弹簧基本知识

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-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除弹簧基本知识(总11页)一.弹簧的种类与作用:1.弹簧的种类:弹簧的种类诸多,也有多个分类的办法,但都不具决定性:1.1依使用材料分类:金属弹簧钢弹簧碳钢弹簧合金钢弹簧非铁金属弹簧铜合金弹簧镍合金弹簧其它非金属弹簧橡胶弹簧流体弹簧空气弹簧液体弹簧合成树脂弹簧积层材弹簧其它1.2依形状分类:螺旋弹簧(圆筒形、圆锤形、鼓形、桶形)迭板弹簧扭杆筒形弹簧滑卷弹簧环形弹簧薄板弹簧盘簧垫圈类(弹簧垫圈:有齿垫圈、波形垫圈)锯齿形弹簧、扣环等依构成弹簧的材料所受应力状态分类:压缩螺旋弹簧拉张螺旋弹簧扭转螺旋弹簧其它螺旋弹簧迭板弹簧扭杆滑形弹簧薄板弹簧盘簧弹簧垫圈线细工弹簧扣环环形弹簧2.弹簧的作用:弹簧乃机械要素之一,作成适宜的形状,充足运用材料的弹性,吸取能量的能力,因而只要是弹性体,即可用为材料,极端而言,轨道、桥梁之类的构造物也能够说是一种弹簧作用,但是,用为普通机械要素的弹簧若用弹性范畴少的材料,则会因小外力或变形而超越弹性程度,去除外力后仍残留变形,减少弹簧的作用;因而,弹性材料首须规定弹性越大,——亦即弹性程度高,实用上惯用金属弹簧;二.材料的选择:弹簧是极度运用弹簧材料的弹性,固然是弹性愈高的材料愈好,但是,在实际使用时,其材料还规定物理、化学机械性性质等条件而取舍,普通其考虑因素:1.弹性程度:弹性程度是对材料旋加某力而变形后,消除该力时,不残留变形的最大力所相对的应力,很难测定,但相对抗拉强度高的材料,其弹性程度高,同时可通过热解决或冷间加工来变化弹性程度;2.弹性系数:对弹簧材料施力,产生单位应变时的应力称为弹性系数,此值为弹簧设计的基体,弹簧材料的弹性系数重要取决于其化学成分,因热解决、冷间加工而稍有变化,使用温度高时会大减少;3.疲劳强度:疲劳强度与材料的抗拉强度有一定关系,但因表面状态、脱碳、冷间加工、热解决而变化,这些条件因材料的制造办法,弹簧的制造办法而变化;4.淬火性:大形弹簧为了提高淬火效果,需要淬火性良好的材料,淬火性取决于材料的化学成分;5.形状尺寸:弹簧材料的机械性性质因尺寸而异,得不到特殊尺寸,形状,颇受限制;6.耐热性:有的弹簧在某种程度的高温使用,普通弹簧材料的多个机械性性质随着温度的上升而减少,在某种温度以上时,弹簧特性减少,耐热性因材料的化学成分,制造办法而异;7.耐蚀性:有时弹簧会在腐蚀环境下使用,会腐蚀疲劳的现象,耐蚀性重要取决于其化学成分,但也也会因热解决、冷间加工而有异;8.电传导度:电气器具、通信等常兼用为电传导,此时可用黄铜、磷铜、铍铜等铜合金属弹簧材料9.热膨胀性:钟表的发簧等等很忌温度变化所致的伸缩,此时要用特殊材料;10.其它规定:尚有结晶粒的大小、偏析、非磁性、非金属介在物,伤痕,热解决变形,加工性,耐塞性等种问题;三.弹簧普通用线材:1.琴钢线:(Pianowire)是用琴钢线材施行韧化解决,藉强力抽线加工,赋予良好的尺寸精度,良好的表面肌肤,高度机械性性质,韧化是将高碳钢线在变态点以上的温度持续加热约500℃的熔铅等中冷却,作成富加工性的组织;用于重荷重特性的弹簧、耐疲劳A.SWPA——抗拉强度较低用于重荷重特性的弹簧、耐疲劳B.SWPB——抗拉强度较高;抗拉强度因线径而异,线径细,抗拉强度普通较高;2.硬钢线:(碳钢线)——HardDrawnSteelWire使用硬钢线材韧化解决后,借冷间抽线加工制造,素材及加工都没有琴钢线那么严格,良质者有时不亚于琴钢线,但是,其不均度普通不不大于琴钢线,广用于重复次数不多之弹簧,无冲击荷重的弹簧;2.1SWC60C含碳量较低2.2SWC80C含碳量较高,应用广泛3.不锈钢线——Stainlesssteelwire不锈钢线有软质线与硬质线,弹簧用者为硬质线,这是将不锈钢线材为火、酸洗、强力冷间线作成,耐蚀性优良,但也有助于需要耐热性,非磁性的场合,为了扩大抗拉强度而增大含碳量,抽线加工度,因此抗拉强度太高则可能有应力腐蚀,易带磁性;SUS304SUS316(不带磁性)不锈钢材有202、205、303、304、308、316、410、420、430普通用于弹簧:SUS302、SUS304、SUS3164.铜合金系弹材料——导电性良好,耐蚀性良好,但是耐热性系数小,耐热性少;4.1.磷青铜线(C5101W):实用的弹簧用磷青铜为含Sn3~5.5,5.5~77~9%三种Cu合金,为除去氧化物而易伸长起见,加少量P为脱脂剂,加工后的弹簧宜低温退火约250℃.4.2.黄铜线(C2680W):弹簧用黄铜为Cu70%,Zn30%的7~3黄铜,抗拉强度低;4.3.白铜线Ni18%Zn27%Cu55%的合金,强度大,弹簧特性良好,加工后约在350℃低温退火;4.4.铍铜:在铜合金材料中,性能最优良,弹簧弹性好,耐高温;5.电镀钢线:视客户需求,其素材有SWC、SWP、SUS镀锌线镀锡线镀镍线镀金线BATT线:(素材为SUS)6.其它线材:铜包线电热线铁线漆包线四.热解决(低温退火)——发蓝弹簧的热解决,可提高材料的弹簧性能或补贴性能,消除弹簧的应力,但因弹簧材料种类多,热解决办法随之而异。热解决是为了改善钢的外观或耐蚀性而暴露于适宜温度的空气,水蒸气,化学药品等,在表面形成蓝色氧化物膜的场合,为了提高弹簧的弹性程度,疲劳程度,强度,硬度等,而在200-400℃低温加热的场合。要提高弹性程度时用200-250℃,要提高疲劳程度时用300-380℃,但是受钢的化学成分,冷间加工度影响。五.不同材质热解决后的变化:1.SWC80C.60C及SWPB.SWPA材质热解决过后:颜色转浅咖啡色角度内收缩(圈数增加)内圈内径变小各加工角度微变化长度变长(自由长)力量普通变强(视弹簧构造而定)2.SUS材料热解决过后:2.1颜色普通不变化,也有变黄现象2.2角度外扩张,圈数减少2.3肉身内径变大2.4各加工角度微变化2.6自由长变短六.防锈油、脱脂剂、汽油的目的与用途:1.防锈油:目的:避免热解决后的弹簧氧化生锈;用途:但凡热解决后而勿须电镀碳钢线产品,表面均须做防锈解决,用喷枪将适量的防锈油均匀的喷施在制品表面;2.脱脂剂:目的:清理弹簧表面油污;用途:注意:脱脂剂清洗后之弹簧须赶快热解决或烘干,若洗后置入太久则弹簧反而会生锈。3.汽油:目的:清理弹簧表面柴油及其它杂物;用途:重要用来清洗镀镍线制弹簧,因镀镍线制弹簧用脱脂剂清洗会容易生锈,并且经汽油清洗后增强了导电性,并易于焊接。注意:汽油清洗后,遇高温会着火,最佳使其自然挥发后再热解决。七.热解决流程图:收料收料需振动研磨料需热解决料需振动研磨料需热解决料振动研磨振动研磨分层试温分层试温分层热解决铬分层热解决铬金烘干烘干防锈解决防锈解决待待检阐明:1.振动须切口圆满无毛刺,角度、长度与图面符合;2.试温按图面规定,用光标卡尺、投影机、拉力测试机测量;3.试温发现异常,呈报上级核准后热解决。八.弹簧的认识:1.压簧:因压缩而产生反弹力2.拉簧:因拉伸而产生力量,普通都是密合的3.扭簧:因扭转而产生反弹力4.勾簧:因弯曲而产生反弹力5.其它类:九.弹簧专业名词解释及术语:1.线径:(WireDiameter),英文缩写WD:记号d,制作弹簧时所用材料的圆径(外径),称之为线径,普通指线型圆径材料；2.内径:(InsideDiameter)英文缩写ID,记号D1,线材径加工卷成圆环之形状,其圆内围之直径,不涉及两端线在内,单位M/M；3.外径(OutsideDiameter),英文缩写OD,记号D2,如上述其圆外围之直径,涉及两端线在内,OD=ID+2WD；4.中心径(Diameter),英文缩写D,又称平均径，平心径、内径与外径的平均值(ID+OD)/2,即线圈一端的中心点,通过圆心至另一端中心点之间的距离,单位M/M；5.有效圈数(Activecoils),英文缩写AC,记号Na,弹簧有效作用的圈数，不涉及座圈在内;6.总圈数(Totaccoils),英文缩写T.C,记号Nt,从弹簧的一端到另一端的圈数的总和,称为总圈数,总圈数=有效圈数+座圈;7.座圈:压缩弹簧两接触支持面部分与接着其相邻螺旋线的部分,且无弹力作用的圈数，称之为座圈；8.旋向:弹簧旋转之方向,分左、右向,左向:Lefthand,右向:Righthand；9.自由长(L)自由高(H):弹簧在未受外力作用时，原有制作的长(高)度,单位M/M；10.密着高(Hs):弹簧作用至无自由圈数,完全密接的高度,称为密着高,单位M/M;11.直角度:弹簧(普通指压缩弹簧)成型后，其端面普通无法完全成平面,其切断处均含高出,故置于平面上略呈倾斜状态,其与平面所成的三角度，称之为直角度，普通直角度规定90°~93°之间时,须研磨,修理两端高出部分;12.荷重(P):指螺旋弹簧加外力于某一作用长度后,所需要的力量称之为荷重,单位克(kgf),或者牛顿(N);13.表面解决(Finish):为达成美观目的或者为避免生锈,避免氧化,或者为提高焊接能力而采用的一种工艺;14.螺距:记号 P又称节距(压缩弹簧中一圈到另一圈中心径距离)；15.初张力:记号Pi单位kgf;16.初应力:记号Vi,单位kgf/mm217.扭转力距即扭距,记号M,单位:kgf-mm;18.扭转角度:记号(d),单位度(rad);19.惯用化学元素符号:Zn锌Fe铁O氧Ni镍Na钠C碳Au金Pb铅B硼Ag银P磷I碘Cr铬Li锂W钨Cu铜Mn锰Si硅S硫Mo钥Ca钙H氢十.卷向识别:右旋左旋根据:本体斜方向右上方根据:本体斜方向左上方此法比较适合于螺旋形压簧图面及实物卷向的识别右旋左旋根据:从上往下,由切断面开始顺着螺旋方向,顺时针为右旋根据:从上往下,由切断面开始顺着螺旋方向,逆时针为左旋此法比较适合于螺旋形压簧图面及实物卷向的识别十一.弹簧尺寸与力量之关系:压簧线径越大,力量越强;外径越小,力量越强;长度越大,力量越强;圈数越多,力量越小。扭簧线径越粗,力量越强;圈数越多,力量越小;角度越大,力量越强;拉簧线径越粗,力量越强;外径越小,力量越强;圈数越多,力量越小;长度越长,力量越小。十二.电镀之种类:种类:镀镍(黑镍、白镍)化学镍(又称无电解镍)镀金(真金、仿金)镀铜(红铜、黄铜)另有镍底红铜光泽度比镀红铜亮镀锌(黑锌、白锌、蓝锌)染黑(又称煲黑)镀铬镀银方式:滚镀:滚筒滚动翻转,用电解式电镀,产品易纠结、变形则不合用。挂镀:单PCS吊镀,普通合用较大易操作吊挂产品。浸泡式:上下摇动,染黑,化学镍(无电解镍)属于浸泡式,此方式不像滚镀,易造成产品纠结变形。十三.其它表面解决:1.研磨、抛光