第十章弹簧制造工艺 第十章弹簧制造工艺 § 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 、圆柱形螺旋压缩弹簧。 1■结构要素（十章自画图1） D2Dd----弹簧钢丝直径 D2 D D----弹簧中径 D1—— 弹簧最小内径 D2-------弹簧最大外径 h—弹簧自由咼度 hd-------弹簧全压缩高度 入d-----全压缩时弹簧的变形 ---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） 图 10— 1 弹簧单圈展开图：（十章自画图2） iD 2(Di i D 2(Di D2) h hd tg n1 D cos 图 10— 2 图 10— 2 工作圈n —实际参加工作的簧圈。 支承圈一保证弹簧轴线垂直于支承面, 工作的弹簧。 n1= n +（1.5 ?2.5 ）圈 （4?14 ）圈 而不参加（压缩） 一般为 技术要求。 抗力检验：（十章自画图3） Rj弹簧检验高度 Rj 弹簧检验高度 弹簧检验抗力下限 弹簧检验抗力上限 R Rj1 W R实W Rj2 (合格) 28-3 28-3 引信击针簧零件图（十章自画图4） 技术条件： 1■材料钢丝丙一0.45— YB647 — 67 2■总圈数 ni=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%酉精虫胶漆 8.全压缩状态保持三昼夜，弹簧不应发生断裂。 图 10—4 、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）; § 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，弹簧多米用无芯轴缠制 自动缠簧机。 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 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。 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。 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。 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。 定径销一控制弹簧的直径。 定距销一控制弹簧的节距。 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 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）。 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） 磨端面 目的：控制弹簧的不垂直度，改善弹簧的受力情况。（ 章自画图6） 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。 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。 初压缩量一弹簧立定”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D 1 最大外径D 2 自由高度h 弹簧抗力R j 一、最大外径D 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。（十章自画图7） d? Dt 1 , 7/ 1 H = h h------弹簧自由高度 图 10—7 样圈工作尺寸D t 1）弹簧镀前检验 D T的公称尺寸=D 2-0.01 （0.01为两倍 的镀层厚度） D 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=D 2 2 .样圈的外径dw dw=D1+2 ? （8?10） 1、最小内径D 1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 dT v D1 图 10— 8 1■检验h的量规尺寸 D= hmax X=h min 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Di的量规尺寸。 1） 弹簧镀前检验 dT=Di+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R 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。 （十章自画图9） 附加荷重指针 附加荷重 上刻线下刻线基本荷更/ 口 上刻线下刻线 基本荷更 ///////// 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 压死咼度W hd） 2） 当手松开后，指针应低于或平于上刻线） 去掉附加荷重，指针应高于或平于上刻线。 （R实》 Rji） 附合以上三条弹簧抗力即为合格。 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Rji。 附加荷重的质量等于弹簧抗力的公差（Rj2 — Rj2 ）。 附加荷重加Rji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。 ［、弹簧的螺旋角。 螺旋角a （也称升角）tg a =* =右 Ci=D/t 径距比 D 弹簧中径 t——弹簧节距 引信用压簧取aV 15° 当a =6°?12° （Ci=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 径d 钢丝直 直径间隔 差厶d 直径公 C ).2 ?0.65 0.05 0.02 + C ).7 ?1.2 0.1 + —0.01 0.02 1.3 ?1.50 0.1 + —0.01 0.03  2 ?压簧总圈数公差 总圈数ni 圈数公差 △ ni 4 ±).25 4?8

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