中国标准
T/ZZB XXXX—XXXX
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高压开关用热卷圆柱螺旋压缩弹簧
Hot coiled helical compression springs for high voltage switch
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XXXX - XX - XX发布
XXXX - XX - XX实施
浙江省品牌建设联合会 发布
团体标准
目 次
本标准依据GB/T 1.1—2020给出的规则起草。
本标准的某些内容可能涉及专利,本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由浙江省品牌建设联合会提出并归口管理。
本标准由浙江省标准化研究院牵头组织制定。
本标准主要起草单位:浙江金昌弹簧有限公司。
本标准参与起草单位:浙江明峰弹簧有限公司。
本标准主要起草人:费庆民。
本标准评审专家组长:XXX。
本标准由XXXXXXXXX负责解释。
高压开关用热卷圆柱螺旋压缩弹簧
本标准规定了热卷圆柱压缩弹簧的范围、规范性引用文件、术语和定义、基本要求、技术要求、试验方法、检测规则、标志、包装、运输、贮存及质量承诺等要求。
本标准适用于高压开关用,并且在下列尺寸范围的弹簧,超出此尺寸范围的弹簧经供需双方协商可参照采用:
——自由高度:≤900mm
——旋绕比:3~12;
——高径比:0.8~4;
——有效圈数:≥3圈;
——节距:<0.5D;
——材料直径:8mm~60mm;
——弹簧中径:≤460mm。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 224—2008 钢的脱碳层深度测定法
GB/T 230.1—2009 金属材料 洛氏硬度试验 第一部分:试验方法
GB/T 231.1—2009 金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法
GB/T 702—2017 热轧钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差
GB/T 1805—2001 弹簧术语
GB/T 6394—2017 金属平均晶粒度测定方法
GB/T 8170—2008 数值修约规则与极限数值的表示与判定
GB/T 31214.1—2014 弹簧 喷丸 第一部分:通则
GB/T 10802—2007 弹簧喷丸强化 技术规范
ISO 683-14—2004 热处理钢、合金钢和易切钢 第14部分:淬火回火弹簧用热轧钢
ISO 9588—2007 金属和其他无机覆盖层 钢铁为减少氢脆危险的后涂覆处理
GB/T 1222—2016 弹簧钢
GB/T 30512—2014 汽车禁用物质要求
GB/T 7367—2013 圆柱螺旋压缩弹簧 磁粉检测方法
GB/T 23934—2015 高压开关用热卷圆柱螺旋压缩弹簧 技术条件
GB/T 13298—2015 金属显微组织检验方法
GB/T 16947—2009 螺旋弹簧疲劳试验规范
GB/T 2827.1—2012 计数抽样检验程序 第一部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划
GB/T 1805—2001界定的术语和定义适用于本文件。
开发设计软件进行轻量化设计完成设计优化。
应力喷丸处理和加温立定处理,提高弹簧的残余应力;
采用二次强化喷丸工艺,来提高弹簧的抗疲劳性能、研究利用新设备展开快速回火;
材料热处理研究采用水剂淬火等先进工艺。
材料应选用GB/T 1222中的合金钢或ISO 683-14—2004规定的材料制造弹簧。
-
-
- 热轧棒料
-
应选用直径极限偏差符合GB/T 702—2017中的1组或2组规定的热轧棒料。
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-
-
- 冷加工(冷拉、车削、剥皮、磨)
-
-
应选用直径极限偏差符合表1规定的冷加工棒料。
- 冷加工棒料的直径极限偏差
直径(mm) |
极限偏差 |
8≤d<12.5 |
±0.06 |
12.5≤d<26 |
±0.08 |
26≤d<48 |
±0.10 |
48≤d≤60 |
±0.15 |
-
- 工艺及装备
- 弹簧应经消除应力回火及表面强化处理,应考核热处理硬度。
- 对于压并应力≥0.45Rm的弹簧应进行常温/加热立定处理或强压处理。
- 弹簧强化应依照GB/T 31214.1和JB/T 10802要求在磨簧后进行表面喷丸强化处理。
- 有限元分析,光谱分析仪相应的分析设备。
- 弹簧应考核热处理后的硬度,其硬度满足图样要求,同时应满足同批的硬度差小于3个HRC单位。
- 应为回火屈氏体(油淬火回火材料),允许有少量索氏体。
- 弹簧表面不允许存在有害物质的脱碳。
- 弹簧产品的原奥氏体晶粒度等级一般不低于5。
- 弹簧应经喷丸强化处理,喷丸处理需按GB/T 31214.1和JB/T 10802—2007进行,喷丸强度为(0.35~0.55)A,喷丸覆盖率≥90%。
- 检测能力
- 工艺及装备
应具备弹簧硬度、金相组织、脱碳、外观和尺寸、弹簧特性极限偏差、晶粒度、喷丸、永久变形的检查能力。
弹簧表面不允许有影响使用的折叠、凹槽、裂纹、发纹及氧化皮等有害缺陷。
-
-
- 尺寸偏差
- 自由高度
- 尺寸偏差
-
当规定指定高度下负荷或指定负荷下高度的弹簧特性时,自由高度仅作参考。若不规定指定高度下负荷或指定负荷下高度的弹簧特性时,自由高度的极限偏差应按表2的规定,同一级别应取表中计算值与最小值间绝对值较大者。
- 自由高度极限偏差
等级 |
1级 |
2级 |
3级 |
极限偏差 |
±1.5%H0, 最小值±2.0mm |
±2%H0, 最小值±3.0mm |
±3%H0, 最小值±4.0mm |
-
-
-
- 弹簧直径
-
-
应根据用途考核弹簧的外径或内径,其极限偏差见表3 ; 同一级别下应取表中计算值与最小值间绝对值较大者。
- 弹簧外径或内径极限偏差值
等级 |
1级 |
2级 |
3级 |
极限偏差 |
±1.0%D 最小值±1.5mm |
±1.5%D 最小值±2.0mm |
±2.0%D 最小值±2.5mm |
-
-
-
- 垂直度
-
-
弹簧可考核两端垂直度或考核一端为基准的垂直度与平行度。当任何一端为检测基准时.均应满足公差要求。
自由状态下外侧对端面的垂直公差按表4的规定。
- 外侧面对端面的垂直度公差
等级 |
1级 |
2级 |
3级 |
Ho≤500mm |
2% Ho |
2.5% Ho |
4% Ho |
Ho>500mm |
2.5% Ho |
4% Ho |
6% Ho |
-
-
- 压并高度
-
当弹簧工作负荷F2对应的变形量大于全变形量的85%时,应增加对压并高度的考核,压并高度应小于等于(总圈数-0.3)×钢丝直径。当弹簧采用异形截面材料生产时,在满足其他几何尺寸的同时应增加对于压并高度的考核,应小于等于(总圈数-0.3)×材料横截面短轴尺寸。
-
-
- 节距均匀度
-
等节距弹簧压缩至全变形量的80%时,各有效圈之间不得相互接触。
- 弹簧压缩到全变形量的80%的负荷应不大于实验负荷。
- 弹簧特性极限偏差
- 指定负荷下高度极限偏差
- 弹簧特性极限偏差
指定负荷下高度极限偏差按表5的规定,同级极限偏差应取中计算值与最小值间绝对值较大值。
- 指定负载下高度极限偏差
等级 |
1级 |
2级 |
3级 |
极限偏差(mm) |
±0.05f 最小值±2.5 |
±0.10f 最小值±5 |
±0.15f 最小值±7.5 |
-
-
- 指定高度下负荷极限偏差
-
指定高度下负荷极限偏差值按表6的规定,同级极限偏差应取中计算值与最小值间绝对值较大值。
- 指定高度下负载极限偏差值
等级 |
1级 |
2级 |
3级 |
极限偏差(N) |
±0.05F 最小值应为±f×F’ |
±0.10F 最小值应为±f×F’ |
±0.15F 最小值应为±f×F’ |
|
-
-
- 弹簧刚度极限偏差
-
弹簧刚度极限偏差应为±10%F’。当规定弹簧刚度极限偏差时,一般不再规定指定负荷下高度极限偏差或指定高度下负荷极限偏差。
弹簧热压缩的永久变形不得大于自由高度的5%。
镉、铅、贡及六价铬的限量应符合GB/T 30512的规定。
弹簧应经疲劳试验,其循环次数要求不少于20000次,疲劳试验后不允许断裂,工作负荷F2损失率应小于等于0.5%。
-
- 总圈数
总圈数的极限偏差为±1/4圈
-
- 端面均匀度
等级 |
1级 |
2级 |
3级 |
公差 |
2.0%D2 |
3.0%D2 |
3.5%D2 |
-
- 平行度公差
当规定弹簧两端的垂直度时候,则不考虑平行度。选用一段垂直度和平行度为公差考核。两端圈平面之间的平行度公差按表7的规定。
- 平行度公差
等级 |
1级 |
2级 |
3级 |
公差 |
2.6%D2 |
3.5%D2 |
3.5%D2 |
自由高度用精度适宜的通用量具或专用量具测量,以其最大值为准。当自重影响自由高度测量时,应将弹簧水平放置测量。
-
-
-
- 弹簧直径
-
-
用分度值小于或等于0.02mm的游标卡尺测量,图样上标注外径或中径的测外径,并以外径最大值为准。图样上标明内径的测内径,并以内径最小值为准。
-
-
-
- 垂直度
-
-
应按照GB/T 23934-2015中10.4.2的规定进行检测。
-
-
- 压并高度
-
测定压并高度所施加的负荷应小于或等于1.5倍理论压并负荷,用0.02mm精度的量具测量弹簧高度,施加负荷的方法应由供需双方商定。
-
- 并压高度
测定并压高度所施加的载荷小于或等于1.5倍理论并压负荷,用事宜精度的量具测弹簧高度,施加负载的方法应由供需双方商定。
应按照GB/T 23934-2015中10.3的规定进行检测。
将弹簧与80℃高温下用工作L2高度压缩72小时,测量试验前和压缩后L2高度下的负荷的变化值。
应按GB/T 30512进行产品有害物质含量检测。
-
- 弹簧圈数
弹簧圈数确定方式有供需双方商议确定。
-
- 端面均匀度
端面均匀度测试方法由供需双方商议确定。
应按GB/T16947的规定在疲劳试验机上进行测试。
采用洛氏硬度计按GB/T 230的规定进行检验。
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- 金相组织
应按照GB/T 13298的规定检验
脱碳层深度采用金相显微镜按GB/T 224度规定检验。
应按照GB/T 23934-2015中10.9的规定进行检测。
弹簧喷丸强度和覆盖率达检测方法按GB/T 31214.1和JB/T 10802-2007
弹簧特性按其对安装、使用性能、安全可靠性等的影响程度进行质量特性分级,详见表2。
- 弹簧缺陷等级分类表
缺陷等级 |
极限偏差 |
严重缺陷A |
疲劳寿命、硬度、金相组织、脱碳 |
重要缺陷B |
外观和尺寸、弹簧特性极限偏差、晶粒度、喷丸、永久变形、有害物质限制 |
- 出厂检验项目及判别
序号 |
项目 |
条款 |
出厂检验 |
型式检验 |
检验项目 |
检验项目 |
|||
1 |
外观 |
6.1 |
√ |
√ |
2 |
弹簧直径 |
6.1.2.1 |
√ |
√ |
3 |
自由高度 |
6..1.2.2 |
√ |
√ |
4 |
垂直度 |
6.1.2.3 |
√ |
√ |
5 |
压并高度 |
6.1.3 |
√ |
√ |
6 |
节距均匀度 |
6.2 |
√ |
√ |
7 |
指定负荷下高度极限偏差 |
6.3 |
√ |
√ |
8 |
指定高度下负荷极限偏差 |
6.3 |
√ |
√ |
9 |
弹簧刚度极限偏差 |
6.3 |
√ |
√ |
10 |
热压缩永久变形 |
6.4 |
√ |
√ |
11 |
有害物质界限 |
6.5 |
√ |
√ |
12 |
疲劳寿命 |
6.6 |
√ |
√ |
13 |
总圈数 |
6.7 |
√ |
√ |
14 |
端面均匀度 |
6.8 |
√ |
√ |
15 |
硬度 |
6.9 |
|
√ |
16 |
金相组织 |
6.10 |
|
√ |
17 |
脱碳 |
6.11 |
|
√ |
18 |
晶粒度 |
6.12 |
|
√ |
19 |
喷丸 |
6.13 |
|
√ |
-
- 型式试验
- 型式检验检验按GB/T 2828.1的规定,除指定负荷下高度极限偏差、指定高度下负荷极限偏差进行全检,其余采用正常检验一次抽样方案,按每百单位产品不合格品数计算。出厂检验项目、检验水平(Ⅱ)、不合格分类及接收质量限(AQL)为0.65% 符合表9规定。
- 型式试验
- 标志、包装、运输、贮存
批量性生产过程中,弹簧应采用明确、清晰、专门形式的追溯性标记。包装交付后应将此传递至相关方。
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