螺旋精密彈簧的製造(zào)工藝包括:a)卷製;b)掛鉤的(de)製作或端麵圈的精(jīng)加工;c)熱處理(lǐ);d)工藝試驗及強壓處理。
卷製是把(bǎ)合乎技術條件規定的(de)彈簧絲(sī)卷繞在(zài)芯棒上。大量生產時,是在萬(wàn)能自動卷簧機上卷製;單件及小批(pī)生產時,則在(zài)普通車床或手動卷繞機上卷製。
卷製分冷卷及熱卷(juàn)兩種(zhǒng)。冷卷(juàn)用於經預先熱處理後(hòu)拉成的直徑 d<(8~10)mm的彈簧絲;直徑較大(dà)的(de)彈簧絲製作的強力彈簧則用熱卷。熱(rè)卷時的溫度隨彈簧絲的粗細在800~1000℃的範(fàn)圍內選擇。不論采用冷卷或熱卷,卷製後(hòu)均應視具體情況對彈簧的(de)節距作必要的調整。
精密彈簧在完成上述工序後,均應進(jìn)行熱處理。熱處理後的彈簧表麵不應出現顯著(zhe)的脫碳層。冷卷後(hòu)的彈簧隻作回火處理,以消除卷製時產生的內應力。
此外,彈簧還須進行工藝試驗和根據彈簧的技術條(tiáo)件的(de)規定進行精度、衝擊、疲勞等試驗,以檢驗彈(dàn)簧是否符合(hé)技(jì)術要求(qiú)。要(yào)特別指出的是,彈簧的持久(jiǔ)強度(dù)和抗衝擊強度,在很大程度(dù)上取決於彈 簧絲的表麵狀況,所以彈簧絲表麵必須光潔,沒有裂紋和(hé)傷痕等缺陷。表麵脫碳會(huì)嚴重影響材料(liào)的持久強度和抗衝(chōng)擊性能。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(xiáng)細(xì)規定。重要的(de)彈簧還須(xū)進行(háng)表(biǎo)麵保(bǎo)護處理(lǐ)(如鍍鋅);普通的彈簧(huáng)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,以便在彈簧絲截麵的危險區產生塑性變形和殘餘應力(lì)。由於殘餘應力與工作應(yīng)力符號相反,因而(ér)強壓處理過的彈(dàn)簧最大工作應力較小,一次(cì)強壓處理可提(tí)高彈簧靜載(zǎi)的(de)承載能力25%。若經噴丸處理可提(tí)高20%。但用於長期振動,高溫和(hé)腐蝕性介質中的彈簧,以及一(yī)般用途的彈簧不宜采用這(zhè)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(guó)外CNC數控彈(dàn)簧成形機上一次自動成形加工各種式樣的(de)拉伸、扭轉彈簧外。絕大多數(shù)製造廠仍采用傳統的加工方法來製造,現分別作一簡單的介紹。
1、螺旋(xuán)拉伸彈(dàn)簧。其工藝與螺旋壓縮彈簧基本相同,不同的隻是端部(bù)的鉤環加工,拉伸(shēn)彈簧的成形方法如下:
1)用與螺旋壓縮彈簧相同的方法,卷繞成形後進行去應力退(tuì)火,再進(jìn)行鉤環加工,除特殊形狀的鉤環(huán)或要求初拉力很高(gāo)的螺旋拉(lā)伸彈簧(huáng)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(wěi)卷簧機卷製。它是一種心軸垂直的立式有心卷簧機。卷(juàn)製後進行去應力退(tuì)火,然後進行鉤環加工。 螺旋(xuán)拉伸彈簧的端部結構(gòu)形式很多,加工方法也很(hěn)多。常(cháng)用(yòng)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(huáng)則以彎鉤(gōu)器或模具用手動(dòng)或自動的操作方(fāng)法進行加工;長臂鉤環的拉(lā)伸彈簧,一般是卷繞(rào)時留出拉鉤所(suǒ)需料長,或者是卷製(zhì)後留出加工所需的圈數(shù),用拉直工具將兩端拉直,然(rán)後用專用工具彎製鉤(gōu)環。 去應力退火的工藝規範如前所述。五金彈(dàn)簧卷(juàn)製好後先進行去(qù)應力退火,然(rán)後再切斷和進行鉤環加工(gōng),鉤環加工完畢後(hòu),一般再要進行了1~2次的(de)去(qù)應力退火。為了(le)防止兩鉤環的相(xiàng)對角度發生變化,故在去應力退火(huǒ)時要使鉤環加工(gōng)完畢後的(de)溫度比卷製好後(hòu)的溫度低20~30°C。 螺旋拉伸彈簧一般不進行拋丸和強拉處理(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(bú)同的也嵌瞬康募(mù)庸ぁ?在小批量生產和扭臂比(bǐ)較複雜的(de)情況下,多數采(cǎi)用手工或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(jiā)工。在大批量生產時,則可在直尾(wěi)卷簧機和扭簧專(zhuān)用機上(shàng)卷製,扭臂不能按圖樣完成的,再分工序用(yòng)工裝、夾(jiá)具(jù)來加(jiā)工。 根據螺(luó)旋扭轉(zhuǎn)彈簧的特點(diǎn),在設計和製造時,還應注意以下兩(liǎng)點:
1) 螺旋精(jīng)密彈簧端部(bù)扭臂在製造時應一次(cì)彎曲成形,避免(miǎn)加工疵病和校正整形加工(gōng)。扭臂加工完後應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(zhè)樣在彈簧圈之間就產生了相當於(yú)拉伸彈簧的初拉力類(lèi)似的壓緊力,在加載(zǎi)和卸載時會產(chǎn)生摩擦力而出現滯後現象,當加載與旋(xuán)向(xiàng)相同或圈數增加時,這種(zhǒng)傾向增加;另外也給表(biǎo)麵(miàn)處理工序帶來困難。因此在設計和成(chéng)形時(shí),彈簧圈間(jiān)應稍留間隙(xì)。 在大(dà)量生產中,製(zhì)造廠在有(yǒu)條件的情況下,對螺旋拉伸(shēn)、扭轉(zhuǎn)彈簧的展開、折彎、彎鉤等工序可采用液壓、氣動等方法去加工。