一种形状记忆合金管式弹簧制造技术

本实用新型专利技术属于弹簧及连接件技术领域，特别涉及一种形状记忆合金管式弹簧。该形状记忆合金管式弹簧结构分为两端的管形区和中间的弹簧区；管形区可以加工内螺纹、外螺纹，从而实现与输出端外接工件的方便快捷的装配连接，或者在管形区管壁上加工通孔或螺纹孔，实现与输出端外接工件的螺钉或销子的紧固连接。利用本实用新型专利技术制成的记忆合金驱动器件在温度变化过程中发生马氏体相变及逆相变，形状记忆合金管式弹簧形状变化使得记忆合金驱动器件输出驱动力和位移而实现驱动功能。具有结构简单、受力平衡好、与形状记忆合金驱动器件的输出端外接工件连接方便、可靠性高等优点，可广泛用于设计小体积、高可靠的形状记忆合金驱动器件。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于弹簧及连接件
，特别涉及一种形状记忆合金管式弹簧。
技术介绍
形状记忆合金具有优异的形状记忆性能，良好的机械性能和生物相容性等，在医 学、电子、自动化、航天航空等领域得到了广泛的应用。形状记忆效应是指材料在马氏体状 态受外力发生形变后，加热使温度升高至母相状态时，材料的形状恢复到形变前形状的现象。形状记忆合金管式弹簧比普通形状记忆合金弹簧能更方便的制成各种形状记忆 合金驱动器件，其可利用形状记忆合金前后端的管形区方便快捷的与形状记忆合金驱动器 件的输出端外接工件装配连接，再利用形状记忆合金管式弹簧的弹簧区的记忆效应实现形 状记忆合金驱动器件驱动力和位移的输出。形状记忆合金弹簧在形状记忆合金驱动器件中应用较为广泛，形状记忆合金弹簧 具有输出位移大的特点，通常输出位移达到形状记忆合金弹簧长度的30 50%，而采用形 状记忆合金丝材时通常小于8%。目前最为常用的是采用形状记忆合金弹簧和普通偏置弹 簧配合使用设计形状记忆合金驱动器件，在此举例简单说明工作原理形状记忆合金驱动 器件工作时，加热形状记忆合金弹簧，形状记忆合金弹簧发生马氏体逆相变，形状记忆合金 弹簧长度收缩而偏置弹簧受拉力伸长，两者达到平衡。冷却形状记忆合金弹簧时，形状记忆 合金弹簧发生马氏体相变，形状记忆合金弹簧长度伸长而偏置弹簧受压力而缩短，两者达 到平衡。在设计体积较小的形状记忆合金驱动器件时，形状记忆合金弹簧和偏置弹簧都较 小，两者的连接困难，此外，形状记忆合金弹簧和偏置弹簧端部与输出端外接工件连接装 配难度大。
技术实现思路
本技术的目的是要提供一种用于与形状记忆合金驱动器件的输出端外接工 件能方便快捷装配连接的形状记忆合金管式弹簧。为实现所述目的，本技术是通过以下技术方案达到的该形状记忆合金管式弹簧采用形状记忆合金管材加工而成，结构分为中部的弹簧 区，以及两端的管形区。所述管形区上设置内螺纹或外螺纹，从而实现与输出端外接工件的方便快捷的装 配连接。所述管形区的管壁上加工通孔或螺纹孔，实现与输出端外接工件的螺钉或销子的 紧固连接。采用形状记忆合金管式弹簧设计形状记忆合金驱动器件，将形状记忆合金管式弹 簧在马氏体相变温度下拉伸变形，加热至奥氏体相变温度回复，形状记忆合金管式弹簧长 度收缩，同时输出驱动力。将形状记忆合金管式弹簧冷却至马氏体相变温度时，形状记忆合金管式弹簧长度伸长，同时输出驱动力。利用温度变化过程中形状记忆合金管式弹簧长度 变化和输出驱动力来实现形状记忆合金驱动器件的驱动功能。本技术的优点在于该形状记忆合金管式弹簧具有结构简单、受力平衡好、与形状记忆合金驱动器件 的输出端外接工件连接方便、可靠性高等优点，其最大的优点是利用了形状记忆合金管式 弹簧前后端的管形区结构特点，可广泛用于设计小体积、高可靠的形状记忆合金驱动器件。附图说明图1为本技术的一种形状记忆合金管式弹簧的结构示意图。图2为利用本技术设计的一种形状记忆合金驱动器件的结构示意图。图中标号1-管形区；2-弹簧区；3-偏置弹簧；4-螺钉；5-外接工件；6_固定端。具体实施方式本技术提供了一种形状记忆合金管式弹簧，下面通过附图和具体实施方式对 本技术做进一步说明。如图1所示，该形状记忆合金管式弹簧采用形状记忆合金管材加工而成，结构分 为中部的弹簧区2，以及两端的管形区1。如图2所示，利用形状记忆合金管式弹簧设计的一种形状记忆合金驱动器件的结 构与工作原理如下(1)根据形状记忆合金驱动器件的实际驱动位移和力的技术要求设计管式弹簧的 参数管材外径、内径、弹簧螺距、圈数、弹簧截面大小。(2)采用机械加工、电加工或者激光加工等加工手段加工如图1所示的形状记忆 合金管式弹簧，管形区1的内壁加工螺纹孔。(3)根据形状记忆合金驱动器件的实际驱动位移和力的技术要求设计偏置弹簧3 的参数包括内径、丝径、长度、螺距、圈数。(4)形状记忆合金驱动器件的装配①将螺钉4通过下端的管形区1的螺孔与固 定端6紧固连接；②将偏置弹簧3放置在形状记忆合金管式弹簧内部；③将螺钉4通过上端 的管形区1的螺孔与形状记忆合金驱动器件输出端外接工件5紧固连接。(5)加热形状记忆合金管式弹簧，发生马氏体逆相变，形状记忆合金管式弹簧长 度收缩，偏置弹簧3受到压力而长度收缩，两者受力达到平衡，在加热过程中形状记忆合金 驱动器件输出位移和力。冷却形状记忆合金管式弹簧，发生马氏体相变，形状记忆合金管式 弹簧长度伸长，偏置弹簧3受到拉力而长度伸长，两者受力达到平衡，在冷却过程中形状记 忆合金驱动器件输出位移和力。权利要求1.一种形状记忆合金管式弹簧，其特征在于所述形状记忆合金管式弹簧结构分为中 部的弹簧区，以及两端的管形区。2.根据权利要求1所述的一种形状记忆合金管式弹簧，其特征在于所述管形区上设 置内螺纹或外螺纹。3.根据权利要求1所述的一种形状记忆合金管式弹簧，其特征在于所述管形区的管 壁上加工通孔或螺纹孔。专利摘要本技术属于弹簧及连接件
，特别涉及一种形状记忆合金管式弹簧。该形状记忆合金管式弹簧结构分为两端的管形区和中间的弹簧区；管形区可以加工内螺纹、外螺纹，从而实现与输出端外接工件的方便快捷的装配连接，或者在管形区管壁上加工通孔或螺纹孔，实现与输出端外接工件的螺钉或销子的紧固连接。利用本技术制成的记忆合金驱动器件在温度变化过程中发生马氏体相变及逆相变，形状记忆合金管式弹簧形状变化使得记忆合金驱动器件输出驱动力和位移而实现驱动功能。具有结构简单、受力平衡好、与形状记忆合金驱动器件的输出端外接工件连接方便、可靠性高等优点，可广泛用于设计小体积、高可靠的形状记忆合金驱动器件。文档编号F16F1/06GK201875030SQ20102059725公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月4日 优先权日2010年11月4日专利技术者尹向前, 李艳锋, 米绪军, 高宝东 申请人:北京有色金属研究总院本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种形状记忆合金管式弹簧，其特征在于：所述形状记忆合金管式弹簧结构分为中部的弹簧区，以及两端的管形区。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高宝东，米绪军，李艳锋，尹向前，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：实用新型
国别省市：11