《波形弹簧》征求意见稿

ICS21.160

CCSJ26

团体标准

T/ZZBXXXXX—XXXX

波形弹簧

Wavespring

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

浙江省质量协会发布

1

T/ZZBXXXXX—XXXX

波形弹簧

1范围

本文件规定了波形弹簧的参数名称、符号和单位、结构型式、基本要求、技术要求、试验方法、检

验规则、标志、包装、运输和贮存及质量承诺。

本文件适用于采用弧边扁钢丝、钢带、板材等材料冷卷、冷成型，材料厚度为0.10mm～3.5mm、

中径不大于1000mm的波形弹簧（以下简称“弹簧”）。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T224钢的脱碳层深度测定法

GB/T1222—2016弹簧钢

GB/T1805—2021弹簧术语

GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法

GB/T14992—2005高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号

GB/T16947螺旋弹簧疲劳试验规范

GB/T20878—2007不锈钢和耐热钢牌号及化学成分

JB/T7944圆柱螺旋弹簧抽样检查

JB/T13296—2017波形弹簧技术条件

JY/T0523—2022波动弹簧

3术语和定义

GB/T1805—2021和JB/T13296—2017界定的术语和定义适用于本文件。

3.1

波形弹簧wavespring

在圆环上具有若干个正弦波浪形的弹簧元件。

[来源：GB/T1805—2021,5.10]

3.2

螺旋波形弹簧coiledwavespring

由平直带材制造的波纹形螺旋压缩弹簧。

[来源：GB/T1805—2021,5.2.11]

3.3

弹簧中径meandiameterofcoil

螺旋弹簧圈的弹簧内径与弹簧外径的平均值，用于弹簧的设计计算。

1

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[来源：GB/T1805—2021,7.73]

3.4

弹簧外径outsidediameterofspring

螺旋弹簧圈的外侧直径。

[来源：GB/T1805—2021,7.74]

3.5

弹簧内径insidediameterofcoil

螺旋弹簧圈的内侧直径。

[来源：GB/T1805—2021,7.75]

3.6

旋绕比springindex

由圆形材料制成的弹簧中径与材料直径的比值，或由非圆形材料制成的弹簧中径与半径方向线宽的

比值。

[来源：GB/T1805—2021,7.86]

3.7

弹簧刚度springrate

使弹簧产生单位变形或角度所需的负荷或扭矩。

[来源：GB/T1805—2021,7.21]

3.8

试验负荷testload

用于确定弹簧特性，施加于弹簧的静态负荷。

[来源：GB/T1805—2021,9.8]

4参数名称、符号和单位

弹簧的参数名称、符号和单位按JB/T13296—2017中表1的规定。

5结构型式

弹簧的结构型式分为：部分重叠波形弹簧、开口波形弹簧、封闭波形弹簧、峰对谷无支承圈螺旋波

形弹簧、峰对谷有支承圈螺旋波形弹簧和叠加螺旋波形弹簧，见表1。

表1结构型式

序号结构型式示意图结构特征

该结构弹簧总层数为一层：圆环

部分重叠波形弹不封闭；端口处相互重叠；重叠

1

簧位置在波峰或波谷处；波数大于

或者等于3个。

2

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该结构弹簧总层数为一层；圈环

不封闭，开口位置在波峰或波谷

2开口波形弹簧

处；端口之间留有一定距离，波

数大于或等于3个。

该结构弹簧总层数为一层；圆环

3封闭波形弹簧

封闭；波数大于或等于3个。

该结构弹簧总层数大于一层；每

层的波数为2.5个、3.5个、4.5

峰对谷无支承圈

4个...；互相接触的两层在波峰与

螺旋波形弹簧

波谷处接触；两端没有支承圈，

有效圈数等于总圈数。

该结构弹簧总层数大于一层：有

效圈的波数为2.5个、3.5个、4.5

峰对谷有支承圈个...；互相接触的两层在波峰与

5

螺旋波形弹簧波谷处接触；两端各有一个平圈

作为支承圈；有效圈数比总圈数

少2圈。

该结构弹簧总层数大于一层，有

效圈的波数为3个、4个、5个...；

叠加螺旋波形弹

6上层圈的下表面与下层圈的上表

簧

面接触；两端没有支承圈；有效

圈数等于总圈数

6基本要求

6.1设计研发

3

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6.1.1应采用计算机辅助软件对直径扩张、疲劳性能、开口尺寸等弹簧参数进行分析。

6.1.2应采用三维动态试验软件建模对弹簧的残余应力、抗疲劳性能进行优化设计。

6.1.3峰对谷无支承圈螺旋波形弹簧、峰对谷有支承圈螺旋波形弹簧和叠加螺旋波形弹簧宜为右旋。

6.2材料

应采用符合表2规定的材料。

表2材料要求

材料名弹性模量试验应力硬度抗拉强度牌号及化学

材料牌号

称/E/бs/HV/MPa成分标准号

去应力前：350～606去应力前：735～2062GB/T1222—

弹簧钢70、80、65Mn2060000.80Rm

去应力后：400～656去应力后：935～22622016

时效前：≥370时效前：≥1200

07Cr17Ni7Al200000

时效后：≥450时效后：≥1500GB/T20878

不锈钢0.80Rm

去应力前：330～660去应力前：1069～2400—2007

0Cr18Ni9193000

去应力后：380～710去应力后：1269～2600

时效前：307～404时效前：1000～1300

GH2132213737

时效后：395～497时效后：1276～1655

高温合时效前：≥404时效前：≥1300GB/T14992

GH41452137370.80Rm

金时效后：≥465时效后：≥1517—2005

时效前：≥307时效前：≥1000

GH4169204085

时效后：≥385时效后：≥1241

6.3工艺与装备

6.3.1弹簧钢制造的弹簧宜采用表面氧化处理；弹簧用不锈钢制造的弹簧宜采用光亮处理、去油脂清

洗钝化处理。

6.3.2冷卷弹簧钢材料应进行线材喷丸、在线涡流探伤、缺陷修磨、拉拔和淬火回火工艺。

6.3.3应配备数控弹簧机、数控压簧机、数控打圈机、数控轧扁机、连续式热处理炉、超高温烘箱、

真空热处理炉等设备。

6.4检验检测

6.4.1应配备光谱仪、金相仪、硬度试验机、万能试验机等设备对材料成分、材料组织、硬度、强度

等项目进行检测。

6.4.2应配备弹簧拉压试验机、弹簧疲劳试验机对弹簧永久变形、弹簧刚度、疲劳寿命等项目进行检

测。

7技术要求

7.1尺寸参数及极限偏差

7.1.1内径及外径极限偏差

4

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弹簧的内径及外径极限偏差按表3的规定。必要时上、下极限偏差可以不正负对称使用，其公差值

不变。

表3内径或外径的极限偏差单位为毫米

＞＞＞＞＞＞＞

＞＞＞

中径≤2570～130～180～250～300～500～700～

25～4040～5555～70

1301802503005007001000

内径或

±

外径极±0.20±0.25±0.30±0.40±0.50±0.60±0.80±1.5±2.5±3.5

0.15

限偏差

7.1.2自由高度极限偏差

7.1.2.1部分重叠波形弹簧、开口波形弹簧的自由高度极限偏差按表4的规定，当有特性要求时，自

由高度作参考，必要时上、下极限偏差可以不正负对称使用，其公差值不变。

7.1.2.2叠加螺旋波形弹簧的自由高度极限偏差由供需双方商定。

7.1.2.3峰对谷无支承圈螺旋波形弹簧的自由高度极限偏差按单圈自由高度对应表4的极限偏差乘以

总圈数，当有特性要求时，自由高度作参考。

7.1.2.4峰对谷有支承圈螺旋波形弹簧的自由高度极限偏差按单圈自由高度对应表4的极限偏差乘以

有效圈数，当有特性要求时，自由高度作参考。

表4自由高度极限偏差单位为毫米

自由高度＜3.0≥3.0～4.5≥4.5～5.5≥5.5～8.0≥8.0

自由高度极限

±0.25±0.35±0.40±0.45±0.50

偏差

7.1.3旋绕比

部分重叠波形弹簧、峰对谷无支承圈螺旋波形弹簧、峰对谷有支承圈螺旋波形弹簧和叠加螺旋波形

弹簧的旋绕比宜在5～45。

7.1.4总圈数与波数

7.1.4.1弹簧的总圈数不应有偏差；有特殊要求时，由供需双方商定。

7.1.4.2弹簧的波数不允许有偏差。

7.1.5搭口和缺口

部分重叠波形弹簧和开口波形弹簧的搭口和缺口部分的尺寸要求需要供需双方商定。

7.2特性及允差

7.2.1在指定高度下的负荷时，弹簧变形量应在试验负荷下变形量的30%～70%范围内。

7.2.2弹簧的指定高度下负荷的极限偏差按表5的规定。

表5指定高度下负荷的极限偏差

圈数极限偏差

5

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3～10±15%

＞10±12%

7.3永久变形

在试验负荷内，弹簧经5次负荷压缩试验后，其自由高度极限偏差应符合表4的规定；当自由高度

≥10mm时，弹簧的永久变形量应不大于自由高度的1%；当自由高度＜10mm时，弹簧的永久变形量应

不大于0.1mm。

7.4硬度

采用表2中规定的弹簧钢、不锈钢、高温合金加工的弹簧，同一批弹簧的硬度差硬不超过40HV。

7.5脱碳层深度

经去应力的弹簧，其单边总的脱碳层深度（在宽面检查）为不超过原材料标准规定的脱碳层深度再

增加材料厚度的0.5%。

7.6表面质量

弹簧表面不允许有对使用有害的毛刺、裂纹、伤痕等缺陷。

7.7弹簧刚度

开口波形弹簧、部分重叠波形弹簧和封闭波形弹簧的弹簧刚度应在1.0N/mm～2500N/mm范围，峰对

谷无支承圈螺旋波形弹簧和峰对谷有支承圈螺旋波形弹簧的弹簧刚度应在0.5N/mm～500N/mm范围,叠

加螺旋波形弹簧的弹簧刚度应为10N/mm～5000N/mm范围。

7.8疲劳寿命

疲劳寿命按供需双方设计要求商定。

7.9温度冲击

经温度冲击试验后，弹簧特性及允差应符合7.2的规定。

8试验方法

8.1尺寸参数及极限偏差

8.1.1内径及外径极限偏差

用分度值小于或等于0.02mm的游标卡尺或专用检具测量弹簧的内径或外径。图样上标明外径或中径

的应测量外径，结果以最大测量值为准；图样上标明内径的应测量内径，结果以最小测量值为准。

8.1.2自由高度极限偏差

将弹簧平放在二级精度的平台上，用分度值小于或等于0.02mm的游标深度尺或专用检具测量弹簧的

最高点。

8.1.3旋绕比

6

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按JY/T0523—2022中6.2规定的方法执行。

8.1.4总圈数与波数

采用目视检查。

8.1.5搭口和缺口

部分重叠波形弹簧和开口波形弹簧的搭口和缺口按供需双方商定的方法进行检验。

8.2特性及允差

弹簧特性的测量在精度不低于1%的弹簧试验机上进行，弹簧特性的测量是将弹簧压缩至指定高度，

从弹簧试验机上读出所有测量的负荷。

8.3永久变形

将弹簧以试验负荷压缩5次，测量第四次和第五次压缩后的自由高度变化值。

试验负荷的计算公式参照JB/T13296—2017附录A中的公式A.3，计算举例参照JB/T13296—2017

中附录B。

8.4硬度

按GB/T4340.1规定的方法执行。

8.5脱碳层深度

按GB/T224规定的方法执行。

8.6表面质量

目视检查。

8.7弹簧刚度

采用弹簧拉压试验机进行，将弹簧放于压盘中间，设定两段工作高度，拉动手柄，压到指定高度时，

读取力值，两段力值之差除以行程之差为弹性系数值。

8.8疲劳试验

按GB/T16947的规定执行。

8.9温度冲击

试验温度为高温70℃，低温-55℃，在最高温及最低温时保持1h或直到试件温度达到稳定（以时间

长者为准），最高温和最低温转换时间不大于5min，循环3次之后，测量其弹簧特性及允差。

9检验规则

9.1检验项目

弹簧检验分出厂检验和型式检验，检验项目见表6。

表6检验项目

7

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序号检验项目出厂检验型式检验要求条款试验方法条款

1内径及外径极限偏差√√7.1.18.1.1

2尺寸参自由高度极限偏差√√7.1.28.1.2

3数及极旋绕比-√7.1.38.1.3

4限偏差总圈数与波数√√7.1.48.1.4

5搭口和缺口-√7.1.58.1.5

6特性及允差-√7.28.2

7永久变形-√7.38.3

8硬度√√7.48.4

9脱碳层深度√√7.58.5

10表面质量√√7.68.6

11弹簧刚度-√7.78.7

12疲劳寿命-√7.88.8

13温度冲击a-√7.98.9

a按客户要求需要进行试验。

9.2出厂检验

9.2.1每批弹簧出厂应经检验部门检验合格，并附有产品合格证方可出厂。

9.2.2弹簧的抽样按JB/T7944的规定进行；有特殊要求时，由供需双方商定。

9.2.3检验项目分类及合格质量水平见表7。

表7检验项目分类及合格质量水平

检验项目分类合格质量水平