CN108098248A - 一种针对单片波形弹簧弹力数值合格率低的工装解决方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单片波形弹簧弹力数值不合格的返修方法，计算给定的波纹高度制作波簧上、下模具，上、下模具在热固定过程中对波簧的波纹高度进行了精确调整，使其处于对应的弹力数值合格范围内，对弹力数值不合格的波簧进行热固定返修后，弹力数值合格率得到大幅提升。

Description

一种针对单片波形弹簧弹力数值合格率低的工装解决方法

技术领域

本发明涉及一种单片波形弹簧弹力数值合格率低的工装解决方法。

背景技术

波形弹簧，又叫波簧，是金属薄圆环上具有若干峰谷的弹性元件。通常用于载荷和变形量均不大、要求弹簧刚度较小需施加轴向预紧力的场合。波簧广泛应用于航空航天等领域，主要安装与规格相适宜的轴承室或孔内，安装空间很小，具有降低噪音、减小振动的特殊功能。

航空领域中一些轴向预紧力有严格要求的高精度单片波簧，设计要求的弹力数值范围非常窄，波簧经冲压成型、热固定或时效后，经常造成弹力数值合格率批次性非常低，即便通过返修，现有技术使其合格率提高幅度有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种单片波形弹簧弹力数值不合格的返修方法，通过该返修方法，使单片波形弹簧在指定压缩高度下的弹力数值合格率大幅提升。

本发明的具体技术方案是，所述单片波形弹簧弹力数值不合格的返修方法包括以下步骤：

1、计算

根据公式，计算出调整后的波簧热固定工装上、下模的波纹高度尺寸数值H：

式中H—经调整后的波簧热固定工装高度尺寸数值；

F_max—设计给定最大许用弹力数值；

F_min—设计给定最小许用弹力数值；

f_even—波簧下压至工作高度时的平均弹力数值；

h₁—波簧自由状态下的高度尺寸数值；

h—波簧下压至工作高度的尺寸数值；

δ—波簧自身厚度；

2、判定

当波簧经工装热固定或时效后，下压至工作高度时的弹力数值f_even小于设计给定的最小许用弹力数值F_min时，将待设计的工装波峰与波谷高度差调整为(H～H+0.30)mm的高度范围内；

当波簧经工装热固定或时效后，下压至工作高度时的弹力数值f_even大于设计给定的最大许用弹力数值F_max时，将待设计的工装波峰与波谷高度差调整为(H-0.10～H+0.20)mm的高度范围内；

3、工装加工制造

所述的工装包括上下模具，上下模具的相对的配合面的型面为波簧的波纹形，工装上、下模的波纹高度相等，参照步骤2，在指定的高度范围内自由选取上、下模的波纹高度，然后进行上、下模具的加工制造；

4、热固定修复

使用上、下模具对波簧进行热固定返修；

5、弹力数值检测

返修后的波簧进行弹力数值检测，对不合格产品进行报废处理。

按照公式计算给定的波纹高度制作波簧上、下模具，上、下模具在热固定过程中对波簧的波纹高度进行了精确调整，使其处于对应的弹力数值合格范围内，对弹力数值不合格的波簧进行热固定返修后，弹力数值合格率得到大幅提升。

具体实施方式

一种单片波形弹簧弹力数值不合格的返修方法包括以下步骤：

1、计算

根据公式，计算出调整后的波簧热固定工装上、下模的波纹高度尺寸数值H：

式中H—经调整后的波簧热固定工装高度尺寸数值；

F_max—设计给定最大许用弹力数值；

F_min—设计给定最小许用弹力数值；

f_even—波簧下压至工作高度时的平均弹力数值；

h₁—波簧自由状态下的高度尺寸数值；

h—波簧下压至工作高度的尺寸数值；

δ—波簧自身厚度；

2、判定

当波簧经工装热固定或时效后，下压至工作高度时的弹力数值f_even小于设计给定的最小许用弹力数值F_min时，将待设计的工装波峰与波谷高度差调整为(H～H+0.30)mm的高度范围内；

当波簧经工装热固定或时效后，下压至工作高度时的弹力数值f_even大于设计给定的最大许用弹力数值F_max时，将待设计的工装波峰与波谷高度差调整为(H-0.10～H+0.20)mm的高度范围内；

3、工装加工制造

所述的工装包括上下模具，上下模具的相对的配合面的型面为波簧的波纹形，工装上、下模的波纹高度相等，参照步骤2，在指定的高度范围内自由选取上、下模的波纹高度，然后进行上、下模具的加工制造；

4、热固定修复

使用上、下模具对波簧进行热固定返修；

5、弹力数值检测

返修后的波簧进行弹力数值检测，对不合格产品进行报废处理。

实施例

某材料为0Cr17Ni7Al的某规格波簧，设计给定的波簧自由高度为(3.20±0.30)mm，实测为3.20mm，该波簧在指定2.20mm压缩高度下的弹力数值要求在(78～137)N，实测值为70N，小于弹力数值的最小值，不合格，其返修方法步骤如下：

1、根据公式，计算出调整后的波簧热固定工装上、下模的波纹高度尺寸数值H：

式中H—经调整后的波簧热固定工装高度尺寸数值；

F_max—设计给定最大许用弹力数值；

F_min—设计给定最小许用弹力数值；

f_even—波簧下压至工作高度时的平均弹力数值；

h₁—波簧自由状态下的高度尺寸数值；

h—波簧下压至工作高度的尺寸数值；

δ—波簧自身厚度；

2、判定

波簧经工装热固定或时效后，下压至工作高度时的弹力数值f_even小于设计给定的最小许用弹力数值F_min时，因此将待设计的工装波峰与波谷高度差调整为(H～H+0.30)mm的高度范围内，即2.83～3.13mm；

3、工装加工制造

所述的工装包括上下模具，上下模具的相对的配合面的型面为波簧的波纹形，工装上、下模的波纹高度相等，参照步骤2，在指定的高度范围内选取上、下模的波纹高度3mm，然后进行上、下模具的加工制造；

4、热固定修复

使用上、下模具对波簧进行热固定返修；

5、弹力数值检测

对返修后的波簧进行弹力数值检测，在指定压缩高度2.20mm时对应的弹力数值为9.97N，返修合格。

Claims (1)

1.一种单片波形弹簧弹力数值不合格的返修方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

1)计算

根据公式，计算出调整后的波簧热固定工装上、下模的波纹高度尺寸数值H：

<mrow> <mi>H</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>F</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>F</mi> <mi>min</mi> </msub> <mo>)</mo> <mo>&amp;divide;</mo> <mn>2</mn> </mrow> <mrow> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>v</mi> <mi>e</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;divide;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>h</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <mi>&amp;delta;</mi> <mo>-</mo> <mi>h</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <mi>h</mi> <mo>-</mo> <mi>&amp;delta;</mi> </mrow>

式中H—经调整后的波簧热固定工装高度尺寸数值；

F_max—设计给定最大许用弹力数值；

F_min—设计给定最小许用弹力数值；

f_even—波簧下压至工作高度时的平均弹力数值；

h₁—波簧自由状态下的高度尺寸数值；

h—波簧下压至工作高度的尺寸数值；

δ—波簧自身厚度；

2)判定

当波簧经工装热固定或时效后，下压至工作高度时的弹力数值f_even小于设计给定的最小许用弹力数值F_min时，将待设计的工装波峰与波谷高度差调整为(H～H+0.30)mm的高度范围内；

当波簧经工装热固定或时效后，下压至工作高度时的弹力数值f_even大于设计给定的最大许用弹力数值F_max时，将待设计的工装波峰与波谷高度差调整为(H-0.10～H+0.20)mm的高度范围内；

3)工装加工制造

所述的工装包括上下模具，上下模具的相对的配合面的型面为波簧的波纹形，工装上、下模的波纹高度相等，参照步骤2)，在指定的高度范围内自由选取上、下模的波纹高度，然后进行上、下模具的加工制造；

4)热固定修复

使用上、下模具对波簧进行热固定返修；

5)弹力数值检测

返修后的波簧进行弹力数值检测，对不合格产品进行报废处理。