弹簧的种类是非常多的,有压缩簧、拉伸簧、扭转黄、异形簧等等,每一种弹簧都有不同的形状,在生产材料上也会有一些区别,不同的弹簧也会用到不同的材料,那么制造弹簧所需要的材料都有哪些?制造弹簧所需要的材料种类也非常多,而使用最广泛的是弹簧钢,其他依使用目的而意,各种钢或铜和金线。下面就列举两种进行介绍:一、碳钢及合金钢:制造弹簧时,常加加矽、锰、铬、钒及钼等金属元素于钢中以增加弹簧之弹性及疲劳限度,且使其耐冲击。1. 大型弹簧多用热作加工,及弹簧材料高温轧成棒,经过高温进行加工成型后,淬火于780-850度左右的油或水中,在施以400-500度的温度回火。2. 小型弹簧是先经退火,然后在进行冷作加工,卷成后在径硬化回火,如钢丝、琴钢丝或钢带。3. 琴钢丝是属于高碳钢料制造,这种材料的杂质少,直径常小于1/4时经过轫化处理后在常温抽成线,其机械性质佳抗拉强度及韧性大,为优良的螺旋弹簧材料4.不锈钢弹簧材料用于易受腐蚀处,承受高温的材料可用高速钢或不锈钢。5.由回火线含碳量0.6-0.7%应含锰,0.6-1.0%常用于螺旋弹簧。6.版弹簧一般都是用0.9-1.0%的普通钢,其较高者则使用铬钒钢及矽锰钢。二、橡皮弹簧:1.功用为吸收震动及冲击运动用。2.树脂材料中有很多亦可作为弹簧材料。
目前,广泛应用的弹簧应力和变形的计算公式是根据材料力学推导出来的。若无一定的实际经验,很难设计和制造出高精度的弹簧,随着设计应力的提高,以往的很多经验不再适用。例如,弹簧的设计应力提高后,螺旋角加大,会使弹簧的疲劳源由簧圈的内侧转移到外侧。为此,必须采用弹簧精密的解析技术,当前应用较广的方法是有限元法(FEM)。车辆悬架弹簧的特征是除足够的疲劳寿命外,其永jiu变形要小,即抗松弛性能要在规定的范围内,否则由于弹簧的不同变形,将发生车身重心偏移。同时,要考虑环境腐蚀对其疲劳寿命的影响。随着车辆保养期的增大,对永jiu变形和疲劳寿命都提出了更严格的要求,为此必须采用高精度的设计方法。有限元法可以详细预测弹簧应力疲劳寿命和永jiu变形的影响,能准确反映材料对弹簧疲劳寿命和永jiu变形的关系。近年来,弹簧的有限元设计方法已进入了实用化阶段,出现了不少有实用价值的报告,如螺旋角对弹簧应力的影响;用有限元法计算的应力和疲劳寿命的关系等。随着计算机技术的发展,在国内外编制出各种版本的弹簧设计程序,为弹簧技术人员提供了开发创新的便利条件。应用设计程序完成了设计难度较大的弧形离合器弹簧和鼓形悬架弹簧的开发等。随着弹簧应用技术的开发,也给设计者提出了很多需要注意和解决的新问题。如材料、强压和喷丸处理对疲劳性能和松弛性能的影响,设计时难以确切计算,要靠实验数据来定。又如按现行设计公式求出的圈数,制成的弹簧刚度均比设计刚度值小,需要减小有效圈数,方可达到设计要求。
不锈钢弹簧的抛光di一步给不锈钢弹簧去油污、去氧化皮有两种使用方法:1.把不锈钢弹簧浸入放有用清水稀释的金属清洗剂A(清洗剂A与清水稀释配比为1:1或1:2左右)的塑料容器中,时间以弹簧表面无油污、无氧化皮恢复金属本色为宜,浸泡时间不宜过长,取出用清水洗净。这样不锈钢 弹簧表面就有亚光效果。2.在超声波设备中清洗剂与清水的配比为1:30左右,时间以弹簧表面无油污、无氧化皮恢复金属本色为宜,取出用清水洗净,这样不锈钢弹簧表面就能达到亚光效果。以上两种方法,可适用于精密度高的弹簧。3.清洗剂A放入有粗磨料、弹簧的振动光饰机中或六角滚筒中(弹簧与粗磨料的体积比zui佳为1:3,清洗剂用量为弹簧重量的1%--2%)研磨抛光以后用清水洗净,弹簧表面的划痕就没有了,提高了弹簧表面的光洁度。但精密度高易缠绕的弹簧不宜用此法。第二步给不锈钢弹簧上光:把光亮剂B放入有粗磨料的振动光饰机或六角滚筒内(弹簧与精磨料的体积比为1:3,光亮剂B的用量为弹簧重量的1%--2%左右,时间越长越亮)抛光后,取出用清水洗净晾干即可,这样不锈钢弹簧表面如镀镍一般光亮照人,永不褪色。
弹簧材料的选择,应根据弹簧承受载荷的性质、应力状态、应力大小、工作温度、环境介质、使用寿命、对导电导磁的要求、工艺性能、材料来源和价格等因素确定。推荐精密弹簧厂商在确定材料截面形状和尺寸时,应当优先选用国家标准和部颁标准所规定的系列尺寸,尽量避免选用非标准系列规格的材料。中、小型弹簧,特别是螺旋拉伸弹簧,应当优先用经过强化处理的钢丝,铅浴等温冷拔钢丝和油淬火回火钢丝,具有较高的强度和良好表面质量,疲劳性能高于普通淬火回火钢丝,加工简单,工艺性好,质量稳定。碳素弹簧钢丝和琴钢丝冷拔后产生较大的剩余应力,加工弹簧后,存在较大的剩余应力,回火后尺寸变化较大,难以控制尺寸精度。油淬火回火钢丝是在钢丝是在钢丝拉拔到规定尺寸后进行调制强化处理,基本上没有剩余应力存在,成型弹簧后经低温回火,尺寸变化很小,耐热稳定性好于冷拔强化钢丝。连云港精密弹簧厂商大中型弹簧,对于载荷精度和应力较高的应选用冷拔材或冷拔后磨光钢材。对于载荷精度和应力较低的弹簧,可选用热轧钢材。钢板弹簧一般选用55Si2Mn、60Si2MnA、55SiMnVB、55SiMnMoV、60CrMn、60CrMnB等牌号的扁钢。螺旋弹簧的材料截面,应优先选用圆形截面。正方形和矩形截面材料,承受能力较强,抗冲击性能好,又可使弹簧小型化,但材料来源少。且价格较高,除特殊需要外,一般尽量不选用这种材料。近年来,研制用圆钢丝轧扁代替梯形钢丝,取得了很好的效果。