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隨著工業(yè)產(chǎn)品的增加彈簧產(chǎn)品也變的豐富起來,彈簧用量的逐漸增加了,彈簧相關(guān)的技術(shù)也慢慢成熟起來。如何增加彈簧壽命是彈簧生產(chǎn)企業(yè)所需面臨的問題。
(1)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(jié)合起來,進一步提高鋼的強度和韌性。形變熱處理有高溫、中溫和低溫之分。壓力彈簧的規(guī)格,主要是指壓力彈簧的材質(zhì)、壓力彈簧的外徑、壓力彈簧的內(nèi)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?cè)?shù)、壓力彈簧的有效圈數(shù)、壓力彈簧的導(dǎo)程和壓力彈簧的表面處理情況。高溫形變熱處理是在穩(wěn)定的奧氏體狀態(tài)下產(chǎn)生形變后立即淬火,也可與鍛造或熱軋結(jié)合起來,即熱成型后立即淬火。60Si2Mn鋼制造的汽車板簧,經(jīng)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(yīng)用廣泛的改善彈簧表面質(zhì)量的方法之一。不幸的是,在普通碳鋼上形成的氧化鐵繼續(xù)進行氧化,使銹蝕不斷擴大,最終形成孔洞。彈簧要求有較高的表面質(zhì)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(yīng)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(zhì)量,提高表面強度,使表面處于壓應(yīng)力狀態(tài),從而提高彈簧疲勞強度和使用壽命。
?。?)彈簧的松弛處理
彈簧長時間在外力作用下工作,由于應(yīng)力松弛,會產(chǎn)生微量的(塑性)變形,特別是高溫工作的彈簧,在高溫下應(yīng)力松弛現(xiàn)象更為嚴(yán)重,使彈簧的精度降低,這對一般精密彈簧是不允許的。因此,這類彈簧在淬火、回火后應(yīng)進行松弛處理。按照卡簧的功能和結(jié)構(gòu)可以分為轉(zhuǎn)椅卡簧、自由式卡簧、、隨意??ɑ?、自鎖式卡簧等。熱處理工藝:對彈簧預(yù)先加載荷,使其變形量超過彈簧工作時可能產(chǎn)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(jié)合工藝,能顯著提高彈簧的疲勞壽命及耐蝕性。
按受力性質(zhì),彈簧可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧和彎曲彈簧;按形狀可分為碟形彈簧、環(huán)形彈簧、板彈簧、螺旋彈簧、截錐渦卷彈簧以及扭桿彈簧等;按制作過程可以分為冷卷彈簧和熱卷彈簧。
普通圓柱彈簧由于制造簡單,且可根據(jù)受載情況制成各種型式,結(jié)構(gòu)簡單,故應(yīng)用廣。彈簧的制造材料一般來說應(yīng)具有高的彈性極限、疲勞極限、沖擊韌性及良好的熱處理性能等,常用的有碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、不銹彈簧鋼以及銅合金、鎳合金和橡膠等。
彈簧的制造方法有冷卷法和熱卷法。彈簧絲直徑小于8毫米的一般用冷卷法,大于8毫米的用熱卷法。有些彈簧在制成后還要進行強壓或噴丸處理,可提高彈簧的承載能力