螺旋精(jīng)密彈簧的製造工藝包括:a)卷(juàn)製;b)掛鉤的製作或端麵(miàn)圈(quān)的精加工;c)熱處理;d)工藝(yì)試驗及強壓處理。
卷製(zhì)是把合乎技術條(tiáo)件規定的(de)彈簧絲卷繞在(zài)芯棒上(shàng)。大量生產時,是在萬能自動卷簧機上卷製;單件及小批生產時,則在普通車床或手動卷(juàn)繞機上卷製。
卷製分冷卷及熱卷兩種。冷卷用於經預先熱(rè)處理後拉成的直徑 d<(8~10)mm的(de)彈簧絲;直徑較大的彈簧絲製(zhì)作的強力彈簧則用熱卷。熱卷時的溫度隨彈簧絲(sī)的粗細在800~1000℃的範圍(wéi)內選擇。不論采(cǎi)用冷卷或熱卷,卷製後均應視(shì)具體(tǐ)情況對彈簧的節(jiē)距作必要的調(diào)整。
精密(mì)彈簧在完成上述工序後,均應(yīng)進(jìn)行熱處理。熱處理後的彈簧表麵不應出現顯著的脫碳層。冷卷後的彈簧隻作回火處理,以消除卷製時產生的內應力。
此外,彈簧還(hái)須進行工(gōng)藝試驗和根據(jù)彈簧的技術條件的規定進行(háng)精度、衝擊、疲(pí)勞等試驗,以檢驗彈簧是否符合(hé)技術要(yào)求。要特別指出的(de)是,彈簧的持久強度和抗衝擊強度(dù),在很(hěn)大程(chéng)度上取決於彈 簧絲的表麵狀(zhuàng)況,所以彈簧絲表麵必須光潔(jié),沒有裂紋和傷(shāng)痕(hén)等缺陷。表麵脫碳會嚴重影響(xiǎng)材料的持久強度和抗衝擊性能。因此脫碳層深度和(hé)其它表麵缺陷應在驗收彈(dàn)簧的技術條件中詳細規定。重要的(de)彈簧還須進行表麵保護處理(lǐ)(如鍍鋅);普通的彈簧一般塗以油或漆。
對於重要的彈簧,還要進行強壓處理。強壓處理是使彈簧在極限載荷作用下受載持續6~48h,以便在彈(dàn)簧絲截麵的危險區產生塑性變形(xíng)和殘餘應力(lì)。由於殘餘應(yīng)力與工作應力符號相反,因而強壓處理過的彈簧最大工作應力較小,一次強(qiáng)壓處理可(kě)提(tí)高彈簧靜載的承載能(néng)力25%。若經噴丸處理可提高20%。但用於長期振動,高溫和腐蝕性介質中的彈簧,以及(jí)一般(bān)用途的彈簧不宜采用這種強化工藝。
螺旋拉伸、彈(dàn)簧加工製造,目前除少數製造廠(chǎng)在引進國外CNC數控彈簧成(chéng)形機(jī)上(shàng)一次自動成形加工各種式樣的拉伸、扭轉彈(dàn)簧外。絕大多數製造廠仍采用傳統的加工方法來製造,現分別作一簡單(dān)的介紹。
1、螺旋拉伸彈簧。其工藝(yì)與螺旋壓縮彈簧基本相同,不同的隻是端部的(de)鉤環加工,拉伸彈簧的成形方法如下:
1)用與螺旋壓縮(suō)彈簧相同的方法,卷繞成形後進行去(qù)應力退火,再進行鉤環加工(gōng),除特(tè)殊(shū)形狀的鉤環或要求初拉(lā)力很高的螺旋拉伸彈簧用(yòng)車床有心卷(juàn)製或手工卷製外(wài),大部分的彈簧是用自動卷簧機卷製。
2)用直尾卷簧機卷製。它是一種心軸垂直的立式有心卷簧機。卷製後進行去應力退火,然後進行鉤環加工。 螺旋拉伸彈簧的端(duān)部結構形式很多,加工(gōng)方法也很多。常用的有:小型彈簧使用鉗子式的專用工具或專用工藝裝置進行手工加工;普(pǔ)通的螺旋拉伸彈簧則以彎鉤器或模具(jù)用手動或自動的操作方法進行加工;長臂鉤環的拉伸彈簧,一般是卷繞時(shí)留出拉鉤所需料長(zhǎng),或者是卷製後留出(chū)加工所需的圈數,用拉(lā)直工具將兩端拉直,然後用(yòng)專用工具彎製鉤環。 去應力退(tuì)火的工藝規範如前所述。五金(jīn)彈簧卷製好後先進行去應力退火,然後再(zài)切斷和進行鉤環加工,鉤環加工完畢後,一般再要進行了1~2次的去應力退火。為了(le)防止兩鉤環(huán)的相對角度發生(shēng)變化,故在去應力退火時要使鉤環加(jiā)工完(wán)畢後的(de)溫度比卷製好後的溫度低20~30°C。 螺旋拉伸彈簧一般不進行拋丸和強拉處(chù)理。
2、螺旋精密彈簧。其工(gōng)藝和螺旋壓縮、拉伸彈簧(huáng)基本相同,不同的也嵌瞬康募庸ぁ?在小批量(liàng)生產和扭臂比較複雜的情況下,多(duō)數采用手工或半自(zì)動的有心軸卷簧法成形,然(rán)後用工裝夾具將扭臂按圖樣要求進行加工。在大批(pī)量生產時,則可在直尾卷簧機和扭簧專用機上卷製,扭臂(bì)不能按(àn)圖(tú)樣完成的(de),再分工序用工裝、夾具來加工(gōng)。 根(gēn)據螺旋扭轉彈(dàn)簧的特點,在設(shè)計和製造時,還應注意以下兩點:
1) 螺旋精密彈簧(huáng)端部扭臂在製造時(shí)應一次彎曲成形,避免加工疵病和校正整形加工(gōng)。扭臂加工完(wán)後應進行第二次去應力退火(huǒ);
2) 目(mù)前的螺旋精密彈簧多為(wéi)密圈,這樣在彈簧(huáng)圈之間(jiān)就產生了相當於拉伸彈簧(huáng)的(de)初(chū)拉力類似的壓緊力,在加載和卸載時會產生摩(mó)擦力而出現滯後現象,當加(jiā)載與旋向(xiàng)相同或圈數增加時,這種傾向增加;另(lìng)外也給表麵處理工序帶來困難。因此在設計和成形時,彈簧圈間應稍留間隙(xì)。 在大量生產中,製造廠在有(yǒu)條件的情況下,對(duì)螺旋拉伸(shēn)、扭轉彈簧的(de)展開、折彎、彎鉤等工序可采用液壓、氣動等方法去加工。