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在機電產(chǎn)品中,彈簧種類繁多,主要有以下類型。
1)以汽車、摩托車、柴油機為主的配套彈簧和彈簧。這類彈簧有氣門彈簧、懸架彈簧、減震彈簧以及離合器彈簧等,用量較大,約占彈簧生產(chǎn)量的50%左右。同時技術(shù)水平要求也高,可以說這些彈簧的技術(shù)水平具有代表性,它們主要是向高疲勞壽命和高抗松弛方向發(fā)展,從而減輕質(zhì)量。
2)以鐵道機車車輛、載重汽車和工程機械為主的大型彈簧和板彈簧,這些彈簧以熱卷成型為主,是彈簧制造業(yè)的一個重要方面。隨著高速鐵道的發(fā)展,車輛減震系統(tǒng)的升級,作為車輛懸架的熱成型彈簧技術(shù)有較大的提高,這類彈簧主要向高強度和方向發(fā)展以穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。
在彈簧的設(shè)計進程中還引進了優(yōu)化設(shè)計。彈簧的結(jié)構(gòu)較為簡單,功能單純,影響結(jié)構(gòu)和性能的參變量少,所以設(shè)計者很早就運用解析法、圖解法或圖解分析法尋求設(shè)計方案,并取得了一定成效。隨著計算技術(shù)的發(fā)展,利用計算機進行非線性規(guī)劃的優(yōu)化設(shè)計取得了成效。
可靠性設(shè)計是為了保證所設(shè)計的產(chǎn)品的可靠性而采用的一系列分析與設(shè)計技術(shù),它的功能是在預(yù)測和預(yù)防產(chǎn)品可能發(fā)生故障的基礎(chǔ)上,使所設(shè)計的產(chǎn)品達到規(guī)定的可靠性目標(biāo)值,是傳統(tǒng)設(shè)計方法的一種補充和完善。彈簧設(shè)計在利用可靠性技術(shù)方面取得了一定的進展,但要進一步完善,需要數(shù)據(jù)的開發(fā)和積累。
對相同結(jié)構(gòu)的彈簧,在相同載荷作用下,從圖中可以看出,有效圈少的或螺旋角大的高應(yīng)力彈簧的應(yīng)力,兩種方法得出的結(jié)果差別比較大。這是因為隨著螺旋角的增大,加大載荷偏心,使彈簧外徑或橫向變形較大,因而應(yīng)力比較大。用現(xiàn)行的設(shè)計計算方法不能確切地反映,而有限元法則能較為確切地反應(yīng)出來。
彈簧有限元分析方法,在彈簧技術(shù)水平較高的國家雖已進入實用化,我國雖有這方面的技術(shù)開發(fā),但尚未形成實用模型。
先進的鋼絲生產(chǎn)工藝流程特點是盤條首先剝皮處理,去除熱加工在表面造成的缺陷,除一次固溶處理后要進行酸洗外,整個冷加工過程均保持光亮表面。
隨著工藝的發(fā)展,不繡鋼絲生產(chǎn)流程進一步簡化,將部分原屬金屬制品行業(yè)質(zhì)量控制簡化,轉(zhuǎn)換為對盤條質(zhì)量的要求。在粗拉絲機后,應(yīng)用清潔球擦拭和水中清洗,去除表面涂層和殘余潤滑膜。在光亮熱處理前配備電解酸洗、堿中和、水沖洗和烘干裝置,徹底去除鋼絲表面油污,改善表面質(zhì)量。