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標題: 起個頭，談彈簧 [打印本頁]
作者: easylife    時間: 2013-11-4 12:14
標題: 起個頭，談彈簧
八爺在以前帖子提過彈簧也不簡單，但沒見下文。4 d: K2 N" J, r+ E+ {' L0 j

" v2 C7 y3 p# Y; }* g3 Z  _我對彈簧一知半解，這里拋磚引玉開個頭，希望之后對其能有更深入認識。
0 d  T5 Z& x% h- b4 m/ @$ ~: a- P" G8 b# \3 _. M. K; A0 h; N
兩年前做一個成型產品的整改，用了個圓柱螺旋拉伸彈簧用來平衡重力。
( ?2 Q, V# I7 {6 C線徑9mm，長度900mm左右，剛度3n/mm左右，材料德標彈簧合金鋼，無鍍層，無噴丸。拉伸后長度為原長兩倍。7 u: Y! ?2 e: O" T6 o  Y! [, }
壽命要求三十多萬次。
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多樣品壽命測試發現彈簧在二十萬次斷裂幾率較高。
作者: 2266998    時間: 2013-11-4 12:20
大蝦認真了，這個，必須要先玩材料，從半截插進來玩，事實證明是不行的，
+ y7 A, z. V! ?! u. i$ E
4 l6 z3 o  y( U1 G' i舉例說，彈簧斷裂，原因很多，比如金相成分不合適，形態不對，等等問題，非常復雜的，要一個一個玩，
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: k$ L' O) G) T8 U% v( F2 X" E我玩這個，從材料開始玩，比如你要了解鞍鋼為什么設備好好的，玩了幾年懸架簧自己就放棄了，
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玩過材料，玩熱處理，玩試驗機，最終就懂了，斷裂，松弛，等等問題，
作者: easylife    時間: 2013-11-4 12:39
呵呵，八爺神速; b7 ?( @& o$ p& k/ y* H
我懂得有限，先抖抖自己有那點料，再請教幾個問題。
( Z0 C" f' w) v, O6 X會展手機發帖，連續性差，見諒* O2 V) Y1 D) v- V" u3 g& A
作者: leftwall    時間: 2013-11-4 16:21
后面真沒法跟了。本來用高端彈簧的地方就沒接觸過，出圖紙做出來的彈簧質量還不穩定，只能多做幾個型號，壞了再換。說都不知道說什么。
作者: 彼岸孤鷹    時間: 2013-11-4 17:15
沒玩過高級彈簧，前端日子算過一個壓縮彈簧，不過條件清楚，要求簡單，照搬手冊就是了( [2 }5 [/ _) O0 V7 m8 Q

; r1 `* S. r% J9 n- M" C" \; |題外話，這些基本件要是都整明白了，估計是沒什么能難倒的了。
作者: g2096    時間: 2013-11-4 17:53
線徑9mm，長度900mm左右，剛度3n/mm左右，材料德標彈簧合金鋼，無鍍層，無噴丸。拉伸后長度為原長兩倍。( D- x+ T/ A) t2 C0 s
壽命要求三十多萬次。2 z, w# B7 y  g  k) ^! y, i. c% i
----國內可能能做，但要條件，不是隨便就能做的。
作者: 池塘里的魚    時間: 2013-11-4 19:25
本帖最后由 池塘里的魚 于 2013-11-4 19:31 編輯
4 v5 x+ P1 O4 U5 |5 Z. g, u+ B
* j" U; ?) b; {7 p6 Z) w  u開玩笑啊，9mm線徑，剛度是3N/mm，外徑得多大啊？- o6 x' t; W. D# ^1 x0 \
為什么成型后不拋丸消除應力？
作者: landegui    時間: 2013-11-4 22:44
規格：外徑x線徑x節距x高度
作者: 機械龍911    時間: 2013-11-4 22:59
瑞士彈簧做的最好吧; n  g& Z3 e4 v" g. l
作者: 冷水黃金    時間: 2013-11-5 08:06
本帖最后由 冷水黃金 于 2013-11-5 08:07 編輯
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% T$ F+ X' e5 P$ x- X# b- E" i- T30萬次算個毛線，車輛減震器彈簧遠遠超過這個數，二倍也不是神馬，自己沒設計好
作者: zh39204128    時間: 2013-11-5 15:17
以前單位用的某根彈簧，原始設計調高度用的，彈簧+鎖緊
7 E  X' g1 [# E1 _' n& |1 V" y不知過了多少年以后，那彈簧根本彈不起來了，高度變成不可調。當時一個小伙發現的，告訴領導，領導叫他別管：1.不是設計的錯誤，2.你又不是質檢
作者: easylife    時間: 2013-11-6 00:20
2266998 發表于 2013-11-4 12:20 4 [  S) V" P# Y9 m
大蝦認真了，這個，必須要先玩材料，從半截插進來玩，事實證明是不行的，
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" U& y8 `9 y$ h3 h/ |舉例說，彈簧斷裂，原因很多， ...
2 z. k: A  g: p. j6 K7 @1 k5 `+ u8 I
續貼：' e6 `7 M2 Z; {; l4 X
看到有人談到生產地，進一步交待下背景,
) ]- Q# Y7 _- f& r# M! t7 F. Q5 H產品是西歐一小公司設計生產的，自己也投放市場幾年沒有彈簧斷裂質量問題。后來被我司買入產品設計產權及生產，并做了設計改進。彈簧作為關鍵件，一直在瑞士生產。
% N1 k: @* n1 j) T6 O4 T/ ^. Y按理說，小公司只賣歐洲也沒事，因為全壽命周期也就用個幾萬次。但亞洲市場應用環境不一樣，對疲勞壽命次數要求高于歐洲市場數倍，因此在指標變更后重做壽命試驗就遇到問題了。$ \& g8 h+ x  Z8 ^

7 |# U! w% w! `$ ]/ |" A; I/ h+ }斷裂試樣斷口組織分析發現材料并沒有明顯質量缺陷，檢查圖紙發現選用的彈簧材料雖為德標彈簧鋼，但此牌號一般只被推薦用于靜載場合。而且圖紙也沒有要求做噴丸處理。查相應彈簧古德曼疲勞曲線可見此材料達不到要求疲勞壽命。* E  d+ R, i# S. F
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解決方案是選用同一德標內適用于疲勞場合的彈簧鋼，并要求噴丸處理。依彈簧古德曼疲勞曲線數據是能滿足疲勞壽命要求的。結果是產品通過了測試。。。' W# R( _/ L( z
) l9 P5 Z5 g8 _8 |& r
; j& c$ ]: W' _4 h; q% r
以上是我的工作經歷，下面談談總結的圓柱螺旋拉壓彈簧疲勞設計：  u! T2 Q! F% X+ c/ ^
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作者: easylife    時間: 2013-11-6 00:59
本帖最后由 easylife 于 2013-11-6 01:26 編輯 : x* [- R. P7 j
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一種是按美國機械設計手冊，不同彈簧材料會有線徑 vs. 最大應力的曲線。: ~: c" x0 ^, ~
5 R: {+ V% K# @: z

& ^; F! D6 c6 L6 v另外一種是德標彈簧設計，針對壓簧，和拉簧都有相應設計標準。 對不同材料，有對應 古德曼疲勞曲線，線徑不同時曲線也不一樣（ 基本是平行偏移）。  9 y7 U- o' e' G2 k" j
設計時只要確定材料，線徑，最小最大應力就能根據相應曲線預估疲勞壽命。 : @( B* j# O$ t# q$ y1 b
注意此方法是預估，不等于最終產品一定滿足設計要求。要求高的可靠性可能要像八爺一樣全程監控保證不出差錯，最后還得取樣測試保證極高的可靠性。% s) {% D- Q. K1 g
一以前干軍工的英國機械工程師（同事）就說到他們對彈簧絲材料生產，坯料儲存，生產及成品保管，都有嚴格要求。為保證可靠性還要抽高比例的樣品測試。0 b# ?' o* U) a: L6 p
還好我做得這個產品有彈簧斷裂失效的安全保護裝置，不然彈簧斷了還真會出人命。但是產品失效也會對客戶造成極大不便，砸了公司招牌，馬虎不得。- d1 r! _3 N2 J

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個人喜歡第二種方法，感覺第一種方法粗糙了點。詳細標準和手冊內容不多說了，有心人肯定能查到。! h& u% E# Q; h# c( ?" `# Z/ U, V

  q, h$ D- Z/ G0 l. \5 L, l" e$ n3 W: Y+ [
還有來自其他資料的一點總結：
8 V& ]0 U# `% g2 ^8 A噴丸一般能提高20-30%疲勞壽命。
4 Y/ Y1 L/ A9 P9 F表面處理注意氫脆風險。4 D/ i: S& B/ f. I
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) a& ]  v& A/ @* A下面是我的疑惑，期待大俠解答：0 F4 b# f5 W' d$ b1 _* [7 `7 T. S
1. 有些資料提到對壓簧，壓并處理能提高其疲勞強度，而且確實見到有的歐美廠商生產視頻中產品做了壓并處理。 但有些資料又不以為然，認為沒效果。 大俠怎么看？
7 L( E, Z; _+ h8 l( |, }2. 關于拉壓彈簧預載荷問題，有的彈簧熱卷之后會退火去應力，這樣成品彈簧預載荷為零。 但有些彈簧卷繞后沒有退火處理，如何確定這個彈簧預載荷的大小？  這個和計算彈簧應力相關，通過成品實驗測試屬于下下之策。
- f1 r% y: R. l$ A% r* f( y3. 其實是另外一個話題，關于片狀卷簧的，典型產品是市面上的彈簧平衡器，如日本遠藤公司產品。120公斤級產品保用壽命2-3萬次， 大俠有類似經驗么？ 有沒有更好產品推薦 （http://www.endo-china.com/Product/Pro-190.html）9 k" M, t8 K( L) k. L9 [+ m
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作者: 2266998    時間: 2013-11-6 09:55
easylife 發表于 2013-11-6 00:59 8 t' D) r8 M* y, q4 s
一種是按美國機械設計手冊，不同彈簧材料會有線徑 vs. 最大應力的曲線。

  M, _# U& ~8 p* `! v& a; F大致回答你的問題，也佩服你學習的精神，
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1. 有些資料提到對壓簧，壓并處理能提高其疲勞強度，而且確實見到有的歐美廠商生產視頻中產品做了壓并處理。 但有些資料又不以為然，認為沒效果。 大俠怎么看？
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對新彈簧，但一定的次數壓靠，可以早期篩選，有問題的，可以先期篩出，對有些變形要求嚴格的，用這個措施可以控制后期‘松弛’，對疲勞的影響不大，疲勞主要是兩個因素，一個是次數，一個是材料自身的缺陷，沒有循環次數就沒有疲勞，沒有缺陷，也沒有疲勞，次數可以無限玩下去，2 d1 [: r* Q, Z. {( [6 s" P
  I+ @- [6 r+ ^6 c$ Z8 {* _9 @9 |
2. 關于拉壓彈簧預載荷問題，有的彈簧熱卷之后會退火去應力，這樣成品彈簧預載荷為零。 但有些彈簧卷繞后沒有退火處理，如何確定這個彈簧預載荷的大小？  這個和計算彈簧應力相關，通過成品實驗測試屬于下下之策。
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% n- s8 ~: a+ p5 {; l9 k 這個就基本靠實驗了，想計算，就必須有那種材料對應的修正系數，也就是說，以前玩過同一材料的，有對應系數可以修正，就可以用，對純粹新材料，當無法修正時，計算只能作為參考了，
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  j. q( q, h/ A) u7 C6 R3. 其實是另外一個話題，關于片狀卷簧的，典型產品是市面上的彈簧平衡器，如日本遠藤公司產品。120公斤級產品保用壽命2-3萬次， 大俠有類似經驗么？
. h$ O2 B3 r0 T7 h( I. F+ d, n9 J, ]6 R' K5 P, e3 Q+ k* C
這個要具體談了，我玩過鋼板簧，也玩過板--圈復合的，對應一個確定產品，特別是小鼻子的東西，要針對那個東西才能談，彈簧壽命，是個特別復雜的問題，要針對使用才能具體談，
作者: easylife    時間: 2013-11-6 12:26
2266998 發表于 2013-11-6 09:55
- L2 W4 m5 ^" V. D大致回答你的問題，也佩服你學習的精神，1 [# \, r: T9 @, d8 g
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1. 有些資料提到對壓簧，壓并處理能提高其疲勞強度，而且確實 ...
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謝謝大俠詳細解答，這下心里有譜了，呵呵
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有人說在歐美做機械設計比國內省心，因為很多你不精通的東西都可以找專業廠商解決，國內只能靠自己摸索，或者高價找鬼子6 K; s* O6 }# y  g. ^

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彈簧的話題希望大俠能介紹幾個實例，讓我們長長見識。不希望這個主題就這樣結束了，哈哈7 s& _* _8 f/ ^8 Y6 [  \' V

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作者: 2266998    時間: 2013-11-6 12:33
easylife 發表于 2013-11-6 12:26 * r6 {) O8 _' w* N: g. z4 I7 A  m2 s
謝謝大俠詳細解答，這下心里有譜了，呵呵
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' W) l0 u; E2 |* Z" Q1 \% x1 N有人說在歐美做機械設計比國內省心，因為很多你不精通的東西 ...
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在國內玩工業，就不能開口說：這個我不懂，因為沒有那個資格，你不懂了，人家就蒙你，, Z2 `8 ]; F. u
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你問人家是不是？人家就說是，你毫無辦法，你自己從頭到尾都懂，人家就怕你，灰溜溜的，不敢扎次，給俺焊接的機架，工作10年，屁毛病都沒有，焊縫都是規矩的很，
$ T5 h. f/ `& ?" b; n8 d8 s9 j1 n  C/ `* ]
彈簧，挺復雜的對象，你有進一步的技術問題，還可以再談，我解答你，哪部分都可以，包括材料原始冶煉問題，加熱問題等，任何都可以，2 T; D! a3 T. F: J8 s# Y
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說到這類技術帖子沉底，是必然的，越深，沉的也越快，俺舉幾個例子，估計就馬上沉底了，
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你看那幾個俺把設計與圖紙都給的，包括電氣設計都列出來的帖子，沉的更快，瞬間就沉底了，哈哈，
! x2 k+ o, M9 T% ]) G
! Z5 Z( J$ B1 N大蝦學習精神不錯，以后有前途，謝謝* C+ f3 M, k6 x0 I  p2 g, m- W
作者: easylife    時間: 2013-11-6 12:56
2266998 發表于 2013-11-6 12:33
; ~# k8 V' i  d3 f在國內玩工業，就不能開口說：這個我不懂，因為沒有那個資格，你不懂了，人家就蒙你，) P, ~( @7 d8 ^8 k

6 Q# E/ ]; M9 X9 w' c0 K你問人家是不是 ...
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謝謝八爺，材料熱處理問題以后再請教，目前了解得少
作者: bob_fang    時間: 2013-11-7 17:55
彈簧真的用的很少，這次是學習了，謝謝各位大俠
作者: 1032220424    時間: 2013-11-7 19:30
還沒考慮過呢，拿個彈簧就用了
作者: 筱羽    時間: 2013-11-8 06:31
想起一件糗事，剛畢業那陣子，設計一個結構需要彈簧，不會算，2個條件確定不下來，條件還有變量，就做了6個規格，一樣一個，后來工藝來問了，就只好美其名曰，這個叫試用法，哪個合適用哪個！
作者: 陳龍蟲子    時間: 2013-11-11 19:43
頂
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作者: 機械mylove    時間: 2013-11-26 23:03
路過 看你們聊天1 _* F; `0 e+ W0 O/ O7 J, O7 ]
作者: zg2020zg    時間: 2013-11-28 10:36
學習了。
; P$ t" y# ~# I1 T* ^& U; ^0 }* T八爺值得尊敬！



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