多股弹簧工艺特点

莫逸松

　　由于受产品结构限制，多股簧一般具有强度高、性能好的特点。要求其材料在强度和韧性上对最终性能予以保证。故其材料通常选用弹性模量E=206×103N/mm2的碳素弹簧钢丝(GB4357)或碳素弹簧钢丝(GB4360)。钢丝的具体规格，应根据产品结构特点和载荷要求来确定。
　　根据钢丝股数不同，多股簧可分为三股和四股，其中以三股常见。
1 @$ x/ A. ~4 E8 h1 ^6 H6 R　　多股簧绕制方法有两种：一种是拧钢绳与绕簧同时绕制；另一种是拧钢绳与绕簧分步进行，即：先拧钢绳，然后再绕簧。可分别在车床上拧钢绳和绕制，也可同时在带有自动拧钢绳机构的机床上绕制。
　　其典型工艺可参照如下：
　　装料→(拧钢绳)→绕制→切断→磨头→外观检查→表面处理(视产品要求及是否焊头)→焊两头(视需要)→修锉焊头(视需要)→并端圈(并头)→校正→热处理→紧压→校正→修端圈(视需要)→检验→表面处理(已进行表面处理者无此工序)→浸油
& c5 G* G: m; c" h　　典型工艺参数的计算可依照以下公式进行：
% e% {4 C0 E! z" |, M/ O2 A8 W9 P　　1、钢丝展开长度计算公式：
　　L1=(πDn1m)/(cosαcosβ)
# D3 r2 S; t+ W) j2 f- O4 E4 @　　D---------弹簧中径(mm)
* [1 x, }# @+ v4 }/ I: V　　n1---------总圈数
　　α---------螺旋升角(°）
　　m--------弹簧股数
　　β-------钢索拧角(°）
* Y0 Q* S: J0 s' {7 o) T2 k　　2、刚度计算公式：
6 a% u- \) l9 H8 b4 i　　P`=(Gd4mi)/(8D3n)
　　G--------切变模量(N/mm2)，一般取79×103~85×103
* I, ?* I  o2 R$ e( \　　d---------钢丝直径(mm)
　　i----------捻索系数，当m=3,β在15°~25°时，取1.05~1.2;当m=4,β在20°~30°时,取1.1~1.3。
　　n----------有效圈数
5 w; c& G9 ~7 v! u# l' J9 p' y　　在加工过程中，应注意以下几点：
  s- ~% a! {' ]2 e) q6 h　　1、不带支承圈的弹簧和钢丝直径过细的弹簧不应焊接簧头，但端头钢索不应有明显的松散，应去毛刺。凡需焊接头部的多股簧，其焊接部位长度应小于3倍索径(最长不大于10毫米)。加热长度应小于一圈，焊后应打磨平滑，气焊时焊接部位应进行局部低温退火。
　　2、支承圈根据产品要求可选用冷并和热并两种方法。采用热并方式不允许将簧加热至打火花或发白，硅锰钢温度不得高于850℃。支承圈与有效圈应有效接触，间隙不得超过圈间公称间隙的10%。
4 b4 g# }; x2 x" F; Q3 l) _0 Q　　3、多股簧特性可由调整导程决定，绕制时索距可进行必要调整。拧距可取3~14倍钢丝直径，但一般取8~13倍为佳。其簧力还与自由高度、并端圈、外径及钢丝性能等有密切关系，可通过调整其中某项或几项予以改变。
  E: i2 c( H' h, Q. k- D9 m　　4、重要弹簧紧压时间为24小时，普通弹簧为6小时或连续压缩3~5次，每次保持3~5秒。紧压时弹簧与芯轴的间隙以芯轴直径的10%为宜，间隙过小则难于操作，间隙过大则易使弹簧发生弯曲变形。紧压时若其中一件弹簧折断，则其余应重新处理。
　　5、对于H0/D2值较大的多股簧，在热处理时应注意其变形问题，考虑是否穿芯轴且应注意摆放方式，选用适宜的热处理设备。在可进行修复条件下，可进行多次回火和热压以达到目的。
　　6、弹簧表面处理一般进行磷化处理即可，也可进行其它处理。凡要进行镀层为锌与镉时，电镀后应进行除氢处理，除氢后抽3%(不少于3件)复试立定处理，复试中不得有断裂。弹簧应清除表面脏物、盐痕、氧化皮，方法可采用吹砂或汽油清洗的办法，但不能采用酸洗。
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