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      彈簧的設計與制造工藝是怎樣的?

      閱讀量:349   發布時間:2019-12-24 09:42:54   作者:彈簧廠家

      彈簧大致分為:圓柱形螺旋彈簧(拉,壓,扭)、圓錐形螺旋壓簧、鼓形螺旋彈簧、盤簧、片狀彈簧。


      圓柱形螺旋壓縮彈簧


      1.結構要素


      d----彈簧鋼絲直徑、D----彈簧中徑、D1-----彈簧最小內徑、D2-----彈簧更大外徑、h----彈簧自由高度、hd-----彈簧全壓縮高度、λd-----全壓縮時彈簧的變形量、t-----彈簧節距、α----螺旋角、L-----鋼絲展開長度、n----工作圈數、n1------總圈數、c-----彈簧指數(D/d)。


      工作圈n—實際參加工作的簧圈。


      支承圈—保證彈簧軸線垂直于支承面,而不參加(壓縮)工作的彈簧, 一般為(0.75~1.25)圈。


      n1= n +(1.5~2.5)圈


      彈簧鋼絲:鋼絲直徑:0.2~1.5mm,鋼絲材料:高碳鋼(65H號以上);工具鋼:T8A、T9A、T10A


      結構要素及尺寸公差選取的是否合理,直接影響彈簧制造的難易程度


      一、彈簧指數C


      C=D/d


      C—彈簧指數(也稱纏繞比) D—彈簧中徑. d—鋼絲直徑.


      C常取6~25范圍內的值。


      當C=10~12時,工藝性更好。


      C太大,纏繞時不易產生出穩定的變形。 C太小,纏繞時鋼絲中會產生較大的抗力。


      二、彈簧的螺旋角。


      彈簧的制造工藝:

      卷簧是彈簧卷制成形的簡稱。卷簧是彈簧制造的道工序,也是重要的工序,卷制的精度對整個制造過程起著極為重要的作用,它基本上決定了彈簧的幾何尺寸和特性以及材料的利用率。


      彈簧的卷制設備一般分有心軸卷制彈簧機與無心軸卷制彈簧機。下面分別敘述有心軸卷簧機和無心軸卷簧機卷制彈簧。


      有芯軸纏制:將彈簧鋼絲在芯軸上纏繞,得到芯軸狀的彈簧。不同彈簧需要不同的芯軸。


      無芯軸纏制:節距、直徑可調,可獲得不同形狀的彈簧。(圓柱形、圓錐形、腰鼓形)。


      彈簧多采用無芯軸纏制——自動纏簧機。


      自動纏簧機工作原理:


      1--定徑銷 2--芯軸 3--送料鼓輪 4--校直機構 5--導向板 6--定距塊 7--待纏繞的彈簧


      各部分機構組成及功能:


      1.校直機構


      組成:由交錯配置的磙子組成。


      功用:消除鋼絲卷料的彎曲度,有利于提高彈簧的精度和抗力。


      2.送料機構


      組成:一對或兩對滾輪組成。


      功用:靠滾輪轉動時與鋼絲間的摩擦力來實現送料。


      3.導向機構


      組成:由上下成對的導向板組成(導向板開有圓形槽)


      功用:在送料過程中引導鋼絲沿圓槽軸線送進,避免鋼絲在纏簧前發生彎曲。


      4.纏制機構


      組成:由定徑銷,定距塊組成。


      功用:纏制成一定形狀、直徑、節距的螺旋彈簧。


      定徑銷—控制彈簧的直徑。


      定距銷—控制彈簧的節距。


      5.切斷機構


      組成:由切斷刀和芯軸組成。


      功用:切斷,控制彈簧總圈數。


      彈簧纏制后的其它工序


      1.切頭


      目的:去掉毛刺,控制彈簧總圈數,使圈頭與相鄰圈間留有一定的間隙(有利于防腐處理)。


      2.修整


      目的:調整彈簧的自由高度和中徑等參數(因為鋼絲質量和纏簧機精度的影響,纏制出的彈簧不一定符合圖紙要求)。


      3.磨端面


      目的:控制彈簧的不垂直度,改善彈簧的受力情況。


      端頭厚度:Δ≥ 0.25d


      當d ≥0.5mm時,需磨端面。


      當d ≤0.5mm時,不需磨端面。


      4.回火處理


      目的:消除彈簧纏制后鋼絲中存在的內應力,增加材料的韌性,穩定彈簧的尺寸和抗力。


      回火溫度:180°~240°C


      保溫時間:5~ 15分


      5.防腐處理


      目的:防腐蝕,延長壽命,穩定彈簧抗力,常用度錫或發藍。


      6.強壓處理


      目的:穩定彈簧的尺寸,同時也為了暴露彈簧的隱患。


      方法:1)靜壓法:


      將彈簧壓到圈與圈碰上(壓死),并持續一定的時間。(幾分鐘~幾小時)


      2)多次壓縮:


      將彈簧多次壓縮(3~10次),每次壓到圈與圈碰上。


      初壓縮量—彈簧“立定”以前自由高度的縮短量。


      用可靠性環境應力篩選方法檢驗彈簧,質量更容易保證。


      卷制方式有單個卷制和多個連續卷制。單個卷制一般用于條料制造的彈簧以及油封彈簧等;多個連續卷制是一次卷成一串螺旋彈簧,然后按尺寸分別切斷成單個彈簧。


      為了在冷成形后得到所要求的尺寸精度,在彈簧設計、彈簧工藝裝置設計和編制工藝規程時,必須準確地掌握不同材料的各類彈簧在成形時的回彈量。


      影響回彈量的因素很多,主要有材料的力學性能、彈簧的旋繞比和工藝裝置等。


      回彈量與材料的抗拉強度fb成正比,與彈性模量E成反比,σ/E愈大,則回彈量愈大。材料的力學性能不穩定時,回彈量也不穩定。


      彈簧的旋繞比和節距越大,塑性變形就越小,內應力就越不穩定,彈簧直徑和節距的度就越難控制。因此,在卷制旋繞比和節距大的彈簧時,各工序的操作應特別注意。例如,倒車時速度要慢,搬運卷好的彈簧毛坯時要輕,在去應力退火前盡量少移動等。對于旋繞比大的彈簧毛坯,更好在卷制完畢后固定,隨心軸同時進行去應力退火后,再從心軸上取下。


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