复合材料圆柱螺旋弹簧的制造与实验研究.pdf

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1、复合材料学报第18卷第1期2月2001年ACTAMATERIAECOMPOSITAESINICAVol.18No.1February2001文章编号:1000-3851(2001)01-0046-04复合材料圆柱螺旋弹簧的制造与实验研究隋刚范勇峥仲伟虹张佐光孙志杰陈儒文(北京航空航天大学材料科学与工程系北京100083)摘要:对玻璃纤维复合材料圆柱螺旋弹簧的加工和弯曲力学性能进行了研究O通过大量探索性试验确定了复合材料弹簧的成型工艺流程讨论了弹簧的加工工艺及结构参数对其弯曲回弹力~回复率及拉伸性能等的影响规律O

2、研究结果表明复合材料弹簧的弯曲力学性能与弹簧内径~纤维束的捻度~股数及直径等有直接关系并受弯曲~回复时间的影响可以根据需要设计弹簧的工艺和结构参数O关键词:复合材料;弹簧;弯曲;加捻中图分类号:TB332;T~135文献标识码:AMANUFACTUREANDEXPERIMENTSTUDYOFCOMPOSITECYLINDROIDSPIRALSPRINGSUIGangFANYong-Zheng~ONGWei-hong~ANGuo-guangSUNhi-jieC~ENRu-wen(Dept.ofMaterialsS

3、cienceandEngineeringBeijingUniversityofAeronauticsgAstronauticsBeijing100083China)Abstract:Thispaperismainlyaboutthestudyontheprocessingandmechanicalperformanceofglass-fibercompositesprings.Theprocessingparametersofcylindroidspiralspringswereconfirmedontheba

4、sisofalargenumberofexperiments.Influenceofprocessingtechnologyandstructurepa-rametersofthecompositespringonbendingresiliencebendingrestorationrateandtensilepropertywasalsotestedandanalysed.Theexperimentalresultsindicatethatbendingmechanicalperformanceoftheco

5、mpositespringisdirectlyassociatedwiththeinsidediameterofthespringandthediametertwistandnumberoffiberbundles.Thebendingrestorationrateofthecompositespringisundertheinfluenceofbendingtimeandrestorationtime.Theprocessingandstructureparameterscanberegu-latedacco

6、rdingtospecificconditions.Keywords:composite;spring;bending;twisting弹簧在使用过程中受到外力作用时会产生变艺~力学性能进行研究是很有必要的O本文作者在这形在弹性范围内把机械功或动能转变为变形能储些方面作了一些探索性工作O存起来O当外力撤除后弹簧即恢复原来的形状并且对外做功[1]O作为一种重要的机械部件弹簧广泛l实验部分应用于生产和生活中的各个方面O随着材料科学技l.l原材料术的发展已经开始使用复合材料来制造一些弹性高强度玻璃纤维南京玻璃纤维研究

7、院提供O元件其特点是具有较大的吸收弹性能力强度高648环氧树脂上海树脂厂生产O固化剂三氟化硼单电绝缘性好而且比重小容易整体化O但是目前复乙胺上海试剂三厂生产O合材料在弹簧制造领域的应用还很有限而且通常只是用来加工板弹簧[2]l.2仪器及设备O在应用范围最广的圆柱螺旋弹簧的生产方面使用极少国内还没有这方面的TPJ-2型纤维排布机625研究所制造;复合材相关报道O因此对复合材料圆柱螺旋弹簧的制造工料弹簧缠绕装置自行设计加工;DF204型电热烘收稿日期:1999-12-23;收修改稿日期:2000-03-22作者介绍

8、:隋刚(1972)男博士研究生主要从事高分子材料~聚合物基复合材料基础及应用研究O隋刚等,复合材料圆柱螺旋弹簧的制造与实验研究47箱北京医疗设备厂制造型拉力试验机广不同纤维股数弹簧的回弹力州实验仪器厂制造选取长度为mm的不同纤维股数其它参数(内径纤维束的直径和捻度等)相同的弹簧分别复合材料圆柱螺旋弹簧的加工流程排布裁剪拉挤加捻缠绕固化在不同的弯曲角度下测量其回弹力其实验结果见图从图中可