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塑料弹簧的研制和发展

  • 作者:小益
  • 发布时间:2020-10-07 10:59:30
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  • 本文有641个文字,大小约为3KB,预计阅读时间2分钟
核心提示:  由于塑料弹簧具有钢制弹簧难以取代的优点,因此美、英、日等国竞相开展研制,取得了不少研制成果,有些已投入实际应用。它的发展大体经历了三个阶段。  1970年以前为原理性实验探索阶段。在这一阶段,发表的应

  由于塑料弹簧具有钢制弹簧难以取代的优点,因此美、英、日等国竞相开展研制,取得了不少研制成果,有些已投入实际应用。它的发展大体经历了三个阶段。

  1970年以前为原理性实验探索阶段。在这一阶段,发表的应用理论分析文章和阶段性研制报告比较多。在此期间,由于适合于工程应用的热固性塑料尚处在早期发展阶段,工程塑料弹簧的研制遇到许多问题,如材料的耐温性差、硬度低不耐磨、价格高、难以制成广泛的螺旋弹簧,加之设计程序,加工设备和工艺参数都遇到一些有待解决的新问题,因而延缓了塑料弹簧向实际应用的进程。

  1980年以前为实用化研制阶段。在这一阶段,由于塑料工业的发展,耐温、耐磨和价格合理的纤维增强塑料(FRP=Fiberglass Rein—forced Plastics)研制成功,加之汽车设计向小型化和轻型化方向发展,特别是石油危机以来,为了减轻汽车配件重量,节约燃料,汽车厂商积极开展塑料板簧的研制,促进了塑料弹簧向实际应用的发展。在这一阶段的突出研制成果是FRP板簧在美国投入实际应用。

  1980年至今为实际应用稳定发展阶段。继美国之后,英国纳铁福复合公司(GKN COM—Posites)在Telford新厂内建成了年产五十万套FRP板簧生产线,1985年已开始大量生产,在西欧居于领先地位。用热塑性塑料注射成型的一体化弹簧组件(将塑料弹簧和塑料零件制作成一体)已投放市场应用。总之,今年来塑料弹簧投入实际应用的数量和范围都在稳步发展。

  使用材料

  目前,塑料弹簧主要使用热固性塑料,特别是热固性纤维增强塑料,也有使用热塑性塑料的,但数量不多。

  从使用角度考虑,对弹簧材料性能的主要要求是:(1)变形能V值要大(即弹簧模量E值要小)。(2)强度,特别是疲劳强度要大。(3)容易加工成型。用于制作弹簧的热固性和热塑性能否满足以上要求呢?

  1.   关于变形能

  热固性纤维增强塑料的V值比一般金属都大,可与弹簧钢相比

  2.   关于塑料的强度和疲劳强度

  以环氧树脂为胶粘剂的热固性塑料的抗拉强度σь很容易超过400N/mm?。一般热固性塑料与玻璃纤维增强塑料(GFRP)的疲劳强度之比为0.25—0.35,而与碳素纤维增强塑料(CFRP)的疲劳强度之比为0.5。

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