如何设计弹簧

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1、弹簧钢丝制成弹赞后，要经过去应力回火工序，一般來说弹簧立径要缩小、总圈数要增加。立径的收缩帘与旋绕比有关，旋绕比愈大，收缩萤愈人。因此，在批萤生产前耍进行首件试样，试样确定后冰能批萤投产，随者高应力弹簧的大萤生产，汕回火合金弹资材料被广泛使用，但足目前没冇这方Iflf的经验公式，根据我公司多年的弹贺生产经验，发现弹资去应力冋火收缩垣存在一定的规律，现将冇关数裾进行冋归分析得到以下经验公式：△D=3.188x10-6xODxT经验公甙的取得过程如h一、方程的建立：1、假设去应力冋火收缩堂之间的规律为一元线性冋I门方程，即△D=a+KtxCxDxT,其屮AD~-问火后的直

2、径收缩链，C-一旋绕比，D—弹簧中径,回火温度。△D为因变杂，CxDxT%自变:杂，a、Kt%待定参数（回归参数）。2、收集样本：收集我公司常用的57种产品的数据，汇总到表一中。3、计算方程中的a、Kt的值：针对以上表一，运用SPSS12软件进行统计分析，得到计算结果如表二，方程如下：△D=0.087+2.954x10-6xCxDxT4、AD与ODxT之间是否真的存在线性关系？即HO:Kt=0,和H1:Kt#0谁成立？AD的变化⑴多少能够⑴CxDxT的变化所解释？对方程进行显著性检验：HO：Kt=0方程无效H1：Kt^O方程存效确定方程是否存用？采用F检验法。从表二A

3、NOVAb中可以看出，sig.<0.01,证明方程有用；确定力•程是否有节距项？T检验法，从表二Coefficientsa屮可以狞出，（constant）项屮sig.>0.05，证明不应该釘常数项，常数项是多余的，必须从模型中去掉。确定方程是否存进一步简化的余地？用T检验法，从表二Coefficientsa中可以看出，sig<0.05,该自变堂必须在模型中存在。在农二ModelsummaryRSquare=64.9%<80%，也说明该方程的解释能力只冇64.9%,该方程的解释能力差，该方程不太适用。5、根据以上分析，重新建立一元回归方程：AD=KtxCxDxT6、：申

4、:新计算Kt伉，对表一甫新运用SPSS软件进行统计分析（不含常数项），得到计算结果如衣三，方程为△D=3.188x10-6xOD>80%,也说明该方程的解释能力为86.3%,解释能力比较强，即AD的变化当

5、屮巾CxDxT引起的变化占的比例为86.3%，该方程冇效。方程力△D=3.188x10-6xCxDxT二、应用及推广举例说明：策发动机气阀弹赞采川汕回火气阀弹簧用炙紺WOSC-V制造，钢丝立椏3.2mm,弹簧内径为16.9mm,总圈数力7圈，省效圈数力5圈，试计算弹簧去应力回火缩萤.根据以上材料和钢丝直径，绕赞后去应力冋火通常采用:420°C’,20分钟。已知：d=3.2D1=16.9T=420Nt=7计算：D=d+D1=3.2+16.9=20.1C=D/d=20.1/3.2=6.28T=420根据弹笟去应力M火收缩试公玫△D=3.188x10-6xCxDxT=3.1

6、88x10-6x6.28x20.1x420=0.17mm△N=(ADxNt)/(D+AD)=(0.17x7)/(20.1+0.17)=0.06(阅)由此可见弹赞在经过去应力Ini火工序后，砰簧立径缩小0.17mm,总圈数增加0.06圈，力丫保证弹簧成品尺十符合阁纸和技术耍求，需要在绕赞吋考虑弹赞的回缩盘，那么通常绕笟工艺如下设计激贤内径=D1+ZkD=16.9+0.17=17.07mm,总岡数=Nt-AN=7-0.06=6.94（圈）当然，绕簧工艺设计吋除了嬰考虑弹赞所使用的材料、旋绕比、禅簧中径、温度等土要因索外，还要考虑螺距、材料抗拉强度等次要闵素。鉍终还要通过试

7、验验证，方可作为批壁生产工艺采用。三、结论：弹赞绕赞冋火后的寅径收缩垣为AD=KtxCxDxT，其中：Kt=3.188x10-6C…旋绕比,D--弹资中径，T~回火温度。适用范囤:a）冷成型工艺b）无心卷制c）汕回火合金钢，如60Si2MnA，55CrSi,50CrV等岡产合金钢丝，SWOSC-V，SWOCV-V，SWOSC-B,SWOSM-B,OTEVA70,SWI-200等闽外合金钢丝。通过以上经验公式，能够减少试验次数，提商弹簧合格率，降低牛.产成本。致谢：人连理工大学管理学院王雪华副教授备注：碳素弹簧钢丝、琴钢丝无心绕制成的弹簧可以参照《弹簧