螺旋卡簧的制造工艺主要包括卷绕、挂钩的制作或两端面的加工、热处理和工艺性能试验以及必要的强压或喷丸等强化处理。
卷绕的方法有冷卷和热卷两种。直径小于8-10mm的卡簧钢丝制造弹簧时用冷卷,冷卷弹簧多用冷拉的、预先已经过热处理的碳素弹簧钢丝,卷成后只作低温回火,以消除内应力。可以利用油漆或耐氧化的金属(例如,锌,镍和铬)进行电镀来保证碳钢表面,但是,正如人们所知道的那样,这种保护仅是一种薄膜。直径较大的弹簧钢丝制造弹簧时用热卷,根据弹簧丝直径的不同,热卷温度在800-1000℃范围内选择,卷成后要进行淬火及回火处理。
对于重要的压缩弹簧,为了保证两端的支承面与其轴线垂直,应将端面圈在专用的磨床上磨平,以减少在受载时产生歪斜的可能;对于拉伸及扭转卡簧,为了便于连接和加载,两端应做出挂钩。为了提高弹簧的承载能力,可进行强压、强拉处理或喷丸处理。压缩弹簧的强压处理是在弹簧卷成以后,用超过弹簧材料弹性极限的载荷把弹簧压缩到各圈相接触,同时保持6-48h,从而在弹簧丝内产生塑性变形,卸载后在弹簧中产生了残余应力。压力弹簧的总圈数=压力弹簧的有效圈数 两端面与邻圈并紧的圈数。因为残余应力的方向与工作应力相反,弹簧在工作时的i大应力比未经过强压处理的弹簧小,所以可以提高弹簧的承载能力。拉伸卡簧则进行强拉处理。弹簧经强压、强拉处理后,不允许再进行任何热处理,也不宜在高温150-450℃和长期振动情况下工作,否则将失去上述作用。
由于弹簧设计程序丰富且易于使用,大多数工程师都知道他们想要什么,并且知道在设计弹簧时如何将数字插入程序。许多工程师,尽管在冶金学方面受过良好教育,但对每种合金对弹簧应用的适应性并不十分了解。选择用于弹簧的合金并不像原始金属那样自动化。
在考虑使用什么(合金)材料时,至少有九个关键特性可以发挥作用。
电导率
恒模数
耐腐蚀性
热硬化性
加热元件
压力很大
磁
可镀性
温度
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