第一节 钢丝弹簧简介
弹簧钢丝的强度按品种、标准和规格的不同,抗拉强度等级可在1000-3000兆帕范围。圆形弹簧钢丝的直径范围在0.08-20毫米。弹簧钢丝的截面形状一般为圆形,也有长方、方、卵形等形状,成品钢丝一般是一卷卷交付,也有按直条交付的情况。(立项报告)
应用于不同环境的弹簧对钢丝有着不同的特殊要求。例如:工作在腐蚀介质中的弹簧要求有着良好的抗腐蚀性能,精密仪器中的弹簧要求具有长期的稳定性和灵敏性;高温环境中的弹簧要求有足够的弹性极限和抗蠕变性能。
第二节 钢丝弹簧的应用方面
弹簧钢丝虽然不是多么复杂的零件,但是它的使用范围非常广,大家在使用时不知是否注意过没有?近年来随着新型的生产方法的改进,弹簧钢丝应用的范围十分广泛,我简单为大家总结了以下几点。
1、汽车、摩托车、汽油机、柴油机上弹簧钢丝起到十分大的作用,使用到的弹簧钢丝有悬架弹簧钢丝、减震弹簧钢丝、气门弹簧钢丝、离合弹簧钢丝等等,使用量非常大,生产要求十分高,从而使质量减轻。
2、铁道机车车辆、载重汽车以及工程机械主要是以热卷成型为主,是弹簧钢丝制作业的重要方面。现如今高速铁道大力发展,车辆减震系统在升级,对于车辆悬架热成型弹簧钢丝技术提高十分大,主要是向高强度和高精度方向发展用来稳定产品质量。
3、电动机电刷弹簧钢丝、开关弹簧钢丝、摄像机、照像机弹簧钢丝用到的弹簧钢丝,片弹簧钢丝、异性弹簧钢丝占有比例十分大,不同类型的产品对材质及技术要求差别非常大。这种弹簧钢丝向着高强度化小型化方向发展。
第三节 钢丝弹簧的分类
制造各种类型和用途弹簧的钢丝。主要种类有:(1)供冷卷弹簧用的钢丝,这类弹簧冷卷成型后不经热处理或只经低温加热后应用,主要是碳素弹簧钢丝;(2)卷簧后经热处理的弹簧钢丝,主要是合金弹簧钢丝;(3)调质弹簧钢丝,又称油淬火一回火弹簧钢丝;(4)不锈弹簧钢丝,这类钢丝大多由奥氏体不锈钢制作,其生产特点见合金钢丝。此外尚有正在开发中的形变热处理钢丝。
碳素弹簧钢丝
碳素弹簧钢丝应具有高的抗拉强度、弹性极限、韧性和疲劳强度,并耐冲击和振动。确保强度和韧性指标特别是防止扭转裂纹的产生是生产弹簧钢丝的关键。盘条的内在质量和表面质量都直接影响钢丝的性能。碳素弹簧钢丝用高碳优质碳素结构钢或碳素工具钢盘条制造,须根据弹簧的用途严格控制其化学成分、气体含量和非金属夹杂。为了减少表面缺陷和脱碳层,对生产盘条的钢坯要进行表面研磨,必要时还要进行剥皮。盘条要进行正火或索氏体化处理,规格大的用球化退火代替。中间特别是成品拔程前的热处理广泛采用索氏体化处理。热处理时要防止脱碳。热处理后采用硫酸或盐酸酸洗以清除氧化铁皮。涂层(见润滑载体)可采用蘸石灰、磷化、硼砂处理或镀铜。成品拔程的拉拔工艺对产品性能的影响很大,一般采用90%左右的较大的总减面率(见面积减缩率)和较小的道次减面率(约≤23%),以保证产品的韧性。对于高强度弹簧钢丝,拉拔时应控制各道次钢丝的出口温度低于150℃,防止钢丝因产生应变时效而出现扭转裂纹,这是造成钢丝报废的主要缺陷。为此,拉拔时必须有良好的润滑和充分的冷却,采用较小的道次减面率和拉拔速度有助于减少钢丝的温升。拉拔后钢丝内存在较大的残余应力,影响其性能,可采用在线矫直或低温 (180~370℃) 加热等措施加以消除。
合金弹簧钢丝
合金弹簧钢丝用硅锰、铬钒等合金弹簧钢制造。盘条的软化采用不完全退火。热处理时要防止脱碳,对含硅弹簧钢盘条还要防止石墨碳的析出。半成品的热处理采用再结晶退火。酸洗、涂层工艺与生产碳素弹簧钢丝相近。按需要,硅锰弹簧钢丝有冷拉、退火、正火、高温回火、银亮及油淬火—回火等不同的交货状态;铬钒弹簧钢丝有冷拉、退火、银亮等交货状态。一般合金弹簧钢丝在绕成弹簧后,须经淬火和中温回火后才可使用。
调质弹簧钢丝
调质弹簧钢丝主要有油淬火—回火碳素弹簧钢丝和硅锰合金弹簧钢丝,阀门用油淬火—回火碳素弹簧钢丝和铬硅合金弹簧钢丝。弹簧钢丝拉拔后进行油淬火—回火调质处理的目的是使钢丝具有较高的弹性极限和屈强比以及良好的韧性和耐疲劳性能。用淬火—回火钢丝制作的弹簧,几何形状和力学性能稳定、负荷波动小,可在低于回火温度下加热以消除绕制时产生的残余应力。
第四节 钢丝弹簧发展前景
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。一般用弹簧钢制成。弹簧虽小但作为通用基础件,量大面广、品种繁杂,用以控制机件的运动、缓和冲击或震动、贮蓄能量、测量力的大小等,广泛用于机器、仪表中,应用领域几乎涉及到国民经济所有领域。而近几年我国国民经济的迅速发展也拉动了我国弹簧
行业的快速增长,专家预计,这种增长态势仍将持续,到2010年全
行业销售额将超过40亿元。据
分析,目前对弹簧产品需求较大的市场有五大块:交通运输、日用五金、仪器仪表及电子电器、工矿配件、海外出口市场。
据海关统计,近两年中国每年出口弹簧在2.2万吨左右,大部分是钢板弹簧,螺旋弹簧只占其中一小部分,产品结构以日用五金类弹簧为主,目的地为港台地区。模具弹簧、汽车配件弹簧有少量出口到日本、欧美、东南亚市场,但没有真正进入OEM配套。近年来一些美国汽车公司为降低采购成本,把包括弹簧在内的汽车零部件采购转向中国,开创了中国弹簧进军美国OEM配套市场的先例。随着中国制造业大国地位的确立和弹簧
行业技术和产品质量水平的提高,弹簧出口市场前景广阔。预计到2005年出口弹簧产品所占
行业产值的比例将达到5%左右,出口额增至7000万美元。
而据统计资料表明,工业发达国家弹簧产品出口约占
行业产值的15%~20%。从长远角度来看,我国的弹簧出口存在很大的潜在市场。我国弹簧企业应视自身情况采取具体行动,如与国外企业加强合作,引进国外先进技术,以提高产品质量,增强竞争能力,创知名品牌,扩大产品的国际上影响力,抢占更大的国际市场份额。
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