EoW July 2014

Technischer artikel

Die Auswirkungen der Wärmebehandlung auf die Eigenschaften der Zugfedern Von Mark Hayes, technischer Berater des Institute of Spring Technology, Sheffield, UK

Übersicht In einem

BELASTUNG gegen DURCHBIEGUNG

2013 durchgeführten Arbeitsprogramm, um zahlreiche von Federnherstellern gestellte Fragen zu beantworten, wurden Zugfedern aus Kohlenstoff- und Edelstahldraht hergestellt. Diese Federn wurden gemessen und unter Belastung geprüft, um deren Vorspannung und Dehngrenze zu bewerten. Die Ergebnisse weisen auf ein Bedürfnis hin die Norm EN 13906-2 zu überarbeiten. 1 Einleitung Federhersteller sind sich davon bewusst, dass das an Zugfedern durchgeführte Spannungsarmglühen während der Herstellung nachfolgend beschriebene Auswirkungen aufweist: • der Außendurchmesser, und daher die Federrate, ändert sich • die während der Windung erzeugte Vorspannung reduziert sich • außerdem könnten auch einige wissen, dass sich die Dehngrenze steigert Entsprechend der Norm EN 13906-2 beträgt die höchste (nicht korrigierte) Auslegungsspannung für Zugfedern 45 Prozent der Zugfestigkeit Rm. Das heißt, man könnte den Körper einer Zugfeder bis zu einer angewandten Spannung von 45 Prozent der Zugfestigkeit des Drahts belasten und keine plastische Verformung würde dabei entstehen. Somit wird angenommen, dass die Federn nach der Windung spannungsfreigeglüht wurden. Als Argument des Autors gilt, dass diese Definition der Dehngrenze oft zu hoch liegt.

Unprestressed Überbetonte 29 N

Belastung (N)

Durchbiegung (mm)

▲ ▲ Abb. 1 : Belastungs-/Durchbiegungseigenschaft

▲ ▲ Abb. 2 . Prüffedern

Die eine

meisten

Zugfedern

weisen

Zweck ist es, die Dehngrenze zu analysieren und wie die Dehngrenze durch die Wä r m e b e h a n d l u n g s t e m p e r a t u r beeinflusst wird. Gleichzeitig wurde die Gelegenheit genutzt, um die Auswirkung der Wärmebehandlungstemperatur am Außendurchmesser, die Vorspannung und die Federrate zu untersuchen. dieser Untersuchung

theoretische Belastungs-/ Durchbiegungseigenschaft auf, ähnlich den Prüffedern, die in dieser Untersuchung in der Abbildung 1 analysiert werden. Angenommen wird, dass wenn eine Zugfeder über deren Dehngrenze belastet wird (29N in der Abb. 1 ), sich die

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Juli 2014