弹簧的设计应力提高后,螺旋角加大,会使弹簧的疲劳源由簧圈的内侧转移到外侧。为此,异型簧加工,必须采用弹簧精密的解析技术,当前应用较广的方法是有限元法. 近年来,弹簧的有限元设计方法已进入了实用化阶段,出现了不少有实用价值的报告,异型簧加工厂,如螺旋角对弹簧应力的影响;用有限元法计算的应力和疲劳寿命的关系等。弹簧的结构较为简单,功能单纯,影响结构和性能的参变量少,所以设计者很早就运用解析法、图解法或图解分析法寻求优设计方案,并取得了一定成效。
异型弹簧是弹簧制作种类中的一个大分类,在它的种类下又有很多小的分类组成,所有的弹簧几乎都是用金属材料制称的。
1、变径螺旋弹簧:它用于一些特殊场合,变径弹簧的材料一般为圆截面材料,而且大都承受压缩载荷。
2、片类弹簧:这种弹簧的材料为弹簧用带材(或板材),异型簧,在专用设备或通用压力加工机床上,通过相应的模具加工出来的。片弹簧、波形弹簧、轻型弹簧的材料厚度较薄,而中型或大型碟簧的材料厚度则往往较厚,这类弹簧的用途也很广泛。
3、在安装空间受到限制时,常采用矩形截面材料的弹簧,因矩形截面材料制造的弹簧可以在相同的空间和相同的变形量之下获得较大的负荷。这类弹簧与圆截面材料的弹簧相比,在同样的空间,它的截面积大,因此它吸收的能量也大,如下图所示。它可用于重型机械、冲压模具或刚度特别大的弹簧 。
碟形弹簧尺寸小、重量轻,广泛用于缓冲、避振等场合,异型簧制作,并在冲压模、阀类离合器紧固件以及石油和地质工程机械上获得普遍应用。
中凸形螺旋压缩弹簧由于两端较小的簧圈能嵌入到中间圈之中,所以可获得较大的变形量。例如有些中凸型汽车制动器弹簧,平时一直处于并紧状态,打开汽车阀门,弹簧恢复变形,带动制动器对汽车进行制动。理发用的推子也是利用中凸形螺旋弹簧这一特点,在有效的空间获得较大的变形和应力。