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由于受产品结构限制,多股簧一般具有强度高、性能好的特点。要求其材料在强度和韧性上对最终性能予以保证。故其材料通常选用弹性模量E=206×103N/mm2的碳素弹簧钢丝(GB4357)或碳素弹簧钢丝(GB4360)。钢丝的具体规格,应根据产品结构特点和载荷要求来确定。 根据钢丝股数不同,多股簧可分为三股和四股,其中以三股常见。 # {& t8 H6 J; N, _# s2 g9 t
多股簧绕制方法有两种:一种是拧钢绳与绕簧同时绕制;另一种是拧钢绳与绕簧分步进行,即:先拧钢绳,然后再绕簧。可分别在车床上拧钢绳和绕制,也可同时在带有自动拧钢绳机构的机床上绕制。
' @, m$ [3 I* n' L& l) Y 其典型工艺可参照如下: 9 {/ j2 M: K% ^% D( P: d. k
装料→(拧钢绳)→绕制→切断→磨头→外观检查→表面处理(视产品要求及是否焊头)→焊两头(视需要)→修锉焊头(视需要)→并端圈(并头)→校正→热处理→紧压→校正→修端圈(视需要)→检验→表面处理(已进行表面处理者无此工序)→浸油 , P+ w: x& b& D N5 A! ~! ^- F7 `
典型工艺参数的计算可依照以下公式进行:
! X) t# V) c; _; @ ~& A( g6 [* Q 1、钢丝展开长度计算公式: 6 Z1 R$ t4 E0 P9 f
L1=(πDn1m)/(cosαcosβ)
9 X! ]1 V- y8 p; Y6 {/ [ D---------弹簧中径(mm) + u7 y0 L% K% f" x* w, \
n1---------总圈数 % G5 y- |. }( g3 ?$ V ^+ N
α---------螺旋升角(°) ! Z' J5 E! F$ ]
m--------弹簧股数 ( t6 w! F& n f" q" y' P2 M3 h
β-------钢索拧角(°)
: z+ M" \. Z) q# j4 q- U$ y 2、刚度计算公式: 9 o; H9 ]* H) m5 g, ~5 V. c
P`=(Gd4mi)/(8D3n)
* l9 [+ J' K$ `8 A G--------切变模量(N/mm2),一般取79×103~85×103 ! X8 k7 U/ ]8 R- f. o& Z, j! H) s
d---------钢丝直径(mm)
0 X3 i! b- }7 ]3 n W- B/ x R i----------捻索系数,当m=3,β在15°~25°时,取1.05~1.2;当m=4,β在20°~30°时,取1.1~1.3。
5 \' C9 C7 ~3 A. k D' e: Z. { n----------有效圈数 ; U1 J2 ?: p, F8 x, ?: X1 K
在加工过程中,应注意以下几点: 3 D+ f0 Y$ j* r
1、不带支承圈的弹簧和钢丝直径过细的弹簧不应焊接簧头,但端头钢索不应有明显的松散,应去毛刺。凡需焊接头部的多股簧,其焊接部位长度应小于3倍索径(最长不大于10毫米)。加热长度应小于一圈,焊后应打磨平滑,气焊时焊接部位应进行局部低温退火。
' h X& f5 [+ g3 T9 q% n: X# a 2、支承圈根据产品要求可选用冷并和热并两种方法。采用热并方式不允许将簧加热至打火花或发白,硅锰钢温度不得高于850℃。支承圈与有效圈应有效接触,间隙不得超过圈间公称间隙的10%。
2 T4 N: h% B3 P2 L3 V% Q 3、多股簧特性可由调整导程决定,绕制时索距可进行必要调整。拧距可取3~14倍钢丝直径,但一般取8~13倍为佳。其簧力还与自由高度、并端圈、外径及钢丝性能等有密切关系,可通过调整其中某项或几项予以改变。
$ D1 X9 A( ~/ I1 |! e 4、重要弹簧紧压时间为24小时,普通弹簧为6小时或连续压缩3~5次,每次保持3~5秒。紧压时弹簧与芯轴的间隙以芯轴直径的10%为宜,间隙过小则难于操作,间隙过大则易使弹簧发生弯曲变形。紧压时若其中一件弹簧折断,则其余应重新处理。
- n* R" x4 h1 q( R. y; j 5、对于H0/D2值较大的多股簧,在热处理时应注意其变形问题,考虑是否穿芯轴且应注意摆放方式,选用适宜的热处理设备。在可进行修复条件下,可进行多次回火和热压以达到目的。
; d6 O8 {. G' x# [. q0 t 6、弹簧表面处理一般进行磷化处理即可,也可进行其它处理。凡要进行镀层为锌与镉时,电镀后应进行除氢处理,除氢后抽3%(不少于3件)复试立定处理,复试中不得有断裂。弹簧应清除表面脏物、盐痕、氧化皮,方法可采用吹砂或汽油清洗的办法,但不能采用酸洗。 |
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