一、彈簧的立定處理
1.對於壓縮彈簧,站立處理是將彈簧壓縮到工作極限高度或擰緊高度數次,一般為3~5次;對於拉簧,將彈簧長度拉至工作極限長度數次;扭轉彈簧在工作方向上扭轉彈簧5522幾次,作為極限扭轉角。
2.壓縮彈簧的強壓縮(強拉伸和強扭轉)處理是將彈簧壓緊,直到材料層的應力超過屈服點,從而在表麵產生負殘餘應力,在中心產生正殘餘應力。
3.有兩種處理方法。一個是靜壓,將彈簧壓到所需高度,停駐6-48小時,然後鬆開。這種方法占用大量的工藝裝置和設備,占地麵積大。但性能穩定。它適用於一些小彈簧。
4.另一種方法是以低速(約1min)將彈簧壓到規定高度,然後緩慢釋放(約1min),使彈簧產生塑性變形。然後在此高度進行站立。該方法與靜壓法效果相同,適用於各種大型彈簧。
5.顯示了強壓力處理期間螺旋壓縮彈簧材料橫截麵上的應力分布。顯示彈簧處於放鬆狀態(即在強壓力處理之前),材料的橫截麵應力為零。彈簧承受的載荷F1小於材料的彈性極限,且材料承受的剪切應力不均勻,較大值出現在材料表麵,材料的中心應力為零。顯示彈簧繼續加載,並將彈簧壓在一起。此時,如果材料的表麵應力超過材料的彈性極限,則會發生塑性變形。材料中心附近的力逐漸增大,達到材料的彈性極限,應力分布改變線性關係。當彈簧上的載荷F移除時,材料內層的彈性變形部分開始恢複,但由於材料外層的塑性變形的影響,無法完全恢複。這樣,殘餘剪切應力留在材料的內層和外層。殘餘應力方向為:材料外層方向與工作剪應力方向相反;材料中心附近的剪應力方向與工作剪應力方向相同。顯示了當彈簧荷載再次加載至額定工作荷載f(低於強壓力荷載)時材料的剪應力。此時,材料中心的工作剪應力和殘餘剪應力相加後,應力增加,表麵工作應力方向與殘餘剪應力方向相反,剪應力減小。這種應力分布的變化充分發揮了材料核心的潛力。
6.不同類型的彈簧有不同的強壓力處理方法。扭杆彈簧是在工作載荷方向上超過扭杆剪切彈性極限的扭矩。壓縮彈簧和拉伸彈簧分別承受超過彈簧材料剪切彈性極限的壓縮和拉伸載荷。扭轉彈簧施加的扭矩超過彈簧材料的彈性極限。簡而言之,處理過程中施加的載荷應與彈簧的工作載荷類型和方向一致。殘餘應力由殘餘變形程度決定,殘餘變形使彈簧的尺寸公差難以控製。因此,在設計中必須考慮荷載的大小。計算方法見各種彈簧的設計。