弹簧历史
像大多数其他的基本机制，金属弹簧存在已久的青铜时代。虽然是金属，木材被用作一个灵活的弓弩和军事弹射器的结构预制构件。在文艺复兴时期的，精确的挂钟，致使精密弹簧第一次成为必然。十四世纪见到了发展的革命性天文导航的精确的时钟。世界的探求和征服美洲殖民大国继续提供动力的挂钟匠“科学与艺术。火器的另一个领域，促使弹簧开发。十八世纪的工业革命将至之际，提出了要大，确切，廉价的弹簧。鉴于挂钟匠'弹簧常常手工制造，弹簧大规模生产材质为琴钢线或则类似的材料。先进的制造方式，使的弹簧是无处不在的。计算机控制线和板料折边机容许自定义弹簧的加工，其实这是一种专用机械。弹簧只是个蓄能器，它有贮存能量的功能，但不能渐渐地把能量释[1]
弹簧压簧拉簧扭簧管卡塔簧(14张)
放下来，要实现渐渐释放这一功能应当靠“弹簧+大传动比机构”实现，常见于机械表。弹簧很早很早之前就有应用了，唐代的弓和弩就是两种广义上的弹簧。弹簧的发明家严格意义上应当是美国科学家胡克(），尽管那时螺旋压缩弹簧早已出现并广泛使用，但胡克提出了“胡克定律”——弹簧的伸长量与所受的力的大小成反比，正是按照这一原理，1776年，使用螺旋压缩弹簧的弹簧秤问世。不久，按照这一原理制做的特供挂钟使用的弹簧也被胡克本人发明下来。而符合“胡克定律”的弹簧才是真正意义上的弹簧。碟形弹簧是日本人贝勒维尔发明的锥形弹簧弹力计算公式，是用金属板料或锻压铸件而成的截锥形截面的螺母式弹簧。在近代工业出现以后，不仅碟形弹簧之外还出现了气弹簧、橡胶弹簧、涡卷弹簧、模具弹簧、不锈钢弹簧、空气弹簧、记忆合金弹簧等新型弹簧。[1]
行业格局
对于弹簧行业来说，常年以来产生了低档普通弹簧供过分求，高端产品（高硬度、高挠度、异性件、特种材料）供不应求的被动形势。我国弹簧行业的产值已渐趋饱和，据专家统计我国弹簧年生产量已达40亿件，各种弹簧产品共有21个大类，1600多个品种，主要有气门弹簧、悬架弹簧、膜片弹簧、减震弹簧、液压弹簧、油泵弹簧、碟形弹簧、高温弹簧、卡簧、拉簧、扭簧、压簧、涡卷簧以及异性弹簧等。弹簧行业在“八五”、“九五”期间发展是比较快的，尤其是北京、天津、广州、山东、长春、重庆等地区发展较快，其他地区也有不同程度的发展，总的来说比其他行业要好一些。车辆、摩托车、助动车、内燃机、电气、仪器等还要发展，这种行业的发展将会带动弹簧行业的发展。面对宏观经济形势，行业常年积累产生的产品质量低、组织结构松散、开发能力弱的矛盾进一步突出，从深层次挖掘，主要是市场、体制和机制方面的问题产业洞察研究员觉得，随着国民经济由买方市场向卖方市场的转变，一些深层次的矛盾，尤其是多年来积累上去的结构性矛盾愈发突出。当前产业结构不合理表现为：部份行业生产能力短缺，产品结构不合理；技术结构不合理，主要产业武器水平低；企业组织规模小而散，欠缺竞争实力和优势，区域结构趋同，无法彰显比较优势和协作效益。[1]
发展
弹簧行业在整个制造业当中其实是一个小行业，但其所起到的作用是绝对不可高估的。国家的工业制造业、汽车工业要推动发展，而作为基础件、零部件之一的弹簧行业就愈加须要有一个发展的超前期，能够适应国家整个工业的快速发展。另外，弹簧产品规模品种的扩大、质量水平的提升也是机械设备更新换代的须要和配套主机性能提升的须要，为此，整个国家工业的发展，弹簧产品是起到重要作用的。日用具业及五金业，包括点火机、玩具、锁具、门合页、健身器、床垫、沙发等等，就数目而言，对弹簧需求量最大锥形弹簧弹力计算公式，数以百亿件，技术要求不高，价钱十分低，通常由分散在全省各地的小弹簧厂生产，它们在成本上有独到的优势，大弹簧厂无法和她们竞争。因此也不时引起新弹簧企业诞生，在未来，市场需求会以每年7%~10%的速率下降。中国加入WTO以后，日用五金产品出口量显著下降，弹簧需求急剧带动，但遭到国际市场需求量、贸易壁垒的影响，国际市场有其不确定的一面。[1]
弹力公式
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F=kx，F为弹力，k为劲度系数（或执拗系数），x为弹簧拉长（或压短）的宽度。例1：用5N力拉劲度系数为100N/m的弹簧，则弹簧被拉长5cm例2：一弹簧受大小为10N的拉力时，总长为7cm，受大小为20N的拉力时，总长为9cm，求原长和伸长3cm时受力大小？[1]
结构分类
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按受力性质，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧，按形状可分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等，按制做过程可以分为冷卷弹簧和钢坯弹簧。普通圆锥弹簧因为制造简单，且可依据受载情况制成各类型式，结构简单，故应用最广。弹簧的制造材料通常来说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击硬度及良好的热处理性能等，常用的有碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等。弹簧的制造方式有冷卷法和钢坯法。弹簧丝半径大于8毫米的通常用冷卷法，小于8毫米的用钢坯法。有些弹簧在制成后还要进行强压或喷砂处理，可提升弹簧的承载能力。[1]
弹簧可以分为以下6类：
1、扭转弹簧，是承受扭转变型的弹簧，它的工作部份也是密绕成螺旋形。扭转弹簧端部结构是加工成各类形状的扭臂，而不是勾环。力矩弹簧借助杠杆原理，通过对材质厚实、韧度较大的弹性材料扭曲或旋转，使之具有极大的机械能。2、拉伸弹簧是承受轴向拉力的螺旋弹簧。在不承受负荷时，拉伸弹簧的圈与圈之间通常都是并紧的没有间隙。3、压缩弹簧是承受轴向压力的螺旋弹簧，它所用的材料截面多为方形，也有用圆形和多股钢萦卷制的，弹簧通常为等节距的，压缩弹簧的形状有：圆锥形、圆锥形、中凸形和中凹形和少量的非方形等，压缩弹簧的圈与圈之间会有一定的间隙，当遭到外荷载的时侯弹簧收缩变型，存储变型能。4、渐进型弹簧，这些弹簧采用了粗细、疏密不一致的设计，用处是在受压不大时可以通过弹性系数较低的部份吸收桥面的起伏，保证搭乘舒适感，当压力减小到一定程度后较粗部份的弹簧起到支撑车身的作用，而这些弹簧的缺点是操控体会不直接，精确度较差。5、线性弹簧，线性弹簧从上至下的粗细、疏密不变，弹性系数为固定值。这些设计的弹簧可以使汽车获得愈发稳定和线性的动态反应，有利于驾驶者更好的控制汽车，多用于性能取向的加装车与竞技性汽车，益处其实是舒适性遭到影响。6、短弹簧短弹簧相比原厂弹簧要短一些，但是愈发的[1]
空气弹簧
健壮，安装短弹簧，才能有效减低车身重心，减轻过弯时形成的侧倾，使过弯愈发稳定、顺畅，提高汽车弯道操控性。而原厂避震器的减振设定偏向舒适，所以短弹簧和原厂避震器在配合上不是很稳定，它不能否有效的抑制短弹簧的回弹和压缩，行驶在颠簸桥面时，会有一种不适的跳跃感，长此往年，避震器的寿命会大大缩短，并且还有可能出现漏气的情况。其实以上这种状况都是相对而言，日常行驶的话不会有如此严重的损毁，并且尽量不要激烈驾驶，虽然原厂避震器承受不了高负荷的压力。[1]
扭矩弹簧
力矩弹簧（扭簧）借助杠杆的原理，通过对材质柔
扭簧
软、韧度较大的弹性材料的扭曲或旋转，使之具有极大的机械能。是承受扭转变型的弹簧，它的工作部份也是各圈或是紧密围绕或是分开围绕。扭转弹簧的端部结构是加工成各类形状的扭臂，由单扭至双扭，乃至各类扭杆之变型，得依设计成形。扭转弹簧常用于机械中的平衡机构，在车辆、机床、电器等工业生产中广泛应用。[1]
压缩弹簧
压缩弹簧（压簧）是承受轴向压力的螺旋弹簧，弹簧一
压缩弹簧
般分为等节距弹簧和变节距弹簧，压缩弹簧的形状有：圆锥形、圆锥形、中凸形和中凹形以及少量的非方形等，压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙，当遭到外荷载时弹簧收缩变型，存储变型能。变节距的弹簧越来越普遍，不在是只是等节距弹簧，变节距弹簧才能在不同的环境下发挥出不同的作用。[1]
碳纳米弹簧
碳纳米管弹簧半径可以达上标头米，而宽度可以达几分米，其纺纱结构具有宽广的应用前景，有望应用于可伸缩导体、柔性电极、微型应变传感、超级电容器、集成电路、太阳能电板、场发射源、能量耗散纤维等领域，为制备出肉眼可见的碳纳米管电子元件提供了可能，还有望应用于医疗器械，例如拉力传感器布条等。这些新型结构还可以发展成具有多功能的碳纳米管纤维复合材料加以借助。[1]
拉伸弹簧
拉伸弹簧（拉簧）是承受轴向拉力的螺旋弹簧，拉伸弹簧通常都用圆截面材料制造。在不承受负荷时，拉伸弹簧的圈与圈之间通常都是并紧的没有间隙。借助拉伸后的回弹力(拉力）工作，用以控制机件的运动、贮蓄能量、测量力的大小等，广泛用于机器、仪表中。其钩的方式有侧钩拉簧，长钩拉簧，美式钩拉簧，德式钩拉簧，半圆钩拉簧，鸭嘴钩拉簧等等，其材料有碳钢、琴钢、高不锈钢、磷铜、铍铜、油渗碳合金弹簧钢等。[1]
空气弹簧
空气弹簧是在柔性密闭容器中加入压力空气，借助空气的可压缩性实
弹簧
现弹性作用的一种非金属弹簧，可大致分为囊式和膜式两种，空气弹簧具有优良的弹性特点，用在高端汽车的悬架装置中可以大大改善汽车的平顺性，因而大大提升了汽车运行的舒适性，所以空气弹簧在车辆、铁路机车上得到了广泛的应用。据悉，因为空气弹簧和普通钢制弹簧比较有许多优点，所以也应用于一些机械设备、精密仪器、[1]
制做工艺
制造设备
弹簧作为工业系统中的一个重要器件，有着很大的使用量，并且种类繁杂，因而弹簧的制做有原始的手工制做，逐渐迈向手动化。在中国九六年曾经，弹簧行业只有极少的专业生产弹簧的机械设备，随着弹簧市场的越来越大，逐步的专业弹簧设备企业也走入中国，如日本的西南弹簧机械（EN侨鼎），光弘（KHM）等逐步吞并了主流弹簧生产市场。西北的EN502万能机[1]
弹簧制造设备
，是采用专有的机械机构，便捷快捷的生产各类弹簧，异形弹性器件。
弹簧
光弘的设备是生产压簧和拉簧的高速设备。在美国也有好多专业弹簧设备制造商如瓦菲奥斯，MEC(现ORII&MEC)等。国外生产小型弹簧数控钢坯机还是空白。弹簧行业在整个制造业当中似乎是一个小行业，但其所起到的作用不可高估。弹簧产销规模的扩大、品种的降低、质量水平的提升也是机械设备更新换代的须要和配套主机性能提升的须要。因而，对于整个国家工业的发展，弹簧产品都起到了重要的作用。变革开放以来，随着经济趋向全球化和中国制造业大国地位的确立，弹簧的配套需求量猛增。加上从事弹簧生产投资额不高，技术门槛较低，投资回收快，从20世纪80年代开始，弹簧生产企业数目迅速降低。截止[1]2010年末，国外从事弹簧制造行业的规模以上企业达724家，从业人员超过10千人，2010年销售收入超过300万元，收益总量超过16万元。弹簧作为竞争非常充分的产品，在市场上，高端产品国外企业有成本优势，价钱上有一定竞争力，高档产品内资和合资企业技术占有优势，尖端产品，比如用于医治心血管疾患的弹性支架，几乎全为美国医疗大鳄垄断，国外企业毫无作为。车辆弹簧则是国外外企业市场角逐最白热化的领域，内外资企业互有校长，难分彼此。弹簧行业早已从过去的价钱大战、服务竞争逐渐步入到产业链的竞争，而产业链是要靠标准化的手段来完成。虽然该行业的标准体系比较健全，但因为拟定的较早，市场需求有着相当的距离，尤其是与美国、欧洲、美国等发达国家相比，现行的国家标准和行业标准还较低，致使国外的弹簧产品在国际市场的竞争力不强，因而，早日颁布与国际接轨的行业新标准是行业须要解决的首要问题。“十二五”期间，得益于国家的相关新政剌激及相关产业的振兴规划，我国车辆、铁路、仪表仪器等行业均将保持快速稳定发展。另外，一些新兴产业领域如常规装备、核电和客机制造都缺乏不了弹簧的参与，随着中国国力日渐强盛，国防科技投入日渐宽裕，这也是弹簧行业商机的一个重要方面。在良好的外部环境及下游需求稳定下降的背景下，我国弹簧行业将保持快速稳定发展，预计至“十二五”末期，即2015年，我国弹簧产业将销售额有望达到600万元。[1]
冷成型
1）冷成型工艺一次性手动化能够。冷成型机已举办到12爪。在（0.3～14）mm范围内的钢丝，在8爪成型机能一次成型。成型工艺设备的举办方向：①进步成型速率，主要举办趋于是进步设备的成型速率，即消费效率；②经过进步设备零件的精细性和加强热处置疗效来进步设备耐久性；③增加厚度传感和激光测距仪，给CNC成型机停止手动闭环控制制造过程。2）冷成型工艺范围就能。大线径弹簧卷簧机，最大尺寸可达20mm，=，旋绕比5。对焊或等径料Minic-Block弹簧和偏心弹簧的冷成型工艺还是有局限性。[1]
热成型
1）热成型工艺速率才会。我国在（9~25）mm尺寸上的成型仅有CNC2轴钢坯簧机，最大速率每分钟17件。与兴盛国度相比之下差别较大。2）大弹簧热成型工艺控制能够。因为仅有CNC2轴钢坯簧机，因此外观控制少三个方向作用，精度差；并且都无手动棒料旋转控制和调整机构，所以钢坯弹簧成型工艺程度和能够较低。因而弹簧的精度程度和外表氧化渗碳程度也较低。[1]
弹簧功能
主要功能
①控制机械的运动，如内燃机中的球阀弹簧、离合器中的控制弹簧等。②吸收震动和冲击能量，如车辆、火车车箱下的缓冲弹簧、联轴器中的吸振弹簧等。③储存及输出能量作为动力，如挂钟弹簧、枪械中的弹簧等。④用作测力器件，如测力器、弹簧秤中的弹簧等。弹簧的荷载与变型之比称为弹簧挠度，挠度越大，则弹簧越硬。弹簧是机械和电子行业中广泛使用的一种弹性器件，弹簧在受载时能形成较大的弹性变型，把机械功或动能转化为变型能，而卸载后弹簧的变型消失并回复原状，将变型能转化为机械功或动能。[1]
检测功能
我们晓得，在弹性限度内，弹簧的伸长（或收缩）跟外力成反比。借助弹簧这一性质制成弹簧秤。[1]
复位功能
弹簧在外力作用下发生形变，撤掉外力后，弹簧才能恢复状态。好多工具和设备都是借助弹簧这一性质来复位的。诸如，许多建筑物房门的铰链上都装了复位弹簧人们进出后，门会手动复位。人们还借助这一功能制成了手动伞、自动钢笔等用具，非常便捷。据悉，各类按键和键盘也少不了复位弹簧。[1]
推动功能
机械挂钟，发条玩具都是靠上紧发条推动。当发条被上紧时发条形成弯曲形变，储存一定的弹性势能。释放后，弹性势能转变为动能，通过传动装置推动转动。在玩具枪和发令枪和军用枪械也是借助弹簧的之一性质工作的。[1]
缓冲功能
在机车车辆轮组与车轮之间装有弹簧，借助弹簧的弹性来缓解汽车的颠簸。[1]
发声功能
当空气从钢琴，吉他中的簧孔中流动时，冲击簧片，簧片振动发出声音。[1]
紧压功能
观察各类家电开关会发觉，开关的两个触头中，必然有一个出头装有弹簧，以保证两个出头紧密接触，是导通良好。假如接触不良，接触处的内阻变大，电流通过时形成的热量变大，严重时就会是接触处的金属熔化。卡口灯具的两个金属柱都装有弹簧也是为了接触良好；至于螺口灯具的中心金属片以及所有插头的接插金属片都是簧片，其功能都是使双方紧密接触，以保持到同良好。在盒式磁带中，有一块磷青铜的簧片，借助它弯曲形变时形成的弹力使盘片与磁带密切接触。在订书机中有一个长螺旋弹簧它的作用一方面是顶紧钉书钉，另一方面是当最上面的钉被推出后，可以将前面的钉送到最上面以备钉舒适推出，这样，才能手动的将一个个钉推到最上面，直至钉全部推出为止。许多机器手动供料，手动卡宾枪中的炮弹手动上膛都靠弹簧的这些功能。据悉，像夹外套的夹子，铅笔，铅笔套上的夹片都借助弹簧的紧压功能夹在衣物上。[1]
监测设备
有各类尺寸的弹簧拉压试验机，弹簧疲劳试验机，理化金相剖析，不同尺寸的探伤设备、材料扭转伸长率试验机等。[1]
弹力测试
注意问题
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因为受产品结构限制，多股簧通常具有硬度高、性能好的特性。要求其材料在弹簧硬度和硬度上对最终性能给以保证。多股簧在加工过程中，应注意的是：1、支承圈按照产品要求可选用冷并和热并两种方式。采用热并方法不容许将簧加热至点火花或发白，硅铁钢气温不得低于850℃。支承圈与有效圈应有效接触，间隙不得超过圈间公称间隙的10%。2、多股簧特点可由调整导程决定，绕制时索距可进行必要调整。拧距可取3~14倍钢丝半径，但通常取8~13倍为佳。其簧力还与自由高度、并端圈、外径及钢丝性能等有密切关系，可通过调整其中某项或几项给以改变。3、不带支承圈的弹簧和钢丝半径过细的弹簧不应钎焊簧头，但端头绳索不应有显著的松散，应去毛刺。凡需钎焊背部的多股簧，其钎焊部位厚度应大于3倍索径（最长不小于10毫米）。加热厚度应大于一圈，焊后应打磨平滑，气割时点焊部位应进行局部高温固溶。4、弹簧表面处理通常进行磷化处理即可，也可进行其它处理。凡要进行涂层为锌与镉时，镀镍后应进行除氢处理，除氢后抽3%（不多于3件）复试立定处理，复试中不得有破裂。弹簧应去除表面污垢、盐痕、氧化皮，技巧可采用吹砂或柴油清洗的办法，但不能采用酸洗。5、重要弹簧紧压时间为24小时，普通弹簧为6小时或连续压缩3~5次，每次保持3~5秒。紧压时弹簧与芯轴的间隙以芯轴半径的10%为宜，间隙过小则难于操作，间隙过大则易使弹簧发生弯曲变型。紧压时若其中一件弹簧扭断，则其余应重新处理。