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模具彈簧的應(yīng)用和前景展望
　　模具是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備?，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平。第二次世界大戰(zhàn)以來，自動化程度的提高使國外模具迅速發(fā)展。近年來，國內(nèi)模具工業(yè)發(fā)展較快。隨著模具工業(yè)的發(fā)展，模具彈簧的應(yīng)用數(shù)量和規(guī)格品種也在日益增多。從彈簧結(jié)構(gòu)形式上看，國際模具彈簧發(fā)展大體經(jīng)歷四個階段。

　　1、 四十年代中期—五十年代末期，模具彈簧主要結(jié)構(gòu)形式為圓截面鋼絲普通圓柱螺旋彈簧，這一階段的模具工業(yè)，主要為戰(zhàn)后迅速恢復(fù)的機(jī)動車輛、采掘、機(jī)床紡織等工業(yè)服務(wù)，性能上沒有突破性的改進(jìn)，因此采用普通彈簧便可滿足模具的要求。從美、英、法、日、西德、蘇、奧地利、加拿大、比利時(shí)等國1952—1962年公布的近3000篇關(guān)于彈簧的論文中，未見一篇專門論述模具彈簧的文章。

　　2、 五十年代末—六十年代末為橡膠彈簧和方形鋼絲圓柱螺旋模具強(qiáng)力彈簧崛起應(yīng)用階段。在此期間，主要是汽車工業(yè)、化工設(shè)備、建筑機(jī)械、飛機(jī)和鐵路機(jī)車更新?lián)Q代，塑料工業(yè)的發(fā)展，要求提高模具的工作頻率和承載能力，因而，原來的圓柱截面普通彈簧的承載—變形特性和抗交變載荷的疲勞壽命難以滿足模具的要求，因而出現(xiàn)了橡膠和方形截面模具彈簧。

　　3、 六十年代末—七十年代中期，為異型截面鋼絲（矩形、扁形和S、D、S形等）模具強(qiáng)力彈簧的應(yīng)用發(fā)展階段。這一期間由于電子設(shè)備（計(jì)算機(jī)、通訊和音響產(chǎn)品等）、光學(xué)設(shè)備（攝像機(jī)、復(fù)印機(jī)等）和精密儀器（測試和測量儀表等）產(chǎn)品的發(fā)展，要求模具向著小型、高速、多工位的方向發(fā)展，因而促進(jìn)了強(qiáng)力模具彈簧的發(fā)展。

此期間，大規(guī)格（窩座孔徑20以上）模具強(qiáng)力彈簧得到推廣運(yùn)用和普及，這一階段國際上有三個突出的特點(diǎn)：（1）模具使用強(qiáng)力彈簧的覆蓋面擴(kuò)大。（2）編制了模具強(qiáng)力彈簧的企標(biāo)、國標(biāo)。（3）異形鋼絲類型增多，如矩形、扁形和S、D、S形等。

　　4、 七十年代中期—至今，為小規(guī)格（窩座孔徑為10—20）異形截面鋼絲模具彈簧，模具用的碟形彈簧和氮?dú)鈴椈砷_發(fā)階段。這主要是小型塑料模具和大型沖壓模具發(fā)展所致。

　　在此基礎(chǔ)上于1990年編制了國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO/DIS1043）草案，這標(biāo)志著模具彈簧以由基礎(chǔ)件向標(biāo)準(zhǔn)件過渡，并將在世界范圍推廣。

　　以上四個階段，主要是根據(jù)國際上工業(yè)先進(jìn)國家模具彈簧的應(yīng)用和發(fā)展實(shí)情來劃分的。目前，國內(nèi)模具彈簧主要用圓截面普通圓柱螺旋彈簧和部分橡膠彈簧（約占90%以上），異形截面鋼絲模具強(qiáng)力彈簧的應(yīng)用從八十年代開始起步，目前應(yīng)用數(shù)量和范圍正在緩慢增加，主要情況是：

　?。?） 用于替代進(jìn)口模具（主要是日本、德國）和進(jìn)口設(shè)備上的強(qiáng)力彈簧。

　?。?） 一些具有遠(yuǎn)見卓識的模具設(shè)計(jì)人員，在設(shè)計(jì)時(shí)，開始試用。

　　（3） 由于模具彈簧屬于勞力密集型的產(chǎn)品，在國外價(jià)格較高。因此。國外也從我國購買小批量模具彈簧進(jìn)行試銷，而有的外商也將這些彈簧換成“中性”商標(biāo)，返銷國內(nèi)。目前出口的主要是輕載荷、小規(guī)格（窩座孔徑為10—25）的模具彈簧。綜上所述，在國內(nèi)異形截面鋼絲模具彈簧僅僅處于應(yīng)用起步階段。

一、應(yīng)用現(xiàn)狀

　　目前，圓截面或異形截面（方形、矩形、扁形和S、D、S形等）鋼絲圓柱螺旋壓縮彈簧、橡膠（氯丁橡膠和聚氨脂橡膠）彈簧、充氮?dú)鈴椈珊偷螐椈稍诓煌愋偷哪＞咧芯袘?yīng)用。但從應(yīng)用范圍和數(shù)量方面分析：圓截面鋼絲螺旋彈簧在下降，異形截面鋼絲特別是扁形和S、D、S形鋼絲圓柱螺旋彈簧在增加，橡膠彈簧特別是聚氨脂橡膠彈簧趨于穩(wěn)中有增，而碟簧和充氮?dú)鈴椈扇栽谛∨吭囉秒A段，看來是有一定的市場，但若從彈簧靜、動態(tài)特性，使用維護(hù)性和經(jīng)濟(jì)性方面綜合評價(jià)其應(yīng)用前景，尚有待實(shí)踐后在論。

二、前景展望

（一）、模具彈簧的應(yīng)用前景

　　從以上介紹可以看出，①圓截面鋼絲模具彈簧的應(yīng)用數(shù)量會繼續(xù)下降。②異形截面彈簧直徑大于Ф10范圍內(nèi)的將會有增無減，并且具有較強(qiáng)生命力。③橡膠彈簧，特別是聚氯脂橡膠彈簧因具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用數(shù)量將有所增加。為此國際標(biāo)準(zhǔn)化組織于1990年公布了模具用橡膠彈簧的標(biāo)準(zhǔn)（ISO/DISI0069­—1）。④氮?dú)鈴椈珊偷螐椈?，在模具上的?yīng)用前景尚有待實(shí)踐后再論。⑤異型截面模具彈簧的應(yīng)用數(shù)量和范圍將會進(jìn)一步增多。

（二）、異形截面模具彈簧的技術(shù)發(fā)展前景

　　1．在理論設(shè)計(jì)上，將會突破靜力強(qiáng)度設(shè)計(jì)，而安全壽命設(shè)計(jì)和損傷容限設(shè)計(jì)將會得到進(jìn)一步的發(fā)展。

　　2．異形截面圓柱模具彈簧材料

　　a. 截面形狀

　　正方形截面被淘汰，矩形截面在日本被S、D、S、形代替，扁形截面材料在英、美等地具有較廣泛的市場

　　b. 化學(xué)成份

　　目前已突破常用的Cr—V鋼（中國的50CrVA，美國的AISIG150，日本的SUP10，英國的DS735ASO，德國的50CrV4，蘇聯(lián)的Г CT50Xф A等），大力采用淬透性和耐沖擊性能好Si—Cr鋼（日本的SUP12，美國的9254，ISO中的TYPEID，其中Si的含量為1.2~1.7%；Cr的含量為0.5~0.8%，同時(shí)琴鋼絲和具有同等性能材料的鋼絲亦(特別是在常溫環(huán)境下使用的模具)開始應(yīng)用(詳見JISB5012—86標(biāo)準(zhǔn))。

　　3．國內(nèi)外加工設(shè)備和材料狀況對比：（1）加工設(shè)備：在國外為機(jī)械；國內(nèi)為半機(jī)械。（2）材料：國外為熱處理狀態(tài)；國內(nèi)為退火狀態(tài)。
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