天津動(dòng)力盛世彈簧有限公司的類型及功用

1 天津彈簧分類

天津彈簧的種類很多，若按照其所承受的載荷性質(zhì)，天津彈簧主要分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧和彎曲彈簧等四種。若按照彈簧形狀又可分為螺旋彈簧、碟形彈簧、環(huán)形彈簧、板彈簧、盤簧等。表中列出的是各種天津彈簧的基本型式。

螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧是扭轉(zhuǎn)彈簧中常用的一種。盤簧具有較多的圈數(shù)、變形較大、儲(chǔ)存能量也較大的特點(diǎn)，多用于壓緊及儀表、鐘表的動(dòng)力裝置。板彈簧能承受較大的彎曲作用，常用于受載方向尺寸有限制而變形量又較大的場(chǎng)合。由于板彈簧有較好的消振能力，所以在汽車、拖拉機(jī)和鐵路車輛的懸掛裝置中均普遍使用這種天津彈簧。下面給出了各種類型天津彈簧的實(shí)物圖。

2天津動(dòng)力盛世彈簧有限公司 彈簧功用

天津彈簧是通過其自身產(chǎn)生較大彈性變形進(jìn)行工作的一種彈性元件。在各類機(jī)器中的應(yīng)用十分廣泛。其主要功用是：

1）控制機(jī)械的運(yùn)動(dòng)，例如內(nèi)燃機(jī)中控制氣缸閥門啟閉的彈簧、離合器中的控制彈簧（見圖a）；

2）吸收振動(dòng)和沖擊能量，例如各種車輛中的減振彈簧（見圖b）及各種緩沖器的天津彈簧等；

3）存儲(chǔ)和釋放能量，例如鐘表彈簧（見圖c）、槍栓彈簧等；

4）測(cè)量力的大小，例如彈簧秤（見圖d）和測(cè)力器中的天津彈簧等等。

影響彈簧疲勞強(qiáng)度的幾個(gè)因素

1．屈服強(qiáng)度 材料的屈服強(qiáng)度和疲勞極限之間有一定的關(guān)系，一般來說，材料的屈服強(qiáng)度越高，疲勞強(qiáng)度也越高，因此，為了提高彈簧的疲勞強(qiáng)度應(yīng)設(shè)法提高彈簧材料的屈服強(qiáng)度，或采用屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度比值高的材料。對(duì)同一材料來說，細(xì)晶粒組織比粗細(xì)晶粒組織具有更高的屈服強(qiáng)度。

2．表面狀態(tài) 應(yīng)力多發(fā)生在彈簧材料的表層，所以彈簧的表面質(zhì)量對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響很大。彈簧材料在軋制、拉拔和卷制過程中造成的裂紋、疵點(diǎn)和傷痕等缺陷往往是造成彈簧疲勞斷裂的原因。

材料表面粗糙度愈小，應(yīng)力集中愈小，疲勞強(qiáng)度也愈高。材料表面粗糙度對(duì)疲勞極限的影響。隨著表面粗糙度的增加，疲勞極限下降。在同一粗糙度的情況下，不同的鋼種及不同的卷制方法其疲勞極限降低程度也不同，如冷卷彈簧降低程度就比熱卷彈簧小。因?yàn)殇撝茻峋韽椈杉捌錈崽幚砑訜釙r(shí)，由于氧化使彈簧材料表面變粗糙和產(chǎn)生脫碳現(xiàn)象，這樣就降低了彈簧的疲勞強(qiáng)度。

對(duì)材料表面進(jìn)行磨削、強(qiáng)壓、拋丸和滾壓等。都可以提高彈簧的疲勞強(qiáng)度。

3．尺寸效應(yīng) 材料的尺寸愈大，由于各種冷加工和熱加工工藝所造成的缺陷可能性愈高，產(chǎn)生表面缺陷的可能性也越大，這些原因都會(huì)導(dǎo)致疲勞性能下降。因此在計(jì)算彈簧的疲勞強(qiáng)度時(shí)要考慮尺寸效應(yīng)的影響。

4．冶金缺陷 冶金缺陷是指材料中的非金屬夾雜物、氣泡、元素的偏析，等等。存在于表面的夾雜物是應(yīng)力集中源，會(huì)導(dǎo)致夾雜物與基體界面之間過早地產(chǎn)生疲勞裂紋。采用真空冶煉、真空澆注等措施，可以大大提高鋼材的質(zhì)量。

5．腐蝕介質(zhì) 彈簧在腐蝕介質(zhì)中工作時(shí)，由于表面產(chǎn)生點(diǎn)蝕或表面晶界被腐蝕而成為疲勞源，在變應(yīng)力作用下就會(huì)逐步擴(kuò)展而導(dǎo)致斷裂。例如在淡水中工作的彈簧鋼，疲勞極限僅為空氣中的10%~25%。腐蝕對(duì)彈簧疲勞強(qiáng)度的影響，不僅與彈簧受變載荷的作用次數(shù)有關(guān)，而且與工作壽命有關(guān)。所以設(shè)計(jì)計(jì)算受腐蝕影響的彈簧時(shí)，應(yīng)將工作壽命考慮進(jìn)去。

在腐蝕條件下工作的彈簧，為了保證其疲勞強(qiáng)度，可采用抗腐蝕性能高的材料，如不銹鋼、非鐵金屬，或者表面加保護(hù)層，如鍍層、氧化、噴塑、涂漆等。實(shí)踐表明鍍鎘可以大大提高彈簧的疲勞極限。

6．溫度 碳鋼的疲勞強(qiáng)度，從室溫到120℃時(shí)下降，從120℃到350℃又上升，溫度高于350℃以后又下降，在高溫時(shí)沒有疲勞極限。在高溫條件下工作的彈簧，要考慮采用耐熱鋼。在低于室溫的條件下，鋼的疲勞極限有所增加。

有關(guān)以上這些影響疲勞強(qiáng)度因素的具體數(shù)值，參看有關(guān)資料。

天津動(dòng)力盛世彈簧有限公司的強(qiáng)化工藝技術(shù)

（1）天津動(dòng)力盛世彈簧有限公司的熱處理強(qiáng)化工藝技術(shù)

1）保護(hù)氣氛熱處理。在我國(guó)，線材小于 15mm的彈簧、油淬火回火鋼絲及韌化處理鋼的熱處理都采用了保護(hù)氣氛熱處理。保護(hù)氣氛熱處理能夠消除表面脫碳和氧化，提高材料的表面質(zhì)量。

2）感應(yīng)加熱或保護(hù)氣氛感應(yīng)加熱熱處理。這項(xiàng)工藝一般在螺旋彈簧成形前的線材上進(jìn)行，有些天津彈簧工廠把線材料熱處理和彈簧制作放在一起以降低成本。感應(yīng)加熱處理具有較好的強(qiáng)化效果，感應(yīng)加熱速度快，有助細(xì)化晶粒和減少表面脫碳，可以充分發(fā)揮和提高材料的強(qiáng)度和韌性。

3）表面氮化熱處理工藝技術(shù)。近年來，高應(yīng)力天津氣門彈簧或其他高應(yīng)力天津離合器彈簧為了達(dá)到可靠的疲勞壽命，也采用表面氮化工藝技術(shù)，現(xiàn)在比較先進(jìn)的工藝是低溫氣體氮化技術(shù)，一般氮化溫度為（450～470）℃，氣體氮化時(shí)間為（5～20）h。

（2）天津動(dòng)力盛世彈簧有限公司彈簧的噴丸強(qiáng)化工藝

1）組合噴丸工藝技術(shù)。組合噴丸，一般也稱多次噴丸工藝。大多數(shù)經(jīng)濟(jì)的工藝是采用二次噴丸。通過采用不同直徑的丸粒噴丸來實(shí)現(xiàn)。次采用較大丸粒來獲得殘余壓應(yīng)力和表面光潔度。

2）應(yīng)力噴丸工藝。應(yīng)力噴丸工藝也是一項(xiàng)比較經(jīng)典的噴丸工藝，只是因?yàn)殡y以應(yīng)用于大批量生產(chǎn)，但近年來由于應(yīng)力噴丸設(shè)備的快速發(fā)展，在高應(yīng)力天津汽車懸架彈簧大批量生產(chǎn)中得到了較大發(fā)展。特別是應(yīng)力強(qiáng)化噴丸與其他噴丸工藝的組合應(yīng)用具有很好的強(qiáng)化效果。應(yīng)力噴丸的預(yù)應(yīng)力一般設(shè)定在（700～800）MPa，經(jīng)應(yīng)力拋丸后，殘余應(yīng)力的峰值可以達(dá)到（1200～1500）MPa，從而得到高的抗疲勞強(qiáng)度。

（3）天津彈簧的熱強(qiáng)壓工藝 熱強(qiáng)壓工藝主要應(yīng)用在要求高的抗變形量的天津螺旋彈簧上，是作為高級(jí)的防變形的穩(wěn)定化處理工藝。熱強(qiáng)壓工藝除可以顯著提高抗變形外，還可以提高疲勞壽命。