螺旋(xuán)精密彈簧的製造工藝包括:a)卷製;b)掛鉤的製作(zuò)或端麵(miàn)圈(quān)的精(jīng)加工;c)熱(rè)處理(lǐ);d)工藝試驗及強壓(yā)處理。
卷製是把(bǎ)合乎技術條件規定的彈簧絲卷繞在芯棒上。大量生(shēng)產時,是在萬能自動卷簧機上卷製;單件及小批生產(chǎn)時,則在普(pǔ)通車床或手動卷繞(rào)機上卷製。
卷製分冷(lěng)卷及熱卷兩種。冷卷用於經預(yù)先(xiān)熱處(chù)理後拉成的直徑 d<(8~10)mm的彈簧絲;直徑較大的(de)彈簧絲(sī)製作的強力彈簧則用熱(rè)卷。熱卷時的溫度隨彈簧絲的粗細在800~1000℃的範圍內選擇。不論采用冷卷或熱卷,卷製後均應視具體情況(kuàng)對彈簧的節距作必要的調整。
精密彈簧在完(wán)成上述(shù)工序後,均應進行熱處理。熱處理後的彈簧表麵不應出現顯著的脫碳層。冷(lěng)卷後的彈(dàn)簧隻作回火處理,以消除卷製時產生的內應(yīng)力。
此外,彈簧還須進(jìn)行(háng)工藝(yì)試驗和根據彈簧的技術(shù)條件的規定進(jìn)行精度(dù)、衝擊、疲(pí)勞等試驗,以檢驗彈簧是否符合技術要求。要特別指出的是,彈簧的持久強度和抗衝擊強度,在(zài)很大程度上取決於彈 簧絲的表麵狀況,所以彈簧絲表麵必須光(guāng)潔,沒(méi)有裂紋和傷痕等缺陷。表麵脫碳會嚴重影響材料的持久強度(dù)和抗衝擊性能。因此脫碳(tàn)層深度和(hé)其它(tā)表麵缺陷應在驗收彈簧的技術條件中詳細(xì)規(guī)定。重(chóng)要(yào)的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(yā)處理(lǐ)。強(qiáng)壓處(chù)理是使彈簧在極限載(zǎi)荷作用下受載持(chí)續6~48h,以便在彈簧絲截麵的危險區產生塑性變形和殘餘應(yīng)力。由於(yú)殘餘應力與(yǔ)工作應力符號相(xiàng)反,因而強壓處理過的彈簧最大工作應力(lì)較(jiào)小,一次強壓處理可提高(gāo)彈簧靜載的承載(zǎi)能力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)一般用途(tú)的彈簧不宜采用這種強化工藝。
螺(luó)旋拉(lā)伸、彈簧加工製造,目(mù)前除少數製造廠在引進國外CNC數控彈簧成形機上一次自動成形加工各種式樣的拉伸、扭轉彈簧外。絕(jué)大多數製造廠仍采用傳統的(de)加工方法來製造,現分別作一簡單的介紹。
1、螺旋拉(lā)伸彈簧。其工(gōng)藝與螺旋壓縮(suō)彈簧基本相同,不同的隻是端部的鉤環加工,拉伸彈簧的成形方法如下:
1)用與螺旋壓縮彈簧相同的方法,卷繞成形後進行去(qù)應力退火(huǒ),再進行鉤環加工,除特殊形狀的鉤環或要求初拉力很高(gāo)的螺旋拉伸(shēn)彈簧用車床有心卷製或手工卷製外,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(zhí)的立式有心卷簧機(jī)。卷製後進行去應力退(tuì)火,然後進行鉤環加工。 螺旋拉伸彈簧的端部結構形式很多(duō),加工方法也很多。常用的有:小型彈(dàn)簧使用(yòng)鉗子式的專用工具或專用工藝裝置進行手工加工;普通的螺旋拉伸彈簧則以彎鉤器或模具用手動或自動的操作方法進行加工;長臂鉤環的拉伸(shēn)彈簧(huáng),一般是卷繞時留出拉鉤所需料長,或者是卷製後留出加工所需的圈數,用拉直工具將兩端拉(lā)直,然(rán)後用專用工具彎製(zhì)鉤(gōu)環(huán)。 去應力(lì)退火的工藝規範如前所述。五金彈簧卷製好後先(xiān)進行去應力退火,然後再切斷和進行鉤環(huán)加工,鉤環加工完畢(bì)後,一般再要進(jìn)行了1~2次(cì)的去應力退火。為了防止兩鉤環的相對角度發生變(biàn)化,故在去應力退火時要使鉤環加工完畢後的溫度比卷製好後的溫度低20~30°C。 螺旋拉(lā)伸彈簧一般不(bú)進行拋丸和強拉(lā)處理。
2、螺(luó)旋精密彈簧。其工藝和螺旋壓縮、拉伸彈簧基本相同,不同的也嵌瞬康募庸ぁ?在(zài)小(xiǎo)批(pī)量生產和扭(niǔ)臂比較複雜的情況下,多數采用手工或半自動的有心軸卷簧法成形,然後用工裝夾(jiá)具將扭臂按圖(tú)樣要求進行加工。在大批量生產時,則可在直尾(wěi)卷簧機(jī)和扭簧專用機上卷製,扭臂不能按圖樣完成的,再分工序用工裝、夾具來加工。 根據螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的特點,在設計和製造時,還應注意以(yǐ)下兩點:
1) 螺旋精密彈簧端部扭臂(bì)在製造時應一次彎曲成形,避免加工疵病和校正整形加工。扭臂加工完後應進行第二次(cì)去應力退火;
2) 目前的螺旋精密彈簧多為密圈,這樣在彈(dàn)簧圈之間就產生了相(xiàng)當於拉伸彈簧的初(chū)拉力類似(sì)的壓緊(jǐn)力,在加載和卸載時(shí)會產生摩擦力而出現滯後現象,當加載與旋向相同或圈數增加時,這種傾向增(zēng)加;另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(jiān)應稍留間隙。 在大量生產中,製造(zào)廠在有條件的情況下,對螺旋拉伸、扭轉彈簧(huáng)的展開、折彎、彎鉤等工序可采用液壓、氣動(dòng)等方法去加工(gōng)。