螺旋精密彈簧的(de)製造工藝包括:a)卷製(zhì);b)掛鉤的製作或(huò)端麵圈的精加工;c)熱處理;d)工藝試驗及強壓處理。
卷(juàn)製是把合乎技(jì)術條(tiáo)件規定的(de)彈簧(huáng)絲卷繞在芯棒上。大量(liàng)生(shēng)產時,是在萬能自動卷簧機上卷製;單件及小批生(shēng)產時,則在(zài)普通車床(chuáng)或手動卷繞機上卷製。
卷製分冷卷及熱卷兩種。冷(lěng)卷(juàn)用於經預先(xiān)熱處理後拉成的直(zhí)徑 d<(8~10)mm的(de)彈(dàn)簧(huáng)絲(sī);直徑較大(dà)的彈簧絲製作的強力彈簧則用熱卷(juàn)。熱卷時的溫度隨(suí)彈簧絲的粗細在800~1000℃的範圍(wéi)內選擇。不論采用冷卷或熱卷,卷製後(hòu)均(jun1)應視具體情況對彈簧的節距作必(bì)要的調整。
精密彈簧在完成上述工序後,均應進行熱處理。熱處理後的彈簧表麵不應出現顯著的脫碳層。冷卷後的彈(dàn)簧隻作回火處(chù)理,以消除卷製時(shí)產生的內應力。
此外(wài),彈簧還須進行工(gōng)藝試驗和根據彈簧的技術條件的(de)規定進行精(jīng)度、衝擊、疲勞等試驗,以檢驗彈(dàn)簧是否符合技術要求。要特別指出的是,彈簧的持久強(qiáng)度和抗衝擊強度,在很大程度上(shàng)取決於彈 簧絲的表麵狀況,所以彈簧絲表麵必須光潔,沒有裂紋和傷痕等缺陷。表麵脫碳(tàn)會嚴(yán)重影響材料的持久強度和抗衝擊(jī)性能。因此脫碳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(xū)進行表麵保(bǎo)護處理(lǐ)(如鍍鋅);普(pǔ)通的(de)彈簧一(yī)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(chí)續6~48h,以便在彈簧(huáng)絲(sī)截麵(miàn)的危險區產生塑性變形和殘餘應力。由於殘餘應力與工作應力符號相反,因而強壓處理過的彈簧最大工作(zuò)應力較小,一次(cì)強壓處理可(kě)提高彈簧靜載的承載能力25%。若經噴丸處(chù)理可(kě)提高20%。但(dàn)用(yòng)於長期振動,高溫(wēn)和腐蝕性介質中的(de)彈簧,以及一般用途的彈簧不宜采用這種強化(huà)工藝(yì)。
螺(luó)旋(xuán)拉伸(shēn)、彈簧加工製造,目前除少數製造(zào)廠在引進國(guó)外CNC數控彈簧成形機上一次自動成形(xíng)加工各種(zhǒng)式樣的拉伸、扭轉彈簧外(wài)。絕大多數製造廠仍采用傳統的加工方法(fǎ)來製造,現分別作一簡單的介紹。
1、螺旋拉伸彈簧。其工藝與螺旋壓(yā)縮彈簧基本(běn)相同,不同的隻是端部的(de)鉤環加工(gōng),拉伸彈簧的成形方法如下:
1)用與螺旋壓縮彈簧相同的(de)方法,卷繞成形後進行去應力退火,再進行鉤環加工(gōng),除(chú)特殊形狀的鉤環或要求初(chū)拉力很高的螺旋拉伸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(zhóu)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(de)端部結構形(xíng)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(dòng)或自動的操作方法(fǎ)進行加工;長臂鉤環的拉伸(shēn)彈簧,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(liǎng)端拉直,然後用專(zhuān)用(yòng)工具彎製(zhì)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進行去應力退(tuì)火(huǒ),然後再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(de)相對角度發生變化,故在去應力退火時要(yào)使鉤環加工完畢後的溫度比卷製好(hǎo)後的溫度低20~30°C。 螺旋拉伸(shēn)彈簧一般不(bú)進行拋丸和(hé)強拉(lā)處理(lǐ)。
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(shùn)康募庸ぁ?在小批量生產和扭臂比較複雜(zá)的情況下,多數采(cǎi)用手工或(huò)半自動的有(yǒu)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。在大批量生產時,則可在直尾卷簧機和扭簧專用機上卷製,扭臂不能按圖樣完成的,再分工序(xù)用(yòng)工裝、夾具(jù)來加工。 根據螺旋扭轉彈簧的特點,在設計和製造時,還應注意以下兩點:
1) 螺旋(xuán)精密彈簧端部扭臂在製(zhì)造時應一次彎曲成形,避免(miǎn)加工疵病和校正整形加工。扭臂加工(gōng)完後應(yīng)進行(háng)第(dì)二次去(qù)應力退火;
2) 目前的螺旋精密彈簧多為密圈,這樣在彈簧(huáng)圈之間就產生了相當於拉伸(shēn)彈簧(huáng)的初拉力類似的壓緊力,在加載(zǎi)和卸載時會產生摩擦(cā)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(qīng)向增(zēng)加;另外也給表麵處理工序帶來困難。因此在(zài)設計和成形時,彈簧圈間應稍留間隙(xì)。 在大(dà)量生產中,製造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(wān)鉤等工序可采用液壓、氣動等方法去加工。