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到處都有彈簧,但99%的人不知道彈簧怎么做出來(lái)的,你相信嗎
彈簧是一種利用彈性來(lái)工作的機(jī)械零件。用彈性材料制成的零件在外力作用下發(fā)生形變,除去外力后又恢復(fù)原狀。亦作' 彈簧'。一般用彈簧鋼制成。彈簧的種類復(fù)雜多樣,按形狀分,主要有螺旋彈簧、渦卷彈簧、板彈簧、異型彈簧等。
彈簧只是個(gè)蓄能器,它有儲(chǔ)存能量的功能,但不能慢慢地把能量釋放出來(lái),要實(shí)現(xiàn)慢慢釋放這一功能應(yīng)該靠“彈簧 大傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)”實(shí)現(xiàn),常見于機(jī)械表。
根據(jù)這一原理制作的鐘表使用的彈簧也被胡克本人發(fā)明出來(lái)。而符合“虎克定律”的彈簧才是真正意義上的彈簧。碟形彈簧是法國(guó)人貝勒維爾發(fā)明的,是用金屬板料或鍛壓坯料而成的截錐形截面的墊圈式彈簧。
彈簧是用鋼做的,彈簧鋼的的主要性能要求是高強(qiáng)度和高屈服極限和疲勞極限,所以彈簧鋼材用較高的含碳量。但是碳素鋼的淬透性較差,所以在對(duì)于截面較大的彈簧必須使用合金鋼。
彈簧作為工業(yè)系統(tǒng)中的一個(gè)重要元件,有著很大的使用量,而且種類繁多,因此彈簧的制作有原始的手工制作,逐步走向自動(dòng)化。
彈簧鋼材料的類別以及應(yīng)用
首先彈簧是一種為了專門制作彈簧而生產(chǎn)的鋼,其中又分為普通的合金鋼和特殊的合金鋼。
彈簧鋼與普通的鋼材綜合性能會(huì)更強(qiáng)。
彈簧鋼分為熱成型、和冷成型2類:
熱成型-------一般都是用于一些大型的彈簧,保證彈簧材料的截面具有很高的彈性和優(yōu)異的綜合力學(xué)性能,會(huì)在鋼材中加入適當(dāng)?shù)奶?。也?huì)加入適當(dāng)?shù)暮辖鹪?,?qiáng)化基體增加淬透性。
熱成型的鋼材:熱軋彈簧圓鋼、方鋼、扁鋼、梯形彈簧鋼、冷拉合金彈簧鋼等。直徑或高度一般都會(huì)大于8-12mm。
冷成型-------一般用于制作中小型彈簧。其中拉簧、扭簧、小彈簧運(yùn)用的多。
在進(jìn)行熱處理的時(shí)候,前面幾種彈簧彈簧容易出現(xiàn)脫碳、變形的情況,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的閥門彈簧就要求有高強(qiáng)度的承受沖擊和震動(dòng)的能力。
必須沒有良好的疲勞性能。在工作溫度升高的時(shí)候,還要有更好的抗松弛性能。
所以,冷成型的鋼化鋼材是為了保證彈簧的質(zhì)量,并且也是降低制造成本的有效途徑。
簡(jiǎn)單介紹彈簧的校正工藝是什么?
校準(zhǔn)過(guò)程是使用某種工具使彈簧的局部塑性變形達(dá)到圖紙上規(guī)定的要求。這種工藝有兩個(gè)方面:一方面,它提高了尺寸精度;另一方面,它傾向于不利地影響彈簧的性能,甚至造成損壞。
為了減少校準(zhǔn)對(duì)彈簧性能的影響,應(yīng)在校準(zhǔn)后執(zhí)行應(yīng)力消除退火。
校準(zhǔn)過(guò)程是費(fèi)力且費(fèi)時(shí)的,從而增加了制造成本。因此,應(yīng)從以下幾個(gè)方面采取措施以減少或消除校準(zhǔn)過(guò)程。
1.在確保彈簧主要性能的前提下,在設(shè)計(jì)過(guò)程中不要對(duì)垂直度,螺距均勻性等指標(biāo)提出過(guò)高要求。
2.提高彈簧材料力學(xué)性能的均勻性和穩(wěn)定性,尤其是彈簧材料的拉伸強(qiáng)度的波動(dòng)范圍應(yīng)盡可能小。
3.提高研磨彈簧的精度。使彈簧的垂直度盡可能滿足花樣的要求。
4.提高彈簧的精度。使彈簧兩端的螺旋角和平行匝數(shù)均勻,螺距均勻,自由高度的誤差在一定范圍內(nèi)。
彈簧淬火溫度一般如何確定?
1)鋼的成分:AC3 30~50°C適用于含碳量低于0.8%的彈簧鋼絲,AC1 30~50°C適用于含碳量等于或大于0.8%的彈簧鋼
2)彈簧的外形尺寸和形狀:如線徑<3mm不適用較低的加熱溫度
3)冷卻介質(zhì)和淬火方法
4)奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向:如50CrVA,加熱溫度可在較寬的范圍內(nèi)選擇;如65Mn60Si2Mn則不宜把溫度提得過(guò)高以免造成過(guò)熱
5)加熱速度:如鉛淬碳素彈簧鋼絲和油淬火鋼絲的淬火溫度可達(dá)900~950°C,但晶粒并不粗大。