弹簧和模具弹簧是重要的机械部件，用于无数的机构，机械系统和模具应用。本章包含用于弹簧设计的数据和计算程序，也允许机械师、工具制造商或工具工程师、金属工人和设计师测量现有的弹簧并确定其弹簧速率。在大多数应用中，一般的弹簧材料是弹簧钢或音乐线，而其他应用需要不锈钢、高合金钢或铍铜合金。

1.确定您的特定应用需要的弹簧速度和挠度或弹簧行程。

2.确定弹簧工作所需的空间限制，如果需要，尝试使用平行布置设计弹簧，或根据计算的设计尺寸在机构中允许弹簧的空间。

3.根据应用情况或经济情况，初步选择弹簧材料。

4.进行初步计算，以确定线材尺寸或其他坯料尺寸，平均直径，线圈数，长度，等等。

5.的工作应力计算沃尔应力修正系数适用于查看工作压力是否低于许用应力。

利用适当的方程计算弹簧的工作应力，并计算弹簧的工作载荷。弹簧上的载荷是用弹簧的速率乘以弹簧的挠度长度来求得的。例如，如果弹簧速率计算为25 lbf/in，弹簧偏转0.5 in，那么弹簧上的负载为25 × 0.5 = 12.5 lbf。

最大允许应力是通过将弹簧中使用的特定钢丝直径或尺寸允许的最小抗拉强度乘以适当的倍增器得到的。请参阅本章的图表，了解不同电线尺寸和材料的最小抗拉强度允许值以及适当的倍增器。

的例子。

你正在设计一个压缩弹簧使用直径0.130的音乐线，ASTM a -228。这种金属丝尺寸的允许最大应力为0.45 × 258,000 = 116,100 psi

请注意。设计较为保守的弹簧将使用40%的倍率(0.40)，而不经常循环的弹簧可以使用50%的倍率(0.50)，在重复操作或循环时，弹簧可能会有轻微的设置。在所有情况下，扭转弹簧的乘数均为75%(0.75)，且为保守值。

如果弹簧的工作应力低于最大许用应力,弹簧是适当的设计相对于它的应力水平在操作期间。记住，弹簧材料的弹性模量随着工作温度的升高而减小。这个因素导致弹簧速率下降。此外，工作应力应随着操作温度的升高而降低。