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了解螺旋弹簧

2021-07-20 10:17:14

一是概述。

螺旋弹簧种类繁多,形状不同,生产批量不同,所以制造方法也不同。本章将以螺旋弹簧为主,阐述各种弹簧制造过程中的主要共同点。至于各种弹簧过程中的其他特点,如热处理和强化处理,将在第五章进行阐述。

伴随着国民经济的发展,汽车、拖拉机和仪器电信行业使用的螺旋弹簧和片弹簧大多采用大批量机械化生产。为适应日益增长的需要,我国制定了弹簧术语和圆柱螺旋弹簧尺寸系列等标准。方便厂家使用,在弹簧的设计和制造过程中可以参考这些标准。根据成型工艺的不同,弹簧的制造方法可以分为冷成型和热成型两种。在常温条件下,当弹簧材料截面尺寸较小时,成型称为冷成型,反之,当弹簧材料加热到一定温度时,成型称为热成型。本章讲的是冷成型技术,热成型技术将在第四章讲。冷成型技术制定有标准GB/T1239.2《冷卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件》,相关内容摘自本章《附》,供参考。

1.1弹簧制造业类型。

为了满足技术发展和市场经济的需要,有许多种弹性黄色制造商,其类型很难用一种模式来划分。分为以下几种:

1)按人数和生产能力分为大、中、小。

2)以生产形式分为计划生产、订单生产和销售生产。

3)用途分为军工、汽车、拖拉机、机车、机床、纺织机械、仪表电信、日用电器等。

4)按弹簧类型分为螺旋弹簧、板弹簧、平面涡轮弹簧、空气弹簧、橡胶弹簧等。

目前,我国有许多综合性弹簧制造商。一般来说,除了制造螺旋弹簧,还生产板弹簧、碟形弹簧等弹簧。多品种、小批量生产弹簧设备利用率低,效率低。按品种进行大规模连续生产是获得经济效益的途径,是利用计算机技术实现生产线高度自动化的前提,也是未来弹簧行业的发展方向。它可以根据弹簧的类型和品种建立生产线,如汽车悬架弹簧生产线、气门弹簧生产线、油泵弹簧生产线等。这些生产线将卷簧、应力退火、磨削两端面、喷丸、强压、负荷分选防腐蚀等相关工艺连接起来,可以提高产品质量和生产效率,获得良好的经济效益。

1.2制作弹簧制造工艺卡。

现代弹簧生产要求制定合理的工艺规程。工艺规程是保证产品质量、生产率和效益的重要基础:是工厂生产产品的科学程序和方法;是质检、工时定额、材料工艺消耗定额、规划调度、材料供应、设备选择、人员配备、工具准备、经济核算、安全生产等整个生产活动的技术依据。弹簧的制造应根据一定的工艺文件进行,工艺文件是生产过程中的操作依据。工艺文件有:工艺规程、临时工艺规程、工艺过程(或工艺过程)卡等。工艺规程包括工艺过程卡(或工艺过程图)、工艺卡、工装目录、检验卡等。

影响弹簧制造精度和质量的因素很多,如材料状态、操作人员的技术水平、工艺设备和设备的精度、制造工艺的选择、各工序偏差的计算和分配等。因此,在大规模生产之前,应根据弹簧的性能要求进行一次测试(一般为10件),一次测试合格后,方可投入大规模生产。在测试生产或其他特殊情况下,当需要临时改变工艺方法时,可以编制临时工艺规程。临时工艺规程的编制和批准程序应与正式工艺规程相同,并限制一定的使用寿命。除了按照所有工艺步骤进行测试外,还必须填写弹簧测试卡,以便从测试卡中分析总结,提出更完善的方案。测试成功后,再编制正式的工艺规程。我国弹簧制造厂目前使用编写过程名称、内容(包括相应的过程参数)、完成过程所使用的设备名称和型号.所需的,如悬挂过程设备(刀具、夹具、量具等)名称和编号等。对大批量生产或关键弹簧,弹簧、气门弹簧、油泵弹簧、摇架弹簧等,应采用工艺规程。工艺规程比工艺卡更详尽,为更好地指导生产,往往是每一道工序都有一张工序卡,在工序卡上画出工序图,标明工序完成后弹黄的形状、尺寸和公差,标明工件的夹紧方式、刀具的形状等。

1.3制造冷成形弹簧。

冷卷成形弹簧的精度高于热卷成形弹簧,其表面和内部质量也优于热卷成形弹簧。冷卷成形弹簧使用的材料规格大致为直径0.08~20毫米的盘状钢丝和圆钢条,或边长小于10毫米的方钢和异形钢丝,或类似尺寸的带钢和扁钢。材料的供应状态通常分为两类:硬状态,具有弹簧所需的力学性能,成型后只需去应力退火;另一种是软状态(退火状态),成型后需要淬火回火处理才能获得所需的性能。

二是成形弹簧常用材料。

冷成型弹簧的常用材料根据成型后热处理工艺的不同可分为以下几种。一种是不需要淬火,弹簧成型后只需要去应力退火的材料。这种材料主要是拉伸强化钢,包括碳弹簧钢丝、碳弹簧钢丝、钢琴钢丝、不锈钢丝和各种油淬火回火钢丝。

二是弹簧成型后仅需时效处理的材料,有铍青铜丝、弹簧元件合金等。

三是必须经过淬火和回火处理的材料,主要是退火和热轧材料,如热轧弹簧钢丝,硅锰弹簧钢丝,铬钒弹簧钢丝,铬硅弹簧钢丝等。伴随着冶金工业的发展和弹簧性能要求的不断提高,为减少设备投资,降低生产成本,缩短生产周期,提高产品质量和经济效益,从设计和制造上应选择成型后只需进行去应力退火的材料,即一类。卷绕成型后必须进行淬火、回火的材料,即第三类材料尽量不要使用。成型后必须进行时效处理(硬化调质处理)的第二类型,则多用于有特殊要求的弹簧,如耐腐蚀、弱磁、导电等。

螺旋弹簧

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