弹簧的制作工艺及检验方法

概述1.弹簧的分类2.弹簧的作用3.弹簧的制作工艺弹簧的分类1.按照使用方法可分为:1.压簧 2.拉簧 3.扭簧.2.按照加工工艺可分为:冷卷簧和热卷簧.3.按照材质分可分为:金属簧和非金属簧.4.按形状可分为:1.圆柱型簧2.宝塔形簧3.碟形簧4.板型簧.目前我们使用的是金属圆柱形压簧有冷卷的和热卷的。弹簧的作用1.缓冲和减震。2.机械的储能。3.控制运动。4.测力装置。弹簧的制作工艺1.以金属圆柱冷卷簧为例的制作工艺为:绕簧热处理磨端面倒角进料喷丸涂装分选立定探伤终检包装发货入库2.金属圆柱热卷簧的制作工艺一般为:加热绕簧热处理磨端面进料探伤倒角涂装分选立定喷丸终检入库包装发货各工艺的具体内容1.进料:根据不同的弹簧采购不同的原材料.总体说原材料分为冷卷料和热卷料,一般以线径划分,16mm以下为冷卷料,16mm以上为热卷料.冷卷料为盘状，热卷料为棒料。冷卷料又分为已淬火料和没有淬火料。如下图是弹簧厂的原材料。由于我公司采用的是美标，所以弹簧的线径在中国没有标准的原材料，在中国采购的原材料需要再加工，以达到规定标准，目前给我们做的弹簧有CBA300 系列的15种簧，G系列的8种簧。线径在18mm以下采用冷卷，18mm以上采用热卷。18mm以下冷卷得材料需要在冷拔一下，达到尺寸要求，如下图。18mm以上材料通过供应商特制或再加工磨到尺寸要求。2.卷簧：分冷卷和热卷两种。冷卷用专门设备CNC全自动数控卷簧机，热卷用加热炉和模具和拉丝机组成。他们目前的热卷簧设备一般，再过一个月左右有一条自动化热卷簧生产线就可以使用了。目前设备已到，在安装一个大功率的变压器就可以使用了。3.热处理：对于小线经以淬火的原材料经冷卷后，不用再次淬火，只需低温回火，目地是去除内应力。对于没有淬火的原材料经冷卷后，需要淬火，然后再中温回火。对于热卷的弹簧，需要淬火，然后再中温回火。4.磨端面:主要目地是使弹簧的两端面达到平行度、光洁度、端面磨削系数、端头厚度的要求。5.倒角：倒角就是去掉弹簧两端面的毛刺等缺陷，达到使用要求。6.喷丸：喷丸是用喷丸设备把一定直径的弹丸以一定的速度、角度、流量、时间等系数喷到弹簧表面。喷丸是弹簧强化的有效工艺措施，对于提高弹簧的疲劳寿命有很大的作用，使一道非常关键的工序。下图是喷丸设备。7.探伤:指无损探伤包括超声波探伤、磁粉探伤、渗透法探伤、涡流探伤。目前他们用的是交流磁粉探伤机。8.立定：是指用液压机把弹簧压到压并高度3-5次。目的是定型和消除弹簧的残余应力。下图是他们的设备。9.分选：是指用弹簧分选机按要求对弹簧进行负荷检测。弹簧分选机是弹簧试验机的一种，它的特点是加载快，得别适合大批量弹簧的快速检验和压并试验。是要求100%检测的弹簧生产线必备的设备。目前他们仅有一台，是检测汽车用弹簧的。10涂装：是指按客户要求处理弹簧表面的方法。一般有磷化处理、静电喷涂等。下图是他们的涂装车间。弹簧的检验 检验指导书的制定 原材料的检验 弹簧几何尺寸的检验 弹簧负荷的检验 弹簧喷丸质量和疲劳性能的检验 弹簧热处理和表面处理的检验 弹簧的无损检验检验指导书的制定检验指导书包含：检验方法、检验工具、检验内容、检验步骤等。制定检验指导书的原则是：针对工艺和客户要求，参照标准制定。目前弹簧方面的标准有原材料方面的GB/T18983-2003、GB/T4357、GB/T4358、GB/T342、GB/T702、GB228、GB229，GB/T5218-1999等。过程检验的标准有GB/T1239.1-89、GB/T1239.2-89、GB/T1239.3-89、GB/T1239.4-89、GB/T10416-2004、GB/T10591-2007等。线径标准GB/T702。产品的抽样：按照GB/T2828-81标准执行，目前他们也按照此标准制定抽样标准检测咱们的厂品。弹簧的失效形式：一般有两种是1.塑性变形2.断裂。原材料的检验原材料的检验包括：原材料的几何尺寸和表面质量的检验、原材料的机械性能的检验、原材料的金相检验和化学成分的分析。原材料的几何尺寸和表面质量的检验：几何尺寸一般用千分尺和卡尺检验，弹簧钢丝表面的常见缺陷有：1.裂纹2.磷皮3.划痕和拉丝4.凹坑5.锈蚀6.发纹7.竹节。检验方法是将材料表面的防锈油用软布擦干净，用肉眼观察，必要时用不大于10倍的放大镜检查。具体参照相关标准。原材料的机械性能的检验：包括拉力试验、扭转试验、弯曲试验、缠绕试验具体参照相关标准。原材料的金相检验和化学成分的分析：金相检验的常见缺陷如脱碳层的检验、内部组织的检验等。化学成分分析是检测材料的各个元素的含量的百分比。具体有相关的标准。他们在这方面有一定的能力，包括设备和人员。如下面的照片。弹簧几何尺寸的检验以压缩弹簧为例几何尺寸包括：1.材料线径的检验2.弹簧内外径的检验3.弹簧自由高度的检验4.弹簧的旋向和端圈间隙5.弹簧间距的检验6.弹簧垂直度的检验7.弹簧端面平度和两端面平行度的检验8.弹簧轴线直度的检验9.弹簧端面粗糙度端头厚度的检验10.永久变形的检验。具体内容有标注准。他们也有相关的检验。弹簧负荷的检验弹簧负荷的检验：主要靠弹簧试验机来检测。一般测量两点。下图是他们的弹簧试验机弹簧喷丸质量和疲劳性能的检验弹簧喷丸质量检验：喷丸是用喷丸设备把一定直径的钢珠以一定的速度、角度、流量、时间等系数喷到弹簧表面。喷丸是弹簧强化的有效工艺措施，对于提高弹簧的疲劳寿命有很大的作用，使一道非常关键的工序。衡量喷丸质量的指标有两个：1.喷丸强度。喷过丸一面受到另一面牵制，使试片产生弧状弯曲，弯曲程度的大小称为喷丸强度。2.喷丸覆盖率。试片被喷丸喷射后留下的痕迹面积与试片面积之比称为喷丸覆盖率。目前检测喷丸质量用阿尔曼试片法。具体内容有标准。疲劳性能的检验：通常用弹簧高频疲劳试验机来检测。下图是他们的高频疲劳试验机。弹簧热处理和表面处理的检验弹簧热处理检验：大多经淬火、回火处理的弹簧硬度可以用洛氏硬度计来检验，硬度值范围一般为HRC44-52。金相组织的检验用金相显微镜检验，经过淬火组织应为马氏体，回火组织为屈氏体。具体有相关标准。表面处理的检验：如表面喷涂的检验是膜厚的检验、漆膜附着力的检验等。弹簧的无损检验无损探伤分为:1.超声波探伤2.磁粉探伤3.渗透法探伤4.涡流探伤。各有特点，比较专业，不再细说。