蝶形彈簧(huáng)在強拉(lā)、強壓、強扭下有什麼作用及好
來源:濟(jì)南彈簧廠 作者:admin 發布時(shí)間:2020-03-19 01:38:49 點(diǎn)擊量:418
1.立定(dìng)處理,是把彈簧壓縮到工作(zuò)極限高度或并(bìng)緊高度數次,一般是3~5次;對拉伸彈簧,是把彈(dàn)簧長度拉至工作極限長度數次(cì);扭轉彈簧,是(shì)把彈簧(huáng)順工作方向扭轉5522作極限扭轉(zhuǎn)角數(shù)次。
2.強壓(強拉、強扭)處理對壓縮彈簧是把彈簧壓(yā)至材料層的應(yīng)力超過屈服點,使表面産(chǎn)生負剩(shèng)餘應力,心部産生正剩餘應力。
其工藝方法有(yǒu)兩種,一種是靜強(qiáng)壓,把彈簧壓至要(yào)求高度.停放6-48h,然後放開。這(zhè)種方法占(zhàn)用工藝(yì)裝置及設備較多,占用場地也較大。但性能較(jiào)穩定.宜用于一些小彈簧。
另一種(zhǒng)方法是用較慢速度(約1min)把彈簧壓至規定高度,然後緩慢放開(約1min),使彈簧産(chǎn)生塑性變形。随後(hòu)在該高度(dù)下進行立定處理。這種方法與靜強(qiáng)壓有同樣效果,适用于各(gè)類大彈簧。
圖l為(wéi)在強壓處理過程中,螺旋壓縮彈簧材料(liào)橫截面上的應力分布情況。圖1-a是彈簧處于自由狀态(即強壓處理前),材料截面應力為零。圖1-b是彈簧受到載荷F1作用,此載荷小于材料的彈性極限,材料内受到不均勻的切應力,其最大值在材料(liào)的表(biǎo)面處,材料(liào)中心應力為零。圖1-c是(shì)對彈簧繼(jì)續加(jiā)載荷至F2,把彈簧壓并(bìng),這時材料表面應力如超過材料的(de)彈性極限則産生了塑性變形(xíng),在靠(kào)近材料心部所受的(de)力逐漸增加,達到材料彈性極限(xiàn),應力分布改變了(le)線性(xìng)關系。圖1-d當(dāng)彈(dàn)簧上的載荷F:卸掉後(hòu),材料内層的彈(dàn)性(xìng)變形部分開始恢複,但由于受材(cái)料外層塑性變形(xíng)的影響,不能完全(quán)恢複。這樣在(zài)材料(liào)的内(nèi)外層留下剩餘切應力,剩餘應力的方向(xiàng)是:材料外表層處與工作(zuò)切應力方向相(xiàng)反;靠近材料心部處與工作切(qiē)應力方向相同。圖1-e是再次将彈(dàn)簧加載荷至額定工作載荷F(低(dī)于強壓載荷)時(shí),材料受切應力的情況,此時材料心部工作切(qiē)應力和剩(shèng)餘切應力相加後應(yīng)力增大,表層工作應力與剩餘(yú)切應力方向相反,切應力減小。這種應(yīng)力分布的變(biàn)化,充分發揮了材料心(xīn)部(bù)的潛力。
a)強壓前(qián)應力為ob)強壓初應(yīng)力線性分布c)匝并時的應力分布
d)強壓後(hòu)的剩餘應力e)強壓後再加載時的應力分布
如果強化處(chù)理适當,在(zài)同樣的工作條件下(xià),彈簧(huáng)的疲勞壽命可以提高5%~35%。反之,如果處理不當,如預加載荷過大,反(fǎn)會使疲勞壽命下降;另外,彈簧經過一定時間的工作之後,随着剩餘變形和彈簧性能的變化,會使彈簧的正常工作遭到破壞。
在高溫條件下工作的彈簧,為了防止蠕(rú)變和松弛(chí),應進行加溫強壓處理或蠕變(biàn)回火。加溫強壓處理是将(jiāng)彈簧在高于工作(zuò)溫(wēn)度的條件下進行的(de)強壓處理。在加載荷的狀态下(一般為工作時(shí)的變形狀态或(huò)并圈狀态)進行低溫(wēn)回火的工藝叫蠕變回火。兩者的主(zhǔ)要區(qū)别在于應力和(hé)保溫時間,它們(men)都具有強化和去應力退火的雙重作用。這對于在溫度稍高的環境工作的彈簧是有利(lì)的,一方面可以防止彈簧的松弛,另一方面(miàn)可提高疲勞強度。
加(jiā)溫強壓處理和蠕變(biàn)回火,主要使用在冷加工成形的螺旋彈簧上。它們的處理條件(溫度、應力、時(shí)間)根據(jù)彈簧的設計要求(qiú)來選擇(zé)。一(yī)般常用的鋼質彈簧,溫度多在200~400℃,蠕變回火時間為30min左右,加溫強壓處(chù)理的保持時間可為2~6h。對于耐熱彈簧材料,溫度可再高一些,時間可再長一些(xiē)。
立定或強壓處理後,如進行低(dī)溫回(huí)火,彈簧的比例極限和承受載荷的(de)能力将有所提高,尤(yóu)其是對于精密的彈簧和使用溫(wēn)度稍高的彈簧(huáng),在改善彈簧性能和提高合格率(lǜ)方面有着明顯的效(xiào)果。
立定或強壓後的(de)低溫回火,考慮到加工中金屬晶格間微觀的剩餘應變和不使強化的(de)宏觀剩餘應力的(de)下(xià)降,回火溫度應稍低于去應力(lì)退(tuì)火的溫度。一般來(lái)說,銅彈簧(huáng)的回火溫度為160~200℃,保溫1h;鋼彈簧的回火溫度為200~400℃,保溫30min左右。
3.彈簧的預制高度的計算彈簧經過立(lì)定處理、強(qiáng)壓處理後自由高度要降低。為了要(yào)使彈簧達到圖樣上規定的自由高(gāo)度,在(zài)卷簧(huáng)時的卷制高度(dù)除自(zì)由高度外要留出變形量,這個高(gāo)度就叫預制高度。因為立定和強壓處(chù)理影響的因素較多,故變形量不能很(hěn)精确的計算。下面介紹兩個計算(suàn)預制高度(dù)的經驗公(gōng)式,作為确定工藝參數的參考(kǎo)。
立定處理時螺旋壓縮彈簧的(de)預制高度
強壓處理時(shí)螺旋壓縮彈簧的(de)預制高度