螺旋精密彈簧(huáng)的製造工藝包(bāo)括:a)卷(juàn)製;b)掛鉤的製作或(huò)端麵圈的精加工;c)熱處理;d)工藝(yì)試(shì)驗及強壓處理(lǐ)。
卷製是把合乎技術條件(jiàn)規定的彈簧絲卷繞在芯棒上。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繞機上卷製。
卷製分冷卷(juàn)及(jí)熱卷(juàn)兩種。冷卷用於經預先熱處理後拉成的直徑 d<(8~10)mm的彈簧絲;直徑較大的彈簧絲製作的強力彈簧則用熱卷。熱卷時的溫度隨彈簧絲的粗細在800~1000℃的範(fàn)圍內選(xuǎn)擇。不論采用冷卷或熱卷,卷製後均應視具體情況對彈簧的節距作必要的(de)調整。
精密彈(dàn)簧在完成上述工序後,均應進行熱處理。熱處理後的彈簧表麵不應出(chū)現顯著的脫碳層。冷(lěng)卷後的彈簧隻作回火處理,以消除卷製(zhì)時產生(shēng)的內應力。
此外,彈簧還須進行工(gōng)藝試驗和根據彈簧的技術條件的規定進行精度、衝擊、疲勞等試(shì)驗,以檢驗(yàn)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,在很大程度(dù)上取決於彈 簧絲的表麵狀(zhuàng)況(kuàng),所以(yǐ)彈簧絲表麵必須光潔,沒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和抗衝擊(jī)性能(néng)。因此脫碳(tàn)層深度和其它表麵缺陷應在驗收彈簧的技術條件中詳細規定。重要的彈簧還須進行(háng)表麵保護處(chù)理(如鍍鋅);普通的彈簧一般(bān)塗以(yǐ)油或漆(qī)。
對於重要的(de)彈簧,還(hái)要進行強壓(yā)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(biàn)在彈簧絲截麵的(de)危險區產生塑性變形和殘餘應力。由(yóu)於殘餘應力與工作應力符號(hào)相反,因而強壓(yā)處理過的彈簧最大工作應力較小,一次強壓處理可提高彈簧靜載的承載能力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(dàn)簧(huáng),以及一般用途的彈簧不宜采用這種強化工藝。
螺旋拉伸、彈簧加工製造,目前除少數製造廠在引進國外CNC數控彈簧成形機(jī)上一次自(zì)動(dòng)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(gōng)方法來製造,現分(fèn)別作一簡(jiǎn)單的介紹。
1、螺旋拉伸彈簧。其(qí)工藝與螺旋壓縮(suō)彈(dàn)簧基本相同,不同的隻是端部的鉤環加工,拉伸(shēn)彈簧的成形方法如下:
1)用與螺旋壓縮(suō)彈簧相同的方(fāng)法,卷繞成形後進行去(qù)應力退火,再進行鉤環加工,除特殊形狀的鉤環或要求初拉(lā)力很(hěn)高的螺旋拉伸彈簧用車床有心(xīn)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。它是一種心軸垂直的立式有心卷簧機。卷製後進行去應(yīng)力退火,然後進行鉤環加工。 螺旋(xuán)拉(lā)伸彈簧的端部結構形式(shì)很多,加工方法也很多。常用的有(yǒu):小型(xíng)彈簧使用鉗子式的專用工具或專用工藝(yì)裝置進行手工加工;普通的螺(luó)旋拉伸彈簧則以彎鉤(gōu)器(qì)或模具用手動或自動的操作方法進行加工;長(zhǎng)臂鉤環的拉伸(shēn)彈簧,一般是卷繞時留(liú)出拉(lā)鉤所需料長,或者是卷(juàn)製後留出加工所需的圈數,用拉直工具將兩(liǎng)端拉直(zhí),然後用專用工具彎製鉤環。 去應力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(huǒ),然後再切斷(duàn)和進行鉤(gōu)環加工,鉤環加工(gōng)完(wán)畢後,一般再(zài)要進行了1~2次的去應力(lì)退(tuì)火。為了防止兩鉤環(huán)的相對角(jiǎo)度發生變化(huà),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。 螺旋拉伸彈簧一般不進行(háng)拋(pāo)丸和強拉處理。
2、螺旋精密彈簧。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?在小批量生產和扭臂(bì)比(bǐ)較複雜的情況下,多數(shù)采用(yòng)手(shǒu)工或(huò)半自動的有心軸卷簧法成形,然後用工裝夾具將扭臂按圖樣要求進行加工。在(zài)大批(pī)量生產時,則可在直(zhí)尾卷簧(huáng)機和扭簧專用機上卷製,扭臂不能按圖(tú)樣完成的,再分工序(xù)用工裝、夾具(jù)來加工。 根據螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的特點,在設計和製造時,還(hái)應注意以下兩點:
1) 螺旋(xuán)精密彈簧端部扭臂在製造時應一次彎曲成形,避免(miǎn)加工疵病和校正整形加工。扭臂(bì)加工完後應(yīng)進行第二次去應力退火;
2) 目前的螺旋精密彈簧多為密圈,這樣在彈簧圈之間(jiān)就產生了相當於拉伸彈簧(huáng)的初(chū)拉力類似的壓緊力,在加載和卸載時會產生摩擦力而出現滯後現象(xiàng),當加載與旋向相同或圈數增加時,這種傾向增加(jiā);另外也給表麵處理工序帶來(lái)困難。因此在設計和成形時,彈簧圈間應稍留間隙。 在大量生產中,製(zhì)造(zào)廠在(zài)有條件的情況下,對螺旋(xuán)拉(lā)伸、扭轉彈簧的展開、折彎(wān)、彎鉤等工序可采用(yòng)液(yè)壓、氣動等方法(fǎ)去加工。