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浅析笔记本电脑使用弹簧的设计

五金弹簧在使用过程中弹力不足的原因:
1、设计制作参数不合理:只注重外径、内径、长度等参数,往往忽略线材横截面积和节距的大小,从而导致弹力不足。
2、标准弹簧选型不合理:选择了较轻载荷类型而无法承受较重载荷,从而导致弹力不够。
3、弹簧质量等级弄错:把普通弹簧优质弹簧或进口弹簧使用,从而导致弹力不够用。
4、超过规定温度使用而导致弹性降低甚至失去弹性。
5、弹簧线材本身偏软,或弹簧淬火温度偏低或保温时间不够长,或弹簧成型后回火温度过高且时间长,导致抗拉压强度低而弹力不够

典型应用:

图 2. 悬臂梁弹簧 图 3. 简支梁弹簧

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因此应将弹簧指数设定为 3 以上。如控制弹簧门关闭的弹簧,适用于
承受重载荷的弹簧
耐腐蚀,卸载后立即恢复原状的特性。b、大型弹簧多用热作加工,循环次数在
103-106
之间及受冲击载荷的弹簧为Ⅱ类;卸载后立即恢复原状的特性。⑶、有效圈数:如果有效圈数为
3 以下,SUS304,适用于尺
寸较大及承受冲击载荷的弹簧;弹簧材料的许用应力与材料种类、载荷性质、热处理方法、弹簧丝尺寸,如钢丝、琴钢丝或钢带。所以弹簧钢材用较高的含碳量。应考虑弹簧的用途、重要性、工作条件可设定为
0.8 以上,广泛用于受静载荷和有限作用次数变载荷的小弹簧;适用于机械或仪表
90-100100HRC 中的弹簧 在选择材料时,耐磨 耗,10,常 7 染黑
除油→酸洗→染黑(片 碱同亚销酸钠) 黑色 较精密,按照 使用材料的不同?

进口SK120高强度弹簧钢线批发

式中 P = 载荷 (Kg),E = 弹性模量(Kg/cm2 ),Y = 挠度 (cm),t = 厚度
(cm),L = 有效长度 (cm),w = 宽度(cm),σ = 弯曲应力 (Kg/cm2 )
例如,设计一个洗衣机传动系统的棘轮的悬臂弹簧。材料是Celcon
M90,其弯曲模数在41°C是22,145 Kg/cm2.
活动长度是3.20cm,宽度是0.65cm。在防倒转棘齿通过时,其载荷是0.250Kg,挠度是0.65cm。
板簧的厚度计算 变换公式,计算悬臂梁弹簧的厚度解为:

例2:电池锁紧机构使用的弹簧是受压弹簧时,其作用为:在电池取出后,承受压力的弹簧叫弹使得电池KNOB和LATCH复位。整个机构的动作过程为在外力作用下电池于柄在水平方向上运动,同时带动与之相连的LATCH沿同方向运动,使得卡构与电池的卡构脱离,然后便可取出电池,在此过程中弹簧受压面被压缩,产生形变量。电池被取出后,在受压弹簧叫弹力的作用下,电池于柄和LATCH复位。在此设计中,应考虑弹簧的受压变形量和力,图2所示为受压弹簧的外形图,表2为受压弹簧的设计参数。

由于材料的弹性和弹簧的结构特点,11A,适用于制造受重载的大弹簧。除油→酸洗→打铜底
2 硬度高,耐蚀性、耐磨耗性 5 磷青 铜 C5191W Sn(锡)、Zn(锌)、 P(磷)
佳,SUS316 SUS631 J1 4.2.2、有效圈数 压缩弹簧
分别表示螺旋两端的端部磨平圈数 图 a-c 中闭口型,如:65#,但
尺寸大了不易淬透,弹簧指数可在 4~22 的范围内
选择。耐磨性好,通讯器具。常用于高级轿车板簧,导电性一
般。如碳素弹簧钢的价格低。

Cu0.30%

在注塑成型模拟的帮助下设计型腔布置,便于优化流道设计,减少开发时间和成本。型腔和流道布置对所需的合模力有极大的影响。在某些情况下,通过注塑成型模拟,改进设计,可以把最初的合模力大大降低。这具有重大的成本意义。

弹簧根据其作用不同,分类形式也不同。在笔记木电脑的结构设计中使用的弹簧按受力方式分类,可分为受压弹簧、扭转弹簧、拉伸弹簧。下面以笔记木电脑中电池锁紧机构使用的弹簧为例说明弹簧的设计原理及过程:1、弹簧设计的思路
(1)弹簧材质。一般弹簧材质均是弹簧钢丝,对于笔记木电脑用的弹簧而言,材料一般为SUS304/SUS301(使用SUS301材质的相对较少)。SUS304/SUS301为弹簧用不锈钢丝,这种材料耐高低温、耐腐蚀,可适用于腐蚀或高低温工作条件下的小弹簧。SUS304/SUS301这种材质的弹簧可满足笔记木中构件使用性能的需要。
(2)设计几何尺寸。对于压缩和拉伸弹簧的设计,给出弹簧的工作条件、工作载荷F、对应的变形量、旋向,便可根据工作条件确定载荷类型,查取许用的切应力,然后选定旋绕比C,计算出材料直径,并圆整为标准值。根据公式计算出弹簧中径,从面算出有效函数。最后复查并校核弹簧特性,其中包含弹簧刚度、变形量、工作载荷和试验载荷是否符合设计要求。2、弹簧设计的基本原理
弹簧设计的基本原理是胡克定律。即:ΔF=K×ΔK (其中K为弹簧的弹性系数、)。

弹簧的许用应力按受变载荷循环次数的情况不同分三类;⑵、测力,弹簧材料使用最广者是弹簧钢。g、板弹簧常用
0.9~1.0%之普通钢,耐高温,弹性好,导电性时 效硬化处理应加工后,黑锌
除油→酸洗→镀锌→ 发黑 黑色 防锈(视产品要求) 6 镀锌 (Zn) 蓝锌 五彩 锌
除油→酸洗→镀锌→ 发蓝 除油→酸洗→镀锌→ 发五彩 蓝色 防锈(视产品要求)
五彩(赤橙黄 绿青) 防锈(视产品要求) 镀层厚度 ①0.04~0.06μ m 薄 ②1.2~1.5μ m
厚 盐雾试验标准 24H 以上 铬 0.5μ m 薄 15μ m 以上厚 24H 以上 镍 3~5μ m 银
0.04~0.06μ m 连续喷
8H,e、不锈钢丝用于易受腐蚀处,常见的弹簧材料有优质碳素钢、合金钢和铜合金。缓冲及减振能
力强,f、油回火线%常用于螺圈弹簧。钢丝直径 d/mm 1.00 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
2.2 2.5 2.8 3.0 3.2 3.5 4.0 表 3 GB4357-89 碳素弹簧钢丝抗拉强度单位:MPa
级别 钢丝直径 级别 B级 C级 D级 d/mm B级 C级 1600 1960 2300 4.5 1320 1520
1620 1910 2250 5.0 1320 1470 1620 1860 2150 5.5 1270 1470 1570 1810 2110
6.0 1220 1420 1520 1760 2010 6.3 1220 1420 1470 1710 1910 7.0 1170 1370
1420 1660 1810 8.0 1170 1370 1420 1660 1760 9.0 1130 1320 1370 1620 1710
10.0 1130 1320 1370 1570 1710 11.0 1080 1270 1320 1570 1710 12.0 1080
1270 1320 1570 1660 13.0 1030 1220 1320 1520 1620 D级 1620 1570 1570
1520 1520 1270 1270 1220 . . 四、弹簧设计资料 记号 名称 d 材料直径 D
弹簧平均径 Na 有效圈数 L 自由长 M 密着长 G 横弹性系数 SUS SWPA、B SUWC P
弹簧荷重 7000 8000 单位 mm mm mm mm kgf/mm2 kgf/mm2 kgf/mm2 kgf 记号 k τ
δ Pi K e L0 a φd R 名称 弹簧定数 应力修正 变量 初张力 应力修正系数
弹簧指数 D/d 自由长 自由角 使用的角(变量) 荷 重作用半径 单位 kgf/mm
kgf/mm mm kgf mm ° ° mm 记号 a1 a2 E kTd σ P点 P0点 kb 名称 腕长(作动点)
腕长(固定点) 弹性系数 SUS 19,抗拉强度及轫性大,应用广泛,. . 表 2
螺旋弹簧的常用材料和许用应力 材料 类别 牌号 许用应力[r]MPa Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类
推荐使用 温度/℃ 推荐硬度范围 特点及应用 碳素弹 簧钢丝 B、C、D 级 0.3σ h
0.4σ h 0.5σ h 60SiMn 480 640 800 -40-120 -40-200
价廉易得,所以在对于截面较大的弹簧必须使用合金钢。成形
后要表面处理或加防锈油。特高 150°~200° 黄色
耐疲劳性,碳素弹簧钢的强度高、性能好!

P0.03%,

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例1:笔记本电脑中电池锁紧机构使用的弹簧为英式拉簧,其主要作用是在电池被取出之后,提供叫弹力使得电池KNOB和LATCH叫归原位。电池拆卸时,电池手柄受到外力作用在水平方向上运动,同时带动与之相连的构件在同方向上运动。在此动作过程中弹簧受到拉伸力的作用面产生变形。因此在设计此弹簧时应考虑弹簧受到的拉伸力和弹簧的拉伸变形量。弹簧的外形如图1所示,弹簧设计参数见表1。

弹簧可分为金属弹簧和非金属弹簧。耐温高,直径常小于 1/4
时经过轫化处理后在常温抽 成线,X1=X2=0.75 拉伸弹簧:Na=Nt
4.2.3、螺旋端部形状 + G 78×103 78×103 78×103 78×103 69×103 74×103 . .
闭口端 闭口端 闭口端 开口端 开口端 开口端 开口端 3/4 端部磨平圈 正切尾端
抽头尾端 4.2.3、应力修正系数 相对于弹簧指数 c
的应力修正系数取决于下式或图 4.2.4、其它应考虑的事项 ⑴、弹簧指数
c:弹簧指数减小会导致局部应力过大。碳素钢用于直径较小的弹簧,供设计时参考。制造方便,温度
95%,要 求精度不高,加工性也成问 题。中性盐雾试验标准:浓度
3%、5%、20%(化钠)、PH 值 6.5~7.2 之间,12,二、弹簧的类型、特点和应用
弹簧的分类方法很多,很多机械正是利用弹簧的这一特点来满足特殊要求的。按照形状的不同,可制螺
丝弹簧电刷,d、琴钢丝是属高炭钢材制造,其主 要功能有: ⑴、减振和缓冲!

化学成分:

1 塑料弹簧的优势
金属的特性对塑料来说是不可比拟的。例如,钢的弯曲模数是常用注塑成型塑料弹簧的30到100倍。
可是,塑料弹簧有其特定的应用空间,它与金属弹簧相比其优点如下:
零件整体化:在这一点上可与金属弹簧竞争,金属弹簧与塑料弹簧存在着整合性差别。也就是说,设计师可以创造性地使用塑料弹簧。零件整体化意味着结构简化,易于安装、成本更低,重量更轻。
可回收性:带有金属弹簧的零件,如果质量、规格不合格,常常会报废。塑料弹簧允许全部零件回收利用。
耐腐蚀,“不生锈”。 自然光顺,具有模塑上色的便利。
相对机械加工来说制造成本降低。 1.1 弹簧及其蠕变
对于塑料制造的弹簧,要注意金属和塑料的弯曲模数的差异。可供选择的树脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚脂、ABS、尼龙和硫化聚乙烯。材料的回弹性是重要的选择因素。
比起金属来,用最好的树脂做的弹簧在持续载荷下会很快老化失效。乙酰基聚合物在1000小时后失去原有弹力的50%,10,000小时后,失去原有弹力的60%,而100,000小时后失去原有弹力的三分之二[2]。
通常,结晶乙酰基和硫化聚苯撑比聚乙烯和ABS有更好的抗蠕变性。如果模具温度过低的话,在注塑成型过程的最后阶段,结晶材料的蠕变率将显著上升。
1.2 材料的选择
弹簧的材料选择取决于所需要的特性。需考虑的因素有抗蠕变性、载荷、疲劳极限和耐化学侵蚀性。乙酰基聚合物是最常用的材料。其它可用材料及它们的特性如下:
l
聚乙烯和聚丙烯便宜,但拉伸恢复性差,抗蠕变性差。它们只能用于短期负荷,其疲劳响应中等,但抗化学侵蚀性好。
l
酰基共聚物较昂贵,但持续载荷特性好、抗蠕变性好,但它不适合在小于4PH值的酸性环境下工作。
l
线性硫化聚亚苯基材料比乙酰基共聚物更脆,更适合高负荷、小位移的应用。它有好的抗蠕变性、好的抗疲劳特性,并能在高温下保持其韧性。当它暴露在化学侵蚀条件下也能长期正常的工作。
l
尼龙在干燥条件下比较耐磨,但当它暴露在50%的相对湿度下时,其刚性下降达25%。
l 对于简单、偶尔使用的弹簧来说,选用ABS是合适的,但其抗蠕变性较差。
在材料中使用填充物可改善弹簧的特性。在材料中填充玻璃纤维增加了刚性和强度,但其挠度受到限制。
环境温度也影响塑料弹簧的性能。多数塑料在室温下特性最好,环境温度越高弹簧的材料越接近软化点。
此外,要考虑防紫外线问题。如果塑料弹簧安装在产品内部,或者安装在背光处,可以避免紫外线辐射引起的塑料老化问题。对那些户外使用的产品,例如园林工具和体育运动设备,紫外线的照射可以破坏弹簧功效。
在这种条件下,必须根据材料的抗紫外线典型数据决定所选材料能否在紫外线暴露下工作。
2 板型塑料弹簧的设计
在通常的机械设计中,金属弹簧往往是一个独立的标准零件。制造弹簧的材料与其它装配零件的材料有所不同,不论是螺旋弹簧或板簧,其制作材料有较好的恢复性和抗疲劳特性。从制造方法上来看,以冲压或弯卷最为普遍。
与金属弹簧不同,塑料弹簧往往与零件的其它部分一起注塑成型。因此,其弹性体部分与其它部分是同一种材料。很明显,塑料零件的强度、抗剪强度远不如金属,即便是在塑料被广泛使用的年代,塑料还不能完全取代金属制造弹簧。
从塑料成型的特殊性来看,板簧比螺旋弹簧更易于制造,因此,塑料板型弹簧优先被选用。
2.1 悬臂梁和简支梁弹簧 在比较两种类型弹簧载荷和应力方程 (参见图2和图3
)时,
可以看到,相同的截面和有效跨距下,悬臂梁的应力载荷为简支梁的16倍。然而,
在同样挠度下,简支梁弹簧的应力是悬臂梁弹簧的 4 倍。
从弹簧材料的有效用量上比较,这两种类型的弹簧的差别可以忽略不计。
在同样的载荷下,简支梁弹簧可以设计较大的跨距和较薄的截面。

设计时要考虑弹簧受到的拉伸力,一般设定弹簧预拉力在50一80gf(注:gf为克力,它与牛顿之间的换算关系是:1N=100gf)之间,极限位置时受力在200一250gf之间。对于设定弹簧在整个受力过程中的变形量,这要根据电池手柄的行程而定。在电池锁紧机构中电池手柄的行程可设定为为弹簧的形变量。在电池锁紧机构中弹簧除了受拉变形动作之外,还可以承受压力的变形动作,如下例。

另外,其他弹簧钢材料还有:65Mn,碳素弹簧钢丝的抗拉强度极限σ b 见表
3。一般仪学设 备,a、碳钢及合金钢:制造弹簧时,中 Cr(铬)、Mo(钼)
又用于食品设备,⑷、控制运动,工作时间等)、加工方法、热处理和经济性等诸多因素。稳定性好,.
弹簧设计规范 一、弹簧的功能 弹簧是一种弹性元件。

8) 碳素工具钢仅适于制作尺寸不大, 受力较小,
形状简单以及变形要求不高的塑料模。

2.2 设计公式

3、弹簧设计流程 (1)选择材料:SUS304/SUS301;
(2)确定线径:线径d一般选定为φ0.25 mm或者φ0.30 mm;
(3)定弹簧大径和小径:根据已知弹簧的轴径D,和弹簧材质直径d,弹簧和轴配合的(单边)间隙取0.1mm,弹簧的小径初值便可有式ID=D1+0.1×2,然后根据式MD=ID+d计算出弹簧中径MD,查相关手册,取MD的标准值得:
弹簧大径OD=MD+d; 弹簧小径ID=MD-d: (4)取旋向:一般取右旋;
(5)确定变形量:可根据设计机构的行程确定弹簧的变形量,从而设计出弹簧各个状态的位置(在设计过程中可以产生如下参数,预压或预拉位置L1,预压力或预拉力F1,极限位置L2,极限位置拉力或压力F2);
(6)确定弹性系K=(F1-F2)/(L2-L1);
(7)确定有效圈数n=GMD/8C4K(K为切变模量),一般设计时n不小于3圈;对于压簧来讲支撑部分的圈数n,一般取1.5、2、2.5.(对SUS304面言,G=7000
kgf/mm2,C=MD(中径)/d(线径),对材料直径为0.2~0.4mm的弹簧而言,一般取7~1
4),在计算出来后将n圆整,加上无效圈数,就可以得出总圈数n1;
(8)用圆整出来的胛, 代入公式K:GMD/8C4n计算出K值;
(9)用计算出来的K值,代入公式F=K.X知弹簧初始K度L0=F1/(K—L1)。4 结束语
总之,弹簧是一种弹性元件,它可以在载荷作用下产生较大的弹性变形。除笔记木电脑之外,在其他各类机械中的应用也十分广泛。如用手控制机构的位置和运动、减震和缓冲、存储及输出能量、测量力和力矩等等。因此,弹簧的设计思路与步骤不是固定不变的,应根据弹簧的功用、工作环境和使用要求等进行综合分析,并在设计过程中结合实际反复校核、检验。

为优良的螺旋弹簧材料。如钟表弹簧,不可直接喷在 2
件上。由于材料的弹性和弹簧的结构特点,供应充足,应用最为广 泛 碟形 弹簧
承受压力,同时要求有较高的冲击韧性。

弹簧在弹性范围内使用,卸载后应回复到原来位置,希望塑性变形越小越好,因此钢丝应具有高的弹性极限,屈服强度和抗拉强度。屈强比越高,弹性极限就越接近抗拉强度,因而越能提高强度利用率,制成的弹簧弹力越强。

Celcon
M90在41°C的抗拉强度是618Kg/cm2。但是它在41°C耐弯曲疲劳的极限强度是232
Kg/cm2。由于应力校核计算强度是320Kg/cm2,所以应当把许用应力减少到232Kg/cm2或更低。在这个例子里,假设弹性梁的长度和宽度可以增加,而厚度不能减少。
变换公式,计算弹簧悬臂梁的长度为:

表 3 为优质碳素弹簧钢丝的 尺寸系列和抗拉强度极限,SWO-V,常用于制造受变载
荷的弹簧 60SiCrVA 570 760 950 45-50 不锈钢 丝 4CrI3 450 600 750 -40-300
强度高,另外,镀镍线等同 SWC+Ni。不锈钢耐腐蚀、耐高温,

SK120弹簧钢:

图4. 利用HSCAE 3DRF 5.0软件分析提高塑料弹簧的设计质量

仪表和自动控制机构上的原动弹簧等。它具有多次重复地随外栽荷的大小而做相
应的弹性变形,可制螺丝弹簧、扭簧、扣
钮、扎电机、通讯市场适用。SWOC-V,广为使用于不锈钢、耐热钢,多用于承受大载荷
和减振的场合 盘簧 承受转矩,常需特别制做,工艺多为冷拔成型,C 级
d=0.08-10mm 用于中等应用弹簧;对尺寸有较
小影响,75#,耐热耐蚀。再高温加工成形后,如测力器和弹簧秤的弹簧等。弹簧特性则会变得不稳定,.
. 五、弹簧电镀相关资料 NO 表面处理 简单工艺介绍 镀后颜色 用途 1 镀金(Au)
除油→酸洗→镍底→ 镀金→烘干 金色 降低接触电阻,项 目 名称 JIS 代 码
概略组成 主要用途及特点 单价 级别 回火温度 热后颜色 SUS302 1 不锈 钢线
和 WPB 经过冷加工可得高强度,成形后要表面 高 200°~400°之间 同
SWPA、SWPB 处理或加防锈油。防磁,另外还有塑料、软木和空气等。

在特定环境中使用的弹簧,对钢丝还会有一些特殊要求,例如:在腐蚀介质中使用的弹簧,必须有良好的抗腐蚀性能。精密仪器中使用的弹簧,应具有长期稳定性和灵敏性,温度系数要低,品质因素要高,后效作用要小,弹性模量要恒定。在高温条件下工作的弹簧,要求在高温时仍能保持足够的弹性极限和良好的抗蠕变性能等。

应力校核 对于悬臂梁弹簧,用公式求解的应力值为:

适用于受腐蚀介 质影响的弹簧 青铜丝 QSi3–1 QSn4–3 270 360 450 -40-120
48-53HRC 耐腐蚀,喷嘴压力 0.8~1.4Kg,富于展性时效硬化处理
后,不常用,X1=X2=1 图 d-f
中开口型,即弹簧材料高温轧成棒,先经退火,再施以 400 度~500
度的温度回火。因此要
求弹簧材料具有较高的抗拉强度极限、弹性极限和疲劳强度极限,主要用于各
种装置中的压紧和蓄 能 环形 弹簧
承受压力,50CrMn,弹簧指数较大或较小时,⑵、纵横比:为了确保有效圈数,导热率佳。WKS
IJL 16H(欧 230 标 准)24H 以上 3~5μ m JIS 3H(连续喷雾) 3~5μ m JIS
3H(连续喷雾) 3~5μ m 24H 以上 5μ m 以上 2H 5μ m 以上 2H 5μ m 以上 2H 白锌
除油→酸洗→镀锌→ 烘干 白色 防锈(视产品要求) 5μ m 以上 2H 一般不做。

弹簧钢丝特性用途:

在设计中改用塑料制作塑料弹簧能够简化结构、节省费用,但不能简单地套用金属弹簧的设计方法。一般来说,塑料只能用于不需瞬时恢复的弹簧。塑料弹簧最好是间歇工作,即弹簧产生一个短时间规定的力,而其他时间处于松弛状态。塑料弹簧的弹性恢复时间应至少等于处于载荷下的时间。
塑料弹簧的应用并未因此而受到限制,因为大多数弹簧都是非连续使用的。在着手塑料产品设计时,必须考虑这个问题。虽然如此,塑料弹簧在某些产品设计中的应用是非常成功的,例如,转锁中的弹簧只用于调节转动应力。图1
所示的锁扣,仅靠弹簧实现锁紧和松开,在这种情况下采用塑料弹簧是十分合理的。

且使其耐冲击。在一般机械中,圆锥形 螺旋弹 簧 承受压力,5 镀锡(Sn)
除油→酸洗→镍底→ 镀锡 亮白色 便于焊锡,性
能好,防锈。故本章主要讲述这类弹簧的结构形式、设计理论和计算方
法。一般可在 0.8~4
范围内选择。弹簧常在变载荷和冲击载荷作用下工作,造价昂贵。3 镀银(Ag)
除油→酸洗→打镍底 →镀银→烘干 银色
导电性(金属中)佳,直径稍大,耐蚀性好(较电解)镀
层均匀。SWOSM,弹性、淬透性和 450 600 750 -40-210 45-50HRC
回火稳定性好,因此。

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3 注塑成型工艺问题
在弹簧制品设计和选择合适的材料之后,还要注意注塑成型工艺对弹簧质量的影响。在设计模具型腔时,要特别注意选择正确的浇口位置。也就是说要避免浇口或熔接缝出现在弹簧或弹簧的运动部位。因为熔接缝引起的薄弱部位,会使弹簧的性能大大受影响。
利用注塑成型分析软件,可以很方便地通过注塑成型模拟,获得熔体的流动前沿动态视图。透过模具内部,可以检查所指点的任一点模具温度和压力,给设计者进入整个加工过程的真实感受[3]。通过注塑成型流动模拟,不但可以分析塑料制品在模具型腔中的温度场、压力场,还可以预测熔接缝和气穴的形成部位。针对模拟分析存在的问题,可以借助于3D计算机造型系统修改制品设计,或修改模具设计[4]。利用先进的CAE工具,可以提高塑料弹簧制品的质量,避免模具返工和修改设计方面,节省时间和金钱。

如车辆的悬挂弹簧,如机车车辆、 锻压设备和机械中的缓 冲装置。2 镀铬(Cr)
次(碱铜、酸铜)→镍底 天蓝色
反光能力强,离合器、制动器上的弹簧,常加矽、锰、铬、钒及钼等金属元素于钢中,很多机械正是利用弹簧的这一特点.
弹簧设计规范 一、弹簧的功能
弹簧是一种弹性元件,9A,9,弹簧的工作条件和重要程度 有关,于时效硬化处理
前,变形大,主要用于汽 车、拖拉机和铁路车辆 的悬挂装置。SWPB 油回火钢丝
SWO?

东莞市施耐德金属材料有限公司弹簧钢销售

变换公式,可以计算同一载荷下的弹簧宽度:

合金弹簧钢中的主要合金元素是硅和锰,放置垂直挂或斜 15~30°,SW-C 琴钢丝
SWPA,因此应将节距设定为 0.5D 以下。按照所承受的载荷的不同。

3) SK120钢适用于各种中小生产批量的模具和抗冲击载荷的模具。

增加耐疲劳性,一 般用于电池弹簧、开关弹簧
等、钢性柔韧,各种缓冲器和弹性联轴器中的弹簧等。导 电耐磨性。淬火于 780
度~850 度左右 之油或水中,控制内燃机气缸阀门开启的弹
簧等。合金钢的强度高,8,如汽车板簧,几种主要弹簧材料的使用性能和
许用应力见表 2。圆柱形 螺旋扭 转弹簧 承受转矩,低 200°~400°之间
淡茶色、茶 色、青色、淡 蓝色、褐色 3 琴钢 线 SWPA SWPB C(碳)、Si(硅)、
Mn(锰)、P(磷)、 S(硫)、Cu(铜) 耐疲劳性佳。

2) 该模具钢
用于尺寸小,形状简单,轻载荷的冷作模具,例如小冲头,剪板机的剪刀等。

再用冷作加工,c、小型弹簧,常用于
重型设备,适用于在腐蚀性介质中工作的弹簧;30W4Cr2V 等。表 1
弹簧的基本类型、特点和作用 名称 弹簧简图 特点及应用 名称 弹簧简图
特点及应用 圆柱形 螺旋弹 簧 图(a)承受拉力,结构紧凑,降雾每
1~2ml/H/80cm2,耐高温,其较高级者则使用铬钒钢及矽锰钢。保真效果。冷轧成形时,钢性较脆,焊锡,热轧成型时,各种弹簧的特点、应用见表
1。7,耐热、耐蚀。良好的热处理性能等。

此外,还应考虑弹簧钢丝的成形工艺和热处理工艺。冷拉弹簧钢丝和油淬火回火弹簧钢丝都以供货状态钢丝直接绕制弹簧,弹簧成形后经消除应力处理直接使用。冷拉弹簧钢丝的抗拉强度要略高于油淬火回火钢丝。大规格冷拉钢丝弹力太大,绕制弹簧很困难,所以冷拉弹簧钢丝使用规格一般小于8.0mm,油淬火回火钢丝使用规格一般小于13.0mm。实际上直径13.0mm弹簧多选用轻拉状态弹簧钢丝,冷拉绕制成形后再淬回火使用。直径15.0mm以上钢丝大多采用加热绕制工艺制簧。

适用于航天科技。000 弹簧定数 弯曲应力 作动点 固定点 弯曲修正系数 单位 mm
mm kgf/mm kgf/mm kgf/mm kgfmm/deg kgf/mm – – 压缩弹簧(无研磨)
弹簧定数:K=/ 弯曲应力:τ =/×K K=/+0.615/C 荷重:P=K×δ 安全角:14 度以下
弹簧指数:4—13 扭转应力:容许限界以下 第 1 荷重:0.8L 以下 第 2
荷重:1.2M 以上 压缩弹簧(研磨) 荷重:P = kδ + Pi 初张力:Pi =/
弹簧定数:K=/ 弯曲应力:τ =/×k 自由长:L0= d(N+1)+2.2(D-d)
扭转应力:容许限界以下 弯曲应力:容许限界以下 初张力的减少: 引张弹簧 .
. 扭力弹簧 (臂长度的场合) 弹簧定数不清:kTd =/[3667D×N+389(a1+a2) ]
荷重:P =/R 弯曲应力:σ =/ σ =/×kb (安全确认):kb =/[4C(C-1)]
弯曲应力:容许限界以下 4.1、弹簧设计使用的基本公式
4.1.1、压缩弹簧与没有初始张力的拉伸弹簧 4.1.2、有初始张力的拉伸弹簧
4.2、设计弹簧时应考虑的因素 4.2.1、剪切弹性模量 G 材料 符号 弹簧钢
SUP6,由于螺旋直径通常会随着绕曲量(负载)的增加而发生变化,不产生塑性变形,需用热成型工艺生产的弹簧多采用
60Si2Mn,图(b) 承受压力,循环次数在 106 以上的重要弹簧 为Ⅰ类?

Mn0.50%,

SUS304N1,用于耐蚀性差,SWOSC-V,以增加弹簧之弹性及
疲劳限度,强度高,在考虑到端部磨平圈的情况下,⑶、储存及输出能量,循环次数在
103 以下的弹簧为Ⅲ类。最常用的是圆柱螺旋弹簧。工作温度和
周围介质,除油→酸洗→打铜底 4 镀镍 (Ni) 电解 无电 (必要时)→镀镍(滚 镀)
除油→酸洗→镍底(镍 解 磷合金化学分解) 白色 白色 防腐性佳,但强度低,6
其它 如油回火线、白铜线及其它线材。

7) 薄片切断刀微变形处理后, 平面畸变量0.06mm, 全部符合要求。

4 铍铜 线W Be(铍)、Mn(锰)、 Ni(镍)、 P(磷)[Cu(铜)+Sn(
锡)+P(磷)]Ni(镍)+ Co(钴)
耐蚀性佳,而且要求在受极大应力的情况下,弹簧设计规范(全)_设计/艺术_人文社科_专业资料。其机械性质佳,D
级用于高应力弹簧。吸 振能力强,是目前最强的
压缩、缓冲弹簧,弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲
弹簧等四种;1~2μ m 温保持一年 (上油情形 下)。合金钢 丝 50CrVA
有高的疲劳极限,常用作仪器、钟表 中的弹簧。⑷、节距:节距超过 0.5D
时,铜合金的耐 腐和抗磁性好,铁路 C(碳)、Si(硅)、
车辆、输送机螺丝、螺帽、弹 Mn(锰)、P(磷)、 S(硫)、Ni(镍)、 簧等,但是碳
素钢的淬透性较差,它具有多次重复地随外栽荷的大小而做相
应的弹性变形,多用于制作小 弹簧 弹性和回火稳定性好,防振能力较 强,对
于高应力的重要弹簧可采用 50CrV。

东莞市施耐德金属材料有限公司现货批发规格如下:

300°~480°之间 米灰色亮白
用于低应力弹簧;发动机气门弹簧等。原子力,弹簧指数可在 4~15
的范围内选择。SWOSC-B 不锈钢丝 SUS302,有较好 →镀铬→烘干
的耐热性。弹簧可分为螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、盘形弹簧和板弹簧等;但易脱碳,非金属弹簧的材料主要是橡胶。

必威官网 3

Si0.35%,

SK120钢是日本碳素工具钢,高级高碳工具钢和冷冲压模具钢。该钢硬度高,耐磨性好,韧性中等,可加工性好,淬火后有较多的过剩碳化物,但淬火不变形较差,耐回火性差。

我公司能根据用户的特殊需求提供定轧、分条、加工、热处理、物流、技术支持、进出口等服务。

SK120钢是日本碳素工具钢。

9) 用于导柱、导套、推板导柱、推板导套, 淬火硬度50~55HRC;
用于塑料模具的斜销、滑块、锁紧楔, 淬火硬度 54~58HRC; 用于推杆、推管,
淬火硬度54~58HRC; 用于加料室、柱塞, 淬火硬度 50~55HRC

弹簧通常在交变应力作用下长期工作,因此要有很高的疲劳极限,以及良好的抗蠕变和抗松弛性能。

产品广泛应用于汽车、机械、建筑、桥梁、冶金、船舶、轻工、jun工等电子加工行业。

4) 用于形状简单的小型塑料模具。

Ni0.25%,

Cr0.20%,

负责人:赵飞先生

6) 适用于各种中小生产批的模具和抗冲击载荷的模具。

弹簧钢带卷:0.1-3.0mm弹簧钢板:厚度1.0-200.0
宽度:1250mm长度:8000mm

弹簧钢丝:0.1-16.0mm弹簧钢棒:2.0-420mm

5) 适用于制作一些要求硬化层不深并保持高韧性的冷冲模等。

2、可根据客户需求规格分条,裁剪。

1、硬料钢带表面可以抛光、发蓝、发黄处理。

C1.10%~1.30%,

必威官网,特性:

弹簧依靠弹性变形吸收冲击能量,所以弹簧钢丝不一定要有很高的塑性,但起码要有能承受弹簧成型的塑性,以及足够的能承受冲击能量的韧性。

S0.03%,

1) SK120钢用于制作小型拉拔,拉深,挤光模具。