東莞彈簧廠闡述汽車彈簧設計發(fā)展：
機動車輛彈簧主要是向高強度方向發(fā)展，以減輕質量；電子產(chǎn)品彈簧主要是向小形化方向發(fā)展；而光學裝置彈簧主要向著既要高強度化又要小形化方向發(fā)展。相應的彈簧設計方法材料和加工技術等方面均有所發(fā)展。
一、彈簧設計的發(fā)展
目前，廣泛應用的彈簧應力和變形的計算公式是根據(jù)材料力學推導出來的，若無一定的實際經(jīng)驗，很難設計和制造出高精度的彈簧。隨著設計應力的提高，以往的很多經(jīng)驗不再適用。例如，彈簧的設計應力提高后，螺旋角加大，會使彈簧的疲勞源由簧圈的內側轉移到外側。為此，必須采用精密的解析技術，當前應用較廣的方法是有限元法(FEM)。
車輛懸架彈簧的特征是除足夠的疲勞壽命外，其永久變形要小，即抗松弛性能要在規(guī)定的范圍內，否則將發(fā)生車身重心偏移。同時，要考慮環(huán)境腐蝕對其疲勞壽命的影響。隨著車輛保養(yǎng)期的增大，對永久變形和疲勞壽命都提出了更嚴格的要求，為此必須采用高精度的設計方法。有限元法可以詳細預測彈簧應力對疲勞壽命和永久變形的影響，能準確反映材料對彈簧疲勞壽命和永久變形的關系。
近年來，彈簧的有限元法設計方法進入實用化階段，出現(xiàn)了不少有實用價值的報告，如螺旋角對彈簧應力的影響；用有限元法計算的應力和疲勞壽命的關系等。
另外，在彈簧的設計過程中還引進了優(yōu)化設計。彈簧的結構較為簡單，功能單純，影響結構和性能的參變量省，所以設計者很早就運用解析法、圖解法或圖解分析法尋求最優(yōu)設計方案，取得了一定成效。隨著計算技術的發(fā)展，利用計算機進行非線性規(guī)劃的優(yōu)化設計，取得了成效。
可靠性設計是為了保證所設計的產(chǎn)品的可靠性而采用的一系列分析與設計技術，它的任務是在預測和預防產(chǎn)品可能發(fā)生故障的基礎上，使所設計的產(chǎn)品達到規(guī)定的可靠性目標值。是傳統(tǒng)設計方法的一種補充和完善。彈簧設計在利用可靠性技術方面取得了一定的進展，但要進一步完善，需要數(shù)據(jù)的開發(fā)和積累。
隨著彈簧應用技術的開發(fā)，也給設計者提出了很多需要注意和解決的新問題。如材料、強壓和噴丸處理對疲勞性能和松弛性能的影響，設計時難以確切計算；要靠實驗數(shù)據(jù)來定；又如按現(xiàn)行設計公式求出的圈數(shù)，制成的彈簧剛度均比設計剛度值小，需要減少有效圈數(shù)，方可達到設計要求。
二、彈簧材料的發(fā)展
彈簧應用技術的發(fā)展，對材料提出了更高的要求。主要是在高應力下的提高疲勞壽命和抗松弛性能；其次是根據(jù)不同的用途，要求具有耐蝕性、非磁性、導電性、耐磨性、耐熱性等。為此，彈簧材料除開發(fā)了新品種外，另外嚴格控制化學成分，降低非金屬夾雜，提高表面質量和尺寸精度等方面也取得了有益的成效。
1．合金鋼彈簧的發(fā)展氣門彈簧和懸架彈簧已廣泛應用Si-Cr鋼。為了提高疲勞壽命和抗松弛性能，在Si-Cr鋼中添加V、Mo。同時開發(fā)了Si-Cr拉拔鋼絲，其在高溫下工作時的抗松弛性能，比琴鋼絲好。隨著發(fā)動機高速小型化，抗顫振性能好、質量輕、彈性模量小的Ti合金得到了較為廣泛的應用，其強度可達2000Mpa。
2．不銹鋼絲的發(fā)展
1)奧氏體組織不銹鋼絲強度比鐵素體組織的好，其耐蝕性也優(yōu)于馬氏體組織，因面應用范圍不斷擴大。
2)低溫拔絲或低溫氮化拔絲可提高鋼絲強度。馬氏體受熱時組織不穩(wěn)定，而在低溫液體氮中拔絲能形成隱針狀馬氏體，可獲得熱態(tài)高強度。此種鋼絲在美國和日本已有不少應用，但目前只能處理1mm以下的鋼絲。
3)電子設備中的精密彈簧要求非磁性，此種鋼絲在拉拔加工時，不能生成隱針狀馬氏體。為此要添加N、Mn、Ni等元素。為了滿足這方面的需求，美國開發(fā)了AUS205(0.15C-17Cr-1Ni-15Mn-0.3N)和YUS(0.17C-21Cr-5Ni-10Mn-0.3N)。由于Mn的含量增加，加工中不會生成隱針狀馬氏體。經(jīng)固溶處理，強度可達2000Mpa，疲勞性能高，優(yōu)于SUS304。
3．提高材料純度對高強度材料，嚴格控制夾雜，提高純度以保證其性能。如氣門彈簧材料的含氧量，目前已達20×10ˉ６發(fā)展。
4．改善表面質量材料表面質量對疲勞性能影響很大。為了保證表面質量，對有特殊要求的材料采用剝皮工藝將表層0.1mm。對0.5mm深度的缺陷采用渦流探傷。對拔絲過程表面產(chǎn)生的凹凸不平，可用電解研磨，使表面粗糙降到Ra=6.5～3.4μm。
5．電鍍鋼絲的發(fā)展在特殊情況下，除要求彈簧特性外，還要求耐蝕、導電等附加性能，大多均采用電鍍工藝解決。部分不銹鋼絲和琴鋼絲的耐蝕性能相當于鍍鋅的耐蝕性能，若再鍍一層ZnAl(5%)的合金，則耐蝕性可提高約3倍。對電阻性能有要求的不銹鋼絲或琴鋼絲，鋼絲直徑小于0.4mm的可鍍銅，大于0.4mm的可采用內部是銅，外部是不銹鋼材料。一般琴鋼絲鍍5μm厚的Ni，可提高其導電性。
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