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螺旋彈簧是如何制造的？OTT-JAKOB彈簧制作工藝
2022-12-06 17:14:05
OTT-JAKOB螺旋彈簧是儲(chǔ)存和釋放機(jī)械能的彈性裝置，使用多種材料制造，其中最常見的是鋼。螺旋彈簧的生產(chǎn)包括使用簡(jiǎn)單的卷繞機(jī)構(gòu)，例如心軸、心軸或圓柱體，無論彈簧的形狀、尺寸或最終用途如何。
無論是冷纏繞還是熱纏繞的螺旋彈簧，它們都開始于不同直徑的長線。用于制造螺旋彈簧的工藝類型取決于生產(chǎn)運(yùn)行是小批量還是大批量生產(chǎn)，小批量生產(chǎn)是在車床上完成的，而大批量生產(chǎn)是在自動(dòng)卷繞機(jī)或計(jì)算機(jī)數(shù)控 (CNC) 機(jī)器上生產(chǎn)的。
螺旋彈簧材料
用于制造螺旋彈簧的材料包括不同形式的鋼和合金。最常見的金屬類型包括高碳鋼和中碳鋼、鉻釩鋼、鉻硅鋼、各種等級(jí)的不銹鋼、銅和鎳。金屬的選擇取決于使用螺旋彈簧的應(yīng)用。在所有情況下，金屬都以金屬絲的形式出現(xiàn)。在某些制造實(shí)例中，金屬以金屬棒的形式交付，這些金屬棒被加熱并拉成合適直徑的線材。
冷卷工藝
熱處理——冷纏繞開始于對(duì)線材進(jìn)行熱處理或努力達(dá)到其最高強(qiáng)度水平。冷繞工藝只能使用直徑為 0.75 英寸或 18 毫米或更小的電線。
心軸——心軸是用于生產(chǎn)螺旋彈簧的兩種方法之一。該過程可以使用車床、繞線機(jī)或手搖曲柄機(jī)完成。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于將電線對(duì)準(zhǔn)所需的間距，即電線之間的距離，因?yàn)樗p繞。
熱繞組
電線——用于熱線圈繞組的電線可以更粗，厚度在 3 英寸或 75 毫米到 6 英寸或 150 毫米之間變化。用于熱纏繞的電線被加熱到 1700o F，這就是制造商可以使用更大直徑電線的原因。
心軸——加熱的金屬在與冷卷繞相同的過程中繞著心軸卷繞，但要更加小心。CNC 機(jī)器控制心軸的旋轉(zhuǎn)和節(jié)距。
冷卻——熱線圈繞組的下一步是盡快冷卻纏繞的線圈，這一過程稱為淬火。有幾種不同的方法用于對(duì)鋼零件進(jìn)行淬火，其中最常用的方法之一是油。冷卻的目的是硬化卷材的鋼材，并最大限度地減少可能導(dǎo)致開裂的熱梯度和相變梯度的形成。
極端冷卻會(huì)改變金屬部件的晶體結(jié)構(gòu)并凍結(jié)變化，從而使金屬更硬。當(dāng)冷卻開始時(shí)，作為過程的第一階段，在零件周圍形成一層蒸汽層。通過加熱淬火劑去除蒸氣層，之后對(duì)流階段進(jìn)一步去除熱量以冷卻零件。
熱處理
無論彈簧是熱制還是冷制，都必須進(jìn)行熱處理以減輕金屬的應(yīng)力并幫助其保持正常的彈性。卷繞過程會(huì)在材料中產(chǎn)生應(yīng)力，以防止諸如開裂之類的變形。熱處理過程包括將螺旋彈簧放入設(shè)定溫度的烘箱中達(dá)指定時(shí)間以釋放應(yīng)力。加熱后，讓其緩慢冷卻。
應(yīng)力消除溫度在 350o F 到 500o F 之間。工藝溫度因材料而異。冷卻可以持續(xù)一到兩個(gè)小時(shí)，以避免與材料溫差相關(guān)的張力。對(duì)于更大的彈簧，冷卻過程的復(fù)雜性變得更加關(guān)鍵。
完成螺旋彈簧
螺旋彈簧的精加工取決于它的設(shè)計(jì)，這可能會(huì)根據(jù)它的形狀、涂層、音高設(shè)置以及加強(qiáng)方式而有所不同。
研磨——一些彈簧需要研磨以使其端部變平以匹配其設(shè)計(jì)。研磨過程根據(jù)制造過程手動(dòng)或自動(dòng)完成。對(duì)于手動(dòng)研磨，螺旋彈簧由夾具固定到位并使用研磨工具進(jìn)行研磨。通過自動(dòng)打磨，彈簧固定到位，同時(shí)根據(jù)機(jī)器編程對(duì)兩端進(jìn)行打磨。
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