目前,大體上來說,由于彈簧企業(yè)的新產(chǎn)品開發(fā)速度較慢,缺少系統(tǒng)治理及理論上的支持。因?yàn)閺椈深惍a(chǎn)品并非終極產(chǎn)品,是隸屬于某個(gè)產(chǎn)品中的零部件,它對主機(jī)廠的依靠性很大。過去基本上是主機(jī)廠負(fù)責(zé)彈簧設(shè)計(jì),彈簧企業(yè)按圖加工,而現(xiàn)在一些主機(jī)廠則需要零部件廠家共同介入產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā),只是告訴彈簧廠家有關(guān)彈簧的要求及參數(shù),讓出產(chǎn)企業(yè)自行設(shè)計(jì),然后設(shè)計(jì)方案交主機(jī)廠家,在確認(rèn)同意或經(jīng)更改后再付之實(shí)施。這樣就對彈簧出產(chǎn)企業(yè)提出了新的要求,需要企業(yè)有完備的檢測舉措措施,認(rèn)識產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工程技術(shù)職員和完善的質(zhì)量保證體系,而這些都是目前大部門彈簧出產(chǎn)企業(yè)所欠缺的。
海內(nèi)外對新產(chǎn)品、新工藝的開發(fā)十分滯后,如耐高溫彈簧,超低溫彈簧,空氣彈簧,陶瓷彈簧,特殊合金彈簧等,新工藝如低溫滲碳,熱強(qiáng)壓等還應(yīng)用較少。國外己普遍采用的自動(dòng)在線檢測手段,檢測結(jié)果數(shù)顯化,可自動(dòng)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì),并有自動(dòng)反饋調(diào)整功能,可實(shí)現(xiàn)壓力自動(dòng)分選,對彈簧的尺寸,如高度、外徑、圈數(shù)、負(fù)荷及探傷等實(shí)施自動(dòng)檢測,這樣既進(jìn)步了出產(chǎn)效率,減少了廢品率和返工率,也使產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性和不亂性得到了保證。
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對于目前出現(xiàn)的異性截面懸架彈簧和氣門彈簧,從輕量化、節(jié)省空間,提高舒適性和改善彈簧應(yīng)力分布考慮,比圓截面彈簧更為合理,但是這類彈簧材料價(jià)格高,彈簧制造工藝復(fù)雜,使得彈簧成本要高于圓截面彈簧。因此目前還看不出異性截面彈簧取代圓截面彈簧的跡象。
1 彈簧設(shè)計(jì)的發(fā)展目前,廣泛應(yīng)用的彈簧應(yīng)力和變形的計(jì)算公式是根據(jù)材料力學(xué)推導(dǎo)出來的。若無一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),很難設(shè)計(jì)和制造出高精度的彈簧,隨著設(shè)計(jì)應(yīng)力的提高,以往的很多經(jīng)驗(yàn)不再適用。例如,彈簧的設(shè)計(jì)應(yīng)力提高后,螺旋角加大,會(huì)使彈簧的疲勞源由簧圈的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)移到外側(cè)。為此,必須采用彈簧精密的解析技術(shù),當(dāng)前應(yīng)用較廣的方法是有限元法(FEM)。
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3、彈簧的熱處理種類
彈簧用材有鋼和非鐵金屬,大部分是鋼材。原材料狀態(tài)有棒料、絲料、板料和帶料;有些是在熱軋、冷軋、冷拔后進(jìn)行退火、淬火回火或貝氏體等溫淬火狀態(tài)供貨,制成彈簧后再進(jìn)行最終熱處理。
3、1預(yù)備熱處理
3.1.1退火熱成形彈簧用的各種圓鋼及硬鋼絲等,為了便于進(jìn)一步冷拔或切削,需進(jìn)行軟化退火(球化退火),以降低材料硬度,改善其切削性能、提高冷塑性變形能力。彈簧鋼材料退火應(yīng)在有保護(hù)氣氛的爐內(nèi)進(jìn)行加熱,以防止表面嚴(yán)重氧化脫碳。退火組織應(yīng)為球狀珠光體。硬度約在180HBW左右。