强压对弹簧的影响




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强压对弹簧的影响

谈谈通过强压来处理弹簧对后续使用的影响。

弹簧永久性变形就是当外力超过了弹簧的弹性极限之后,回弹高度比原高度低或超过0.6mm。弹簧永久性变形后弹力、刚度也会随之改变,所以为了获得适合的弹簧,有时候会在设计图纸时把弹簧做高一点,然后在生产完成后进行强压处理,使弹簧永久性变形后变成所需要的弹簧规格。

              弹簧


但是通过强压(拉、扭)处理来提高弹簧的承载能力是有条件的。因为在强压处理过程中,只有将弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向残余应力,才能获得强压的效果,并且只有在强压(拉、扭)时,使得弹簧材料产生的残余应力即塑性变形越大,弹簧材料的弹性极限提高得就越大。但每种材料的弹性极限都是有一定的限度的,一旦超过这个极限,材料不仅会产生塑性变形,而且会“完全屈服”变形,许多弹簧在强压(拉)到材料0.5σb就已经“完全屈服”变形。

各种材料屈服极限值也有差异,屈服极限值只能通过强度验算和试验后才能确定。另外,强压(拉、扭)处理的效果与弹簧的外形结构、特性、以及强压处理的工艺方法都有密切的关系。就弹簧的外形结构而言,旋绕比大或者螺旋升角小的(压缩弹簧)就不可能通过强压处理来提高它的承载能力,旋绕比和螺旋升角究竟多少能达到目的,需要通过强压设计和试验才能确定。所以,并非仅仅是简单的将弹簧压一压、拉一拉或者扭一扭,就能够一下子提高承载能力多少多少的。

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除非是高应力弹簧,一般的压缩、拉伸和扭转弹簧都不具备强压(拉、扭)的必备条件,但可以通过对弹簧进行“预制高”的工艺来创造条件。例如:对于压缩弹簧和扭转弹簧,可以通过对它预留强压的“预制高”和“预制角”来实现两个目的:一是使得弹簧材料截面表层可以产生残余应力的“压缩量”和“扭转量”;二是经过强压处理后弹簧的高度尺寸或角度正好符合设计的要求。

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卡塔罗弹簧厂家对弹簧强压处理的意见是:

1、在考虑要对弹簧作强压处理时,应该先对弹簧进行强压设计,以确定该弹簧是否适合做强压处理。

2、具备强压处理条件并受高应力的压缩弹簧、扭转弹簧等,经过强压处理后力学性能会得到明显的改善。

3、有初拉力要求的拉伸弹簧,在强拉处理时初拉力会减少甚至消失,这类弹簧不能做强拉处理。而无初拉力要求的拉伸弹簧,是不容易通过强拉处理来提高承载能力的。

4、高温(超过+60℃)及腐蚀条件下工作的弹簧作强压处理,只能起稳定尺寸的作用,不能提高承载能力。

5、对于各种变刚度的弹簧,是不适合用强压处理的方法来提高它的承载能力的。