弹簧零件的检验内容和规范.docx

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弹簧零件的检验内容和规范

弹簧零件的检验内容和规范

1、检验分类

a）首件检验；

b）质量一致性检验。

2、弹簧的组批

弹簧应按批交验，每批应由同一材料规格、牌号、熔炼炉号和同一工艺条件下制成的弹簧组成。

3、首件检验

3.1弹簧首件生产的认定检验，必须按图纸规定的试验或检验项目进行，并做出合格与不合格的判定。

3.2弹簧首件必须全数检验和作好记录，并由检验人员将检验结果通知技术人员。

4、质量一致性检验

4.1全数检验适用的范围：

4.1.1批量小的弹簧,如少于50件；

4.1.2特殊重要的弹簧，损坏后会危及人身安全和重大经济损失的，如核电站、航空发动机、地震仪等用弹簧；

4.1.3可以自动检测的项目，如弹簧的载荷、自由高度等。

4.2抽样检验适用的范围：

4.2.1批量大的弹簧，超过500件；

4.2.2费用高、周期长的检验项目，如疲劳试验、蠕变和松弛试验等；

4.2.3带有破坏性的检验项目，如冲击试验，金相组织、脱碳和硬度试验等；

4.2.4存在一定程度的不合格，不会引起很大影响的检验项目，如端圈间隙、垂直度等；

4.2.5批量大，而不能进行自动检验的项目，如弹簧的表面质量等。

弹簧种类繁多，各自的检验项目和要求可参照各个弹簧的技术标准和规范而确定，本文主要介绍圆柱螺旋弹簧产品的检验和要求，以作其他弹簧进行检验的参考。

5、弹簧外观质量的检验

弹簧的外观质量在浸油喷砂后采用目视或用五倍放大镜检验。

有特殊要求时，也可用超声波检测或磁粉检测。

弹簧的外观质量要求：

弹簧圈不许有明显的扭曲和弯曲现象，弹簧应清除表面脏物、盐痕、铅痕和氧化皮等；弹簧表面不许有裂纹、层裂、结疤、腐蚀等，但在保证材料截面尺寸偏差范围内允许用打磨的方法消除，被打磨部份应平滑；弹簧表面个别划痕、擦伤或凹痕，深度不大于材料直径公差之半的允许存在。

6、圆柱螺旋弹簧几何尺寸的检测

圆柱螺旋弹簧几何尺寸检测内容如表1所示，根据弹簧种类和图纸要求选择表列内容检测。

表1

序号

检测内容

代号

检测用辅具

1

弹簧材料直径

d

游标卡尺或千分尺

2

弹簧自由高度或长度

H0

游标卡尺、钢卷尺、三级精度平板、投影仪、长度分类机

3

弹簧直径

D1

D2

游标卡尺、检测套筒或芯轴

4

弹簧圈数

n1

目测

5

弹簧端头间隙及端厚

游标卡尺、塞尺

6

弹簧节距及均匀度

t

负荷试验机

7

弹簧磨削面

角度规、表面粗糙度测试仪

8

弹簧的垂直度

⊥

平板、宽座角尺、塞尺

9

弹簧两端面间的平行度

∥

平板、百分表

10

弹簧的直线度

－

平板、塞尺

11

弹簧两钩环相对角度

平板、角度规、宽度尺

12

弹簧钩环中心面与轴心线位置度

△

平板、角度规、深度游标卡尺

13

弹簧自由角度

角度规

14

弹簧扭臂长度

l

平板、游标卡尺、宽座角尺

15

弹簧扭臂弯曲度

角度规

6.1压缩弹簧几何尺寸的检测

6.1.1弹簧材料直径的检测：

检测弹簧材料直径一般用游标卡尺或千分尺。

对采用自动卷簧机卷绕的旋绕比较小及退火状态合金钢丝的弹簧，尤其注意检测。

6.1.2弹簧自由高度或自由长度的检测：

弹簧一般放在水平位置测量，只有在确认弹簧直立放置时自重对弹簧高度或长度无明显影响时，允许置于直立位置测量。

弹簧自由高度或长度大于500mm时用普通钢卷尺测量，小于等于500mm时用游标卡尺或高度尺测量。

用卡尺测量时，应避免卡得过紧而造成弹簧自由高度的变形。

弹簧的最高点或最长点即为弹簧的自由高度或自由长度。

6.1.3弹簧直径的检测：

图样标注外径和中径尺寸的弹簧,以测得的外径尺寸为准,图样标注内径的弹簧,以测得的内径尺寸为准,图样同时标注弹簧内、中、外径中任意一项以上的，则以测得的外径尺寸为准。

变径弹簧除图样有特殊规定外，以测其两端1/4圈位置的尺寸为准。

弹簧直径测量时，用游标卡尺，其中一个测量爪至少应与两个簧圈相接触，测量爪应与端圈平面保持垂直位置。

测外径时以测得的最大点为准，测内径时，以测得的最小点为准。

当弹簧生产批量大时，检测可采用专用弹簧检测套筒或检查心轴，使用套筒或心轴也能发现弹簧端圈胀大、缩小及毛刺等质量等问题。

6.1.4弹簧圈数的检测：

弹簧的圈数一般用目测，当总圈数允许误差小于等于0.1圈时，用专用量具检测。

6.1.5弹簧端头间隙及端厚的检测：

将塞尺从端头间隙处插入，以刚自由通过为准。

端厚的检测：

用塞尺插入弹簧的间隙处，以恰好塞紧为准，游标卡尺的尾部抵住塞尺，尺身垂直于端头，测出端头厚度。

6.1.6弹簧节距均匀度的检测：

按照图样计算出弹簧的全变形量，然后将弹簧置于载荷试验机上压缩到规定的变形量，并将灯光置于弹簧后，根据透光程度判断正常节距有无接触。

6.1.7弹簧压并高度的检测：

将弹簧置于载荷试验机上压至并紧测量其高度。

6.1.8弹簧磨削面的检测：

端面磨削度数的检测：

用角度规检测其端面磨削度数。

磨削表面粗糙度的检测：

允许与经过测定的其他磨削表面进行对照评定。

6.1.9弹簧垂直度的检测：

弹簧垂直放置在平板上，在无载荷状态下，弹簧对宽座角尺自转一周，找出弹簧端圈与宽座角尺之间的最大间隙（端头至1/2圈处考核相邻第二圈），用塞尺测量间隙的大小，一端测试结束后测量另一端。

6.1.10弹簧两端圈之间平行度的检测：

弹簧垂直放置在平板上，用百分表测出端圈磨削面部位的示值变化，其最大值和最小值之差，即为弹簧两端圈间的平行度偏差。

6.1.11弹簧直线度的检测：

将弹簧水平放置于平板上，滚动一周，确定其最大弯曲部位，用塞尺测量最大弯曲处与平板间的间隙。

所测间隙即为直线度偏差。

6.2拉伸弹簧几何尺寸的检测

拉伸弹簧几何尺寸检测内容大致有：

材料直径、自由长度、弹簧直径、总圈数、两钩环相对角度、钩环中心面与弹簧轴心线位置度、弹簧钩环部长度等。

前4项的检测参照压缩弹簧的检测方法进行，下面主要介绍后几项的检测方法。

6.2.1弹簧两钩环相对角度的检测：

拉伸弹簧两钩环相对角度的检测方法为，将弹簧水平放置在平板上，其中一端钩环面与宽座角贴紧，用角度规测量弹簧另一端钩环面与平板的夹角α，两钩环相对角度公差△=α-90°。

6.2.2弹簧钩环中心面与轴心线位置度：

拉簧的钩环中心面与弹簧轴心线的位置度公差用深度尺或专用样板测量.。

先将弹簧放置在V型槽内，测量钩环平面的高度，然后翻转180度，测量另一面的高度，两次测量数值之差的一半即为位置度偏差。

在无合适的V型槽时，也可直接将弹簧放在平板上进行测量。

6.2.3弹簧钩环部长度的检测：

用游标卡尺检测。

6.2.4弹簧总圈数的检测：

总圈数作为参考值，当钩环位置有要求时，应保证钩环位置。

检测方法采用目测。

6.3扭转弹簧几何尺寸的检测

扭转弹簧几何尺寸检测内容包括：

材料直径、自由长度、自由角度、弹簧直径、总圈数、扭臂长度、扭臂弯曲角度等。

6.3.1弹簧自由长度的检测：

密圈弹簧的自由长度不作考核。

其检测方法参照压缩弹簧。

6.3.2弹簧自由角度的检测：

有特性要求的弹簧，自由角度不作考核。

弹簧自由角度的检测可用角度规、工具显微镜或专用量具。

角度规检测自由角度的方法是调节角度规夹角使之与两臂重合，其所夹角度即为弹簧的自由角度。

6.3.3弹簧扭臂长度的检测：

用游标深度尺或游标卡尺检测。

6.3.4弹簧扭臂弯曲度的检测：

参照弹簧自由角度的检测。

6.3.5扭转弹簧直径、材料直径、总圈数的检测参照压缩弹簧的检测方法进行。

7、圆柱螺旋弹簧特性的检测

7.1拉伸和压缩弹簧特性的检测

7.1.1弹簧的特性拉伸和压缩弹簧的特性应符合：

在指定高度（或长度）的载荷下，弹簧变形量应在试验载荷下变形量的20%～80%之间，要求Ⅰ级精度时，弹簧在指定高度载荷下的变形量应在4mm以上；对特性有特殊需要考核刚度时，其变形量应在试验载荷下变形量的30%～70%之间。

7.1.2弹簧载荷和刚度的检测拉伸和压缩弹簧的载荷可用弹簧拉压试验机检测，大型弹簧可在材料拉压试验机上进行载荷检测。

对于细长而不易直立的弹簧，可附加心轴进行试验，此时应尽量避免或减少心轴和弹簧之间的摩擦力，使其不致影响载荷的测量精度。

无论是压缩或拉伸弹簧，在测量载荷时，均应使所加载荷处于弹簧轴心线或垂直于弹簧轴心线的方向上，使弹簧在变形时不发生扭曲现象。

若是变形量较大，压缩弹簧端面与试验机支撑平台之间产生较大的相对位移时，可采用轻轻敲击的方法使弹簧放松，以减少磨擦。

7.2扭转弹簧特性的检测

测量扭矩时，扭转弹簧心轴的尺寸必须适宜，应使弹簧内径与心轴保持一定的间隙，避免弹簧在变形时内径的收缩引起的磨擦力和磨擦扭矩，而影响测量精度。

但是心轴也不能太小，否则造成外力矩与测量力矩平衡中心的偏移，使力矩的测量产生误差。

扭转弹簧扭矩具体检测程序：

除图样另有规定外，在检测前先将弹簧扭转到许用弯曲应力相对应的扭转角度三次；弹簧穿在测试心棒中，心棒直径要求略小于弹簧内径，在弹簧扭至规定角度时不发生咬住心棒现象，必要时心棒表面可涂润滑油，减少弹簧内径与心棒的磨擦力；固定一端扭臂，转动弹簧扭矩试验机手轮，使活动杆与另一扭臂相接触，此时扭矩试验机的读数T0≈0.05T；记录T0，角置零位，继续转动手轮，使扭角变化达到规定的数值；轻轻敲打弹簧使弹簧内臂与心棒磨擦力减至最小，并记录扭矩试验机的显示数值T；得弹簧扭矩T1=T-T0。

7、圆柱螺旋弹簧立定及永久变形的试验

立定是对弹簧的基本要求，成品弹簧必须立定，以免弹簧在工作时发生永久变形而影响机械设备或部件的性能和正常工作。

检验弹簧立定的方法是检验弹簧的剩余变形，一般是将压缩弹簧压并，或将拉伸弹簧及扭转弹簧的载荷加至试验载荷或图纸规定的载荷，经三次反复加载及卸载。

未经立定处理的弹簧其加载后产生的永久变形（剩余变形）量第一次最大，以后逐次减小，至若干次后其几何尺寸保持不变。

具有初拉力的拉伸弹簧，经立定试验后弹簧的自由长度一般保持不变，但是初拉力逐次减小，相应的初变形量也逐次减小，由于初变形量的变化在自由长度中反映不出来，因此检验的方法不是测量长度，而是测量载荷。

8、弹簧疲劳性能和松弛率的检测

8.1弹簧疲劳性能检测要求：

凡承受变载荷的弹簧在企业内部质量控制、用户交验、新产品定型鉴定、认证、行业抽检和工艺调整环节中，必须进行疲劳性能检测。

检测方式可采用疲劳寿命验证试验或可靠性评定试验两种，但对于产品的等级划分与认证，必须采用可靠性评定试验，考核其可靠度指标。

8.2弹簧疲劳试验试样

8.2.1试样应按规定程序批准的技术文件制造，并检验合格。

8.2.2试样应从同一批产品中随机、独立抽取。

数量按有关规定执行。

8.3弹簧疲劳试验机

8.3.1试验机误差应符合相关规定。

8.3.2试验机的频率应在一定范围内可调，以满足不同试验要求。

8.3.3试验机一般应具备的功能：

试验时间或次数预置功能；自动计时或计数功能；试验振幅显示或控制功能；自动停机功能。

8.4弹簧疲劳试验结果评定

8.4.1疲劳寿命的确定：

在给定的失效条件下，所测弹簧达到的最大循环次数，即为弹簧的疲劳寿命。

8.4.2疲劳寿命的验证：

给定循环次数试验后，如弹簧未发生失效则证明验证试验通过。

8.4.3可靠性验证：

依据给定的可靠度目标值，按规定确定适宜的样本数n,在指定的试验条件与要求下试验，按要求的失效模式判断。

如得到的合格数大于规定所要求最低合格数r,则验证试验通过，反之则为不通过。

8.4.4弹簧松弛率：

弹簧的松弛率ε以弹簧试验后载荷损失百分数表示：

ε=

×100%

式中：

F—试验前测定的弹簧载荷

Fi—试验后测定的弹簧载荷。

经疲劳试验后的松弛率应在图样规定的范围内。