一、拉伸弹簧工艺曲线图
钢材在拉伸试验过程中,随着拉伸载荷的不断增加,试样的弹性变形量也不断加大。当拉仲载荷不再增加或有所降低,而试样变形量突然增加时,好象屈服于载荷而自行伸长一样,这种现象称为屈服现象。引起屈服现象的应力称为屈服点,可按下列公式计算:
σs=Ps/S0
式中 σs——屈服点,MPa;
Ps——屈服载荷,N;
S0——试样原横截面积,mm2。
屈服点的出现,象征着试样由弹性变形转变为塑性变形。因为当施加的外力达到或超过金属材料的屈服点时,如果将外力消除,试样的长度虽有部分恢复,但再也不能回复到原来的长度了,亦即有一部分变形(伸长)被地保留下来。
含碳量较高、合金含量较多和淬火回火钢的屈服现象不明显,其屈服载荷难以在试验机上读出。这时就把引起试样标距部分发生一定残余伸长量的载荷,规定为试样的屈服载荷,试样此时所承受的应力称为规定残余伸长应力。一般把标距内的残余伸长量定为拉伸试样原标距长度的0.2%,故规定残余伸长应力常用σr0.2表示。其计算公式为:
σr0.2=P0.2/S0
式中 σr0.2——规定残余伸长应力,MPa;
P0.2——残余伸长量为0.2%时的载荷,N;
S0——试样原横截面积,mm2。
对要求较严格的产品,也有的把残余变形量为0.05%和0.1%的应力规定为规定残余伸长应力,以σr0.05、σr0.1表示。
在GB228—87标准中,把原来使用的“屈服强度”改称为“规定残余伸长应力”,用σr表示。如σr0.2表示规定残余伸长率为0.2%时的应力,用此代替原σr0.2
二、拉伸弹簧工艺有哪些
答:弹簧的绕制方法分冷卷法与热卷法两种。
1、冷卷法:簧丝直径d≤8mm的采用冷卷法绕制。冷态下卷绕的弹簧常用冷拉并经预先热处理的优质碳素弹簧钢丝,卷绕后一般不再进行淬火处理,只须低温回火以消除卷绕时的内应力。
2、热卷法:簧丝直径较大(d>8mm)的弹簧则用热卷法绕制。在热态下卷制的弹簧,卷成后必须进行淬火、中温回火等处理
当使用成形后不需淬火、回火处理的材料制造弹簧时,其工艺过程为
螺旋压缩弹簧:卷制、去应力退火、两端面磨削、(抛丸)、(校整)、(去应力退火)、立定或强压处理、检验、表面防腐处理、包装。
螺旋拉伸弹簧:卷制、去应力退火、钩环制作、(切尾)、去应力退火、立定处理、检验、表面防腐处理、包装。
螺旋扭转弹簧:卷制、去应力退火、扭臂制作、切尾、去应力退火、立定处理、检验、表面防腐处理、包装。
以上介绍的螺旋拉伸和扭转弹簧的制造工艺都是在普通卷簧机动上卷绕后再加工两端部的钩环或扭臂。近年来国内外很多厂家都生产和使用了电脑成形机或专用成形机,簧身和尾部形状能在成形机上一次完成,省去加工钩环或扭臂的工序。
当用成形后需淬火、回火处理的材料时,与上述工艺所不同的主要是成形后要进行淬火、回火处理,有时弹簧端部加工需要经正火处理。
带括号的工序为非固定工序,是否进行取决于弹簧的性能要求。
三、拉伸弹簧工艺流程图
1. 整定处理 整定处理又叫立定处理,热处理后的压缩弹簧压缩到工作极限载荷下的高度或压并高度(拉伸弹簧拉伸到工作极限载荷下的长度,扭转弹簧扭转到工作极限扭转角)一次或多次短暂压缩(拉伸、扭转)已达到稳定弹簧几何尺寸为主要目的的一种工艺方法。 加温整定处理 加温整定处理又称加温立定处理,在高温弹簧工作温度条件下的立定处理。
2. 强拉处理 将拉伸弹簧拉伸至弹簧材料表面产生有益的与工作应力反向的残余应力,以提高弹簧承载能力和稳定其几何尺寸的一种工艺方法。 加温强压处理 在高于弹簧工作条件下进行的强拉。
3. 强压处理 将压缩弹簧压缩至弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向的残余应力,以达到提高弹簧承载能力和稳定几何尺寸的一种工艺方法。 加温强压处理 在高于弹簧工作条件下进行的强压处理。
4. 强扭处理 将扭转弹簧扭转至弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向的残余应力,以提高弹簧承载能力和稳定其几何尺寸的一种工艺方法 加温强压处理 高于弹簧工作温度条件下进行的强扭处理
四、拉伸弹簧用途
弹簧都有一定的寿命,长期不断拉伸后,弹簧拉伸会越来越小,减少弹性,那么对实验结果会降低准确率,造成结果误差。弹簧是利用弹性来工作的机械零,用弹性材料制成的零件在外力作用下易发生形变。弹簧作为工业系统中的一个重要元件,有着很大的使用量,而且种类繁多,因此弹簧的制作有原始的手工制作,逐步走向自动化。弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧。按形状可分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等。
按制作过程可以分为冷卷弹簧和热卷弹簧。
五、拉伸弹簧制作
一根弹簧和两根弹簧比较,将兩根弹簧串联起来使用时,更容易被拉伸,也就是说当两根弹簧串联起来,施加同样的拉力相较于一根弹簧,它的伸长量更大。
这是因为两根弹簧串联起来作为一个弹簧使用时,其等效劲度系数减小。
如兩根劲度系数均为K的相同弹簧串联起来,相较于一根弹簧,当我们用力F拉串联弹簧时,每根弹簧均受F力作用均伸长L,即串联弹簧总的伸长量为2L,代入F=K△L有K'=F/△L=F/2乚=K/2。
可见将兩相同弹簧串联使用,它的劲度系数减为原来的1/2。所以兩根弹簧串联时更容易拉伸。