕ)之间的关系曲线成为弹簧的特性线,如图4-1所示。
弹簧的特性线大致有三种类型:①直线型;②渐增型;③渐减型。
有些弹簧的特性线是上述两种或三种的组合(图4-2),称为组合型特性线。
度后,变为渐增型;蝶形弹簧的特性线(图4-2b)开始为渐减型,后为渐增型,整个特性线呈S 形;图4-2d 是两个不同高度压缩弹簧组合的特性线,加载开始只有一个弹簧承受载荷,当加载到一定程度时,第二个弹簧也开始承受载荷,特性线成为两个弹簧的特性线,因而其斜率发生了改变.拉伸弹簧的特性线基本上是一条直线,由于其线性好,故广泛用于电器元件和计量器具中.图2 组合型特性a)压缩弹簧特性曲线,b)碟形弹簧特性c)圆锥弹簧特性d)两个压缩弹簧组合特性曲线 2.弹簧刚度(有两种表述方法)弹簧所受载荷P 与变形量F 之比,即产生单位变形量所需荷载称为弹簧刚度.对于压缩和拉伸弹簧的刚度为f P P=' (4-1a) 式中'P ── 压缩和拉伸弹簧刚度(mm N /); P ── 弹簧所受负荷力(N);f ── 弹簧的变形量(mm).对于扭转弹簧的刚度为ϕM M=' (4-2a) 式中'M ── 扭转弹簧的刚度(cm N /);M ── 扭转弹簧的扭矩(cm N ⋅);ϕ── 扭转弹簧的扭转角.特性线为渐增型弹簧,其刚度随着载荷的增加而增大;渐减型弹簧,其刚度随着载荷的增加而减小.而对于直线型弹簧,其刚度不随载荷变化而变化,即常数==FP P '或: 3'8ncGd y P F P P === 38Pcy Gd n ⋅= (4-1b) 常数==ϕMM ' (4-2b) 因此,对于具有直线型特性线的弹簧,其刚度也称为弹簧常数. 弹簧的特性线对于设计和选用弹簧的类型起着重要的指导作用.设计弹簧时可用分析计算及实验的方法找出它的特性线.但即使是最精确得计算,其结果和实际的数值也总会有一定的差异.这是由于弹簧在制造过程中不可避免的存在工艺差异,所用材料组织也并非绝对均匀之故.因此,在设计弹簧时必须经过反复试验,修改尺寸和参数,使之达到理想的结果.三:弹簧的分类 弹簧的类型很多,分类方法不一,按其形状和结构可分为以下几种类型。
弹簧工艺介绍
弹簧生产工艺是生产过程中的程序 ,方法和技巧 ,它表现了生产活动中的技术水平,我们所谓的工艺流程就是是在同时顾及安全和经济两种要素的同时,结合我们的设计思想,作出的一个更合理性的,更切合现状和将来发展的生产方法的一系列次序操作。
弹簧的生产工艺就是依据弹簧的使用要求拟订的知足产品所必要的特征的一系列生产方法。
一般的工艺流程为:绕制成型——热办理——端面办理(可选)——加强办理(可选)-热办理(可选)——表面办理(可选)。
一、成型一般压缩弹簧的加工制造分冷成型和热成型两种加工工艺。
第一介绍弹簧冷卷工艺:一般弹簧钢丝线径小于 16mm 的时候,考虑成本及加工的批量性,采纳冷成型工艺。
加工设施有入口、国产各样绕簧机,像台湾的自如行,洛阳的机床厂以及一些自制设施。
当资料大于必定的规格,冷成型加工设施没法知足要求时,或许资料的加工特征要求,比方耐热弹簧钢,采纳热成型工艺,马上弹簧资料加热到必定温度后在进行成型加工。
该设施一般采纳入口设施,较好的是德国、英国公司制造的,造价很高。
国内一些小规模的公司采纳一般车床改制。
二、热办理弹簧的热办理一种是去应力退火,关于冷拔碳素弹簧钢丝、油淬火回火钢丝,具备了弹簧加工所需要的强度,,但需要除去绕制产生的剩余应力,稳固弹簧尺寸,提升钢丝的抗拉强度和弹性极限。
还有一种钢丝强度很低,需要对绕制的弹簧进行淬火、回火办理。
三、端面办理为了保证压缩弹簧的垂直度,使两支承圈的端面与其余部件保持接触,减少挠度,保障主机特征,一般压缩弹簧的两头面均要进行磨削加工。
一般均采纳自动磨削办理。
四、加强办理为了使弹簧表层产生与工作应力相反的剩余应力,提升弹簧的承载能力、使用寿命,在加工制造过程中采纳的一些加强举措,比方强压、立定办理、喷丸办理五、表面办理:电泳漆、喷塑、电镀等为了提升弹簧的耐腐化能力,或许雅观性,对加工后的弹簧表面进行办理。
常用的表面办理有电泳漆、喷塑、电镀等。
弹簧的制造工艺及组成结构说明
弹簧的制造工艺及组成结构说明弹簧的制造工艺有很多种,但主要的成型尺寸有两种:冷成型和热成型。
在弹簧的冷成形过程中,弹簧的生产主要采用油淬回火材料、铅浴增韧热处理弹簧丝、冷拉钢筋丝等。
用这种材料制造弹簧一般不需要特殊的热处理,只需要进行应力消除退火,弹簧的设计工作应力与所用材料的性能有关。
弹簧冷成形工艺一般适用于丝径较小或形状较为复杂的异型弹簧,如丝径小于15mm、各种卡、张、扭弹簧、凸、凹、弧弹簧等。
冷成形工艺的特点是工艺简单,避免了再热处理引起的变形、脱碳等问题。
在弹簧的热成形过程中,弹簧的生产主要采用热轧材料、退火材料和退火冷拔材料。
使用这种材料生产弹簧需要加热、淬火和回火热处理。
过程相关。
弹簧热成形工艺一般适用于金属丝直径较大或形状简单的弹簧,如金属丝直径大于6mm的各种圆柱形或圆锥形弹簧。
热成形工艺的特点是产品的增值效应大,可以生产更大直径的钢丝弹簧。
弹簧各部件的名称为:弹簧钢丝直径d:制作弹簧用的钢丝直径。
弹簧外径D:弹簧最大外径。
弹簧内径D1:弹簧最小外径。
弹簧中径D2:弹簧的平均直径。
他们的计算公式是:D2 = (D + D1)÷2 = D1 + D = D D:除了支撑环,中间直径的轴向距离的对应点相邻的两把春天变成了球场上,这是由t。
有效匝数n表示:将弹簧的数量能保持相同的音调。
支承环数n2:为了使弹簧在工作过程中受力均匀,保证轴的垂直端面。
在制造时,弹簧的两端通常是紧在一起的。
紧转的次数只支持和被称为支持环。
一般有1.5T、2T、2.5T,常用2T。
总回合数n1:有效回合数和支援回合数之和。
n1 = n + n2。
自由高度H0:弹簧在没有外力作用下的高度。
计算公式如下:H0 = nt + (n2-0.5) d = nt + 1.5d (n2 = 2时)弹簧展开长度L:绕制弹簧时所需的导线长度。
L≈n1(ЛD2) 2 + n2(压簧)L =ЛD2 n +钩延伸长度(拉簧)螺旋方向:左、右旋转,旋转是常用的。
弹簧制造工艺流程
弹簧制造工艺流程弹簧制造工艺流程是将弹簧材料转化为成品弹簧的过程,包括卷簧、热处理、端部加工和表面处理等工序。
虽然不同的弹簧材料、类型和加工方法会有所不同,但基本工艺流程是相同的。
对于用冷拔弹簧钢丝制造压缩螺旋弹簧的工艺流程,车床卷簧后需要进行切断工序,将一次卷成的几个连在一起的弹簧分离成单个弹簧。
一些重要的弹簧可增加毛坯高度分类工序,以保证磨削质量。
磨削工序可分为粗磨和精唐两道工序,并在粗磨后进行去毛刺或倒角。
制造拉伸螺旋弹簧时,国外已有专门的自动卷簧机,但在国内尚未生产这种机床。
拉伸弹簧钩环是用专用模具制造的专门工序。
回火工序是消除制作钩环时产生的内应力,但不能与消除卷绕过程中残余应力的回火工序合并为一道工序。
用冷拔弹簧钢丝制造扭转螺旋弹簧时,国内目前只有直尾卷簧机,扭臂必须使用专门的模具完成。
国内生产扭转螺旋弹簧的典型工艺流程有两种,一种是先定尺下料,然后再进行卷簧等其它工序,如双臂扭簧的工艺流就属此例;另一种是类似拉簧的工艺流程,只是不同于:拉簧是制作钩环,而扭簧则是制作扭臂。
回火处理有利于使弹簧材料的晶粒结构稳定,并可减少弹簧扭臂在运输等过程中因碰撞而引起的变形。
强扭处理是对极少数特殊扭簧而安排的工序。
用退火状态供应的弹簧钢丝制造螺旋弹簧的工艺流程与其他工艺流程不同。
___ after forming。
it needs to be quenched and tempered。
and when manufacturing the ends of the spring。
it may require normalizing treatment。
___ same.For springs with a diameter greater than 12mm。
___ as large springs。
___-rolled ___.。
弹簧的制造工艺流程
弹簧的制造工艺流程弹簧的制造工艺流程在现代工业生产中,弹簧作为一种重要的机械零件,广泛应用于各个领域。
从汽车制造到家电、玩具等,弹簧在其中发挥着至关重要的作用。
然而,对于普通消费者来说,弹簧的制造过程常常被忽略。
本文将以从简到繁的方式,深入探讨弹簧的制造工艺流程,帮助读者更全面、深刻地了解弹簧的生产过程。
1. 弹簧的基本概念和用途在开始探讨弹簧的制造工艺之前,我们先来了解一下弹簧的基本概念和用途。
弹簧是一种有弹性的机械元件,它可以储存和释放力量,常用于控制、支撑、挤压等方面。
在汽车悬挂系统中,弹簧可以减震和支撑车身;在钟表中,弹簧则是控制时间精确度的关键部件。
可以说,弹簧在现代生活中随处可见,发挥着重要的功能。
2. 原材料的选择和加工弹簧的制造过程始于原材料的选择和加工。
一般情况下,常用的原材料包括不锈钢、碳钢等。
根据不同的应用领域和要求,制造者会选择不同材料的弹簧。
原材料的加工通常包括铸造、锻造、拉丝等工艺,以获得满足要求的弹簧材料。
3. 弹簧的成型在原材料加工完毕后,接下来是弹簧的成型工艺。
成型工艺通常有冷却成型和热卷制两种主要方式。
冷却成型是指通过外力和模具将原材料弯曲成所需形状的方式,适用于小型或精密弹簧的制造。
热卷制是将原材料加热至特定温度后,通过滚轮等设备将其成型。
热卷制适用于大型和复杂弹簧的制造,具有较高的生产效率和稳定性。
4. 钢丝的处理和加工弹簧中所使用的钢丝是一种重要的材料,它需要经过一系列的处理和加工过程。
钢丝会经过表面处理工艺,如酸洗、镀锌等,以提高其耐腐蚀性。
接下来,钢丝会通过预拉伸、轧制、切割等加工工艺,以获得符合规格要求的成品钢丝。
5. 弹簧的热处理为了提高弹簧的力学性能和使用寿命,弹簧通常需要进行热处理。
热处理是通过加热和冷却的方式,改变弹簧的组织结构和性能。
常见的热处理工艺包括淬火、回火、退火等。
通过合理的热处理工艺,可以使弹簧具有更好的弹性和耐久性。
6. 表面处理和涂层为了提高弹簧的表面质量和耐腐蚀性,通常还需要进行表面处理和涂层。
零件加工中的弹簧加工技术
零件加工中的弹簧加工技术1、弹簧加工技术简介弹簧是一种以弹性为主要特征的机械元件,是现代机械工业中使用最为广泛的民用零件之一。
弹簧加工工艺是制造弹簧的关键技术,是将金属线材以一定的形式卷绕、拉拔、弯曲等变形加工而成的一种机械制品。
弹簧具有紧密的结构、弹性好、承受很大的变形作用力、可靠性高等特点,广泛应用于各种机械设备中。
目前弹簧加工技术已经得到了较为广泛的应用,加工工艺逐渐走向自动化和高效化。
其中最为重要的技术就是加工精度的提升与设备自动化的推进。
这些技术的应用不仅提高了工作效率、质量稳定性,也为产品的超长使用寿命提供了保障。
2、弹簧加工工艺的发展弹簧加工工艺在历史中也有着相当成熟的技术。
最早的弹簧是采用手工制作的,这种制作方式技术含量比较低,制造出来的产品也同样有许多的缺陷,但是随着技术的革新,现代化的机械化弹簧加工技术得到了极大的提升。
目前各国的弹簧制造技术已经日臻成熟和完善,高端弹簧生产商在不断地引进国外先进的技术、设备和工艺。
中国的弹簧制造业也有着相当的技术水平,同时在弹簧加工方面也取得了很大的进步。
基本上说,弹簧的加工工艺主要包括材料开料、弹簧的卷制、端部的加工、防锈处理等,而针对不同的弹簧加工,技术的应用会有所不同。
目前较为主流的加工工艺包括多点弯曲机技术和成形单元螺旋弹簧机,它们在弹簧制造过程中都有着不可替代的作用。
3、弹簧加工的工艺技术弹簧加工技术的成功取决于弹簧加工过程各个环节上的技术完善和工艺流程的规范化,弹簧加工技术的精度和稳定性是最重要的技术指标。
1.目前常用的弹簧制造工艺:弹簧加工技术中的常见工艺包括:多点弯曲机弹簧加工工艺、单点切形式的摩托车和汽车刹车弹簧加工技术、针对线材直径较大的大直径弹簧加工工艺、高频淬硬技术以及防锈处理技术等。
2.成形装置的工艺选择:在弹簧的加工过程中,成形装置是影响其加工质量、精度、产量等因素的重要因素之一。
针对不同的弹簧类型,采用不同的成形设备是非常必要的。
弹簧的铸造工艺有哪些
弹簧的铸造工艺有哪些
弹簧是一种机械弹性元件,广泛应用于各种机械和设备中。
弹簧的铸造工艺主要有以下几种:
1. 熔模铸造工艺:这是一种常用的弹簧铸造工艺。
该方法是将弹簧的模具和模芯制成熔模,然后通过热腔注射法将金属熔液注入模具中,经过冷却后得到弹簧产品。
这种方法可以制造各种形状和尺寸的弹簧,并能够生产出高精度和高强度的产品。
2. 逐件铸造工艺:这种工艺是将金属熔液直接注入到弹簧的模具中,通过冷却固化得到弹簧产品。
这种方法适用于制造比较简单的、不要求高精度和高强度的弹簧。
3. 注塑成型工艺:这种工艺是将热塑性塑料或热固性塑料熔化后注入到弹簧的模具中,通过冷却固化得到弹簧产品。
这种方法适用于制造小型弹簧,尤其适用于批量生产。
4. 金属粉末冶金工艺:这种工艺是将金属粉末与添加剂混合均匀后,在高温和高压条件下压制成型,再进行烧结得到弹簧产品。
这种方法适用于制造高精度和高性能的弹簧,尤其适用于生产小批量和单件的定制产品。
5. 变形加工工艺:这种工艺是通过机械加工、冷弯、热处理等手段对金属棒材
进行变形加工,使其成为弹簧。
这种方法适用于制造各种材质的弹簧,特别适用于制造大型弹簧和批量生产。
综上所述,弹簧的铸造工艺包括熔模铸造工艺、逐件铸造工艺、注塑成型工艺、金属粉末冶金工艺和变形加工工艺等。
不同的工艺适用于不同的弹簧形状、尺寸、要求和批量生产需求。
在实际生产中,可以根据具体情况选择最合适的铸造工艺来制造弹簧产品。
弹簧零件的基本制作流程
弹簧零件的基本制作流程影响弹簧制造精度和质量的因素很多,如材料状态、操作者的技术水平、工艺装置和设备的精度、制造工艺的选择、各工序偏差的计算及分配等。
因而在大批量生产前,应该按弹簧的性能要求进行首件试验(一般为3-10件),首件试验合格后,方可投入大批量生产。
一、冷成形弹簧的基本制作流程当弹簧所用钢材的圆形截面直径小于14mm、矩形截面边长小于10mm、或相近尺寸的扁钢时,一般采用冷成形制造工艺。
当使用成形后不需淬火、回火处理的材料制造弹簧时,其制作流程为:1.圆柱螺旋压簧的加工方法1.1缠制弹簧前首先看懂《制簧工艺卡片》1.2选择缠簧芯轴,选择控制节距的齿轮达配,选择弹簧旋向,进行卷簧加工,检查卷制弹簧的半成品尺寸。
1.3按弹簧的总圈数切断,并对钢丝端头切尾、去毛刺。
1.4对弹簧端部进行加工:用电热并头器对弹簧并头、在砂轮机上磨削端面1.5对弹簧半成品进行校正1.6按《热处理工艺卡片》进行热处理1.7进行强压(或短压)处理1.8检查强压(或短压)后的尺寸,对弹簧成品进行校正,校正后进行去应力退火,短压,自检。
1.9检验1.10 表面防腐处理1.11 包装2. 圆柱螺旋拉簧的加工方法2.1缠制弹簧前首先看懂《制簧工艺卡片》2.2选择缠簧芯轴,选择控制节距的齿轮达配,(如手工缠制,则应选择合理的自缠辅具),选择弹簧旋向,进行卷簧加工,检查缠制弹簧的半成品尺寸。
2.3按《热处理工艺卡片》进行去应力退火处理2.4按弹簧的半成品总圈数切断(或割断)2.5对弹簧端部进行加工:端部拉直,钩环制作2.6对弹簧半成品进行校正:钩环位置,钩环相对角度2.7按《热处理工艺卡片》进行去应力退火处理2.8进行长拉(或短拉)处理2.9检查长拉(或短拉)后的尺寸,根据所加工弹簧的《制簧工艺卡片》上的技术要求,对弹簧成品进行校正,校正后进行去应力回火,短拉,自检。
2.10 切尾,去毛刺2.11检验2.12 表面防腐处理3. 圆柱螺旋扭簧的加工方法3.1缠制弹簧前首先看懂《制簧工艺卡片》3.2选择缠簧芯轴,选择控制节距的齿轮达配,(如手工缠制,则应选择合理的自缠辅具),选择弹簧旋向,进行卷簧加工,检查缠制弹簧的半成品尺寸。
电池弹片弹簧生产工艺
电池弹片弹簧生产工艺电池弹片弹簧是一种常见的弹簧产品,广泛应用于电池夹子、开关等电子设备。
它具有弹性好、耐腐蚀、耐高温等特点,因此在相关领域有着重要的作用。
下面我们来介绍一下电池弹片弹簧的生产工艺。
首先,电池弹片弹簧的生产需要使用高品质的材料。
常用的材料有不锈钢、铜合金等,其材质需要具备良好的弹性和耐腐蚀性能,以确保弹簧的使用寿命和性能稳定。
接下来是调整和校平材料。
将原料材料进行切割和调整,确保其大小尺寸符合要求。
接着,采用切割机将条状原料切割成螺旋形,以使之具备弹性和塑性。
然后进行拉伸和温度控制。
将切割好的螺旋形原料放入拉伸机中进行拉伸处理,以增加弹簧的弹性和韧性。
拉伸的温度和时间需要严格控制,以确保弹簧的质量。
然后是弯曲和卷制。
将拉伸好的原料,经过弯曲机器进行弯曲,形成所需的形状和弯曲角度。
接着,将弯曲好的原料进行卷制,形成弹簧的形状。
接下来是退火和镀层处理。
将制作好的弹簧放入退火炉中进行退火处理,以消除内部残余应力,并增加弹簧的韧性和稳定性。
然后将退火好的弹簧放入电镀槽中进行镀层处理,以增加弹簧的耐腐蚀性能和外观美观。
最后是清洗和包装。
将镀层后的弹簧进行清洗,去除表面的油污和杂质。
然后将清洗好的弹簧进行包装,一般采用纸盒或塑料袋包装,以防止弹簧受损。
总结起来,电池弹片弹簧的生产工艺包括材料调整、拉伸和温度控制、弯曲和卷制、退火和镀层处理、清洗和包装等步骤。
每个步骤都需要严格控制工艺参数,确保电池弹片弹簧的质量和性能。
只有通过精确的生产工艺,才能制造出优质的电池弹片弹簧产品。
弹簧加工过程
杭州保佳弹簧有限公司
弹簧是一种机械零件
它利用材料的弹性和结构特点,在工作时 产生变形,把机械功或动能转变为变形能 (位能),或把变形能(位能)转变为机 械功或动能 。由于这种特性,它适用于:
1)缓冲或减振,如破碎机的支 承弹簧和车辆的悬架弹簧等;
2)机械的储能,如钟表、仪表 和自动控制机构上的原动弹簧 ;
Байду номын сангаас
弹簧生产工艺流程图
弹簧的制造应按照一定的工艺文件 进行,工艺文件是生产过程中的唯 一操作依据。工艺文件的种类有: 工艺规程、临时工艺规程、工艺过 程(或工艺流程)卡等。
原原材材料料 卷簧 低温回火
校正 回火 立定处理 (或强压处理)
检验 防锈处理 成品检验 成品包装
整圈 校正 消除应力回火 磨削端面 (粗、精磨)
回火
1把所有需要回火的产品拉至回火炉进口堆 放产品区域,按炉子和产品要求堆放整齐; 2产品按工艺要求温度以及时间摆放进炉, 摆放整齐,产品重叠不允许大于两层; 3必须按照工艺要求温度、时间来控制,回 火时间直接影响产品质量问题。
弹簧端面的磨削
压缩弹簧工作时由弹簧的两支撑圈与其他 零部件保持接触,一般两支撑圈的端面应 磨平。磨平部分不少于270都(客户要求除 外)。弹簧支撑面对弹簧轴线的垂直度及 两支撑面间的平行度是磨簧的主要技术要 求,垂直度误差过大会造成弹簧歪斜,甚 至会影响弹簧的工作特性
无芯卷簧(自动卷簧)
1.有芯卷簧不仅劳动量大,生产率低,而且 降低了材料的利用率和产品质量均匀性。
2.现广泛利用自动卷簧,它可以自动卷制、 切断、计数等,能以一个工作循环完成弹 簧的成形工艺。因此劳动强度小,生产效 率高,材料利用率高,并可以多机作业。
弹簧的制造工艺
弹簧的制造工艺
弹簧的制造工艺通常包括以下步骤:
1. 材料选择:根据弹簧的使用要求和工作环境条件,选择合适的材料。
常用弹簧材料包括钢丝、不锈钢、合金钢等。
2. 加工前准备:对选定的原材料进行必要的处理,例如清洗、剪切或者拉丝。
3. 弯曲成型:将原材料通过弯曲机或者弯曲模具,根据设计要求进行曲线和角度的弯曲形成初始形状。
4. 硬化处理:通过热处理或者冷加工,使弹簧达到所需的硬度和强度。
常用的硬化处理方法包括热处理、冷却、氮化等。
5. 精加工:对已经成型的弹簧进行顶点打磨、端面整理、端部磨平等加工,以提高弹簧的表面光洁度和精确度。
6. 温度处理:对部分弹簧需要进行温度处理,以减小其受温度变化影响的能力,并保持弹簧的弹性和形状。
7. 表面处理:对弹簧进行电镀、喷涂或者喷砂等表面处理,提高弹簧的耐腐蚀性和外观质量。
8. 检验和测试:通过弹簧的外观、尺寸、硬度等指标进行检验和测试,以确保弹簧达到设计要求。
9. 包装和出货:对成品弹簧进行包装,标注相关信息并出货。
需要注意的是,不同类型的弹簧,例如拉伸弹簧、压缩弹簧和扭曲弹簧等,其制造工艺可能会略有差异,但基本步骤大致相同。
此外,弹簧的制造还需要根据具体要求来决定是否需要进行预压、调整或者校正等工序。
弹簧制造工艺流程
弹簧制造工艺流程螺旋弹簧的工艺流程是指把弹簧材料变成成品弹簧,按顺序流经每道工序的过程。
由于弹簧材料,弹簧类型和加工方法不同,螺旋弹簧的工艺规程也各有差别。
但是,它们的基本工艺流程是:卷簧-热处理-端部加工-表面处理。
下面,就常见的几种典型工艺流程予以介绍。
1.用冷拔弹簧钢丝制造压缩螺旋弹簧对于车床卷簧,在卷簧工序后须经切断工序,把一次卷成的几个连在一起的弹簧分离成单个弹簧。
有些重要的弹簧,在磨削端面之前,可增加一道毛坯高度分类工序,以保证磨削质量。
也可将磨削工序分为粗磨和精唐两道工序,并在粗磨后进行去毛刺或倒角。
2.用冷拔弹簧钢丝制造拉伸螺旋弹簧拉伸螺旋弹簧的制造,国外已有专门的自动卷簧机,对于一些典型钩环,可以在卷簧工序一次完成。
但是,在国内,目前尚未生产这种机床。
拉伸弹簧钩环是用一些专用模具来制造,是一道专门工序。
值得注意的是,卷簧后的去应力回火工序是消除卷绕过程中产生的残余应力,而钩环制作后的回火工序,则是为了消除制作钩环时产生的内应力。
虽然这两道工序都有消除内应力的作用,但不能合并为一道工序,因为前一道回火工序兼有“定形”作用,以确保钩环的相对位置精度。
并且后一道回火工序的加热温度一定不能高于前一道的回火温度。
不象压缩弹簧,拉伸弹簧一般不进行“强拉”处理。
由于丸粒难于喷到弹簧内表面,故也不进行喷丸处理。
3.用冷拔弹簧钢丝制造扭转螺旋弹簧与拉伸弹簧类似,扭转螺旋弹簧的制造,国外也有专门的自动卷簧机,对于一些典型扭臂,可以在卷簧工序一次完成。
但是,国内目前只有直尾卷簧机,扭臂必须用专门的模具,在专门的工序上完成。
目前,国内生产扭转螺旋弹簧的典型工艺流程有两种,一种是先定尺下料,然后再进行卷簧等其它工序,如双臂扭簧的工艺流就属此例;另一种是类似拉簧的工艺流程,只是不同于:拉簧是制作钩环,而扭簧则是制作扭臂。
由于在卷簧时产生的残余应力与工作应力的方向相反,所以也经常省略回火工序,以让这些有益的残余应力削减工作应力的峰值。
弹簧制造工艺
弹簧制造工艺弹簧的种类较多、形状各异、生产批量不等,因此其制造方法也有所不同。
弹簧的制造方法根据成形工艺的不同可分为冷成形和热成形两种。
当弹簧材料截而尺寸较小时采用常溢条件下成形的称为冷成形,反之,需将弹簧材料加热到一定温度时成形的称为热成形。
冷成形工艺:冷卷成形弹簧的精度比热卷成形的高,表而和内在质最也较热卷成形的好。
冷卷成形弹簧所用的材料规格大致为直径0. 08-20mm 的盘状钢丝和圆钢条,或边长小于10mm的方钢和异明钢丝,或相近尺寸的带钢和扁钢。
材料的供应状态通常为两大类:一类为硬状态,其本身已具有弹簧所需要的力学性能,成形后只需去应力退火(这个使用最广泛);另一类为软状态(退火状态),成形后尚需按要求进行淬火和回火处理才能获得所需要的性能。
1.螺旋压缩弹簧:卷制、去应力退火、两端向磨削、(抛九)、(校整)、(去应力退火)、立定或强压处理、检验、表而防腐处理、包装。
2.螺旋拉仲弹簧:卷制、3)去应力退火、钩环制作、(切尾)、去应力退火、_立定处理、检验、表面防腐处理、包装:.3.螺旋扭转弹簧:卷制、去应力退火、扭臂制作、切尾、去应力退火、立定处理、检验、表面防腐处理、包装。
螺旋弹簧最常用的方法就是卷制,分为有心轴卷制和无心轴卷制。
有心轴卷制弹簧多用于中、小批量的生产和专门设计又有特殊要求的弹簧。
在大批量生产中这种方法也用于卷制扭簧和一些拉簧。
用心轴卷制弹簧,不仅劳动量大、而且降低了材料利用率和质量的均匀性。
生产效率率低,在大批量生产中,广泛采用自动卷簧机(无心轴卷制)工作原理:当弹簧材料由料架8拉出后,经过校直机构7和送料机构6,由导向板1进入成形机构,碰上顶杆3前端的槽子时,迫使弹簧材料弯曲变形,弹簧圈是由材料顶住的三个摩擦点而卷绕成形的。
这三个摩擦点分别是弹簧材料与导向板1、两个顶杆3的切点。
在弹簧材料弯曲成簧圈的过程中,金属丝接触到节跟块5的斜而.,由于自动卷簧机的变距机构使右距块5沿着弹簧卷绕成形的轴线方向移动,所以能制成螺旋压缩弹簧的节距。
钢板弹簧制作工艺[整理版]
钢板弹簧制造工艺第一节:断料1、 剪切力的计算:①平口剪切力: P 1= bh σb (kgf) ( 或者 P = Kbh τb K 是系数取1.3 )式中: b 扁钢宽度(mm ); h 扁钢厚度(mm) ; σb 抗拉强度(Kg/mm 2)结合板簧片的交货状态,这里的抗拉强度是指热轧状态下的,不是热处理状态下的。
之所以没有选抗剪强度τb ,是考虑到扁钢有厚度公差,还有剪刃变钝,剪刃间隙大小的变化等因素。
②斜口剪切力: P 2 = φσtg h b 25.0(kgf ) 式中υ为斜刃倾斜角。
③斜口剪切力与平口剪切力的比较:b bbh tg h p p σφσ2125.0= = φbtg h 5.0设上式中 b tg υ=A ,也就是斜口高度,则上式变为 hA Ah p p 5.05.012==即: 125.0p hA p = 从此式可以看出,当A>0.5h 时(也就是半个片厚时),斜口剪切的剪切力就可以小于平口剪切的剪切力,这就是当设备或模具所受力过大时,可以选择斜口剪切的工艺方法之理论依据。
2、 常见的断料缺陷和产生原因:①剪切裂纹:原因是剪刃刀片不锋利;剪刃刀片间隙调整不当。
正确安装剪刃刀片并及时更换修理变钝的剪刃刀片,就可避免产生缺陷。
②剪切毛刺:使用变钝的剪刃刀片,间隙过大,是造成剪切毛刺的重要原因。
毛刺经淬火后硬度高,装配后对其相邻的片会形成损害(加剧摩擦和产生噪音),严重影响使用寿命。
③切口拉伸:在热剪切时由于加热温度过高所致。
温度越高端头切口拉伸现象越严重。
④切口厚度切斜:即单片切口沿厚度方向呈斜坡形状,是由于剪刃刀片间隙过大或剪切时扁钢前后方向串动所致。
⑤切口切斜:即斜头,是沿着单片宽度方向呈倾斜角。
原因是剪切时扁钢侧边没有靠近档板或持料不稳所致;扁钢侧弯太大也会造成斜头。
剪切长片时应尽量利用侧弯较小的扁钢材料。
⑥切口不齐:是指切口波浪弯,是由于剪刃刀片钝损或刀片间隙过大所致。
弹簧制造工艺流程
弹簧制造工艺流程弹簧制造工艺概述弹簧是一种能够储存和释放机械能的弹性元件,广泛应用于工业、汽车、电子、家电等领域。
弹簧的制造工艺是一个复杂的过程,需要经过多个步骤来完成。
本文将详细介绍弹簧制造的各个阶段及其流程。
弹簧制造工艺步骤1. 材料准备弹簧的制造通常使用金属材料,如碳钢、不锈钢等。
首先需要准备好所需材料,并进行质量检查,确保材料符合要求。
2. 卷绕卷绕是弹簧制造的第一步,也是最关键的一步。
卷绕是将金属线材缠绕成螺旋形的过程。
具体步骤如下: - 将金属线材固定在卷绕机上。
- 启动卷绕机,控制线材的张力和转速。
- 确保线材均匀地卷绕在芯棒上,并保持适当的螺距和角度。
- 根据需要调整卷绕机的参数,以满足弹簧的要求。
3. 切断卷绕完成后,需要将卷绕好的线材切断成所需长度的弹簧。
切断步骤如下: - 将卷绕好的线材放置在切断机上。
- 根据需要设置切断长度,并调整切断机的参数。
- 启动切断机,将线材切割成相应长度的弹簧。
4. 热处理热处理是弹簧制造中非常重要的一步,通过加热和冷却来改变弹簧材料的组织结构和性能。
具体步骤如下: - 将切割好的弹簧放置在炉子中,并根据需要设置加热温度和保温时间。
- 启动炉子,将弹簧加热到设定温度并保持一段时间。
- 将加热后的弹簧迅速冷却,以使其获得所需的硬度和强度。
5. 表面处理表面处理是为了提高弹簧的耐腐蚀性、防锈性和美观性。
具体步骤如下: - 清洗:将热处理后的弹簧进行清洗,去除表面的污垢和氧化物。
- 镀锌:将弹簧浸入锌溶液中,使其表面形成一层锌层,增加耐腐蚀性。
- 上漆:根据需要,在弹簧表面喷涂或涂刷一层漆,增加美观性和防锈性。
6. 检测与调整制造完成的弹簧需要进行质量检测和调整,以确保其符合设计要求。
具体步骤如下:- 外观检查:检查弹簧是否有变形、裂纹、气泡等缺陷。
- 尺寸检测:使用测量工具(如卡尺、游标卡尺等)对弹簧的长度、直径等尺寸进行检测。
- 力学性能测试:使用试验机对弹簧的拉伸、压缩等性能进行测试。
弹簧的生产工艺
弹簧的生产工艺弹簧的定义与用途弹簧是一种具有弹性的构件,常用于各种机械装置中。
它能够储存和释放能量,具有稳定的形状和轴向弯曲能力。
弹簧被广泛应用于工业、汽车、航空航天和家居等领域,用于减震、支撑、调节和传动等功能。
弹簧的分类根据不同的形状和应用,弹簧可以分为以下几种类型:1.压缩弹簧:压缩弹簧是常见的一种弹簧类型,它能够在受力的作用下发生轴向压缩。
2.张力弹簧:张力弹簧是另一种常见的类型,它的作用方式与压缩弹簧相反,能够在受力的作用下发生轴向拉伸。
3.扭转弹簧:扭转弹簧也被称为扭簧,它是通过扭转而不是轴向压缩或拉伸来储存和释放能量。
4.扁平弹簧:扁平弹簧是一种较为特殊的形状,它以扁平的带状结构替代常见的圆柱形。
弹簧的生产工艺弹簧的生产工艺通常包括以下几个步骤:1.材料准备:弹簧通常使用钢材或合金材料制造。
在生产工艺开始之前,需要对材料进行选择和准备,以确保材料的质量和性能满足需求。
2.弹簧设计:根据所需的功能和几何形状,设计师将制定详细的弹簧图纸,包括尺寸、材料规格和工艺要求等。
3.弹簧制造:制造弹簧的常见方法包括拉拔、卷曲和钢丝剪切等。
拉拔是将钢丝拉伸至所需直径的过程,卷曲是通过盘曲钢丝将其形成弹簧螺旋形状。
钢丝剪切则是根据所需的长度将钢丝切割为合适的尺寸。
4.熱處理:为了提高弹簧的硬度和强度,常常需要进行热处理。
这个过程包括加热弹簧至特定温度,然后快速冷却以改变钢材的晶体结构。
5.表面处理:为了提高弹簧的耐腐蚀性和外观,常需要进行表面处理,如电镀、喷涂等。
6.弹簧装配:在一些应用中,弹簧需要与其他零部件组装在一起来完成特定功能。
这通常需要使用专用工具和设备。
弹簧质量控制弹簧的质量控制至关重要,以确保其性能和可靠性。
质量控制的关键步骤包括:1.材料检测:在生产过程中,对弹簧材料进行检测,以确保其材质和性能符合要求。
2.尺寸检测:通过使用测量仪器,对弹簧的尺寸进行检测,以确保其几何形状和尺寸精确。
弹簧制造工艺资料
弹簧制造工艺资料一、热卷弹簧新式的卷簧加热方法是电阻加热法。
这种方法是利用特殊的变电装置,把低电压的高电流直接通过钢料,利用钢料本身的电阻来加热。
该装置的输出电压为7~25伏,电流最大为8000安培,可以加热最大直径为40mm、长度为6米的钢条。
1、卷簧心轴的确定卷簧心轴直径尺寸,按理好象应该等于弹簧内径,其实不然。
大部分心轴直径大于弹簧内径,一少部分心轴直径是小于弹簧内径,正好等于弹簧内径的心轴是极少数。
根据工厂生产实践经验,心轴直径尺寸与弹簧旋绕比、钢料直径粗细、钢材牌号、钢料卷制时的加热温度以及卷制操作工艺方法等有关。
就55Si2Mn钢和60Si2Mn钢热卷来讲,一般旋绕比小于4.5的弹簧心轴,其直径大于弹簧内径0.5~1mm;旋绕比在4.5~6的弹簧心轴,其直径等于弹簧内径;而旋绕比大于6的弹簧心轴,其直径则小于弹簧内径0.5~1mm。
2、弹簧卷制高度的确定弹簧的卷制高度,要比图纸规定的自由高度大一些。
这主要是因为考虑到弹簧压缩时的塑性变形和磨削端面的耗损量之故。
一般把弹簧高度叫做虚作高度。
而把虚作高度与弹簧自由高度之差。
叫做虚作量,计算公式如下:H`0=H0+Δf式中H`0——弹簧虚作高度(mm)H0——弹簧自由高度(mm)Δf——虚作量(mm)。
虚作量(Δf)的大小与弹簧高度、间隙、旋绕比、钢材牌号、热处理以及压缩应力等因素有关,到目前为止,还没有一个完善的计算方法。
根据生产实践经验,一般虚作量为弹簧自由高度的上公差值再加上弹簧自由高度的1~2%。
按以上方法确定的虚作量,还需要经过实践考验,通过生产试验,最后确定正确的数值。
弹簧的虚作高度的公差一般可按+2和-1mm控制。
3、预压方法弹簧的预压方法有两种:1)全压缩将弹簧压缩至实体高度(各簧圈密贴)的预压方法,叫全压缩。
也称压并试验。
这种预压方法消除弹簧的塑性变形最彻底。
但此法仅适用于在全压缩时,扭转应力不超过最大允许值的弹簧。
2)预压高度扭转应力超过最大允许值的弹簧,不能实行全压缩,必须用最大允许应力值换算出弹簧的预压负荷,而后按此负荷进行预压。
006弹簧制造工艺(立定处理、强压处理)
弹簧的立定处理、强压处理弹簧在理想的情况下应符合胡克定律,即在弹性范围内应力和应变呈直线关系。
但由于实际弹簧钢是多相多晶体材料,必然存在成分、组织、弹性等的不一致性,在弹性范围内应力和应变偏离直线关系,这称之为弹性不完整性或滞弹性。
由此产生弹性后效、弹性滞后、应力松弛、弹性模量降低等现象。
弹簧回火后进行稳定化处理可以减少弹性不完整性,在现场一般将稳定化处理称为立定处理。
立定处理对压缩弹簧,是把弹簧压缩到工作极限高度或并紧高度数次;对拉伸弹簧,是把弹簧长度拉至工作极限长度数次;对扭转弹簧,是把弹簧顺工作方向扭转至工作极限扭转角数次。
如此作用7次之后,弹簧将趋于稳定,现场操作,一般取3—5次。
强压处理对弹簧也有稳定化的作用。
弹簧的预制高度的计算弹簧经过立定处理、强压处理后自由高度要降低。
为了使弹簧达到图样上规定的自由高度,在卷簧时的卷制高度除自由高度外要留出变形量,这个高度就叫预制高度。
因为立定和强压处理影响的因素较多,故变形量不能很精确地计算。
立定处理后,如进行低温回火,弹簧的比例极限和承受载荷的能力将有所提高,尤其是对于精密的弹簧和使用温度稍高的弹簧,在改善弹簧性能和提高合格率方面有着明显的效果。
立定后的低温回火,考虑到加工中金属晶格间微观的剩余应变和不使强化的宏观剩余应力的下降,回火温度应稍低于去应力退火的温度。
一般来说,铜弹簧的回火温度为160—200℃,保温1h;钢弹簧的回火温度为200-400℃,保温30min 左右八大弹簧立定处理方法介绍:1、整定处理弹簧“立定处理”。
将热处理后的压缩弹簧压缩到工作极限载荷下的高度或压并高度(拉伸弹簧拉伸到工作极限载荷下的长度,扭转弹簧扭转到工作极限扭转角),一次或多次短暂压缩(拉伸、扭转)以达到稳定弹簧几何尺寸为主要目的的一种工艺方法。
2、加温整定处理又称“加温立定处理”。
在高于弹簧工作温度条件下的立定处理。
3、强压处理将压缩弹簧压缩至弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向的残余应力,以达到提高弹簧承载能力和稳定几何尺寸的一种工艺方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第五讲:弹簧结构分析与制造工艺 (第四章:弹簧制造工艺)2014-8-3,上海讲座用第一节:概述 一:弹簧在电器产品中的应用电器中常用的弹簧有:※:螺旋弹簧:(1:压缩弹簧;2:垃伸弹簧;3:扭转弹簧;4:片黄)1:压缩弹簧:在交流直动式接触器中常常采用压缩弹簧-主要是触头压缩弹簧和铁心反力弹簧。
如下特性。
电器的负载特性(机械特性)是电器的重要特性之一。
作用在衔铁上的机械力和衔铁行程关系特性P 或F =()f δ称为机械特性,也称反力特性。
弹性元件(螺旋弹簧和簧片)构成。
弹簧构成电磁电器机械特性(反力特性)如图所示此特性是由作用于衔铁的机械力和作用于触头的压力组合而成的特性. 在断路器上,触头也是采用压缩弹簧,如下所示:2:垃伸弹簧 在断路器四连杆机构多数采用,拉伸弹簧:在直流接触器中的衔铁反力弹簧是拉伸弹簧。
3:扭转弹簧:脱扣器上采用的扭簧。
4:片黄:在继电器中广泛采用。
从上述情况看,弹簧成为我们电器中一个十分重要的零件。
它的质量直接影响我们各种电器的性能。
二:弹簧的基本性能弹簧的基本性能是在载荷作用下产生形变,卸载时释放能量恢复原形;加载变形过程遵循一定的规律。
1:弹簧的特性线:其特性就是:载荷P(M )与变形F (ϕ)之间的关系曲线成为弹簧的特性线,如图4-1所示。
弹簧的特性线大致有三种类型:①直线型;②渐增型;③渐减型。
Cdab 触头弹簧 动触头 弧角转轴静触头 α有些弹簧的特性线是上述两种或三种的组合(图4-2),称为组合型特性线。
如压缩弹簧的特性线(图4-2a )在开始加载时为渐减型,当变形在整个工作区间的30%~70%时为直线性,在最后的30%时为渐增型.又如圆锥弹簧的特性线(图4-2c),加载开始为直线,到一定程度后,变为渐增型;蝶形弹簧的特性线(图4-2b)开始为渐减型,后为渐增型,整个特性线呈S 形;图4-2d 是两个不同高度压缩弹簧组合的特性线,加载开始只有一个弹簧承受载荷,当加载到一定程度时,第二个弹簧也开始承受载荷,特性线成为两个弹簧的特性线,因而其斜率发生了改变.拉伸弹簧的特性线基本上是一条直线,由于其线性好,故广泛用于电器元件和计量器具中.图2 组合型特性a)压缩弹簧特性曲线,b)碟形弹簧特性c)圆锥弹簧特性d)两个压缩弹簧组合特性曲线2.弹簧刚度(有两种表述方法)弹簧所受载荷P 与变形量F 之比,即产生单位变形量所需荷载称为弹簧刚度.对于压缩和拉伸弹簧的刚度为f P P=' (4-1a) 式中'P ── 压缩和拉伸弹簧刚度(mm N /);P ── 弹簧所受负荷力(N);f ── 弹簧的变形量(mm).对于扭转弹簧的刚度为ϕM M=' (4-2a) 式中'M ── 扭转弹簧的刚度(cm N /);M ── 扭转弹簧的扭矩(cm N ⋅);ϕ── 扭转弹簧的扭转角.特性线为渐增型弹簧,其刚度随着载荷的增加而增大;渐减型弹簧,其刚度随着载荷的增加而减小.而对于直线型弹簧,其刚度不随载荷变化而变化,即常数==FP P '或: 3'8nc Gd y P F P P === 38Pcy Gd n ⋅= (4-1b) 常数==ϕMM ' (4-2b)因此,对于具有直线型特性线的弹簧,其刚度也称为弹簧常数.弹簧的特性线对于设计和选用弹簧的类型起着重要的指导作用.设计弹簧时可用分析计算及实验的方法找出它的特性线.但即使是最精确得计算,其结果和实际的数值也总会有一定的差异.这是由于弹簧在制造过程中不可避免的存在工艺差异,所用材料组织也并非绝对均匀之故.因此,在设计弹簧时必须经过反复试验,修改尺寸和参数,使之达到理想的结果.三:弹簧的分类弹簧的类型很多,分类方法不一,按其形状和结构可分为以下几种类型。
1:圆柱螺旋弹簧这类弹簧多数由圆形截面材料制成,但在同样空间条件下需要更大的刚度时,可选用矩形截面材料。
此中大致可分为三种类型:(1):圆柱螺旋压缩弹簧(图4-3)这种弹簧结构简单,制造方便,特性接近于直线型,刚度值较稳定,(在电器产品中)应用最广,简称为压缩弹簧。
(2):圆柱螺旋拉伸弹簧(图4-4)这种弹簧性能和特点与压缩弹簧相同。
重要承受拉伸载荷,其特性线是直线型。
由于有初应力和无初应力的区别,故其特性线起点各异。
多数由原形截面材料制成,简称为拉伸弹簧。
(3):圆柱螺旋扭转弹簧(图4-5)这种弹簧主要承受扭矩作用,用于压缩、储能及转动系统中,特性线呈直线型。
多数由圆形截面材料制成,简称为扭转弹簧。
2.变径螺旋弹簧包括锥形、双锥形弹簧及不规则变直径弹簧,后者应用较少。
(1):圆锥形螺旋弹簧(图4-6)这类弹簧的特点是稳定性较好,结构紧凑。
其特性线开始是直线,随着载荷的增加,逐渐变成渐增形,有利于缓和冲击和共振。
(2):中凸和中凹形弹簧(即双锥簧)(图4-7)这类弹簧的特性相当于圆锥形弹簧。
中凸形弹簧在某些场合可以代替圆锥弹簧使用;中凹形弹簧主要用作坐垫和床垫。
3:悬臂梁式片状弹簧这类弹簧由薄片材料制成,结构形状繁多。
主要用于仪表及继电器电器元件中。
此外,还有空气弹簧、液压弹簧、橡胶弹簧、弹性触头及扭杆弹簧等。
第二节:弹簧材料一:弹簧性能对材料的要求弹簧主要在动载荷作用下工作,要求材料具有高的抗拉强度极限、屈服极限、弹性极限及疲劳极限,同时还要求具有高的冲击韧性和塑性。
在特殊条件下还要求其材料具有耐热、防腐、导电、防磁、耐低温等性能。
金属材料在高温、长期载荷作用下,其内部组织结构也会发生不同程度的变化。
因此,在高温条件下工作的弹簧,其材料应具有足够的热稳定性能。
在低温下,一般金属材料的抗拉极限、弹性极限均随温度下降而增大,冲击韧性和塑性减小,变的冷脆。
在低温下工作的弹簧要选用具有稳定的低温性能和良好的低温韧性的材料。
在腐蚀介质中工作的弹簧,由于其表面受腐蚀介质的作用而遭破坏,疲劳寿命将显著下降,因此要求其材料具有较强的抗腐蚀能力。
对于电器中的弹簧要求其具有导电、防磁和恒弹性等性能。
此外,弹簧材料还应具有良好的加工工艺性。
冷拉(轧)材料应有均匀一致的强度和塑性,以便容易成型。
对于热成型的弹簧材料,应在热状态下容易成型,不易脱碳,并具有良好的脆透性和低的热敏感性。
二:常用弹簧材料的性能及用途弹簧材料的种类按新的国家标准(GB1239—89_所列大致可以分为四大类:碳素弹簧钢丝,合金弹簧钢丝,弹簧用不锈钢丝和青铜线。
按交货状态,金属弹簧材料也可分为两大类。
一类是在成材过程中经强化加工的丝(线)材和带材,即通常所说的硬状态。
这种材料在弹簧成型后不需要淬火,只需要进行消除内应力的回火处理。
电器产品中所用弹簧材料主要是这一类。
另一类是热轧材及在成材后以退火或高温状态供货的丝材或带材。
这种材料在弹簧成型后需要进行淬火、回火处理。
如合金钢丝,异型钢丝及马氏体不锈钢丝等。
下面介绍各种弹簧材料的性能和用途。
[1]:碳素弹簧钢丝它有四个品种,即碳素弹簧钢丝,琴钢丝,阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝及油淬火回火碳素弹簧钢丝。
这类材料可在– 40~120℃条件下正常工作,其性能特点是强度高,性能好,价格便宜,易于生产和加工,但是淬透性差,防腐性能差,使用时须经表面电镀或发蓝处理。
适合做小弹簧,在电器、仪表和机械中广泛使用。
①碳素弹簧钢丝G B4357-84(相当于原标准中的II组、III组) 按用途分为三组。
A组用于一般弹簧B组用于低应力弹簧,如手动按纽等。
C组用于较高应力弹簧,如接触器、继电器等电器产品中的各种弹簧。
②琴钢丝GB4358-84(相当于原标准中的碳素弹簧钢丝I组、IIa组)此钢丝用于制造具有重要用途的,不经热处理或仅经低温回火处理的弹簧,在低压电器元件中使用最广。
钢丝按用途可以分为三组。
G1组用于各种重要用途弹簧G2组用于各种高应力弹簧,如低压电器元件中的触头弹簧,反力弹簧等;F组用于阀门弹簧。
F组钢丝显微组织应为索氏体和托氏体,允许有少量的铁素体。
其直径一般在 2.0~6.0mm之间。
③阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝GB4359-84。
它相当于原标准中的重要用途弹簧钢丝。
此种材料用于制造内燃机阀门弹簧及其他类似条件所用的弹簧。
④油淬火回火碳素弹簧钢丝GB4360-84,这种材料适用于一般普通机械弹簧,在电器产品中仅在不太重要场合使用的弹簧。
[2].合金弹簧钢丝这种材料由于在钢中加入了硅、锰元素,从而提高了强度、淬透性及回火稳定性。
其主要性能特点是强度高、耐冲击。
适于制造高负荷及冲击频率较高的各种重要弹簧。
合金弹簧钢丝主要有三种:即硅锰合金弹簧钢丝、铬硅合金弹簧钢丝和铬钒合金弹簧钢丝。
[3]:弹簧用不锈钢丝弹簧用不锈钢丝按组织可为三大类。
线径在6mm以下的一般为奥氏体不锈钢,较大直径选用马氏体及沉淀硬化不锈钢。
按冶金部标准YB(T)11-83规定,钢丝根据牌号和抗拉强度分为A、B、C三组。
可根据使用要求选用。
1Cr18Ni9 和0Cr19Ni10属于奥氏体不锈钢。
这两种材料耐腐蚀性能比较好,而且具有耐高温及耐低温的特点,可以在300℃以下正常工作。
其强度取决于冷拉时的减面率,减面率越大强度越高。
由于上述特点,使其在低压电器产品及仪器仪表中被广泛使用。
但由于其加工性能较差,故要求其材料在出厂时表面要加一层润滑涂层。
一般是涂树脂或镀镍,以改善其卷绕性能。
如果用裸线,需要在卷绕时加肥皂等作为润滑剂,否则难以成形。
0Cr17Ni8Al钢属于超高强度沉淀硬化不锈钢。
具有很高的强度和足够的韧性,可承受很高的应力。
这种钢在奥氏体状态下加工性能好,耐高温、耐腐蚀可冷成型。
但是由于含有较多贵重合金元素,热处理工艺复杂,价格较昂贵,故一般多在兵器上使用。
[4].青铜线按国家标准主要分为三种类型:即硅青铜、锡青铜和铍青铜。
它们共同的性能特点是强度和弹性都比较好,无磁性,导电性能好,耐磨、耐蚀及耐低温。
①硅青铜线GB3123-82。
硅青铜线具有较高的弹性、强度、耐磨性及无磁性,价格便宜,因而在制造弹簧时广泛采用。
但是这种材料也有不足,QSi3-1有应力腐蚀破裂倾向,冷成型后长时间存放会自行开裂。
因此在弹簧冷绕成型后要及时进行170~220℃低温回火处理,以消除应力裂纹倾向,并使其合金性能略有提高。
②锡青铜线GB3124-82。
锡青铜线具有较高的力学性能和减磨性。
对过热和气体的敏感性小,撞击时不产生火花,抗磁性和耐低温性能也好,有良好的耐碱性、导电性、可焊性也比较好。
但是在氯气和酸溶液环境下,耐蚀能力较差。
含锡量高的材料塑性较差,弹簧成型困难。
旋绕比较小的弹簧最好选用含锡量低的线材。
该种材料的使用温度不应高于120℃,适于制造仪表弹簧。
③铍青铜线GB3124-82。
铍青铜线具有优良的物理、化学、工艺和力学性能。