波簧指南：简要概述

尽管寻找最佳设计方案并非易事，但了解哪些方案可供选择可以大大降低此事的难度。Smalley 推出的波簧就是一种可选方案。波簧是一种压缩弹簧，可在不影响安装、形状或功能的前提下，有效缓解组件的空间狭窄问题。

那么，什么是波簧呢？

我们先从弹簧的定义开始讲起。对大多数人而言，弹簧并不是一种陌生的事物。它们几乎无处不在 - 无论是供您休息的床榻、汽车加油泵还是在火星探测器上，都遍布着它们的身影。如果拧开墨水笔，您会发现里面放着一个弹簧，它可以在您施力书写时上下推动柱塞体和笔尖。

弹簧主要分为三种类型：压缩弹簧、拉伸弹簧和扭力弹簧。我们今天要重点讲述的是压缩弹簧。波簧是一种由扁平金属丝制成的压缩弹簧，每层弹簧均呈现出多个波浪形状 - 这一点与传统的圆线螺旋弹簧有所不同。

波簧的工作原理是什么？

和介绍传统的螺旋弹簧一样，我们先从波簧的自由高度开始说起。自由高度指的是弹簧未施加负荷时的自然高度，在下图中以 H 表示。工作高度（以 WH 表示）是指弹簧受到指定负荷压缩时的高度。波簧在受到压缩的同时会输出负荷，直至达到工作高度为止。一旦弹簧达到工作高度，即表示已达到指定负荷。

下方的弹力变形曲线很好地呈现了这一概念。假设您的应用有 2 个负荷需要量，分别是 20 lb 和 28 lb。第一个负荷以 0.08 in 的工作高度输出，如曲线上最左边的蓝色“x”所示。而 28 lb 的负荷需要量则以 0.06 in 的工作高度输出。

现在我们从目录中选出一个零件编号 C100-M1。该零件的自由高度为 0.250 in，工作高度为 0.087 in。在此工作高度下，Crest-to-Crest 对顶波簧的输出负荷为 18 lb。一旦超出此工作高度，弹簧可能会变形，从而使弹簧力变得无法预测。

波簧是如何制成的？

现在您已经基本了解了波簧的含义及其工作原理，接下来我们将介绍波簧的制造工艺。边缘卷绕（即我们的“无模具成本”制造工艺）是唯一一种深受我们信任的、能够通过精确而灵活的解决方案满足您对波簧需求的工艺。

该工艺的第一步是采用冷加工方法将圆线轧制成扁平状。冷轧可以使金属晶粒拉长并锁固在一起，从而提高材料的强度和稳定性。

冷轧后，对扁线的边缘进行卷绕，以形成“波峰”对顶结构。

晶粒的朝向将跟随卷绕方向，因此其弹簧性能要优于采用冲压成型的、晶粒仅朝一个方向排列的弹簧。此工艺中融入了圆形晶粒冶金过程，从而使我们的零件具有更好的弹簧性能。

边缘卷绕是一种兼具灵活性和经济性的工艺，使我们能够在不使用模具的情况下定制各种设计方案，且几乎不会产生材料浪费。也就是说，我们可以在整个工艺的任何阶段轻松融入设计方案变更内容。无论是制作样件还是量产，这种工艺都能够带给您极佳的时效性和经济性。

是否存在不同类型的波簧？

波簧主要分为 5 种类型，即 Crest-to-Crest 对顶波簧、缺口型和搭口型单层波簧、层叠 Spirawave®斯派威波簧、Wavo®波簧以及线性波簧。尽管所有波簧均立足于“波浪”型设计，但它们所具备的能够左右弹簧负荷下性能的特性各不相同。

具体用例请参见下表。

哪些材料适用于波簧？

波簧可采用多种材料进行制造，但随时可投入生产的标准材料波簧是采用碳钢和 17-7 不锈钢制成的。材料选择很大程度上要取决于波簧所面对的环境类型。Inconel X-750、A286 和埃尔吉洛伊非磁性合金等特殊合金可在极端环境下使用。

波簧的应用范围是什么？

我们能够为各个行业提供优质解决方案，其中包括不同尺寸、不同负载情况以及特殊材料制成的产品，可全方位满足您的独特应用需求。我们已经设计推出了数千种值得信赖的波簧应用产品；小至手腕上的智能手表、厨房里的咖啡壶等一些日用消费品，大到地表以下的油井甚至火星，都有我们的波簧在默默贡献着力量。

如果您有兴趣了解更多有关波簧的信息，欢迎您通过下方链接参阅我们新推出的电子书。