螺(luó)旋精密彈簧的製造工藝(yì)包括:a)卷製;b)掛鉤的製作(zuò)或端麵圈的精加工;c)熱(rè)處理;d)工藝試驗及強壓處理。
卷製是把合乎技術條件規定的彈簧絲(sī)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(xiǎo)批生產時(shí),則在普通車床或手動卷繞(rào)機上卷製。
卷製分冷卷及熱卷兩種。冷卷用於經預先熱處(chù)理後拉(lā)成的直徑(jìng) d<(8~10)mm的彈簧絲;直徑較大的彈(dàn)簧(huáng)絲製作的強力彈簧則用熱卷。熱卷時(shí)的溫度隨彈簧絲的粗細在800~1000℃的範圍內選(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調整。
精密彈簧在完成上述工序後,均應進行熱處理。熱處理(lǐ)後的彈簧表麵不應出現顯著的脫(tuō)碳層。冷(lěng)卷後的彈簧隻作回(huí)火處理,以消除卷製時產生的內(nèi)應力。
此(cǐ)外,彈簧還須進行(háng)工藝試驗和(hé)根據彈簧的技術(shù)條件的規定進行精度、衝擊、疲勞(láo)等試(shì)驗(yàn),以檢驗彈簧是否符合(hé)技術要求。要特別指出的是,彈簧的持(chí)久強度和抗衝擊強度,在很大程度上取決(jué)於(yú)彈 簧絲的表麵狀況,所以彈簧絲表麵必須光潔,沒(méi)有裂紋和傷痕等缺陷。表麵脫碳(tàn)會嚴重影響材料的持久強(qiáng)度和抗衝擊性(xìng)能。因此脫碳層深度和其它表麵缺陷應在驗收彈(dàn)簧的技術條件中詳細規定。重要的彈簧還須進行表麵保護處理(如鍍鋅);普通的彈簧(huáng)一般塗以油或(huò)漆。
對於重要的彈簧,還要進行強壓處理。強壓(yā)處理是使(shǐ)彈簧在極限載荷作用下受載持續6~48h,以(yǐ)便在彈簧絲截麵的危險區產生塑性變形和殘餘應力。由於殘餘應(yīng)力與工(gōng)作應力符號相反,因而強壓處理過的彈簧最(zuì)大工作應力(lì)較(jiào)小,一次強壓處理可提高彈簧靜載的承(chéng)載能力25%。若經噴丸處理可提高20%。但用於(yú)長期振動,高溫和腐蝕性介質(zhì)中的彈(dàn)簧,以及一般用途的彈(dàn)簧不宜采用這(zhè)種強化(huà)工藝。
螺旋拉伸、彈簧加工製造,目前除少數製造廠在引進(jìn)國外CNC數控(kòng)彈簧成形機上一次自動(dòng)成形(xíng)加工各種(zhǒng)式樣的(de)拉伸、扭轉彈簧外。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。其工藝與螺旋壓(yā)縮彈簧基本相同,不同的隻是端部的鉤環加工,拉伸彈簧的成形(xíng)方(fāng)法(fǎ)如下:
1)用與螺旋壓縮彈簧相同(tóng)的方(fāng)法,卷繞成形後(hòu)進行去應(yīng)力退火(huǒ),再進行鉤環加工,除(chú)特殊形狀的鉤環或要求初拉力很高的螺旋拉伸彈簧用車床(chuáng)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(zhì)。
2)用直尾卷簧(huáng)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(háng)鉤環加工。 螺旋拉伸彈簧的端部結構形式很多,加工方法也很多。常用的有:小型彈簧使用鉗子式的專用工具或專用工藝裝(zhuāng)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(cāo)作方法進行加工;長臂鉤環的拉伸彈簧,一般是卷繞時留出拉鉤所需料長,或者是卷製後(hòu)留出(chū)加工所需的圈(quān)數,用拉直工具將兩端拉(lā)直,然後用專用工具彎製鉤環。 去應力退火的工藝(yì)規範如前所述。五金彈簧卷製好後先進行去應力退火,然後再切斷(duàn)和進行鉤環加工,鉤(gōu)環加工完畢後,一般再要進(jìn)行了1~2次的去應力退火。為了防止兩鉤環的相對角度發生變化(huà),故在去應(yīng)力退火時要使鉤環(huán)加工完畢後的溫度比卷製好後(hòu)的溫度低(dī)20~30°C。 螺旋拉伸彈簧一般不進行拋丸和強拉處理。
2、螺旋精密彈簧。其工藝和螺旋壓(yā)縮、拉伸彈簧基本相同,不同的也嵌瞬(shùn)康募庸ぁ?在小批量生產和扭(niǔ)臂(bì)比較複雜(zá)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(zhuāng)夾具將扭臂按圖樣要求(qiú)進行加工。在大(dà)批量生產時(shí),則可在直尾卷簧機和扭簧專用機上卷製,扭臂不能按圖(tú)樣完成的,再(zài)分工序用工裝、夾具來加工。 根據(jù)螺旋扭轉彈(dàn)簧(huáng)的特點,在設計和製造時,還應注意(yì)以下兩點:
1) 螺旋精密彈簧端部扭臂在製造時應(yīng)一次彎曲成(chéng)形,避免加工疵病和校正整形(xíng)加工。扭臂加工完(wán)後應進行第二次去應力退火;
2) 目前的(de)螺旋精密彈簧多(duō)為(wéi)密(mì)圈,這樣在彈簧(huáng)圈之間就產生了相當於拉伸彈簧的初拉力類似的壓緊力,在加載和卸載時會產生摩擦力(lì)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;另外也給表麵處理(lǐ)工序帶來困難。因此在設計和成(chéng)形時,彈簧圈間(jiān)應稍留間隙。 在(zài)大量生(shēng)產中(zhōng),製造(zào)廠在有條件的(de)情況下,對螺旋拉伸、扭(niǔ)轉彈簧的展開、折彎、彎(wān)鉤等工序可采用液壓、氣(qì)動等方法去加(jiā)工。