Tècniques d'anàlisi i prevenció de fallades de molles

Primavera és una part indispensable de la maquinària general, que juga un paper en l'equilibri del buffer, l'emmagatzematge d'energia, el control automàtic, el posicionament de retorn, l'assegurança de seguretat, etc. La molla sovint falla a causa de diverses raons durant l'ús, provocant fallades mecàniques. Per tant, cal discutir les causes de la fallada de la molla i la prevenció de l'aplicació.

Els principals factors que provoquen la fallada de la molla són els defectes del material, els defectes de processament i fabricació, el tractament tèrmic inadequat, el tractament superficial inadequat i els factors de l'entorn de treball. Els defectes superficials de la molla, com ara les marques de col·lisió, el desgast per fregament, les fosses, etc., causen la major proporció de fallades de la molla, representant el 50%. A més, les esquerdes ocupen el 20%; la inclusió i la porositat el 13%; la descarbonització, el tractament tèrmic i l'enfortiment superficial representen aproximadament el 3%, respectivament.

La fallada de la molla pot ser causada per una raó o per l'acció combinada de diverses raons. Per tant, l'anàlisi de fallades de la molla ha d'investigar i analitzar primer el fenomen de fallada de l'exemple, esbrinar el seu mode de fallada i, a continuació, esbrinar les causes del seu fracàs per proposar mesures de millora.

Fallada de la molla causada per les matèries primeres de la molla:

(1) A causa dels diferents mètodes de fosa de l'acer, hi haurà diferents graus d'inclusions a l'acer que causaran una fallada per fatiga prematura de la molla, inclusions excessives o de gran mida, una uniformitat deficient afectarà les propietats mecàniques del material i és fàcil una fallada per fatiga prematura. Exemple: Una molla de barra de torsió utilitzada per a la suspensió de vehicles es va trencar quan el cotxe nou sortia del magatzem. L'anàlisi mostra que la fractura es va originar a partir d'una inclusió gruixuda i fràgil a la subsuperfície de la molla.

Mesures preventives:

El material de la molla ha de tenir una qualitat excel·lent per al tractament de l'or, com ara un control estricte de la composició química, una alta puresa i un baix contingut d'inclusions, i també requereix uniformitat i estabilitat en la composició i l'organització del material. Per tal de reduir els gasos nocius i els elements d'impuresa de l'acer i millorar la puresa de l'acer, s'ha d'adoptar tecnologia de refinació com ara el refinament al buit i la refusió d'escòries elèctriques.

(2) Defectes que poden ser causats pel procés de laminació: contracció residual del tub i esquerdes centrals; defecte de plegament; defectes lineals, ratllades;

Corrosió superficial per cavitats: superfície sobrecremada, pell de taronja, cavitats de cànem; poden fer que la molla falli.

Mesures preventives:

Les fàbriques d'acer haurien d'intentar evitar i eliminar els defectes generats en el procés de laminació; les plantes de primavera haurien de reforçar la inspecció de qualitat de les matèries primeres de primavera i intentar utilitzar materials de bona qualitat superficial.

Fallada de la molla causada pel procés de fabricació:

Defectes superficials de l'helicoïdal conformat en fred Fontspot ocórrer a causa d'un equipament deficient o d'un ajust incorrecte durant l'enrotllament de la molla.

Per exemple, quan la màquina automàtica d'enrotllar molles talla la molla, el ganivet de tall pot inserir la superfície interior del cable d'acer a prop de l'anell de la molla. La vida útil a fatiga de la molla es redueix considerablement perquè la superfície de la molla té defectes de pell de taronja a causa de l'alta temperatura del conformat en calent.

O, durant el conformat en calent, com que la temperatura d'escalfament és massa baixa, la plasticitat de l'acer no és suficient i la tensió superficial de la molla supera el límit de resistència del material durant el procés de conformat en calent, es produiran esquerdes.

Mesures preventives:

En el procés de fabricació, també cal reforçar la inspecció de qualitat de la superfície de la molla per evitar defectes superficials en la mesura del possible.

Fallada de la molla causada per defectes del procés de tractament tèrmic:

La distribució desigual de la temperatura superficial i central de la molla durant l'escalfament o el refredament causarà estrès tèrmic, i el procés de canvi de fase causarà estrès organitzatiu, el valor total de la qual supera el límit de resistència del material, provocant esquerdes.

Aquest defecte és més comú en la mida més gran de la molla apagada en aigua; l'esquerda no es pot reparar després que només es pugui raspar. A més, els defectes de les matèries primeres, com ara forats de contracció residuals a l'acer, taques blanques, marques d'eines de processament en fred, ratllades i plegats en el procés de trefilatge en fred i laminació en calent, provocaran concentració d'estrès i esquerdes durant el refredament.

Una molla d'empresa a causa de la superfície inicial de la esquerda de plegat curta i poc profunda, durant el tractament tèrmic de refredament, l'esquerda al llarg de l'expansió radial a 3,9 mm, en la fatiga prova, primer es va expandir fins a la mida crítica i va provocar la ruptura instantània de la molla. Estructura anormal causada per un tractament tèrmic inadequat, com ara martensita trempada gruixuda;

Ferrita preeutectoide o ferrita lliure; segregació de carburs; deformació de la molla per tractament tèrmic; l'oxidació superficial i la descarburació provocaran la fallada de la molla.

Mesures preventives:

A més de controlar estrictament la temperatura d'escalfament i el temps de manteniment, és molt important controlar l'atmosfera del forn i analitzar regularment la composició del gas d'escalfament per garantir el subministrament de calor normal. Per tal de reduir la deformació i eliminar les esquerdes per refredament, a més de les molles de termoconformat excessivament grans, les molles de termoconformat generals es refreden en oli.