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壓力彈簧是一種利用壓縮產生彈性來工作的機械零件?,F在生產彈簧的科技發(fā)達,可采用真空冶煉、真空澆注等方式,可以有效的提高彈簧的質量。用彈性材料制成的零件在外力作用下發(fā)生壓縮形變,除去外力后又恢復原狀。一般壓力彈簧的制作流程是:原材料采購-原材料檢驗-首檢試樣-批量卷簧-消應力回火-端部磨平-定型回火-批量檢驗-表面處理-包裝-裝運發(fā)貨。
壓力彈簧遵循胡克定律——其單位縮減量x,在常系數k(彈性系數)下,與壓力F 成正比例,即:F=-k·x或△F=-k·Δx。
壓力彈簧的規(guī)格,主要是指壓力彈簧的材質、壓力彈簧的外徑、壓力彈簧的內徑、壓力彈簧的鋼絲線徑、壓力彈簧的自由長度、壓力彈簧的端部樣式、壓力彈簧的總圈數、壓力彈簧的有效圈數、壓力彈簧的導程和壓力彈簧的表面處理情況。
彈簧具有可伸長壓縮的特性,它可以將車輛經過不平路面時產生的彈跳吸收和釋放,減少車輛彈跳的幅度,使車輪盡可能的與路面保持接觸。而伸長過程中產生的能量會被避震器的工作下轉化為熱能散播到空氣中。
●漸進型彈簧的基本介紹
通常原廠車型使用了漸進型彈簧,這種彈簧采用了粗細、疏密不一致的設計,好處是在受壓不大時可以通過彈性系數較低的部分吸收路面的起伏,保證乘坐舒適感,當壓力增大到一定程度后較粗部分的彈簧起到支撐車身的作用,而這種彈簧的缺點是操控感受不直接,度較差。直徑較大的彈簧鋼絲制造彈簧時用熱卷,根據彈簧絲直徑的不同,熱卷溫度在800-1000℃范圍內選擇,卷成后要進行淬火及回火處理。
隨著工業(yè)產品的增加彈簧產品也變的豐富起來,彈簧用量的逐漸增加了,彈簧相關的技術也慢慢成熟起來。如何增加彈簧壽命是彈簧生產企業(yè)所需面臨的問題。
?。?)形變熱處理
形變熱處理是將鋼的變形強化與熱處理強化兩者結合起來,進一步提高鋼的強度和韌性。1、當生產彈簧的效應材料尺寸越大時,經過各種冷熱加工會造成的缺陷可能性就會越大,在彈簧的表面所產生的缺陷可能性也會越大,從而會導致彈簧的疲勞性能降低,所以呢,我們在生產彈簧時,一定要考慮尺寸效應的影響。形變熱處理有高溫、中溫和低溫之分。高溫形變熱處理是在穩(wěn)定的奧氏體狀態(tài)下產生形變后立即淬火,也可與鍛造或熱軋結合起來,即熱成型后立即淬火。60Si2Mn鋼制造的汽車板簧,經高溫形變熱處理(930℃ 熱性變量18%,油淬)后,采用650℃×3.25min的高溫快速回火,其強度和疲勞壽命都得到很大提高。
?。?)彈簧的等溫淬火
對于直徑較小或淬透性足夠的彈簧可采用等溫淬火,它不僅能減少變心,而且還能提高強韌性。在等溫淬火后再進行一次回火,可提高彈性極限,回火溫度與等溫淬火溫度相同。
?。?)噴丸處理
噴丸處理是目前應用廣泛的改善彈簧表面質量的方法之一。彈簧經強壓、強拉處理后,不允許再進行任何熱處理,也不宜在高溫150-450℃和長期振動情況下工作,否則將失去上述作用。彈簧要求有較高的表面質量,劃痕、折疊、氧化脫碳等表面缺陷往往會成為彈簧工作時應力集中的地方和疲勞斷裂源。若用細小的鋼丸高速噴打彈簧表面,進行噴丸處理,不僅改善彈簧表面質量,提高表面強度,使表面處于壓應力狀態(tài),從而提高彈簧疲勞強度和使用壽命。
(4)彈簧的松弛處理
彈簧長時間在外力作用下工作,由于應力松弛,會產生微量的(塑性)變形,特別是高溫工作的彈簧,在高溫下應力松弛現象更為嚴重,使彈簧的精度降低,這對一般精密彈簧是不允許的。按照GB1239規(guī)定,普通螺旋彈簧工作溫度超過60℃時,應對切變模量進行修正,其公式為:Gt=KtG式中G——常溫下的彈性模量。因此,這類彈簧在淬火、回火后應進行松弛處理。熱處理工藝:對彈簧預先加載荷,使其變形量超過彈簧工作時可能產生的變形量。然后在高于工作溫度20℃的條件下加熱,保溫8~24h。
?。?)低溫碳氮共滲
對于卷簧采用回火與低溫碳氮共滲(軟氮化)相結合工藝,能顯著提高彈簧的疲勞壽命及耐蝕性。