弹簧制造工艺.docx

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弹簧制造工艺

弹簧制造工艺

弹簧制造工艺

§10.1概述

圆柱形螺旋弹簧（拉，压，扭）

圆锥形螺旋压簧

引信弹簧鼓形螺旋弹簧

盘簧

片状弹簧

一、圆柱形螺旋压缩弹簧。

1.结构要素（十章自画图1）

d----弹簧钢丝直径

D----弹簧中径

D1-------弹簧最小内径

D2-------弹簧最大外径

h----弹簧自由高度

hd-------弹簧全压缩高度

λd-----全压缩时弹簧的变形量

t-----弹簧节距

α----螺旋角

L-----钢丝展开长度

n----工作圈数

n1------总圈数

c-----弹簧指数（D/d）.

图10—1

弹簧单圈展开图：

（十章自画图2）

图10—2

工作圈n—实际参加工作的簧圈。

支承圈—保证弹簧轴线垂直于支承面，而不参加（压缩）工作的弹簧。

n1=n+（1.5～2.5）圈一般为（

～

）圈

2.技术要求。

抗力检验：

（十章自画图3）

hj---------弹簧检验高度

Rj1--------弹簧检验抗力下限

Rj-------弹簧检验抗力上限

Rj1≤R实≤Rj2（合格）

图10—3

引信击针簧零件图（十章自画图4）

技术条件：

1.材料钢丝丙—0.45—YB647—67

2.总圈数n1=9±0.75

3.右旋

4.钢丝展开长度L=210mm

5.弹簧端部磨平，两端要和邻圈靠拢，但要有间隙，以便清洗和电镀。

6.弹簧缠好需要回火处理。

7.按WJ542—67镀锡，并涂3～5%酒精虫胶漆。

8.全压缩状态保持三昼夜，弹簧不应发生断裂。

图10—4

二、引信用弹簧钢丝

钢丝直径：

0.2～1.5mm

钢丝材料：

高碳钢（65H号以上）；

工具钢：

T8A、T9A、T10A

§10.2螺旋压缩弹簧的缠制

缠制方法：

1.有芯轴缠制2.无芯轴缠制（自动缠簧机）

有芯轴缠制：

将弹簧钢丝在芯轴上缠绕，得到芯轴状的弹簧。

不同弹簧需要不同的芯轴。

无芯轴缠制：

节距、直径可调，可获得不同形状的弹簧。

（圆柱形、圆锥形、腰鼓形）

引信生产中，弹簧多采用无芯轴缠制——自动缠簧机。

自动缠簧机工作原理：

（十章自画图5）

图10—5

1--定径销2--芯轴3--送料鼓轮4--校直机构5--导向板6--定距块7--待缠绕的弹簧

1.校直机构

组成：

由交错配置的磙子组成。

功用：

消除钢丝卷料的弯曲度，有利于提高弹簧的精度和抗力。

2.送料机构

组成：

一对或两对滚轮组成。

功用：

靠滚轮转动时与钢丝间的摩擦力来实现送料。

3.导向机构

组成：

由上下成对的导向板组成（导向板开有圆形槽）

功用：

在送料过程中引导钢丝沿圆槽轴线送进，避免钢丝在缠簧前发生弯曲。

4.缠制机构

组成：

由定径销，定距块组成。

功用：

缠制成一定形状、直径、节距的螺旋弹簧。

定径销—控制弹簧的直径。

定距销—控制弹簧的节距。

5.切断机构

组成：

由切断刀和芯轴组成。

功用：

切断，控制弹簧总圈数。

§10.3弹簧缠制后的其它工序

1.切头

目的：

去掉毛刺，控制弹簧总圈数，使圈头与相邻圈间留有一定的间隙（有利于防腐处理）。

2.修整

目的：

调整弹簧的自由高度和中径等参数（因为钢丝质量和缠簧机精度的影响，缠制出的弹簧不一定符合图纸要求）。

3.磨端面

目的：

控制弹簧的不垂直度，改善弹簧的受力情况。

（十章自画图6）

端头厚度：

Δ≥0.25d

当d≥0.5mm时，需磨端面。

当d≤0.5mm时，不需磨端面。

图10—6

４.回火处理

目的：

消除弹簧缠制后钢丝中存在的内应力，增加材料的韧性，稳定弹簧的尺寸和抗力。

回火温度：

180°～240°C

保温时间：

5～15分

５.防腐处理

目的：

防腐蚀，延长寿命，稳定弹簧抗力，常用度锡或发蓝。

６.强压处理

目的：

稳定弹簧的尺寸，同时也为了暴露弹簧的隐患。

方法：

1）静压法：

　　　　将弹簧压到圈与圈碰上（压死），并持续一定的时间。

（几分钟～几小时）

　　　2）多次压缩：

　　　　将弹簧多次压缩（3～10次），每次压到圈与圈碰上。

初压缩量—弹簧“立定”以前自由高度的缩短量。

用可靠性环境应力筛选方法检验弹簧，质量更容易保证。

§10.4园柱螺旋弹簧的检验

检验项目：

最小内径Ｄ1

最大外径Ｄ2

自由高度h

弹簧抗力Ｒj

一、最大外径Ｄ2的检验

用样圈检验，弹簧能自由通过样圈为合格，否则为不和格。

（十章自画图7）

Ｈ＝h

h------弹簧自由高度

图10—7

1.样圈工作尺寸ＤT

1）弹簧镀前检验

ＤT的公称尺寸＝Ｄ2－0.01　（0.01为两倍的镀层厚度）

ＤT的制造公差、磨损公差按轴用量规定的公差查取。

2）弹簧镀后检验

DT的公称尺寸＝Ｄ2

　　　　２．样圈的外径dW

dW=D1+2·（8～10）

二、最小内径Ｄ1和自由高度h的检验（十章自画图8）

Ｄ1和h用一个量规检验

　　X≤h≤D

合格

dT＜D1　

图10—8

1.检验h的量规尺寸。

Ｄ＝hmaxX=hmin

D—量规大端公称尺寸Ｘ—量规小端公称尺寸。

hmax—弹簧最大自由高度hmin—弹簧最小自由高度

　　　2.检验D1的量规尺寸。

　　　　　1）弹簧镀前检验

　　　　　　　　dT=D1+0.01（0.01为两倍镀层厚度）

dT的制造公差，磨损公差按孔用量规公差查取

　　　　　2）弹簧镀后检验。

　　　　　　　　dT=D1

三、弹簧抗力Ｒj的检验

弹簧抗力根据零件图规定的抗力大小，用荷重仪检验。

（十章自画图9）

图10—9

1.检验程序

1）加上基本荷重和附加荷重后，用手轻压荷重使弹簧各圈完全密接，此时，指针应低于或平于下刻线（全压死高度≤hd）

2）当手松开后，指针应低于或平于上刻线（R实≤Rj2）

3）去掉附加荷重，指针应高于或平于上刻线。

（R实≥Rj1）

附合以上三条弹簧抗力即为合格。

2.荷重的设计

基本荷重加上指针和导向套的重量等于弹簧要求的抗力下限值Rj1。

附加荷重的质量等于弹簧抗力的公差（Rj2－Rj2）。

附加荷重加Rj1等于弹簧抗力的上限值Rj2。

指示座上的上刻线表示零件图上规定的检验高度。

§10.5园柱螺旋压缩弹簧的结构工艺性

结构要素及尺寸公差选取的是否合理，直接影响弹簧制造的难易程度。

一、弹簧指数C

C=D/d

C—弹簧指数（也称缠绕比）D—弹簧中径.d—钢丝直径.

C常取6～25范围内的值。

当C=10～12时，工艺性最好。

C太大，缠绕时不易产生出稳定的变形。

C太小，缠绕时钢丝中会产生较大的抗力。

二、弹簧的螺旋角。

螺旋角α（也称升角）tgα=

=

C1=D/t-------径距比D--------弹簧中径t--------弹簧节距

引信用压簧取α＜15°当α=6°～12°（C1=1.5～3）时，弹簧工艺性最好。

三、尺寸公差。

1.弹簧钢丝直径及公差。

钢丝直径d

直径间隔

直径公差Δd

0.2～0.65

0.05

＋0.02

0.7～1.2

0.1

＋0.02－0.01

1.3～1.50

0.1

＋0.03－0.01

2．压簧总圈数公差。

总圈数n1

圈数公差Δn1

～4

±0.25

＞4～8

±0.5

＞8～15

±1.0

＞15

±2.0

如有特殊要求时，可取上一档的数值。

3．压簧的自由高度公差

按基轴制10级精度确定。

4．压簧中径公差ΔD

中径D

中径公差ΔD

Ⅰ级精度

Ⅱ级精度

Ⅲ级精度

～6

0.3

0.4

0.5

＞6～10

0.4

0.5

0.6

＞10～18

0.5

0.7

0.9

＞18～30

0.6

0.8

1.0

5.压簧与导向件之间的间隙

芯杆或驻室直径D0

间隙Δ

2～5

0.2

＞5～8

0.3

＞8～12

0.4

＞12～18

0.5

＞18

0.6