冷卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件
发布日期：2013-06-27 15:46:00 点击数：1826
中华人国共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会
前 言
本标准是对GB 1239.2-89《冷卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件》的修订。本标准与被修订标准的主要技术差异如下：
——对原标准按GB/T 1.1进行了编辑性修改；
——按GB/T1085-2001《弹簧术语》标准，对原标准涉及负荷、刚度、变形量等符号进行修订。
——由于材料的更新,对引用的材料标准进行了全面查新,使用已修订过的最新版本代替原标准所引用的老版本；
——由于原材料供货方式的改变, 导致生产制造模式的变革,删除了采用退火料等软状态的条款.
——对原标准中弹簧热处理后的硬度、表面质量、节距均匀度和永久变形的测量量作了必要修改。
——对章节顺序进行调整，使GB/T1239.1-.4标准章节顺序保持一致。
本标准的附录A和附录B为资料性附录。
本标准由中国机械工业联合会提出。
本标准由全国弹簧标准化技术委员会（SAC/TC235）归口。
本标准由杭州弹簧有限公司、中机生产力促进中心负责起草。
本标准主要起草单位：常州市铭锦弹簧有限公司、解放军1001强力弹簧研究所、浙江美力弹簧有限公司、浙江金昌弹簧有限公司、钱江弹簧有限公司、无锡威孚机密机械制造有限公司弹簧厂、北京弹簧厂、福建（立州）弹簧有限公司、杭州富春弹簧有限公司、无锡丰力弹簧有限公司。
本标准主要起草人：姜晓炜、杨伟明、马友芳、舒荣福、曹辉荣、姜膺、吴刚、陈洁、贺永义、严世平、王卫、章碧鸿、张涌森、邵文武、尤伟明、陆培根、赵志鹏。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
――GB/T1239-76
――GB/T1239.1-1989
冷卷圆柱螺旋压缩弹簧 技术条件
（送审稿）
1 范围
本标准规定了冷卷圆截面圆柱螺旋压缩弹簧的技术要求、试验方法、检验规则及包装、标志、运输、贮存要求等。
本标准适用于冷卷圆截面圆柱螺旋压缩弹簧（以下简称弹簧），弹簧材料的截面直径大于或等于0.5mm。
本标准不适用于特殊性能的弹簧。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的应用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 1805 弹簧术语
GB/T 4357 碳素弹簧钢丝
GB/T 14955 青铜线
GB/T 16947 螺旋弹簧疲劳试验规范
GB/T 18983 油淬火-回火弹簧钢丝
JB/T 7367 圆柱螺旋压缩弹簧磁粉探伤方法
JB/T 7944 圆柱螺旋弹簧抽样检查
JB/ T9127 弹簧喷丸 技术规范
YB/（T）11 弹簧用不锈钢丝
YS/T571 铍青铜线
YB/T 5311 重要用途碳素弹簧钢丝
3 术语和符号
本标准使用的术语和符号应符合GB/T 1805弹簧术语。
4 结构型式
弹簧端部结构型式见表1。
表1
代号 简图 端部结构型式
ＹⅠ 两端圈并紧并磨平
ＹⅡ 两端圈并紧不磨
ＹⅢ 两端圈不并紧
5 技术要求
产品应按经规定程序批准的产品图样及技术文件制造。
5.1 材料
5.1.1 弹簧一般采用表2所规定的材料；若所需用其他材料时，由供需双方商定。
表2
序号 标准号 标准名称
1 GB/T 4357 碳素弹簧钢丝
2 GB/T 14955 青铜线
3 GB/T 18983 油淬火-回火弹簧钢丝
4 YB/（T）11 弹簧用不锈钢丝
5 YS/T 571 铍青铜线
6 YB/T 5311 重要用途碳素弹簧钢丝
5.1.2 弹簧材料的质量应符合相应材料标准的有关规定，必须备有制造商的质量证明书，并经复检合格后方可使用。
5.2 极限偏差的等级
弹簧尺寸与特性的极限偏差分为1、2、3三个等级，各项目的等级根据使用需要分别独立选定。
5.3 尺寸参数及极限偏差
5.3.1 内径或外径的极限偏差
弹簧内径或外径的极限偏差按表3的规定。
表3 单位为毫米
旋绕比C
（C=D/d） 精度等级
1 2 3
3～8 ±0.01D，最小±0.15 ±0.015D，最小±0.20 ±0.025D，最小±0.40
＞8～15 ±0.015D，最小±0.20 ±0.02D，最小±0.30 ±0.03D，最小±0.50
＞15～22 ±0.02D，最小±0.30 ±0.03D，最小±0.50 ±0.04D，最小±0.70
注：必要时弹簧的内径或外径的极限偏差可以不对称使用，其公差值不变。
5.3.2 自由高度的极限偏差
弹簧自由高度H0的极限偏差按表4规定，当图样要求测量两点或两点以上指定高度下的负荷时，自由高度作为参考。
表4 单位为毫米
旋绕比C
（C=D/d） 精度等级
1 2 3
3～8 ±0.01 H0，最小±0.20 ±0.02H0最小±0.50 ±0.03H0最小±0.70
＞8～15 ±0.015H0最小±0.50 ±0.03H0，最小±0.70 ±0.04 H0，最小±0.80
＞15～22 ±0.02 H0，最小±0.60 ±0.04 H0，最小±0.80 ±0.06 H0，最小±1.0
注：必要时弹簧的自由高度的极限偏差可以不对称使用，其公差值不变。
5.3.3 总圈数
总圈数的极限偏差按表5规定。当弹簧有特性要求时，总圈数作为参考。
表5 单位为圈
总圈数 n1 极限偏差
≤10 ±0.25
＞10～20 ±0.50
＞20～50 ±1.00
注：必要时弹簧总圈数的极限偏差可以不对称使用，其公差值不变。
5.3.4 垂直度
两端面经过磨削的弹簧，在自由状态下，弹簧轴心对两端面的垂直度按表6的规定。
表6 单位为毫米
精度等级 1 2 3
垂直度 0.02 H0（1.15o） 0.05H0（2.9o） 0.08H0（4.6o）
注：对于细长比b≥5 (b= HO /D)，其垂直度由供需双方协商。建议改为考核直线度，直线度要求按理论垂直度要求之半。
5.3.5 节距均匀度
等节距的弹簧在压缩到全变形量的80%时，其正常节距圈不得接触。图样上的弹簧节距值作为参考。
5.3.6 压并高度
弹簧的压并高度原则上不规定。
---对端面磨削3/4圈的弹簧，当需要规定压并高度时，按（1）计算:
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． (１)
---对两端不磨的弹簧，当需要规定压并高度时，按（2）式计算:
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(2)
式中：Hb--压并高度；
n1--总圈数；
dmax…材料最大直径（材料直径+极限偏差的最大值）。
5.3.7 端面磨削
两端面并紧并磨平的弹簧支撑圈磨平部分不小于3/4圈,其粗糙度不大于Ra12.5,端头厚度不小于1/8d。
5.4 弹簧特性及极限偏差
5.4.1 特性
弹簧特性应符合5.4.1.1条或5.4.1.2条规定，一般不同时选用，特殊需要时，由供需双方商定。
5.4.1.1 在指定高度或变形量下的负荷，弹簧变形量应在试验负荷下变形量的20%～80%之间。弹簧要求1级精度时，指定高度负荷下的变形量应在4mm以上。但在最大变形量下的负荷应不大于试验负荷。
5.4.1.2 图样规定需要测量弹簧刚度时，弹簧变形量应在试验负荷下变形量的30%～70%之间。
5.4.2极限偏差
5.4.2.1 指定高度或变形量时的负荷F的极限偏差按表7规定。
表7 单位为牛顿
有效圈数n 精度等级
1 2 3
3～10 ±0.05 F ±0.10 F ±0.15 F
＞10 ±0.04 F ±0.08 F ±0.12 F
注：必要时弹簧负荷的极限偏差可以不对称使用，其公差值不变。
5.4.2.2 弹簧刚度Fˊ的极限偏差按表8规定。
表8 单位为牛顿/毫米
有效圈数n 精度等级
1 2 3
3～10 ±0.05 F′ ±0.10 F′ ±0.15 F′
＞10 ±0.04 F′ ±0.08 F′ ±0.12 F′
注：必要时弹簧刚度的极限偏差可以不对称使用，其公差值不变。
5.5 旋向
弹簧的旋向分为左旋、右旋，图样中未注明时按右旋，内外组合使用的内外旋向相反。
5.6 永久变形
对于重要的弹簧应考核其永久变形。将弹簧用试验负荷压缩三次，其永久变形量应小于或等于自由高度的0.3%。
5.7.热处理
弹簧在成形后需经去应力退火处理，用铍青铜线成形的弹簧需进行时效处理，其硬度不予考核。
5.8表面质量
弹簧表面应光滑，不得有肉眼可见的有害缺陷。
5.9 表面处理
弹簧表面处理应在产品图样中注明，表面处理的介质、方法应符合相应的环境保护法规。应尽量避免采用可能导致氢脆的表面处理。
5.10其他要求
根据需要，可在产品图样中对弹簧规定下列要求：
a） 喷丸处理；
b）无损探伤；
c）疲劳试验；
d）加温强压处理
弹簧有特殊技术要求时，由供需双方协议规定。
6 试验方法
6.1 永久变形
将弹簧用试验负荷压缩三次后，测量第二次和第三次压缩后的自由高度变化值。如果试验负荷高于压并负荷，则该压并负荷就被视为试验负荷。
6.2 弹簧特性
弹簧特性的测量在精度不低于±1%的弹簧试验机上进行，按图样规定测量负荷或刚度。当测量指定变形量下负荷时，其预压量由供需双方商定。弹簧特性的测定是将弹簧预压一次后进行，预压高度为试验负荷相对应的高度或压并高度，压并负荷最大值不得超过理论压并负荷的1.5倍。
表9 单位为兆帕
材料 油淬火—回火类钢丝 碳素弹簧钢丝、
重要用途碳素弹簧钢丝 弹簧用不锈钢丝 青铜线
铍青铜线
试验应力 抗拉强度×0.55 抗拉强度×0.50 抗拉强度×0.45 抗拉强度×0.40
试验负荷用式（3）计算，试验应力见表9。
FS τS ………………………(3)
式中：Fs--试验负荷，N
τs--试验应力，Ｎ/mm2
d --材料直径，mm
D --弹簧中径，mm
注：当旋绕比小于等于6时，应进行系数K值修正（ ）。
6.3 外径或内径
用分度值小于或等于0.02mm的通用量具或专用量具测量，图样上标明外径或中径的测量外径，并以外径最大值为准。标明内径的测内径，并以内径最小值为准。两端圈并紧并磨平的弹簧，测量部位应避开端头至3/4圈位置。
6.4 自由高度
自由高度用分度值小于或等于0.05mm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，将弹簧水平放置测量。
6.5 垂直度
垂直度用2级精度平板和3级精度直角尺测量，将弹簧竖直放在平板上对直角尺自转一周后再以同样的方法检查另一端（端头至1/2圈处考核相邻的第二圈），用100mm塞尺测量垂直度的最大偏差。
6.6 直线度
将弹簧水平放置在2级精度平板上旋转一周用塞尺测量弹簧外圆素线与平板之间的最大间隙。
6.7 表面质量
一般采用目测或用5倍放大镜目测检查，
6.8 表面处理
弹簧表面处理按有关标准或技术协议规定进行。
6.9 其他要求
弹簧的喷丸处理按JB/T9127的规定执行；
弹簧的磁粉探伤按JB/T7367的规定执行；
弹簧的疲劳试验按GB/T16947的规定执行；
弹簧的加温强压、立定处理以及其它无损探伤等特殊要求，按产品图样、相关标准执行。
7 检验规则
7.1 产品的验收抽样检查按JB/T7944的规定，也可按供需双方商定。
7.2 产品检验项目
a）永久变形；
b）弹簧特性；
c）外径或内径；
d）自由高度；
e）垂直度；
f）表面质量；
g）表面处理；
i）总圈数；
h）疲劳寿命（需要时进行）
7.3弹簧检查项目分类
弹簧检查项目分类见表10。
表10
A缺陷项目 B缺陷项目 C缺陷项目
内径或外径、弹簧特性、永久变形、表面质量 自由高度、总圈数、垂直度、压并高度、表面处理
注；有其它要求时，疲劳试验为A缺陷项目，喷丸处理为B缺陷项目
8 标志、包装、运输、贮存
8.1 包装
a）产品在包装前应清洁，用包装材料进行包装。
b）包装箱应保证在正常运输中不致使弹簧损伤。
8.2 合格证
包装箱内应附有产品合格证。合格证包括下列内容：
a）制造商名称；
b）产品名称、型号或零件号；
c）制造日期或生产批号；
d）质量检查部门签章.
8.3 标志
包装箱外部应标明：
a）发往地址及收货单位名称；
b）产品名称、型号或零件号、数量；
c）制造商名称、商标、地址；
d）“轻放”、“防潮”等字样或符号；
e）出厂日期。
8.4 贮存
产品应存放在通风和干燥的仓库内。在正常保管情况下，自出厂之日起，制造商应保证在12个月内不致锈蚀。
8.5 其他
对包装、标志、运输与贮存有特殊要求的，由供需双方商定。
附录A
(资料的附录)
图A.1 指定变形量下的负荷
图A.2 指定高度下的负荷
图A.3 指定高度或变形量下的刚度
附录B
青铜线材料许用弯曲应力
(资料性的附录)
青铜线材料的许用弯曲应力见表C1
表C1(GB/T 14955) N/mm2
材料直径 0.1～1.0 >1.0～2.0 >2.0～4.0 >4.0～6.0
弯曲应力 665 645 625 590
《冷卷圆柱螺旋拉伸弹簧 技术条件》
标准草案送审稿编制说明
一 任务来源、修订过程
根据国标委计划[2006]48号文要求，由全国弹簧标准化技术委员会归口，中机生产力促进中心负责修订GB/T 1239.1《冷卷圆柱螺旋拉伸弹簧技术条件》、GB/T 1239.2《冷卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件》、GB/T 1239.3《冷卷圆柱螺旋扭转弹簧技术条件》、GB/T 1239.4《热卷圆柱螺旋弹簧技术条件》和GB/T 16947《螺旋弹簧疲劳试验规规范》5项标准，计划于2007年完成。
全国弹簧标准化委员会秘书处于2007年4月16日在常州召开的第一次标准化修订工作会议上，会上经讨论确定由杭州弹簧有限公司、中机生产力促进中心、常州市铭锦弹簧有限公司、解放军1001强力弹簧研究所、浙江美力弹簧有限公司、浙江金昌弹簧有限公司、钱江弹簧有限公司、无锡威孚机密机械制造有限公司弹簧厂、北京弹簧厂、福建（立州）弹簧有限公司、杭州富春弹簧有限公司、无锡丰力弹簧有限公司等单位组成GB/T1239.2《冷卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件》修订工作组，组长由杭州弹簧有限公司担任。负责国标的草案起草工作。组长单位按照第一次标准修订工作会的精神与要求，组织人员广泛收集国内外资料，走访用户单位征求意见。对比分析了德国、英国、日本、美国、韩国、中国等国家、企业标准。目的是使修订的新标准更贴近客户要求，同时要尽可能国际接轨，以适应当前弹簧技术发展的需要和行业实际状况。在调研分析的基础上，组长单位起草了标准修订稿草案。
2007年6月17日－19日在浙江新昌白云山庄召开2007年标准修订第二次工作会议，会议期间标准修订工作组成员单位一起就标准的草案稿进行了充分的讨论和研究。工作组成员单位结合各自用户的需求和所掌握的国外资料情况，站在行业的角度提出了很多意见的建议。一致认为：标准要具有一定的先进水平，满足客户技术发展的需要，也要考虑到制造上的难易程度和实际状况。会上将标准草案草稿修改确定为标准征求意见稿。会后秘书处通过网络和邮寄向弹簧行业、相关行业广泛征求意见。
2007年9月18日—22日在重庆召开了第三次标准修订工作组会议。此次会议是在对草案稿征求意见的基础上召开的。工作组针对收集到的意见进行了逐条研究、讨论，整理、汇总、处理这些意见，并对征求意见稿进行逐条修改，确定标准草案送审稿，提交标委会审查报批。
二 制定原则
在GB/T1239.2-89《冷卷圆柱压缩弹簧技术条件》基础上吸收和采纳部分国内外先进标准的要求，结合目前国内现有技术水平状况制定。
三 修改部分
1. 根据现行弹簧术语标准，对原标准中涉及的负荷、刚度、变形量等内容进行了修订。
2. 对引用材料标准进行了全面的查新，使用最新版本代替原标准所引用的老版本。
3. 对章节的顺序做了调整。
4. 对于旋绕比的范围进行扩展，从目前生产情况看，旋绕比小的弹簧比较普遍，仅给定旋饶比≥4～22区间范围太窄，根据英国标准旋绕比范围为3.5～16，美国著名企业弹簧标准旋饶比为3～22，将标准的旋绕比范围调整为3～22。可参见资料A《国内外弹簧标准对照表》。
5. 5.3.2对于细长比较大的弹簧， 增加细长比≥5时，其垂直度由供需双方协商，增加了注的说明，此条例是参考德国标准要求制定的。另外，考虑导向时摩擦力的影响以及实际测量的要求，建议将考核垂直度改为考核轴线直线度。
6. 增加对于两端的压并高度，根据所修正的三种弹簧结构形式，有磨平与不磨平情况，故增加了对于两端不磨平情况下的压并高度的考核值，此考核值按德国标准DIN2089设计标准修改。
7. 5.4.1增加了对于弹簧特性的选用条件，由于弹簧使用时，根据实际工况，一般有以下几种情况：压缩至某指定位置达到一定的负荷要求（要求某一负荷在某一指定位置区间内完成）；调节某一变形量达到一定负荷要求（要求某一负荷在某一指定变形区间内完成），或使用弹簧刚度，即利用每单位长度中负荷的变化量以起到调节作用。一般情况下，负荷特性与弹簧的刚度特性不同时选用，特殊需要时候，由供需双方商定，根据日本和德国标准，对此均未有较明确的说明，由于目前各国的要求不一，因此特此做此补充说明。
8. 5.4.1.1根据设计标准GB1239.6及相关可靠性的要求，增加了最大变形量下的负荷应不大于试验负荷，引导弹簧的设计和应用更趋合理。
9. 5.6增加对于重要的弹簧应考核其永久变形，对于一般弹簧或使用中压缩位置与试验负荷位置或压并位置相距很大的情况可以不考虑永久变形的影响。当然此处的永久变形主要是指常温状态下的短暂压缩条件下的情况，对于长时间静压或加温静压等引起的蠕变则属于其它特殊要求范畴。
10. 根据德国标准增加旋向说明，由于一些弹簧采用内外装配，当节距较大时，同旋向内外簧可能会产生干涉现象，故增加此项说明。
11. 6.2条由于在此次修订时增加了弹簧旋绕比的取值范围，因此根据GB1239.6标准 条款，增加了相应的条注，即当旋绕比≤6时应考虑增加曲度系数K值的影响。具体的对比说明参见资料B，另外指定变形量下弹簧负荷测量时，考虑对于小缠绕比，刚度较大的情况下，预压缩量的大小直接影响其负荷特性值，故增加对于指定变形量下负荷的预压高度的规定。
12. 在热处理中，去除了对于退火状态弹簧的淬火回火要求，即相关的硬度和脱碳要求，由于冷拉、油淬火及硬状态材料的广泛应用，讨论中指出此标准仅用于硬状态材料的冷成型弹簧，不涉及软状态退火材料的应用。
13. 从弹簧的性能及安装要求出发在7.3条增加了弹簧检查项目的分类。在分类原则上对于影响可靠性指标标的属于A类，而影响性能和安装的属于B类，其它的属于C类。
14. 原标准中青铜线包括了硅青铜、铍青铜、锡青铜故其试验应力实际上包含了此三者的试验应力。由于现标准中单独将铍青铜列出，故在6.2条中也将铍青铜的试验应力单独列出。
15．标准讨论时对于不等节距、变径及非圆截面弹簧的尺寸公差及负荷特性公差可参照执行。
16. 更改标准的附录
对于原材料由于相应的标准的改动会直接引起本标准的改动，以及更全面的了解材料标准中除抗拉强度外的其它信息，因此在资料性附录中删除了相应的附录摘录，但为便于用户弹簧的使用现按修订标准时最新的标准进行查新如下：GB/T 4357-89、GB/T 4358-1995、YB(T) 11-1983、GB/T 18983-2003、GB3134- 1982、GB/T14955-1994，建议提最新要求进行。同时建议增加，对于压缩弹簧常用的三种类型基本图样，即指定高度下的负荷、指定变形量下的负荷以及考核刚度的情况，以便于供需方的沟通。