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）

Dhhd1d (D1D2) tn2nDt L1

cosD图10—2

tg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（

31～1）圈 442.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)

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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。

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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

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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＝hmax X=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

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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=

1t= DC1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 0.2～0.65 0.7～1.2 1.3～1.50 2．压簧总圈数公差。 总圈数n1 ～4 ＞4～8 ＞8～15 ＞15 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 ～6 ＞6～10 ＞10～18 ＞18～30 5.压簧与导向件之间的间隙

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直径间隔 0.05 0.1 0.1 直径公差Δd ＋0.02 ＋ 0.02 －0.01 ＋0.03 －0.01 圈数公差Δn1 ±0.25 ±0.5 ±1.0 ±2.0 中径公差ΔD Ⅰ级精度 0.3 0.4 0.5 0.6 Ⅱ级精度 0.4 0.5 0.7 0.8 Ⅲ级精度 0.5 0.6 0.9 1.0 芯杆或驻室直径D0 2～5 ＞5～8 ＞8～12 ＞12～18 ＞18 间隙Δ 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

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