机械加工：第十章弹簧制造工艺

1、1第十章 弹簧制造工艺 10.1概述引信弹簧: 圆柱形螺旋弹簧（压，扭） 圆锥形螺旋压簧 鼓形螺旋弹簧 盘簧 片状弹簧一、圆柱形螺旋压缩弹簧。2一、圆柱形螺旋压缩弹簧 1.结构要素 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d-全压缩时弹簧的变形量t-弹簧节距-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）3一、圆柱形螺旋压缩弹簧弹簧单圈展开图： 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 +(1.52.5)圈 一般为（ ）圈4一、圆柱形螺旋压缩弹簧2

2、.技术要求 抗力检验： hj-弹簧检验高度Rj1-弹簧检验抗力下限Rj2-弹簧检验抗力上限Rj1R实Rj2 (合格)5一、圆柱形螺旋压缩弹簧引信击针簧零件图 技术条件：1.材料钢丝丙0.45 YB647672.总圈数n1=90.753.右旋4.钢丝展开长度L=210mm5.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WJ54267镀锡，并涂35%酒精虫胶漆。8.全压缩状态保持三昼夜，弹簧不应发生断裂。6一、引信用弹簧钢丝 钢丝直径：0.21.5mm 钢丝材料：高碳钢（65H号以上）； 工具钢： T8A、T9A、T10A10.2螺旋压缩弹簧的缠制

3、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，弹簧多采用无芯轴缠制自动缠簧机。710.2 螺旋压缩弹簧的缠制自动缠簧机工作原理：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。810.2 螺旋压缩弹簧的缠制 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

4、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。910.3 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

5、 目的：控制弹簧的不垂直度，改善弹簧的受力情况。 端头厚度： 0.25d当d 0.5mm时，需磨端面。当d 0.5mm时，不需磨端面。1010.3 弹簧缠制后的其它工序.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：180240C 保温时间：5 15分.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。.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(310次)，每次压到圈与圈碰上。 初压缩量弹

6、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。1110.4园柱螺旋弹簧的检验 检验项目：最小内径 1 最大外径 2 自由高度 h 弹簧抗力 j 一、最大外径2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。 h h-弹簧自由高度12一、最大外径2 的检验1.样圈工作尺寸T 1)弹簧镀前检验 T 的公称尺寸20.01 （0.01为两倍的镀层厚度） T 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22样圈的外径 dW dW =D1+2(810)13二、最小内径1和自由高度h的检验 1和h用一个量规检验合格: Xh

7、D dT D1 1.检验h的量规尺寸。 hmax = hmin D量规大端公称尺寸 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14二、最小内径1和自由高度h的检验 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 15三、弹簧抗力j 的检验16三、弹簧抗力j 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。 1.检验程序 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） 当手松

8、开后，指针应低于或平于上刻线（R实Rj2） 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。17三、弹簧抗力j 的检验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（Rj2Rj2）。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;下刻线表示全压死高度。1810.5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62

9、5范围内的值。 当C=1012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。1910.5园柱螺旋压缩弹簧的结构工艺性二、弹簧的螺旋角。 螺旋角（也称升角） tg= = C1=D/t-径距比 D-弹簧中径 t-弹簧节距 引信用压簧取15 当=612(C1=1.53)时，弹簧工艺性最好。2010.5园柱螺旋压缩弹簧的结构工艺性三、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d 0.20.65 0.05 0.02 0.71.2 0.1 0.02 0.01 1.31.50 0.1 0.03 0.012110.5园柱螺旋压缩弹簧的结构工艺性2压簧总圈数公差。 总圈数n1 圈数公差n1 4 0.25 48 0.5 815 1.0 15 2.0如有特殊要求时，可取上一档的数值。2210.5园柱螺旋压缩弹簧的结构工艺性3压簧的自由高度公差 按基轴制10级精度确定