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2021

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弹簧的材料与制造工艺


弹簧在电动工具里应用非常普遍,如按键回弹的压缩弹簧、电圆锯动护罩复位用的拉伸弹簧、开关板机按压回弹的扭簧、碳刷压紧的蜗簧、离合脱扣使用的碟簧和轴向弹性压紧的波形弹簧

弹簧在电动工具里应用非常普遍,如按键回弹的压缩弹簧、电圆锯动护罩复位用的拉伸弹簧、开关板机按压回弹的扭簧、碳刷压紧的蜗簧、离合脱扣使用的碟簧和轴向弹性压紧的波形弹簧,这些弹簧作用有的是功能实现,有的是保证产品的可靠性,有的是提高产品的安全性,有的是提高人机的舒适性,可见是起着很重要的作用。下面以圆柱压缩弹簧为例介绍电动工具钢丝材料和制作工艺。

电动工具圆柱压缩弹簧常用材料有碳素钢丝(SW-A/B/C、60、65Mn、70)、琴钢丝(SWP-A/B/V)、油淬火回火钢丝(55CrSi、65Mn、50CrV、60Si2Mn)、不锈钢丝(如SUS302、SUS304)等。下表为几类常用材料的标准进行横向对比,供选材时参考:

种类

标记

含碳量

适用线径

抗拉强度

使用场景

高碳钢钢丝

JIS G3521-1991

热处理后进行冷加工

A

SW-A

0.240.86%

0.0810.00

14201670

一般

B

SW-B

0.0813.00

16701910

静载荷场景

C

SW-C

19102160

琴钢丝

JIS G3502-2013

铅淬火处理后进行冷加工

A

SWP-A

0.600.95%

0.0810.00

20102210

动载荷场景

B

SWP-B

0.087.00

22102400

C

SWP-V

1.006.00

19102160

用于阀门或类似

冷拉碳素弹簧钢丝

GB/T 4357-2009

热处理后冷拉加工

低强度

SL

0.351.00%

1.0010.00

16701910

低静载荷+低静应力

中强度

SM

0.351.00%

0.3013.00

19202160

中高静载荷或极少动载荷

DM

0.451.00%

0.0813.00

19202160

中高动载荷或剧烈弯曲场合

高强度

SH

0.351.00%

0.3013.00

21702400

高静载荷或轻度动载荷

DH

0.451.00%

0.056.00

21702400

高静载荷或中动载荷

机械用弹簧钢丝2部分:油淬火-回火弹簧钢丝

EN 102702∶2011

先加热转变为奥氏体,然后在油里或类似的淬火介质中淬火,在适当的温度下加热回火

低强度

FDC

0.600.75%

0.5017.00

18102010

静态级

TDC

0.5010.00

17501850

中疲劳级

VDC

0.5010.00

17501850

高疲劳级

中强度

FDCrV

0.620.72%

0.5017.00

19002100

静态级

TDCrV

0.5010.00

18602010

中疲劳级

VDCrV

0.5010.00

18602010

高疲劳级

高强度

FDSiCr

0.500.60%

0.5017.00

20702260

静态级

TDSiCr

0.5010.00

20802230

中疲劳级

VDSiCr

0.5010.00

20802230

高疲劳级

超高强度

FDSiCrV

0.500.70%

0.5017.00

22802430

中疲劳级

TDSiCrV

0.5010.00

22302380

中疲劳级

VDSiCrV

0.5010.00

22302380

高疲劳级

注:1、线径单位:mm;2、抗拉强度:以Φ1.2钢丝的抗拉强度做对比;单位:N/mm2; 圆柱压缩弹簧制造工艺步骤一般分为以下几步: ①卷制。依据旋向、外径、自由高度、总圈数来设置卷簧机,卷簧机自动卷制; ②回火。特别是冷拉丝,经过回火工艺可以稳定弹簧形状、释放拉丝和卷制过程的残余应力、提高弹簧疲劳强度; ③喷丸。可以去毛刺或表面缺陷,强化表面和抵消应力,是提高弹簧疲劳强度的重要手段; ④定形回火。喷丸工艺后,需要回火定形; ⑤压并。通过预压并几次,使得弹簧抵消预变形,后期弹力更稳定; ⑥磨端面。有端面磨平要求的弹簧需要此工序; ⑦表面处理。如发黑、电镀和涂覆等。

 

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