弹簧选用
弹簧的选型计算
弹簧的选型计算一、弹簧选择的原则一般来说，弹簧的选择要考虑以下因素：1、行程空间：如果行程空间很小，可以考虑采用圆簧或增强圆簧。
2、负荷持久能力和抗震性：如果弹簧负荷持久能力较差，可以考虑采用增强圆簧或锣形弹簧。
3、负荷类型：如果是静负荷，可以考虑采用圆簧或增强圆簧。
如果是动负荷，可以考虑选用锣形弹簧。
4、弹簧变形：如果弹簧的变形量太大，可以考虑采用增强圆簧和锣形弹簧。
5、弹簧特性：如果要求弹簧具有很好的弹性特性，可以考虑使用增强圆簧和锣形弹簧。
6、受力方向：如果要求弹簧以受力方向为垂直方向，可以考虑采用圆簧或增强圆簧。
二、弹簧选择的计算1、弹簧额定负荷(F)：弹簧的额定负荷是根据应用要求确定的。
负荷可以绝对值，也可以根据弹簧的承载能力而计算。
2、弹簧受力方向(D)：根据实际应用，可以确定弹簧受力的方向，如水平、垂直等。
3、合适的行程(S)：行程即弹簧在受力方向上变形时的变形量，一般认为行程不宜超过弹簧长度的1.5倍。
4、弹簧长度(L)：根据行程量、受力方向和弹簧特性等，可以确定弹簧的长度。
5、弹簧类型(T)：根据负荷、受力方向和行程可以确定合适的弹簧型号，如圆簧、增强圆簧、锣形弹簧。
6、弹簧材料(M)：根据弹簧的应用环境、使用情况和受力类型来选择合适的弹簧材料，如钢材、有机纤维等。
7、弹性模量(E)：根据弹簧材料的性能和使用要求，可以查表确定弹性模量值。
8、弹簧系数(K)：根据负荷、受力方向、弹簧特性等，可以确定弹簧系数。
9、弹簧变形量(Δx)：根据弹簧的额定负荷、弹性模量和弹簧长度等，可以计算出弹簧的变形量。
三、弹簧选择的总结弹簧的选型，需要考虑多方面的因素和计算。
在选择弹簧的过程中，要根据实际应用要求，选择最适合的弹簧型号和材料，并进行计算，以保证弹簧的正常使用。
弹簧钢材料选用
下面提供 18 种弹簧钢，其化学性能、热处理与机械性能和适用范围分别表 1、 表 2 和表 3。
表 1 18 种弹簧钢化学成分
牌号 C
Si
Mn
Cr
化学成分%
V
W
B
Mo
Ni
Cu
P
S
65 70 85 65Mn 55SiMnVB 60Si2Mn 60Si2MnA 60Si2CrA
0.035 0.025 0.025 0.025
55SiCrA 55CrMnA 60CrMnA
0.51-0.59 0.52-0.60 0.56-0.64
1.2-1.6 0.17-0.37 0.17-0.37
0.50-0.80 0.65-0.95 0.70-1.0
0.50-0.80 0.65-0.95 0.70-1.0
0.025 0.025 0.035 0.035 0.025
牌号
65 70 85 65Mn 55SiMnVB 60Si2Mn 60Si2MnA 60Si2CrA 60Si2CrVA 55SiCrA 55CrMnA 60CrMnA
表 2 18 种弹簧钢热处理与机械性能
热处理
抗拉强度 Mpa
屈服强度 断后伸长率
0.0005-0.0040 0.50-0.80 4.00-5.00
0.0005-0.0035
0.10-0.20
0.15-0.30 0.2-0.3
0.035 0.035 0.035 0.025 1.3-1.8
0.025 0.025 0.025 0.025 0.025
0.025 0.025 0.035 0.035 0.025
0.50-0.80 0.50-0.80 0.50-0.80 0.90-1.20
弹簧选用原则
选用原则:1.弹簧长度选择一般保证:在开模状态时弹簧的预缩量一般取值2~4mm(如遇特殊情况需加大预压时，视需要来确定压缩值);闭模状态弹簧压缩时小于或等于最大压缩量(最大压缩量LA=弹簧自由长L*最大压缩比取值％).2.复合模外脱板用红色弹簧，内脱板用录(棕)色弹簧。
3.冲孔模和成形模用录色或棕色弹簧。
4.活动定位销一般选用Φ8.0顶料销，配Φ10.0*Φ1.0圆线弹簧和M12.0*1.5止付螺丝。
5.弹簧规格优先选用Φ30.0;在空间较小区域考虑选用其它规格(如Φ25.0,Φ20.0,Φ18.0….)。
分布原则:1. 弹簧分布排列时，应保证弹簧过孔中心到模板边缘距离大于外径D,与其它过孔距离保持有5mm以上实体壁厚。
2. 弹簧排列首先考虑受力重点部位，然后再考虑整个模具受力均衡平稳。
受力重点部位是指:复合模的内脱料板外形和冲头的周围;冲孔模的冲头周围;成形模的折弯边及有抽牙成形的地方。
3. 在内导柱的周围也应均匀的分布弹簧，以保模具运动正常。
五．模板加工孔:1. 弹簧在模板上的过孔，根据弹簧外径不同取值不一样。
直径≧Φ25.0时，过孔取单边大1.0mm,如Φ30.0的弹簧，在模板的过孔为Φ32.0;直径＜Φ25.0时，过孔取单边大0.5mm,如Φ20.0的弹簧，在模板的过孔为Φ21.0。
2. 弹簧过(沉)孔位置尺寸可不用标注;直径尺寸则在注解处说明，精确到小数点后一位。
棕色扁钢丝弹簧一般不超过15% ，（100万）绿扁钢丝色弹簧一般不超过20% ，红色扁钢丝弹簧一般不超过30%，蓝色扁钢丝弹簧一般不超过35%，金色扁钢丝弹簧一般不超过40%。
圆钢丝压缩量更大一些1，考虑压料力是在剪断开始到剪断完成这一小段距离,通常只有板厚的0.25~0.8,呵呵... 我想这位老兄一定没有设计过闭模状态不是模板合死状态的模具，在一些模具中，我们要求卸料行程在特殊工步上与其他工步不同，这时候的压料状态的力完全有弹簧供给。
弹簧的选用与计算
弹簧的选用与计算
弹簧的选用与计算需要考虑多个因素，包括弹簧的类型、尺寸、材料、以及弹簧的工作环境和工作特性等。
弹簧的类型多种多样，例如拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧等。
不同类型的弹簧有不同的工作特性，适用于不同的应用场景。
例如，拉伸弹簧适用于吸收冲击和振动，压缩弹簧适用于存储和释放能量，而扭转弹簧则适用于保持方向稳定。
在选择弹簧时，需要考虑其尺寸、材料和工作环境。
例如，对于高温环境，需要选择耐高温的材料；对于腐蚀环境，需要选择耐腐蚀的材料。
同时，弹簧的尺寸也需要根据实际需求来选择，过大会导致机构灵活性不足，过小则可能导致机构动作不准确或者疲劳损坏。
此外，弹簧的刚度、阻尼、疲劳寿命等也需要考虑。
刚度决定了弹簧的变形量与作用力的关系，阻尼决定了弹簧吸收冲击和振动的性能，疲劳寿命则决定了弹簧的使用寿命。
在计算弹簧时，需要使用到一些基本的公式和参数。
例如，在计算弹簧的刚度时，需要用到弹簧的劲度系数；在计算弹簧的变形量时，需要用到胡克定律；在计算弹簧的疲劳寿命时，需要考虑应力幅和循
环次数等因素。
综上所述，选用和计算弹簧需要综合考虑多个因素，包括类型、尺寸、材料、工作环境和工作特性等。
同时，还需要使用到一些基本的公式和参数来进行计算和分析。
弹簧的选用及步骤
弹簧的选用及步骤
1. 卸料力Q和冲模结构初定弹簧个数n,求出分配在每根弹簧上的力P o=Q/n,此力应
等于预压量F o下的预压力
2. 计算弹簧总压缩量F:
F=F O+F I+F2
式中：F i—卸料板的工作行程，一般取F i=t+1mm F2—凸模总修模量，一般取F2=3〜8mm
根据弹簧压力与压缩量成正比的特性有：
F o=P o F/P
式中：P o—弹簧的预压力
P—弹簧的总压力
3.根据弹簧预压力P o和总压缩量F预选弹簧，选用的弹簧必须满足
①弹簧的最大许可压缩量F1应大于弹簧在工作中的总压缩量F
②弹簧最大工作负荷P i应大于弹簧在总压缩量F时的弹簧总压力P
弹簧号数最大压缩量
预压量
F o=P o F/P
总压缩量
F=F O+F I+F2
总压力
P=P o F/F o
模具弹簧的合理使用
1.应合理选择载荷设计点
建议一般选在标准的规定值，确有性能达不到使用要求，而使用次数不大，可选在标准的最大值
2. 合理设计模具弹簧安装孔和芯轴
当弹簧的高径比三2.6时，在设计时应有弹簧窝或加装轴孔或两者并用；在能满足压缩量的情况下，要保证有足够的窝孔深度和芯轴长度
3. 不要任意组合和改制弹簧
4. 弹簧装在模具中要有一定的预压量
5. 注意高温或腐蚀对弹簧性能的影响
6. 弹簧外径与窝座保持0.5〜3mm的间隙。
弹簧吊架的选择
弹簧吊架的选择弹簧规格（编号）的选用：1、当管道运行时位移方向向上，则可从表内的中线和上粗直线之间查到工作载荷，再按位移量向下查到安装载荷。
2、当管道运行时位移方向向下，则可从表内的中线和下粗直线之间查到工作载荷，再按位移量向上查到安装载荷。
3、在选择弹簧号时，不论管道运行时位移向上或向下，均要使工作载荷和安装载荷处在表内的上下粗直线之间。
当位移量较小时，工作载荷和安装载荷可能均处在中线和某一粗直线之间，按上述情况选用的弹簧号其载荷变化率不超过25%，所选择的弹簧号即为合格。
载荷变化率的计算公式如下：载荷变化率=|工作载荷−安装载荷|工作载荷×100%≤25%式中：管道位移向上时，安装载荷=工作载荷+位移量×弹簧刚度；管道位移向下时，安装载荷=工作载荷-位移量×弹簧刚度。
若弹簧载荷变化率大于25%，则应减小弹簧刚度选用大一档的工作位移范围，查得安装载荷，再验算载荷变化率。
当查得安装载荷落在上下粗直线范围之外时，同样采用减小弹簧刚度选用大一档的工作位移范围，查得安装载荷，再验算载荷变化率。
当无法满足载荷变化率小于等于25%时，可选用恒力弹簧支吊架。
弹簧选择举例：⑴某一管道工作荷载为8225 N，运行时位移向上，计算位移量为10 mm，试选择弹簧。
a 查表1B，确定该吊架位移范围为0—30 mm；b 在表1B的中线和上粗线间查得编号13的吊架工作荷载为8225 N；c 以8225 N对应的0—30 mm刻度值，向下10 mm查得安装载荷为9721 N;d 验算载荷变化率：（8225－9721）／8225 ×100％＝18.2％＜25％e 故选用位移范围为0—30 mm，编号为13的弹簧。
⑵某一管道工作荷载为2020 N，运行时位移向下，计算位移量为40 mm，试选择弹簧。
a 查表1B，确定该吊架位移范围为0—60 mm；b 在表1B的中线和下粗线间查得编号7的吊架工作荷载为2018 N最接近2020 N；c 以2018 N对应的0—60 mm刻度值，向上40 mm查得安装载荷为1480 N;d 验算载荷变化率：（2018－1480）／2018 ×100％＝26.7％＞25％e 故换大一档位移范围0—90 mm，也可计算得：安装载荷＝2018－40×8.967=1659 N;f 再验算载荷变化率：（2018－1659）／2018 ×100％＝17.8％＜25％g 故选用位移范围为0—90 mm，编号为7的弹簧。
机械设计中的弹簧原理与选用
机械设计中的弹簧原理与选用弹簧是机械设计中常用的弹性元件，具有储存和释放能量的特性。
它在许多领域中都扮演着重要的角色，如汽车、航天、机械制造等。
本文将介绍弹簧的原理及其在机械设计中的选用考虑因素。
一、弹簧的原理弹簧基于胡克定律，即力和变形之间的关系是线性的。
当无外力作用于弹簧时，它具有平衡状态，不发生变形。
一旦外力施加在弹簧上，弹簧就会发生弹性变形，从而储存能量。
当外力消失时，弹簧会恢复原状，释放存储的能量。
这使得弹簧成为实现机械运动控制和减震的理想选择。
二、弹簧的选用考虑因素1. 弹性特性：不同的应用场景对弹簧的弹性特性有不同的要求。
例如，对于需要稳定的负载传递的系统，应选择具有较高刚度和线性性能的弹簧；而对于需要缓冲和减震的系统，则需要选择具有较低刚度和非线性特性的弹簧。
2. 负载能力：弹簧的负载能力直接影响其在实际应用中的可靠性和寿命。
在选择弹簧时，需要考虑其受力情况及所能承受的最大负载。
此外，弹簧的材料和结构也会影响其负载能力。
3. 作用环境：环境因素如温度、湿度和腐蚀性物质等会对弹簧的性能和寿命产生影响。
因此，在选择弹簧时，需要考虑其在特定环境下的耐久性和抗腐蚀能力。
4. 尺寸和安装方式：弹簧的尺寸必须适应设计空间，同时考虑其安装方式，以确保与其他机械元件的配合和运动正常进行。
5. 成本和可用性：弹簧的材料、制造工艺和特殊要求等都会影响其成本。
在选择时，需要综合考虑成本和可用性，以满足设计要求并保持经济性。
三、常见的弹簧类型和应用1. 拉簧：拉簧是最常见的一种弹簧，其主要用于传递拉伸力和储存能量。
例如，汽车悬挂系统中的拉簧能够吸收车辆行驶时的冲击力。
2. 压簧：压簧又称压缩簧，是将外力作用下的压缩变形转化为储存能量的弹簧。
常见的应用包括按键、减震器和工业机械设备中的缓冲系统。
3. 扭簧：扭簧是沿轴线方向进行扭转而产生弹性变形的弹簧。
它常用于门窗、自动回弹装置、钟表等领域。
4. 波簧：波簧具有波形结构，能够提供较大的变形和力。
弹簧材料如何选择
弹簧材料如何选择弹簧材料如何选择弹簧材料的选择，应根据弹簧承受载荷的性质、应力状态、应力大小、工作温度、环境介质、使用寿命、对导电导磁的要求、工艺性能、材料来源和价格等因素确定。
下面是店铺整理的弹簧材料如何选择，一起来看看吧。
弹簧材料如何选择1在确定材料截面形状和尺寸时，应当优先选用国家标准和部颁标准所规定的系列尺寸，尽量避免选用非标准系列规格的材料。
中、小型弹簧，特别是螺旋拉伸弹簧，应当优先用经过强化处理的钢丝，铅浴等温冷拔钢丝和油淬火回火钢丝，具有较高的强度和良好表面质量，疲劳性能高于普通淬火回火钢丝，加工简单，工艺性好，质量稳定。
碳素弹簧钢丝和琴钢丝冷拔后产生较大的剩余应力，加工弹簧后，存在较大的剩余应力，回火后尺寸变化较大，难以控制尺寸精度。
油淬火回火钢丝是在钢丝是在钢丝拉拔到规定尺寸后进行调制强化处理，基本上没有剩余应力存在，成型弹簧后经低温回火，尺寸变化很小，耐热稳定性好于冷拔强化钢丝。
大中型弹簧，对于载荷精度和应力较高的应选用冷拔材或冷拔后磨光钢材。
对于载荷精度和应力较低的弹簧，可选用热轧钢材。
钢板弹簧一般选用55Si2Mn、60Si2MnA、55SiMnVB、55SiMnMoV、60CrMn、60CrMnB等牌号的扁钢。
螺旋弹簧的材料截面，应优先选用圆形截面。
正方形和矩形截面材料，承受能力较强，抗冲击性能好，又可使弹簧小型化，但材料来源少。
且价格较高，除特殊需要外，一般尽量不选用这种材料。
近年来，研制用圆钢丝轧扁代替梯形钢丝，取得了很好的效果。
在高温下工作的弹簧材料，要求强度有较好的热稳定性、抗松弛或蠕变能力、抗氧化能力、耐一定介质腐蚀能力。
弹簧的工作温度升高，弹簧材料的弹性模量下降，导致刚度下降，承载能力变小。
因此，在高温下工作的弹簧必须了解弹性模量的变化率（值），计算弹簧承载能力下降对使用性能的`影响。
按照GB1239规定，普通螺旋弹簧工作温度超过60℃时，应对切变模量进行修正，其公式为：Gt=KtG式中G——常温下的弹性模量；Gt——工作温度t 下的切变模量；Kt——温度修正系数按表2—98选取。
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1. 弹 簧 选 用
一､作用和类型: 缓冲，减震，贮存能量.
模具中的弹簧作用: (1)自动复位: 装在回位销RP 上. (2)定位: 用于滑块内,与定位销一起使用. 模具中常用压缩弹簧,且截面为扁形.
二､
备注(1)定数=压力/压缩比(kgfhnm)
(2)=压缩量/自由长 (3)a/b:
b
(4)塑料模具常用轻负荷和中负荷,优先使用中负荷.
三､选用条件:
1. 使用极限:由模具寿命､行程确定弹簧的负荷类型.
2.弹簧的内孔径ΦD 比安装销的直径大.
3.弹簧的外径Φd 比安装孔小单边1mm.
4.自由长度计算: 由行程预压量和压缩比来计算.
5.弹簧规格､长度优先使用规格品.
四､自由长度计算:
1.自动复位(即回位销弹簧)
L自由=(S+预压量)/压缩比
其中(1)S:顶出行程S>成品高度+<15~20>
(2)预压量取5~10mm,根据回位时的阻力确定,阻力小则预压小.
(3)L自由长度须向上取规格长度.
备注:(1)装配图中弹簧为预压状态.(参见图1)L=L自由长度预压量
(2)须校核强度:h≧1.5d(参见图1)
2.定位:(滑块弹簧)
L自由=(S+预压量)/压缩比
其中:(1)S:滑块抽芯距
(2)预压量:通过计算确定滑块预压量=压力/定数‧系数天测滑块压力为滑块自重
(3)L自由长度须再上取规格长度
备注(1)弹簧在滑块中装配为压缩(工作)状态(附图2) L=L自由长度-预压量-抽芯距
五､安装定位
1.回位销装弹簧,不存在安装定位问题.
2.滑块中弹簧应防止失稳.
(1)弹簧偷孔不易太大
(2)滑块抽芯距较大,加装导向销(如图3)
(3)滑块抽芯距较大,又不便加装导向销,可用外装式弹簧定位,(如
图4)。