近年來(lái)隨著(zhù)模具工業(yè)發(fā)展，模具彈簧尤其是異形截面鋼絲模具彈簧的應用數量和品種日益增大。異形截面模具彈簧具有剛度大、壽命長(cháng)、體積小等特點(diǎn)。但其設計理論發(fā)展比較遲緩。目前，除正方形截面強力彈簧的設計方法比較成熟外，其它截面強力彈簧的設計方法，基本是根據具體截面通過(guò)試驗，找出修正系數得出具體截面的經(jīng)驗設計公式，現對該類(lèi)彈簧特點(diǎn)和設計問(wèn)題作一簡(jiǎn)介。
這個(gè)問(wèn)題，是使用這種彈簧者很關(guān)心也必須搞清楚的問(wèn)題。下面以正方形截面與圓截面螺旋彈簧作一比較。
在相同空間內，正方形截面鋼絲彈簧承載能力比圓截面簧要高43-48%。顯而易見(jiàn)，矩形簧要大于50%以上。
從使用應力過(guò)大是彈簧破壞的主要原因分析，在相同條件下，異形截面鋼絲彈簧比圓截面鋼絲彈簧的壽命要提高13-14%。
異形截面鋼絲彈簧能產(chǎn)生大的變形量。
異形鋼絲彈簧的重量大。
線(xiàn)性度比圓截面彈簧好，即剛度更趨于常數值。特別是長(cháng)邊平行于軸線(xiàn)繞制的彈簧。
應用范圍受到一定的限制：從分析可見(jiàn)，異形截面材料彈簧如不能充分應用其優(yōu)點(diǎn)，便不會(huì )產(chǎn)生經(jīng)濟效益，什么情況下使用好呢？
(1)用圓截面材料達不到設計載荷。
(2)取代圓截面復合彈簧。
(3)用圓材料彈簧達不到所需要變形量的時(shí)候。
(4)彈簧安裝空間小的地方。
(5)要求彈簧特性嚴格的地方。
二、模具彈簧設計原則
1．彈簧材料許用應力[τ]的選擇，應以保證彈簧疲勞壽命為主進(jìn)行考慮。
彈簧的動(dòng)態(tài)壽命，一般分為三類(lèi)：
?、耦?lèi)：承受交變載荷次數為106；
?、蝾?lèi)：承受交變載荷次數為103-105；
?、箢?lèi)：承受交變載荷次數小于103；
2． 材料寬厚比(a/b)不宜過(guò)大，而彈簧的旋繞不宜過(guò)小。
3． 設計非矩形的異形截面彈簧時(shí)，一定要推導和繪制在不同旋轉比、不同寬厚比與變形修正系數(τ)和切應力修正系數(β)的曲線(xiàn)或計算公式。
4． 要根據給定條件和限制條件，選擇計算簡(jiǎn)便和參數選擇合理的設計方法。
三 尚存問(wèn)題
1．模具設計標準化程度低，限制了標準化模具彈簧的發(fā)展速度。
2．模具彈簧標準化程度低，目前除我所為汽車(chē)工業(yè)制定的QC7111-7113標準外在國內尚無(wú)正式使用的國標或行業(yè)標準，模具設計人員無(wú)標準可選是急待解決的問(wèn)題。
3．設計理論不完善，目前比較成熟的是矩形截面螺旋彈簧，但對其公差選用尚無(wú)定論。其異形截面螺旋彈簧均以矩形截面為基礎，經(jīng)試驗加以修正。
4．沒(méi)有異形截面材料生產(chǎn)的定點(diǎn)廠(chǎng)，特別是沒(méi)有此類(lèi)材料的油淬火回火鋼絲供應廠(chǎng)家。而由彈簧制造廠(chǎng)自己改制的材料，質(zhì)量不穩定，造價(jià)高，影響此類(lèi)彈簧的推廣應用。
5．沒(méi)有生產(chǎn)此類(lèi)彈簧的專(zhuān)用卷簧設備。模具用螺旋彈簧旋繞比一般都小于4，而國內卷簧機適用繞制旋繞比在4以上的彈簧。
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