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如何改善扭簧寿命的因素?
要改善扭簧的寿命,需要考虑以下几个因素:
1. 选材:根据扭簧的用途和要求,选择合适的材料。抗疲劳性能较好的钢号有重要用途碳素弹簧钢丝、油淬火-回火弹簧钢丝和合金弹簧钢等。
2. 加工工艺:制定合理的加工工艺,包括成形技术、退火工艺、喷丸强度等。
3. 热处理:通过适当的热处理,如等温淬火、松弛处理、形变热处理等,来提高扭簧的寿命和性能。
4. 结构优化:对扭簧的结构进行优化,如增加支撑结构、调整螺旋角度等,以提高抗疲劳性能。
5. 润滑和维护:在扭簧表面进行涂层或添加润滑油,定期对扭簧进行维护保养,以保证其正常运行和寿命。
具体措施需要根据具体产品的要求和实际情况而定,综合考虑以上因素,制定合理的改进方案,才能有效提高扭簧的寿命和使用效果。
一、 原料的钢号和产地。
弹簧钢的种类有很多,其中抗疲劳性能较好的钢号有:重要用途碳素弹簧钢丝(如琴钢线,T9A等)、油淬火-回火弹簧钢丝(如VDCrSi)、合金弹簧(50CrVA);
这些材料的抗疲劳特性是值得肯定的,一般小于2.0mm直径的弹簧,我们多采用重要用途碳素钢,大于2.0mm直径的弹簧,一般***用后两种材料。另外,除了钢号的选择,钢材自身的产地也是相当重要的,国内钢材比较好的有宝钢、武钢等知名钢厂;国外也有非常优秀的弹簧钢,如德国、日本和韩国等国家生产的弹簧钢,首先设计或制造一种扭簧,其疲劳寿命至关因素即是胚料。
二、 加工工艺
谈到加工工艺,首先应考虑到成形技术、退火工艺和喷丸强度,另外还可以增加一些***工序,如添加润滑油等。
成形技术方面,现在应用比较广泛的是有芯卷制,可以参阅《弹簧手册》,里面有细致的介绍,其中成形设备也是相当关键,个人觉得转线机这种设备制作扭簧是非常理想的设备,主要原因是它在成形扭簧时,可以同步弹簧线向旋转,我们一般弹簧成形设备,送线和卷制是分开控制的,所以在成形时,无法解决弹簧线扭转,如果是圆线,还勉强可以成形,若是方线或非圆形线材,是无法成形扭簧的。重点问题是,这种能同步线向旋转的转线机,更能减少成形对线材内部结构的伤害,从而保证成形出的扭簧寿命更加长一些。
退火,是一种消除扭簧内部应力的工艺方法,它的作用效果主要有温度和时间两个因素决定。由于扭簧经弹簧机外力作用成形,其内部应力失去平衡,我们需借用退火工艺来消除它内部的大部分应力,对扭簧的性能也起优化作用。当然,退火工艺不仅仅是这么简单,对于不同钢号、不同钢胚和不同直径的弹簧钢,都需要用不同的退火温度和时间,我们在定温度和时间的时候,首先要接近钢材拉线后的退火温度,而时间一般不用太久,一般都在10-40分钟内,具体看弹簧线直径大小。退火温度高低和时间长短,对扭簧疲劳的影响是有一个峰值的,当温度和时间综合效果低于这个峰值时或高于这个峰值,最后得到的扭簧寿命都不是最好的,这个峰值就是一个临界点,只有通过多组退火试验,多次去测试,最后才能确定这个临界点
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