一、圓柱螺旋彈簧結構(gou)

　　圓柱螺旋彈簧根據受力性質，有三種(zhong)類型：

　　1.圓柱(zhu)螺(luo)旋壓縮(suo)彈簧(huang)

　　1）彈簧各圈(quan)間距

　　設彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)節距為p；彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)絲(si)的(de)(de)直(zhi)徑為d；在(zai)自由狀態下(xia)各圈之間應有適(shi)當的(de)(de)間距δ。為了使彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)在(zai)壓縮(suo)后仍能保(bao)(bao)持一定的(de)(de)彈(dan)(dan)性，還(huan)應保(bao)(bao)證在(zai)最(zui)大載荷作(zuo)用下(xia)，各圈之間仍具有一定的(de)(de)間距δ1。δ1的(de)(de)大小(xiao)一般(ban)推薦為:δ1=0.1d≥0.2mm

　　2）并圈

　　彈(dan)簧(huang)的兩個端(duan)面(mian)圈(quan)(quan)與(yu)鄰圈(quan)(quan)并緊(無(wu)間隙(xi))，只起支承作用(yong)，不(bu)參與(yu)變(bian)形，故稱為(wei)(wei)并圈(quan)(quan)。當彈(dan)簧(huang)的工作圈(quan)(quan)數n≤7時(shi)，彈(dan)簧(huang)每端(duan)的并圈(quan)(quan)約為(wei)(wei)0.75圈(quan)(quan)；當n>7時(shi)，每端(duan)的并圈(quan)(quan)約為(wei)(wei)1～1.75圈(quan)(quan)。

　　3）端部結(jie)構形(xing)式(shi)

　　YI型：兩個端面圈均(jun)與鄰圈并緊(jin)，并在專用的磨床上磨平(ping)；

　　YII型：加熱卷繞時彈(dan)簧(huang)絲兩(liang)端(duan)鍛(duan)扁且(qie)與鄰(lin)圈并緊(端(duan)面圈可磨平，也可不(bu)磨平)；

　　YIII型：兩(liang)個端面圈均與鄰圈并(bing)緊(jin)不磨平(ping)

　　在(zai)重要的(de)場(chang)合，應采用YI型，以保證兩支(zhi)(zhi)承端(duan)(duan)面與彈簧(huang)的(de)軸線垂直，從(cong)而使彈簧(huang)受壓時不致歪(wai)斜。彈簧(huang)絲直徑d≤0.5mm時，彈簧(huang)的(de)兩支(zhi)(zhi)承端(duan)(duan)面可不必磨平。d>0.5mm的(de)彈簧(huang)，兩支(zhi)(zhi)承端(duan)(duan)面則需磨平。磨平部分應不少(shao)于圓周(zhou)長的(de)3/4。端(duan)(duan)頭厚(hou)度一般(ban)不小于d/8.

　　2．圓柱螺旋拉伸彈簧

　　1）端(duan)部掛鉤型式(shi)

　　拉(la)伸(shen)彈簧為了便于聯接(jie)、固著及加載，兩(liang)端制有掛(gua)鉤。

　　LI型和LII型掛鉤制造方便，應用(yong)很(hen)廣。但(dan)因掛鉤過渡(du)處產生很(hen)大(da)彎曲應力，故只(zhi)宜用(yong)于彈(dan)簧絲直徑d≤l0mm的(de)彈(dan)簧中。

　　LVII、LVIII型掛(gua)鉤(gou)不與彈簧絲(si)聯(lian)成一體，故無前(qian)述過渡處的(de)缺點，而且這種掛(gua)鉤(gou)可以轉到任意方向，便于安裝。在受力較(jiao)大的(de)場(chang)合，最好(hao)采(cai)用LVII型掛(gua)鉤(gou)，但它的(de)價格較(jiao)貴。

　　2）有預(yu)應力(li)的拉伸彈簧

　　圓柱螺旋拉(la)伸(shen)彈(dan)簧(huang)空(kong)(kong)(kong)載時(shi)，各圈(quan)應(ying)相(xiang)互(hu)并(bing)攏。另外，為(wei)了節(jie)省軸向(xiang)工(gong)作空(kong)(kong)(kong)間(jian)，并(bing)保證彈(dan)簧(huang)在(zai)空(kong)(kong)(kong)載時(shi)各圈(quan)相(xiang)互(hu)壓(ya)緊，常在(zai)卷(juan)繞的(de)過程中，同時(shi)使(shi)彈(dan)簧(huang)絲繞其本身的(de)軸線(xian)產(chan)生(sheng)扭轉(zhuan)。這(zhe)(zhe)樣(yang)制(zhi)成的(de)彈(dan)簧(huang)，各圈(quan)相(xiang)互(hu)間(jian)即(ji)具有一定(ding)的(de)壓(ya)緊力，彈(dan)簧(huang)絲中也產(chan)生(sheng)了一定(ding)的(de)預(yu)應(ying)力。這(zhe)(zhe)種彈(dan)簧(huang)一定(ding)要在(zai)外加的(de)拉(la)力大(da)于初拉(la)力F0后，各圈(quan)才開始(shi)分離，故可(ke)較(jiao)無預(yu)應(ying)力的(de)拉(la)伸(shen)彈(dan)簧(huang)節(jie)省軸向(xiang)的(de)工(gong)作空(kong)(kong)(kong)間(jian)。

　　3、螺旋扭(niu)轉彈(dan)簧

　　扭轉彈簧，為了便于聯接(jie)、固著及加載，兩端制有桿臂：

　　二圓(yuan)柱螺旋彈簧制造(zao)

　　螺旋彈簧的(de)制(zhi)(zhi)造(zao)工(gong)藝包(bao)括(kuo)：a)卷制(zhi)(zhi)；b)掛鉤的(de)制(zhi)(zhi)作或端面(mian)圈的(de)精(jing)加工(gong)；c)熱處(chu)理(li)(li)；d)工(gong)藝試驗及(ji)強壓處(chu)理(li)(li)。

　　卷制是把合(he)乎(hu)技術(shu)條件(jian)規定的彈簧絲卷繞在(zai)(zai)芯棒上。大量生產時，是在(zai)(zai)萬能自動卷簧機上卷制；單件(jian)及小(xiao)批(pi)生產時，則在(zai)(zai)普通車床或手動卷繞機上卷制。

　　卷制分冷卷及熱卷兩種。冷卷用于經預先熱處理后拉成的直徑d<(8～10)mm的彈簧絲；直徑較大的彈簧絲制作的強力彈簧則用熱卷。熱卷時的溫度隨彈簧絲的粗細在800～1000℃的范圍內選擇。不論采用冷卷或熱卷，卷制后均應視具體情況對彈簧的節距作必要的調整。

　　彈(dan)(dan)簧(huang)在完成上述工(gong)序(xu)后(hou)(hou)，均應進行(xing)熱(re)處理。熱(re)處理后(hou)(hou)的彈(dan)(dan)簧(huang)表面不(bu)應出(chu)現(xian)顯著的脫碳層。冷卷(juan)后(hou)(hou)的彈(dan)(dan)簧(huang)只作回火(huo)處理，以消除(chu)卷(juan)制(zhi)時產(chan)生的內(nei)應力。

　　此外，彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)還須(xu)進行工(gong)藝(yi)試驗(yan)(yan)和根據彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)條件(jian)的(de)(de)規(gui)(gui)定進行精度(du)(du)(du)、沖(chong)擊、疲勞等試驗(yan)(yan)，以檢驗(yan)(yan)彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)是(shi)否(fou)符(fu)合技(ji)(ji)術(shu)要(yao)求。要(yao)特(te)別(bie)指出的(de)(de)是(shi)，彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)的(de)(de)持久強(qiang)度(du)(du)(du)和抗(kang)沖(chong)擊強(qiang)度(du)(du)(du)，在很大程度(du)(du)(du)上取決于彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)絲的(de)(de)表面(mian)(mian)狀(zhuang)況(kuang)，所以彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)絲表面(mian)(mian)必須(xu)光潔(jie)，沒有(you)裂紋和傷(shang)痕等缺陷。表面(mian)(mian)脫碳(tan)會嚴重(zhong)影響材料的(de)(de)持久強(qiang)度(du)(du)(du)和抗(kang)沖(chong)擊性能。因此脫碳(tan)層深度(du)(du)(du)和其(qi)它(ta)表面(mian)(mian)缺陷應在驗(yan)(yan)收彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)條件(jian)中(zhong)詳細規(gui)(gui)定。重(zhong)要(yao)的(de)(de)彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)還須(xu)進行表面(mian)(mian)保護處理(如(ru)鍍鋅)；普通的(de)(de)彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)一般涂以油或漆。

　　對(dui)于(yu)重要的(de)彈(dan)簧，還要進行(xing)強壓(ya)處(chu)理。強壓(ya)處(chu)理是使(shi)彈(dan)簧在(zai)極(ji)限載荷作(zuo)用(yong)下受(shou)載持續(xu)6～48h，以(yi)便在(zai)彈(dan)簧絲截面(mian)的(de)危險區產(chan)生塑性變形和殘余應(ying)力(li)。由于(yu)殘余應(ying)力(li)與工(gong)作(zuo)應(ying)力(li)符號相(xiang)反，因(yin)而強壓(ya)處(chu)理過的(de)彈(dan)簧最(zui)大工(gong)作(zuo)應(ying)力(li)較小(xiao)，一(yi)次強壓(ya)處(chu)理可提(ti)高(gao)(gao)(gao)彈(dan)簧靜(jing)載的(de)承(cheng)載能力(li)25%。若經噴丸(wan)處(chu)理可提(ti)高(gao)(gao)(gao)20%。但用(yong)于(yu)長期振(zhen)動，高(gao)(gao)(gao)溫和腐蝕(shi)性介質(zhi)中的(de)彈(dan)簧，以(yi)及一(yi)般用(yong)途(tu)的(de)彈(dan)簧不宜采(cai)用(yong)這種強化工(gong)藝。

　　螺旋拉伸、扭(niu)轉彈簧的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造，目前(qian)除少數制(zhi)(zhi)造廠(chang)在引進國外CNC數控彈簧成形(xing)機(ji)上一次自動成形(xing)加(jia)工各種式樣的(de)(de)(de)拉伸、扭(niu)轉彈簧外。絕大(da)多數制(zhi)(zhi)造廠(chang)仍采用傳統的(de)(de)(de)加(jia)工方法(fa)來制(zhi)(zhi)造，現分別(bie)作一簡單的(de)(de)(de)介紹。

　　1、螺(luo)旋(xuan)拉(la)伸彈(dan)簧(huang)。其工藝(yi)與(yu)螺(luo)旋(xuan)壓(ya)縮彈(dan)簧(huang)基本相(xiang)同，不同的只是(shi)端部(bu)的鉤(gou)環加工，拉(la)伸彈(dan)簧(huang)的成形(xing)方法如下：

　　1）用與螺旋壓縮彈(dan)簧相同的(de)方法(fa)，卷(juan)(juan)繞成形(xing)(xing)后進(jin)(jin)行去應力退火，再進(jin)(jin)行鉤環(huan)加工，除特殊(shu)形(xing)(xing)狀的(de)鉤環(huan)或要求初拉力很(hen)高的(de)螺旋拉伸彈(dan)簧用車床有心卷(juan)(juan)制或手工卷(juan)(juan)制外，大部分的(de)彈(dan)簧是用自動卷(juan)(juan)簧機卷(juan)(juan)制。

　　2）用直(zhi)尾卷(juan)(juan)簧(huang)機卷(juan)(juan)制(zhi)(zhi)。它是(shi)(shi)一(yi)種心軸垂(chui)直(zhi)的(de)(de)(de)立式有(you)心卷(juan)(juan)簧(huang)機。卷(juan)(juan)制(zhi)(zhi)后(hou)(hou)(hou)(hou)進(jin)行(xing)去(qu)應(ying)力(li)(li)退(tui)火，然后(hou)(hou)(hou)(hou)進(jin)行(xing)鉤(gou)(gou)環(huan)(huan)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)。螺(luo)旋(xuan)拉伸彈簧(huang)的(de)(de)(de)端部結(jie)構形式很(hen)(hen)多，加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)方法也很(hen)(hen)多。常用的(de)(de)(de)有(you)：小型彈簧(huang)使用鉗子式的(de)(de)(de)專用工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)具或(huo)專用工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)裝置進(jin)行(xing)手工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)；普通(tong)的(de)(de)(de)螺(luo)旋(xuan)拉伸彈簧(huang)則以(yi)彎鉤(gou)(gou)器或(huo)模具用手動或(huo)自動的(de)(de)(de)操作方法進(jin)行(xing)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)；長(chang)臂(bei)鉤(gou)(gou)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)拉伸彈簧(huang)，一(yi)般(ban)是(shi)(shi)卷(juan)(juan)繞時留(liu)出拉鉤(gou)(gou)所(suo)(suo)需(xu)料長(chang)，或(huo)者是(shi)(shi)卷(juan)(juan)制(zhi)(zhi)后(hou)(hou)(hou)(hou)留(liu)出加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)所(suo)(suo)需(xu)的(de)(de)(de)圈(quan)數，用拉直(zhi)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)具將兩(liang)端拉直(zhi)，然后(hou)(hou)(hou)(hou)用專用工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)具彎制(zhi)(zhi)鉤(gou)(gou)環(huan)(huan)。去(qu)應(ying)力(li)(li)退(tui)火的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)規范如(ru)前所(suo)(suo)述(shu)。彈簧(huang)卷(juan)(juan)制(zhi)(zhi)好后(hou)(hou)(hou)(hou)先(xian)進(jin)行(xing)去(qu)應(ying)力(li)(li)退(tui)火，然后(hou)(hou)(hou)(hou)再切(qie)斷和進(jin)行(xing)鉤(gou)(gou)環(huan)(huan)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)，鉤(gou)(gou)環(huan)(huan)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)完畢后(hou)(hou)(hou)(hou)，一(yi)般(ban)再要進(jin)行(xing)了(le)1～2次的(de)(de)(de)去(qu)應(ying)力(li)(li)退(tui)火。為了(le)防止(zhi)兩(liang)鉤(gou)(gou)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)相對角度發(fa)生變化，故(gu)在去(qu)應(ying)力(li)(li)退(tui)火時要使鉤(gou)(gou)環(huan)(huan)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)完畢后(hou)(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)溫度比卷(juan)(juan)制(zhi)(zhi)好后(hou)(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)溫度低20～30°C。螺(luo)旋(xuan)拉伸彈簧(huang)一(yi)般(ban)不進(jin)行(xing)拋丸和強拉處理。

　　2、螺(luo)(luo)旋扭(niu)轉彈簧(huang)。其工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)和螺(luo)(luo)旋壓縮、拉伸彈簧(huang)基(ji)本相同，在(zai)(zai)小(xiao)批量生產和扭(niu)臂比(bi)較復雜的情況下，多數采用手工(gong)(gong)(gong)(gong)或半(ban)自(zi)動的有(you)心(xin)軸(zhou)卷簧(huang)法成(cheng)形，然后用工(gong)(gong)(gong)(gong)裝夾具將扭(niu)臂按圖樣(yang)要求進行(xing)加工(gong)(gong)(gong)(gong)。在(zai)(zai)大批量生產時，則可(ke)在(zai)(zai)直(zhi)尾卷簧(huang)機和扭(niu)簧(huang)專用機上(shang)卷制(zhi)，扭(niu)臂不能(neng)按圖樣(yang)完成(cheng)的，再分工(gong)(gong)(gong)(gong)序(xu)用工(gong)(gong)(gong)(gong)裝、夾具來(lai)加工(gong)(gong)(gong)(gong)。根據螺(luo)(luo)旋扭(niu)轉彈簧(huang)的特點，在(zai)(zai)設計和制(zhi)造時，還應注意以下兩點：

　　1）螺旋扭轉(zhuan)彈簧端部扭臂在制(zhi)造時應一次(ci)彎曲(qu)成形，避免加工(gong)疵病和(he)校(xiao)正整(zheng)形加工(gong)。扭臂加工(gong)完后應進行第二次(ci)去應力(li)退火；

　　2）目前的螺旋(xuan)扭轉彈(dan)(dan)簧多(duo)為(wei)密(mi)圈(quan)，這樣在(zai)彈(dan)(dan)簧圈(quan)之間就產生(sheng)了相當于拉伸彈(dan)(dan)簧的初(chu)拉力類似的壓緊力，在(zai)加(jia)(jia)(jia)載(zai)和卸載(zai)時會(hui)產生(sheng)摩擦力而(er)出現(xian)滯后現(xian)象，當加(jia)(jia)(jia)載(zai)與(yu)旋(xuan)向(xiang)相同或圈(quan)數增加(jia)(jia)(jia)時，這種傾(qing)向(xiang)增加(jia)(jia)(jia)；另外也給表(biao)面處(chu)理工(gong)序帶(dai)來困難。因此在(zai)設計和成形時，彈(dan)(dan)簧圈(quan)間應稍(shao)留(liu)間隙。在(zai)大量生(sheng)產中，制造廠在(zai)有條件的情況下，對螺旋(xuan)拉伸、扭轉彈(dan)(dan)簧的展(zhan)開(kai)、折彎、彎鉤(gou)等工(gong)序可采用液(ye)壓、氣動(dong)等方(fang)法(fa)去加(jia)(jia)(jia)工(gong)。