螺旋精密彈簧的製造工藝包括:a)卷製;b)掛鉤的製作或端麵圈(quān)的(de)精加工;c)熱處理(lǐ);d)工藝試驗及強壓處理。
卷(juàn)製是把合乎技術條件規定的彈簧絲卷(juàn)繞在芯棒上。大量(liàng)生產時,是在萬能自動卷簧機(jī)上卷製;單件及(jí)小批生(shēng)產時,則在普通車床或手動卷繞機上卷製。
卷製分冷卷及熱卷兩種。冷卷用於(yú)經預先熱處理後(hòu)拉成的(de)直徑 d<(8~10)mm的彈簧絲;直徑較大的彈簧絲(sī)製作的強力(lì)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(fàn)圍內選擇。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(jù)作必要的調(diào)整。
精密彈簧在完成上(shàng)述工序後,均應進行熱處理。熱處理後的彈(dàn)簧(huáng)表(biǎo)麵不應出現顯著的脫碳層。冷卷後的彈簧隻作回火處理,以消除卷製時產(chǎn)生的(de)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)件的規定進行精度、衝擊、疲勞等試驗(yàn),以檢驗彈簧是否符合技術要求(qiú)。要特(tè)別指出的是,彈簧的持久強度和抗衝(chōng)擊強度,在很大程度上取(qǔ)決(jué)於彈 簧絲的表麵狀況,所以彈簧絲表麵必(bì)須光潔,沒有裂紋和傷痕(hén)等缺陷。表麵(miàn)脫碳會嚴重影響材料的持久強度和抗衝擊性能。因此脫碳層深度和其它表麵缺陷應(yīng)在驗收彈(dàn)簧(huáng)的技術條件中詳細規定。重要的彈簧(huáng)還須進行表麵保護處理(如鍍鋅);普通的彈(dàn)簧一(yī)般塗以油(yóu)或漆。
對於重要的彈簧,還要進行強壓處理(lǐ)。強壓處理是使彈簧在極限(xiàn)載荷(hé)作(zuò)用下受載持續6~48h,以便在彈簧絲截麵的危險區產生塑性(xìng)變形和殘(cán)餘應力。由於殘餘應力與工(gōng)作應(yīng)力符號相反,因而強壓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(chéng)載能力(lì)25%。若經(jīng)噴丸處(chù)理可提高20%。但用(yòng)於長期振動,高溫和腐蝕性介質中的彈簧,以及一般用途的彈簧不宜采用這種強化工藝。
螺旋拉伸、彈(dàn)簧加工製造,目前除(chú)少數製造廠在引進國外CNC數控彈簧成(chéng)形機上一次自動成形加工各種式樣的拉伸、扭(niǔ)轉彈簧外。絕(jué)大多數製造廠仍采用傳統的加工方法來製造(zào),現分別作(zuò)一簡單的介紹。
1、螺旋拉伸彈簧。其工藝(yì)與螺旋壓(yā)縮彈(dàn)簧(huáng)基本相同,不同的隻是端部的(de)鉤環(huán)加工,拉伸彈簧的成形方(fāng)法如下(xià):
1)用與螺旋壓縮彈簧相同的方(fāng)法,卷繞成形後進行去應力退火,再進行鉤環加工,除特殊形狀的鉤(gōu)環或(huò)要(yào)求初拉力很高的螺旋拉伸彈簧用車床(chuáng)有心卷製或(huò)手工卷製外,大部分的彈簧(huáng)是用自動卷簧機卷製。
2)用直尾卷簧機卷製。它是(shì)一種心軸垂直的立式有(yǒu)心卷簧(huáng)機。卷製後進行去應力退火,然後進行鉤環加工。 螺(luó)旋拉(lā)伸彈簧的端部結構形式很多,加工方法也很多。常用的有:小(xiǎo)型彈簧使用鉗子式的專用工具(jù)或專用工藝裝置進行手工加工;普通的螺旋(xuán)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(suǒ)需的圈數,用拉直工具將兩(liǎng)端拉直,然(rán)後(hòu)用專用(yòng)工具彎製鉤環。 去應(yīng)力(lì)退火的工藝規範如前所述(shù)。五金彈簧卷製好後先進(jìn)行去應(yīng)力退火,然後再切斷(duàn)和進行鉤環加工,鉤環加工完(wán)畢(bì)後,一般再要(yào)進行了(le)1~2次的去應力退火。為了防止兩(liǎng)鉤環的相對角度發生變化,故在去應力退火(huǒ)時要使鉤環加工完畢(bì)後的溫度比卷製好後(hòu)的溫度低20~30°C。 螺旋拉伸彈簧一般不進行拋(pāo)丸和強(qiáng)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(bú)同的也嵌瞬康募庸ぁ?在小批量生產和扭臂比較複(fù)雜的情(qíng)況下,多數(shù)采(cǎi)用(yòng)手工或半自動的有心(xīn)軸卷簧法成(chéng)形,然後用工裝夾具將(jiāng)扭臂按圖樣要求(qiú)進行加工。在大批量生產時,則可在直尾卷簧機和(hé)扭(niǔ)簧專用機上卷製,扭臂不(bú)能按圖樣完成(chéng)的,再分工序用工裝、夾具來加工。 根據螺(luó)旋扭(niǔ)轉彈(dàn)簧(huáng)的特點,在設計(jì)和製造時,還應注意以下兩點:
1) 螺旋精(jīng)密彈簧端部扭臂在製造(zào)時應一次彎曲成形(xíng),避免加工疵病和校(xiào)正整形加工。扭臂加工完後應進行第二次去應力(lì)退火;
2) 目前的螺旋精密彈簧(huáng)多為密圈,這樣在彈簧圈之間就產生了相(xiàng)當(dāng)於拉伸彈簧(huáng)的初拉力類似的壓緊力,在加載和卸載時會(huì)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(jiā)時,這種傾向增加;另外也給表麵處理工序帶來困難。因此在設計和成形時,彈簧圈間應稍留間隙。 在大量生產中,製造廠在有條件的情況下,對螺旋拉伸(shēn)、扭轉(zhuǎn)彈簧的展(zhǎn)開、折彎、彎鉤等工序可采用液壓、氣動等方法去加工。