15.2 圆柱螺旋弹簧的结构、制造、材料及许用应力

(二) 制造

  螺旋弹簧的制造工艺包括:a)卷制;b)挂钩的制作或端面圈的精加工;c)热处理;d)工艺试验及强压处理。(强压处理是使弹簧在极限载荷作用下持续6~48h,以便在弹簧丝截面的危险区产生塑性变形和残余应力,从而提高弹簧的静载强度。用于长期振动,高温和腐蚀性介质中的弹簧,以及一般用途的弹簧不应进行强压处理。)

  卷制是把合乎技术条件规定的弹簧丝卷绕在芯棒上。大量生产时,是在万能自动卷簧机上卷制;单件及小批生产时,则在普通车床或手动卷绕机上卷制。

  卷制分冷卷及热卷两种。冷卷用于经预先热处理后拉成的直径 d<(8~10)mm的弹簧丝;直径较大的弹簧丝制作的强力弹簧则用热卷。热卷时的温度随弹簧丝的粗细在800~1000的范围内选择。不论采用冷卷或热卷,卷制后均应视具体情况对弹簧的节距作必要的调整。

  对于重要的压缩弹簧,为了保证两端的承压面与其轴线垂直,应将端面圈在专用的磨床上磨平;对于拉伸及扭转弹簧,为了便于联接、固着及加载,两端应制有挂钩或杆臂(参看上图<圆柱螺旋拉伸弹簧挂钩的形式>及右图)。

扭转螺旋弹簧

  弹簧在完成上述工序后,均应进行热处理。热处理后的弹簧表面不应出现显著的脱碳层。冷卷后的弹簧只作回火处理,以消除卷制时产生的内应力。

  此外,弹簧还须进行工艺试验和根据弹簧的技术条件的规定进行精度、冲击、疲劳等试验,以检验弹簧是否符合技术要求。要特别指出的是,弹簧的持久强度和抗冲击强度,在很大程度上取决于弹 簧丝的表面状况,所以弹簧丝表面必须光洁,没有裂纹和伤痕等缺陷。表面脱碳会严重影响材料的持久强度和抗冲击性能。因此脱碳层深度和其它表面缺陷应在验收弹簧的技术条件中详细规定。重要的弹簧还须进行表面保护处理(如镀锌);普通的弹簧一般除以油或漆。

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