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    数控弹簧机切割发展



    数控弹簧机切割的发展:从现在几种通用数控切割机应用情况来看,数控火焰切割机功能及性能已比较完善,其材料切割的局限性(只能切割碳钢板),切割速度慢,生产效率低,其适用范围逐渐在缩小,市场不可能有大的增加。

    数控机床使机械加工设备增加了柔性化的特点。柔性加工不仅适合于多品种、中小批量生产也适合于大批量生产,且能交替完成两种或更多种不同零件的加工,增加了自动变换工件的功能,可实现夜间无人看管的操作。由几台数控机床(加工中心)组成的柔性制造系统(FMS)具有更高柔性的自动化制造系统,包括加工、装配和检验等环节。

    数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908年,穿孔的金属薄片互换式数据载体问世;19世纪末,以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明;1938年,香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输,奠定了现代计算机,包括计算机数字控制系统的基础,数控技术是与机床控制紧密结合发展起来的。




    弹簧材料的发展(三)


    弹簧材料的发展:

    6.形状记忆合金的开发 目前在弹簧方面有应用前途的单向形状记忆合金,以50Ti-50Ni性能最好。形状记忆合金制成的弹簧,受温度的作用可伸缩。主要用于恒温、恒载荷、恒变形量的控制系统中。由于是靠弹簧伸缩推动实行机构,所以弹簧的工作应力变化较大。

    7.陶瓷的应用 陶瓷的弹性模量高,断裂强度低,适用于变化不大的地方。目前正在开发的有耐热、耐磨、绝缘性好的陶瓷;应用的有超塑性锌合金(SPZ),在常温下具有高的强度。另外,还有高强度的氮化硅,能耐高温,可达1000℃。但陶瓷弹簧不适用于在冲击载荷下工作。

    8.纤维增强塑料在弹簧中的应用 玻璃纤维增强塑料(GFRP)板弹簧在英、美和日本等国已广泛应用,除用于横置悬架外,还可用于特殊轻型车辆,如赛车的纵置悬架。目前又研制成功了碳素纤维增强塑料(CFRP)悬架弹簧,比金属板簧要轻20%。

    本文已完结




    弹簧设计的发展


    在目前,广泛应用的弹簧应力和变形的计算公式是根据材料力学推导出来的,若无一定的实际经验,很难设计和制造出高精度的弹簧。随着设计应力的提高,以往的很多经验不再适用。例如,弹簧的设计应力提高后,螺旋角加大,会使弹簧的疲劳源由簧圈的内侧转移到外侧。为此,必须采用精密的解析技术,当前应用较广的方法是有限元法(FEM)。

    对于相同结构的弹簧,在相同载荷作用下,有效圈少的或螺旋角大的风吹草动应力弹簧的应力,两种方法得出的结果差别比较大。这是因为随着螺旋角的增大,加之载荷偏心,使弹簧外径或横向变形较大,因而应力也较大。用现行的设计计算方法不能确切地反映,而有限元法则以较为确切地反映出来。

    另外,在弹簧的设计过程中还引进了优化设计。弹簧的结构较为简单,功能单纯,影响结构和性能的参变量省,所以设计者很早就运用解析法、图解法或图解分析法寻求最优设计方案,取得了一定成效。随着计算技术的发展,利用计算机进行非线性规划的优化设计,取得了成效。

    可靠性设计是为了保证所设计的产品的可靠性而采用的一系列分析与设计技术,它的任务是在预测和预防产品可能发生故障的基础上,使所设计的产品达到规定的可靠性目标值。是传统设计方法的一种补充和完善。弹簧设计在利用可靠性技术方面取得了一定的进展,但要进一步完善,需要数据的开发和积累。

    随着弹簧应用技术的开发,也给设计者提出了很多需要注意和解决的新问题。如材料、强压和喷丸处理对疲劳性能和松弛性能的影响,设计时难以确切计算;要靠实验数据来定;又如按现行设计公式求出的圈数,制成的弹簧刚度均比设计刚度值小,需要减少有效圈数,方可达到设计要求。


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