弹簧与车床介绍.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,弹簧与车床的介绍,1-1,弹簧的功用和类型,1-2,弹簧的制造、材料和许用应力,1-4,弹簧的检验项目,第,1,章 弹 簧,1-5,其他弹簧简介,1-3,弹簧的制造流程,工作特点：,弹簧在外力作用下能产生较大的弹性变形，,在机械设备中被广泛用作弹性元件。,功用：,1.,控制机构运动或零件的位置,;,如凸轮机构、离合器、阀门等；,1-1,弹簧的功用和类型,3.,存储能量,;,如钟表仪器中的弹簧；,4.,测量力的大小。,如弹簧秤中的弹簧,螺旋,弹簧,圆柱形,截锥形,按形状分,按受载分,拉伸弹簧,压缩弹簧,扭转弹簧,类型,：,分类,2.,缓冲吸振,;,如车辆弹簧和各种缓冲器中的弹簧；,本章内容,分类,螺旋弹簧,圆柱形,截锥形,按形状分,按受载分,拉伸弹簧,压缩弹簧,扭转弹簧,环形弹簧,平面涡圈弹簧,仪表中储能用,板弹簧,碟形弹簧,一、弹簧的制造,1-2,弹簧的制造、材料和许用应力,二、弹簧的材料,制造过程：,卷绕、端面加工,(,压簧,),或拉钩制作（拉簧或扭簧）、热处理和工艺性试验。,冷卷：,d12 mm,，,不易淬透，故仅适用于小尺寸的,弹簧。,优点：,适用于承受变载荷、冲击载荷或工作温度较高,的弹簧,。,选用原则：,充分考虑载荷条件（载荷的大小及性质、工作温度和周围介质的情况）、功用及经济性等因素。一般应优先采用碳素碳簧钢丝。,三、弹簧的许用应力,弹簧的许用应力主要取决材料品质、热处理方法、载荷性质、弹簧的工作条件和重要程度，以及簧丝的尺寸等,弹簧按载荷分为三类：,I,类弹簧：,受变载荷作用次数,10,6,，,或很重要的弹簧。,II,类弹簧：,受变载荷作用次数在,10,3,10,5,，,或受冲击,载荷的弹 簧，或受静载荷的重要弹簧。,III,类弹簧：,受变载荷作用次数在,10,3,，,或受静载荷的,弹簧。,表,11,螺旋弹簧的常用材料和许用应力,材 料,名 称,牌号,65、70 0.3,B,0.4,B,0.5,B,40120,碳素弹簧,钢丝,60Si1Mn 480 640 800,40200,4550HRC,合金弹,簧钢丝,类,弹簧,I,青铜丝,类,弹簧,II,类,弹簧,III,推荐使用,温度,推荐硬度,范围,特性及用途,强度高，性能好，但尺寸大了不易淬透，只适用于小弹簧。,50CrVA 450 600 750,40210,4550HRC,4Cr13 450 600 750,40300,4853HRC,QSi3-1 270 360 450,QSn4-3 270 360 450,40120,90100HBS,弹性和回火稳定性好，易脱碳，用于制造受重载的弹簧。,有,高的疲劳极限，弹性、淬透性和回火稳定性好，常用于承受变载的弹簧,耐腐蚀，耐高温，适用于做较大的弹簧,耐腐蚀，防磁好,许用切应力,/,MPa,组 别,I,II,III,钢丝直径,d/mm,0.2 0.3 0.5 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 8.0,2700,2700,2650 2600 2500 2400 2200 2000 1800 1700 1650 1600 1500,1500,1450 -,2250,2250,2200 2150 2050 1950 1850 1800 1650,1650,1550 1500 1400,1400,1350 1250,1750,1750,1700 2170 1650 1550 1450 1400 1300,1300,1200 1150,1150,1100 1350 1250,表,12,碳素弹簧钢丝的抗拉强度极限,1-3,弹簧的制造,-,线径,3.0mm,弹簧的制造,工艺流程,上线架,挑选与线径对应模具,挑选,/,磨好刀具，辅助工具,首件,调机,巡检,量产,热处理（如有需求）,表面处理（如有需求）,包装入库,1-3,弹簧的制造,-,线径,3.0mm,1.,上线架,将线材放入自动送线架内，,并且调好,如图,2.,选模具,选择适用的芯轴,如图,3.,磨好刀具，做好辅助工具,将刀具用磨床（铣床）,磨成适用的形状，,如图,磨好的刀具,铁丝做的辅助,芯 轴,线材,弹簧的制造,-,线径,3.0mm,4.,调机,按照图纸调试出,符合图纸要求,的弹簧,.,5.,首件,调机,OK,后将产品进行热处理，,品检做好相关尺寸测量,.,（有力度要求的，再测试力度,是否符合要求）,弹簧的制造,-,线径,3.0mm,6.,量产,首件,OK,后挂上料斗,（防止产品弹出）,由数控电脑控制量产,7.,巡检,按照要求进行巡检,后，填写巡检记录表,如图：,数控电脑装置,料 斗,弹簧的制造,-,线径,3.0mm,8.,热处理,大部分的弹簧都需要经过热处理来减少残余应力，使弹簧定型。,如图：,用网状托盘将弹簧盛起放入内，分层放置。,先预热，看温度显示达到了设定的温度，再将弹簧放入。,1-3,弹簧的制造,-,线径,3.0mm,热处理参考标准,0.1-0.25,0.3-0.4,0.5-0.7,0.8-1.0,1.0-1.4,1.5-2.0,以上,材质,温度,C,时间,温度,C,时间,温度,C,时间,温度,C,时间,温度,C,时间,温度,C,时间,碳钢线,200-230,5,分钟,220-250,6,分钟,240/260,7,分钟,260/280,8,分钟,260/280,8,分钟,260/280,8,分钟,镀镍线,200-230,5,分钟,220/230,6,分钟,220/230,7,分钟,230/250,8,分钟,230/250,8,分钟,230/250,8,分钟,不锈钢,200-230,5,分钟,220/230,6,分钟,220/230,7,分钟,230/250,8,分钟,230/250,8,分钟,230/250,8,分钟,琴钢线,200-230,5,分钟,220/250,6,分钟,240/260,7,分钟,260/280,8,分钟,260/280,8,分钟,260/280,8,分钟,线径,热处理的时间和温度详见下表（参考标准）,此表在客户无特殊要求时使用。,1-3,弹簧的制造,-,线径,3.0mm,9.,表面处理,.,隔离法（涂层法）,-,喷涂、喷塑,（大线径的弹簧，模具弹簧常用）,如图：,.,电化学法：镀镍、镀锌,（小线径的弹簧，电子零件常用）,如图：,10.,包装,入库,如图：,1-3,弹簧的制造,-,线径,3.0mm,四、弹簧失效的原因,类型 所占比列,%,1.,疲劳失效,55%,2.,松弛,10%,3.,侵蚀引起,20%,4.,脆变,15%,5.,过载,5%,6.,断裂失效,10%,7.,弹簧磨损,3%,8.,不明原因,3%,1-4,弹簧的检验项目,3.1,压缩弹簧类：,3.1.1,外观,：弹簧要求无氧化、生锈、变形,收尾端无利角及披锋。,弹簧顶圈与底圈要平，放于平台上无明显歪扭变形,.,3.1.2,尺寸结构,:,弹簧的外形尺寸、弹簧圈数及旋向要符合图纸要,求,.,弹簧压缩后放开能正常回弹且弹性无异常现象,.,3.2,拉力弹簧类：,3.2.1,外观,：弹簧要求无氧化、生锈、变形,收尾端无利角及披锋。,3.2.2,尺寸结构,:,弹簧的外形尺寸、弹簧圈数及旋向要符,合图纸要求,.,弹簧受拉后放开能正常回弹且弹性无异常现象,.,1-5,其他弹簧简介,一、圆柱螺旋扭转弹簧,端部结构,:,特点：,外形和拉压弹簧相似，但承受力矩载荷。,作用：,用于压紧和储能，如门的自动复位、电机中保,持电刷的接触压力等。,当力矩为,M,时，若,很小，则可认为扭簧只承受弯矩。,强度条件：,扭转变形：,W-,截面系数,1.25,E-,-,材料的弹性模量，,I,-,弹簧丝截面的惯性矩，,D,2,-,弹簧的中径，,n,-,弹簧的有效圈数。,M,M,M,M,扭转弹簧的载荷,1,）,对于精度高的扭转弹簧，圈与圈之间应,留有间隙,，以免载荷作用下，因摩擦而影响其特性曲线。,2,）,扭转弹簧的,旋向应与外加力矩一致,。弹簧内侧的最大工作应力（压）与卷绕产生的残余应力（拉）反向（抵消），从而提高承载能力。,3,）,心轴和弹簧内径之间必须留有间隙。避免因,D,2,减小而抱轴。,设计要点：,1,2,3,4,O,F,y/t,二、碟形弹簧,结构特点：,用钢板冲制而成，外形象碟子。,往往将多个组合使用,载荷、变形：,轴向力沿周边均匀分布、,h,变小而产生轴向变形。,特性曲线：,呈非线性，变形取决于比值,h/t,变化。,重要特性,：,当,h/t1.5,时，中间一段接近于水平。,利用这一特性可在一定变形范围内保持载荷的恒定。例如在精密仪器中，可利用碟形弹簧使轴承端面的摩擦力不受温度变化的影响；在密封垫圈中利用这一特性使密封性能不受温度的影响。,F,簧片变平点,D,1,t,h,D,h,t,=1.5,h,t,=2.75,h,t,=0.5,F,加载,卸载,碟形弹簧组合形式,对合式组合弹簧,-,变形量增加，承载力不变。,由于簧片之间存在摩擦损失，导致加载和卸载特性曲线不一样。,吸振能力,复合式弹簧：,叠合式组合弹簧,-,摩擦阻尼大，特别适用于缓冲和吸振,在变形量不变时，承载力大大增加。,摩擦消耗的能量,-,阴影面积,可同时增加变形量和承载能力,优点：,变形量小、承载能力大、在受载方向空间尺寸小。,用途：,常用作重型机械、飞机等的强力缓冲弹簧，以及在离合器、减压阀、密封圈、自动控制机构中获得了广泛地应用。,缺点：,用作高精度控制弹簧时，对材料和制造工艺（加工精度、热处理）要求较严，制造困难。,第,2,章 车床,2-1,车床产品的外形结构,2-2,车床车削原理简介、,车床类型,2-3,车床材料、零件的表面处理,2-4,车床加工工艺介绍,2-5,车床产品的检验项目,创毅兴五金制品厂,2-1,车床件产品结构,2-2,车床加工原理简介,车削原理概述,金属切削加工，从其本质上来说，就是使用各种类型的金属切削刀具，把各种金,属原材料（称为工件毛坯）上多余的金属材料（称为加工余量）从工件毛坯上剥,离，得到图纸所要求的零件。金属切削加工的工艺过程大致可以分为三类：,工件毛坯进行回转运动，切削刀具进行平动。主要为车削和镗削等。切削刀具进行回转运动，工件毛坯进行平动。主要为铣削、磨削、钻削等。切削刀具和工件毛坯做相对运动（平动或转动）。主要为拉削、刨削等。,车床类型,1,普通车床,2,正面车床,3,桌上车床,4,立式车床,5,六角车床,6,自动车床,7,靠模车床,8,数值控制车床,2-3,车床材料、表面处理,名称,牌号,规格,类型,加工成零件的表面处理,易车铁,1215,2.038,圆棒,电镀、煲黑,5.010.0,六角型,铜材,HPB59-1,3、3.5,圆棒,电镀、原色,HPB61-2,1.517.0,圆棒,不锈钢,303,2.08.0,圆棒,原色,铝材,6061,3.012.0,圆棒,阳极、原色,2-4,车床加工工艺介绍,1.,工艺分析,2.,车孔的关键技术,1.,工艺分析,根据图纸提供的技术要求，工件采用无缝钢管进行加工，内孔和外壁的表面粗糙度为,Ra1.6,，,用车削即可达到。但内孔的圆柱度为,0.03,对于薄壁零件来讲要求比较高，在批量生产中，工艺路线大致为：,下料,热处理,车端面,车外圆,车内孔,质检,2.,车孔的关键技术,1,、增加内孔车刀的刚性，我采取了以下措施：,（,1,）尽量增加刀柄的截面积，通常内孔车刀的刀尖 位于刀柄的上面，这样刀柄的截面积较少，还不到孔截面积的,1/4,，如图,1,若使内孔车刀的刀尖位于刀柄的中心线上，那么刀柄在孔中的截面积可大大地增加，如图,2,（,2,）刀柄伸出长度尽能做到同加工工件长度长,5-8mm,，,以增加车刀刀柄刚性，减小切削过程中的振动。,2,、解决排屑问题：,主要控制切削流出方向，粗车刀要求 切屑流向待加工,.,表面（前排屑）为此。采用正刃倾角的内孔车刀，如图,3,精车时，要求切屑流向向心倾前排屑（孔心排屑）因此磨刀时要注意切削刃的磨削方向，要向前沿倾圆弧的排屑方法，如图,4,精车刀合金用,YA6,目前的,M,类型，它的抗弯强度、耐磨、冲击韧度以及与钢的抗粘和温度都较好。,刃磨时前角磨以圆以圆弧状角度,10-15,后角根据加工圆弧离壁,0.5-0.8mm,（,刀具底线顺弧度）如图,4.c,切削刃角,k,向为,0.5-1,为,沿切屑刃图,4B,点；修光刃为,R1-1.5,副后角磨成,7-8,为适图,4E,内,刃的,A-A,点磨成圆向外排屑。,2-5,车床产品的检验项目,外观,:,表面要求光滑,无碰伤、披锋、利角、沙眼,.,尺寸结构,:,尺寸结构要求符合图纸要求,.,谢 谢 观 赏,!,