弹簧基础知识培训教材03
弹簧知识培训课件
弹簧知识培训
常 用 碳 素 钢 成 分
弹簧知识培训
不 锈 钢 牌 号 对 照 表
其
用于化工、石油和船舶等工业部门所用的弹簧通常
在潮湿或腐蚀介质的情况下工作，要求弹簧材料应具
它
有较高的抗腐蚀能力，此时可采用耐腐蚀性能较好的
铜合金材料或不锈钢材料。
特
用于原子能、航天航空、兵器等工业部门的一些弹 簧，要求能在较高的工作温度下服役，例如:内燃气
殊
轮机中的喷油器弹簧，其工作温度高达200～500℃。 航空发动机和核反应堆某些关键部位的弹簧，工作温
铁基弹性材料 镍基弹性材料
钴基弹性材料
钛基弹性材料
非金属材料 — 橡胶 ; 塑料 ; 玻璃钢 ; 碳素纤维
; 空气 、 陶瓷
弹簧知识培训
弹簧是一种利用材料弹性特点、用于现代各种机器和仪表
中的重要零件，它广泛被用于工业、交通运输、国防、石油化
弹
工、科研等方面，它的性能与材料的关系十分密切。
好
在弹簧制造过程中材料需经受不同程度的加工变形，
的
因此要求材料具有一定的塑性。例如形状复杂的拉伸弹
塑
簧和扭转弹簧的钩环和扭臂，当曲率半径很小时，对端
性
部钩环或扭臂进行绕制或冲压弯曲成型时，弹簧材料均
和 韧
不能出现裂纹、折损等缺陷 。同时弹簧在承受冲击载荷 或交变载荷时，材料应具有良好的韧性，这样对提高弹 簧疲劳寿命会有很大的益处。
弹簧知识培训
弹簧基础知识及设计PPT课件
5 镀锡(Sn)
除油→酸洗→镍底→镀锡
亮白色 便于焊锡，导电性一般。 3~5μm
黑锌
6
镀 锌
蓝锌
(Zn) 五彩锌
白锌
除油→酸洗→镀锌→发黑 除油→酸洗→镀锌→发蓝 除油→酸洗→镀锌→发五彩 除油→酸洗→镀锌→烘干
黑色 蓝色 五彩 白色
防锈(视产品要求) 防锈(视产品要求) 防锈(视产品要求) 防锈(视产品要求)
琴钢丝：60 # - 80 # / 60Mn – 70Mn / T8MnA / T9A
12
2.3弹簧材料的抗拉强度
不锈钢丝：304 / 316 / 631
抗拉强度σb/Mpa
抗拉强度σb/Mpa
钢丝直径 d/mm
0.080 0.090 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20
0.23 0.26 0.29 0.32 0.35 0.40
1961~2206
2059~2305 1912~2157 1569~1814
1961~2206 1814~2059
1471~1716
1863~2108 1765~2010
1373~1618
1765~2010 1667~1912
钢丝直径 d/mm
1.60 1.80 2.00
2.30 2.60
2.90 3.20 3.50 4.00
又用于食品设备，一般仪学设备， 耐热耐蚀。
300°~480°
中
JISG43 之间（视 米灰色亮 14 线径之大 白色
小）
碳 2钢
SWC
C(碳)、Si(硅)、 硬拉钢线，用于耐蚀性差，要 Mn(锰)、P(磷) 求精度不高，钢性较脆，成形后要
线 SWB 、S(硫) 表面处理或加防锈油。
弹簧基础知识培训.doc
弹簧基础知识-、弹簧的定义、作用、类型:1.弹费的定乂：弹簧是一种机械零件，它利用材料的弹性和结构特点，在工作时产生变形，把机械功或动能传变为变形能（位能），或把变形能（位能）转变为机械功或动能。
2•弹簧的作用：（1）减震（2）控制运动（3）测量器材的衡定（4）储存能量3.弹簧的基本特性（1）刚度：载荷与变形的关系（单位变形量所产生的载荷）。
单位是：N/mm 柔度：单位载荷下产生的变形量。
它与刚度成反比（2）弹簧的变形能（变形所储存的能量，储存——转换——释放）（3）自振频率（4）弹簧受迫振动的振幅。
4.弹簧的类型4. 1 圆柱螺旋弹簧圆截而材料圆柱螺旋压缩弹簧矩形截面材料圆柱螺旋压缩弹簧扁截面材料圆柱螺旋压缩弹簧不等节距圆柱螺旋弹簧多股螺旋弹簧圆柱螺旋拉仲弹簧圆柱螺旋扭转弹簧4. 2 非圆柱螺旋弹簧截锥螺旋弹簧中凹形螺旋弹簧中凸形螺旋弹簧组合螺旋弹赞非I员I形螺旋弹簧4. 3 其它类型弹簧线成型片弹簧二、常用的名词诠释。
1.工作负荷：弹簧工作过程中承受的力和扭距。
2.弹簧刚度：单位变形量所产生的负荷。
3.弹簧柔度：单位工作负荷下所产生的变形量。
4.初拉力：密圈螺旋拉伸弹簧在冷卷时形成的内应力，其值为弹簧开始产生拉伸变形时所需的作用力。
5.自由高度（长度）：弹赞无负荷时的高度（长度）。
6.压并高度：压缩弹簧压至各圈接触时的理论高度。
7•总圈数：沿螺旋轴线两端间的螺旋圈数。
8.有效圈数：（工作圈数）计算弹簧刚度时的圈数。
9.支承圈数：弹簧端部用于支承或固定的圈数。
10.弹簧中径：弹簧内径和外径的平均值。
11.节距：螺旋弹簧两相邻冇效圈截而屮心线的轴向距离。
12.间距：（坑距）螺旋弹簧两相邻有效圈轴向间距。
13.旋绕比：弹簧屮径与线径的比值。
14.高径比：螺旋压缩弹簧自由高度与屮径的比值。
15.立定处理：将热处理后的压缩弹簧压缩到工作极限负荷下的高度或压并高度（拉伸到弹簧工作极限下的长度，扭转到工作极限扭转角）一次或多次短暂压缩（拉伸或扭转）以达到稳定弹簧几何尺寸的主要目的的一种工艺方法。
弹簧力学知识培训
弹簧力学知识培训为了提高工程技术人员对弹簧力学的理解和应用能力，我们组织了一次弹簧力学知识培训，旨在帮助学员深入了解弹簧力学的基本原理、应用及实际工程中的问题解决方法。
一、弹簧力学基本原理1. 弹簧的基本结构与分类弹簧是一种具有弹性变形能力的零件，通常由圆钢、方钢或丝材制成。
按照形状可以分为螺旋弹簧、拉伸弹簧、压缩弹簧等；按照应力状态可以分为拉伸弹簧、压缩弹簧和扭转弹簧等。
2. 弹簧工作原理弹簧在受力时会发生形变，当受力去掉后能够恢复原状，这种现象称为弹性变形。
弹簧力学研究弹簧在受力时的变形规律，可以通过胡克定律描述弹簧的力学行为，即弹性形变与受力成正比。
另外，弹簧还存在疲劳现象，需要在设计时考虑弹簧的工作寿命。
3. 弹簧的设计原理弹簧的设计原理包括了弹簧的刚度、应变能、应力分布等方面，设计时需要满足受力条件、工作寿命要求等多种因素。
通过合理的设计可以实现弹簧在工程中的准确应用。
二、弹簧力学的应用1. 汽车底盘弹簧设计汽车底盘弹簧在受到不同道路条件的冲击和振动时，要达到舒适的行驶感受。
培训中将介绍汽车底盘弹簧的设计原理和选型方法。
2. 家具弹簧设计家具弹簧的设计不仅影响到家具的舒适度，还会影响整个家具的使用寿命。
培训中将介绍家具弹簧在设计时需要考虑的因素和解决方案。
3. 机械设备中的弹簧应用机械设备中的弹簧应用非常广泛，比如机床、模具、注塑机、工程机械等。
培训中将结合实际案例，探讨机械设备中弹簧力学的应用。
三、弹簧力学实际案例分析1. 利用有限元分析方法对弹簧受力情况进行模拟仿真，分析弹簧的应力分布、变形情况等。
2. 分析弹簧在实际工程中的故障原因，比如过度磨损、应力集中等问题，并提出相应的解决方案。
3. 通过实际案例对不同类型的弹簧受力情况进行分析，比如弯曲弹簧、螺旋弹簧等，探讨在工程设计中的应用方法。
四、弹簧设计与优化1. 弹簧设计的基本步骤和方法2. 弹簧的优化设计原则3. 利用计算机辅助设计软件进行弹簧设计和仿真分析培训结束后，学员将对弹簧力学有一个更加全面的了解，能够灵活运用弹簧力学的知识解决实际工程中的问题，提高工程质量和效率。
弹簧知识培训
部
结
构
LⅩ 连接式圆钩环
扭转弹簧
扭转弹簧主要承受扭矩，根据不同的安装要求其端部
结构不同，常见的有：外臂扭转、内臂扭转、中心扭转、
三
平列双扭、直臂扭转及单臂弯曲扭转等弹簧。
扭 转 弹 簧
扭
转
弹
NⅠ 外臂扭转
簧
端
部
结
NⅢ 中心臂扭转
构
NⅡ 内臂扭转 NⅣ 平列双扭
扭
转
弹
NⅤ 直臂扭转
簧
端
部
结
构
及 疲
采用剥皮常常用于制造要求较高的弹簧，如气门弹簧、油 泵弹簧等。
劳
性
能
严格的尺寸精度
许多弹簧对负荷精度有较高的要求，例如
气门弹簧的负荷偏差不得大于规定负荷的5～6%。
严
以具有圆截面的拉、压弹簧为例，如果钢丝直径
格
偏差为1%，负荷就会产生4%左右的偏差。由此可
的
见，严格的尺寸精度对保证弹簧的质量也是十分
一 压
缩
弹
簧
拉伸弹簧
拉伸弹簧受力方向与压缩弹簧相反，两端结构较
压缩弹簧复杂。
二 拉 伸 弹 簧
拉
伸
弹
LⅠ 半圆钩环
LⅡ 长臂半圆钩环
簧
端
部
结 构
LⅢ 圆钩环扭中心
LⅢ 长臂偏心半圆钩环
拉
伸
弹
LⅤ 偏心圆钩环
LⅥ 圆钩环压中心
簧
端
部
结
LⅦ 可调式
LⅧ 可转式钩环
构
拉
伸
弹
簧
LⅨ 长小圆钩环
端
匀 质
在实际生产时，不论用车床进行有芯卷绕或是用自 动卷簧机绕，都希望同一批材料卷绕出的弹簧几何尺寸 稳定，长度、直径、节距偏差很小。因此要求材料软硬
弹簧的基本认识.ppt
塔形(有大小兩外徑且由大到小均勻縮小,圖 A)
直筒(一個外徑,圖B) 多直筒(二個或多個以上外徑,圖C)
根據彈簧工作需要壓簧還可以設計成以 下特點的彈簧.
(1)座圈一般形(座圈圈數在半圈以內,圖a)
(2)座圈多圈形(座圈圈數半圈或以上,圖b)
(3)扒角形(兩端線頭往外扒在里圈上,圖c)
板彈簧 彈簧
特種彈簧
單片板彈簧
多片板彈簧有橢圓形、弓形、伸臂弓形和懸臂板彈簧等
扭桿彈簧 平面蝸卷彈簧(即游絲彈簧或稱盤簧) 碟形彈簧 環形彈簧 彈簧墊圈 蝸卷螺旋彈簧
三.針對本公司生產中最常見的以下四 大類彈簧作簡單介紹
A. 拉伸螺旋彈簧(拉簧) B. 壓縮螺旋彈簧(壓簧) C. 扭轉螺旋彈簧(扭簧) D. 扭桿彈簧(扣具)
以下針對本廠生產的扣具作簡單的介紹
用途:本廠生產的一般為固定鋁件散熱器,即鋁擠(CPU) 所用.因使用需要大多數設計成有對稱性講究平面 度的形式.
扭力:從廣義上講扣具也屬於扭簧的範疇,即非螺旋扭 簧,它的扭力也是由角度、線徑控制.通過平衡力的 作用使扣具的扭力轉化成為扣住鋁擠的力量.
角度:為了避免斷裂,扣具的角度除大角度以外,一般都 要求有較大的圓弧(圖a)但也不能太大,太大在角度 穩定性的控制上將較困難,圓弧內則半徑要大於線 徑的一半.上公差在0.4mm以內為宜.
點介紹一下使用得最多的碳素鋼材料和不銹鋼材料.
由於材料的物理性能、化學性能、機械性能等方面
的知識內容非常廣泛,理論層次較深.要掌握好這方 面的知識,要學習相關專業書籍,現只能簡單介紹如 下:
1.材質的主要類別:
錳彈簧鋼:常見 65Mn
碳
釸錳彈簧鋼:即 55Si2Mn等
弹簧知识培训教材
•
σs=Fs/A0 c, 抗拉强度：发生塑性变形 时最大拉力，σb=Fb/A0
d,疲劳强度：(10000000次)多次交变载荷作用下的破坏现象，先
表面应力集中，产生疲劳源，形成扩展区，塑性变形断裂。 σ1=0.45—0.55
σb
疲劳源 影响原因：材料成分，內部组织，表面状态及形状， 应力集中。 提高方法：设计减少应力集中，降低粗糙度，强化表 面。（。。。）
• ν =d/2/∏/D/D/n*√G/2/ρ (HZ) （不受载荷时） • ν = √F`/me （受载荷时） 相关性； 刚度，质量，承受载荷大小，支撑方式
弹簧种类
•
• • • 1压簧 • • 圆柱 塔型 腰鼓型 组合型 矩型 非圆截面材料
2拉簧
• 德式钩 • 英式钩 • 螺旋钩 • 拉簧 边钩 • 对边钩 • ……… 可调式钩
Cimg2099.jpg
Cimg2095.jpg
Cimg2098.jpg
Cimg2093.jpg
•
• •P`=
•
圆柱螺旋压簧力学关系
F2-F1
•
f2-f1
Gd^*4
•P`=
• 8D^*3 n ∏d^*3
• •FS=P`fs •FS=
•
τS
8D
•τS=(0.42---0.48 )σb
•0.2FS≤F1,2,3,,,n ≤0.8FS
物质內部原子间都存在相互平衡的原子结合力的相互作用。材料克服外力作用而诱 发新的力称内力，单位面积的内力称应力。材料克服外力作用产生变形，分为弹性 变形，塑性变形，断裂。
弹簧材料
1金属强度：金属抵抗永久变形和断裂的能力。 应力 高碳钢 中碳钢 e s b s 低碳钢 e
弹簧基础知识培训教材.共40页文档
弹簧基础知识培训教材.
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
ห้องสมุดไป่ตู้ 谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
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弹 簧 的 材 料
（5）镀镍线：SWIC-F ，这种也是常见的材料，我们公司用的也是 进口的材料，其中又分为TOP(比利时)进口的和KOS（韩国）象唛 材料 ，在此重点说明一下我们公司的KOS料只能用于Y18客户的 86.262604/86.262605/86.262606这三款产品，其他的一律用TOP。 此款一般用于需要做表面处理有容易打结的电池弹簧、或者是一些 普通的压簧。 （6）黄铜线：黄铜线有很多种都是H62.、H65等类型，我们公司一般 是H65，由于黄铜线的导电性能很好，但韧性及钢性都很弱，所以 一般只用于一些不要求其弹性的弹簧产品如手机天线、通电弹簧等 类型，此材料耐蚀性不错所以一般不用做表面处理，但有很多客户 为了能让产品有很好的上锡也会要求表面镀镍处理。 特注：此材料成型后不用热处理。 （7）其他：镀锌线：Zn-SWC、磷铜线：PBW等我们公司用的比较少 得就不一一列举了，有需要的话可以单独提出来！
弹 簧 的 材 料
（3）高碳素弹簧钢丝：SWA、SWB，这种材料我们公司 基本上没有用或时很少用。 （4）不锈钢丝：SUS303、SUS304 、SUS302 、 SUS301、 SUS316 、 SUS631，不锈钢的材料是我们用的比较多的， 其中最主要的是SUS304（进口/国产、亮面/物面）。 主要用途及特点：经过冷加工可能高强度，铁路车辆、 输送机螺丝、螺帽、弹簧等，耐热、耐蚀性高的产品。 成型后一般表面只做除油处理，除非客户有特殊要求！ 不锈钢是不能做上锡处理的，所以一般要求上锡的产品 最好不要用不锈钢材料。其一定要用的话只能用可焊不 锈钢丝：SUS304（NI-COATED）或表面要求做镀镍处 理。
弹 簧 回 火 的 目 的及注意事项
热处理是弹簧成形后的一道重要工序，其作用在于： 减 少、消除产品的内应力，防止产品在使用的过程中变 形和开裂；提高钢的韧性，适当调整钢的强度和硬度， 使产品达到所要求的性能，以满足各种工件的要求； 稳定内部结构组织、保证产品的形状和尺寸不变及其 精度。 注意：我们公司的热处理温一般在230—300度之间，热 处理的时间为5分钟左右，一般情况下我们的温度公 差会在±10度，时间公差在±1分钟左右。若果有特 殊要求的会在图纸上注明。
书
写
样 式（一）
压簧：线径×外（内)径× 长度×圈数 例如：￠0.5 × ￠5.0 ×10.0 ×8N
谢谢观看！
弹 簧7
目
弹簧的定义 弹簧的种类 弹簧的材料 重点 弹簧的工艺 弹簧的设计 弹簧的书写
录
弹 簧 的 定 义
英文名：SPRING、是利用材料的弹性形 变进行缓冲、复位、储能的机械零件。
弹 簧 的 种 类
弹簧的种类很多，一般按结构或形状分， 有螺旋弹簧、板弹簧、碟形弹簧、扭杆弹 簧、涡卷弹簧、片状弹簧、环形弹簧、平 卷弹簧、恒力弹簧。按变形状况分有压缩 弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧、按材料分有 金属弹簧和非金属弹簧 。
弹 簧 的 材 料
常用金属弹簧材料有： （1）碳钢线：SWC 、SWB ，我们公司用的比较多得时 SWC（70#）还有一些客户要求用65MN弹簧钢，其中很 多客户的图纸会直接写弹簧钢，我们也默认为SWC。 主要用途及特点：此材料为硬拉钢线，用于耐蚀性差， 要求精度不高，钢性较脆，一般成型后要做表面处理 （依照客户要求），没做表面处理的就加防锈油。 （2）琴钢丝：SWPB,SWPA，我们公司用的都是进口的 SWPB,若果客户要求为SWPA的我们才会对应的购买。 主要用途及特点：此材料耐疲劳性佳，要求精度高，一 般用于对弹簧钢性韧性要求比较高的产品如开关弹簧， 成型后要做表面处理（依照客户要求），没做表面处理 的就加防锈油。
弹簧清洗的目的
主要是用于不锈钢弹簧钢丝 （1）脱脂 （2）除油污 （3）增强质感和美观
压 力 弹 簧
电池正极和负极弹簧
电池正负极弹簧
扭 力 弹 簧
拉 力 弹 簧
线成型弹簧
工 艺 流 程
（1）不锈钢 领料 → 调机 → 检验 → 生产 → 清洗 → 热处理 → 检验 → 包装 → 出货 （2）SWC 领料 → 调机 → 检验 → 生产 → 热处理 → 检验 （→外发表 面处理 → 检验 ）→包装 → 出货 （3）SWIC-F 领料 → 调机 → 检验 → 生产 → 热处理 → 检验 → 包装 → 出货 （2）黄铜 领料 → 调机 → 检验 → 生产（→外发表面处理 ） → 检验 →包装 → 出货