1、弹簧与车床的介绍,1-1 弹簧的功用和类型,1-2 弹簧的制造、材料和许用应力,1-4 弹簧的检验项目,第1章 弹 簧,1-5 其他弹簧简介,1-3 弹簧的制造流程,工作特点：弹簧在外力作用下能产生较大的弹性变形，在机械设备中被广泛用作弹性元件。,功用： 1. 控制机构运动或零件的位置; 如凸轮机构、离合器、阀门等；,1-1 弹簧的功用和类型,3. 存储能量; 如钟表仪器中的弹簧；,4. 测量力的大小 。如弹簧秤中的弹簧,螺旋 弹簧,圆柱形,截锥形,按形状分,按受载分,拉伸弹簧,压缩弹簧,扭转弹簧,类型：,分类,2. 缓冲吸振; 如车辆弹簧和各种缓冲器中的弹簧；,分类,螺旋弹簧,圆柱形,截锥形
2、,按形状分,按受载分,拉伸弹簧,压缩弹簧,扭转弹簧,环形弹簧,平面涡圈弹簧 仪表中储能用,板弹簧,碟形弹簧,一、弹簧的制造,1-2 弹簧的制造、材料和许用应力,二、弹簧的材料,制造过程：卷绕、端面加工(压簧)或拉钩制作（拉簧或扭簧）、热处理和工艺性试验。,冷卷：d10 mm,热卷：d 10 mm, 低温回火，消除应力, 淬火、回火,经强压处理可提高承载能力。,强压处理：将弹簧预先压缩到超过材料的屈服极限，并保持一定时间后卸载，使簧丝表面层产生与工作应力相反的残余应力，受载时可抵消一部分工作应力。,要求：高的弹性极限、疲劳极限、一定的冲击韧性、塑性和良好的热处理性能。,材料：优质碳素弹簧钢、合金
3、弹簧钢、有色金属合金。,碳素弹簧钢：含碳量在0.60.9%之间，如65、70、85,合金弹簧钢：硅锰钢、铬钒钢。,有色金属合金：硅青铜、锡青铜、铍青铜。,优点：容易获得、价格便宜、热处理后具有较高的强度，适宜的韧性和塑性。,缺点：当d12 mm，不易淬透，故仅适用于小尺寸的弹簧。,优点：适用于承受变载荷、冲击载荷或工作温度较高的弹簧。,选用原则： 充分考虑载荷条件（载荷的大小及性质、工作温度和周围介质的情况）、功用及经济性等因素。一般应优先采用碳素碳簧钢丝。,三、弹簧的许用应力,弹簧的许用应力主要取决材料品质、热处理方法、载荷性质、弹簧的工作条件和重要程度，以及簧丝的尺寸等,弹簧按载荷分为三类
4、：,I类弹簧： 受变载荷作用次数106，或很重要的弹簧。,II类弹簧：受变载荷作用次数在103 105 ，或受冲击载荷的弹 簧，或受静载荷的重要弹簧。,III类弹簧：受变载荷作用次数在103 ，或受静载荷的弹簧。,1-3 弹簧的制造 -线径3.0mm,弹簧的制造工艺流程上线架挑选与线径对应模具挑选/磨好刀具，辅助工具首件调机巡检量产热处理（如有需求） 表面处理（如有需求） 包装入库,1-3 弹簧的制造 -线径3.0mm,1.上线架将线材放入自动送线架内，并且调好如图 2.选模具选择适用的芯轴如图3.磨好刀具，做好辅助工具将刀具用磨床（铣床）磨成适用的形状，如图,磨好的刀具,铁丝做的辅助,芯 轴
5、,线材,弹簧的制造 -线径3.0mm,4.调机按照图纸调试出,符合图纸要求的弹簧 .5.首件调机OK后将产品进行热处理，品检做好相关尺寸测量.（有力度要求的，再测试力度是否符合要求）,弹簧的制造 -线径3.0mm,6.量产 首件OK后挂上料斗 （防止产品弹出） 由数控电脑控制量产7.巡检 按照要求进行巡检 后，填写巡检记录表 如图：,数控电脑装置,料 斗,弹簧的制造 -线径3.0mm,8.热处理 大部分的弹簧都需要经过热处理来减少残余应力，使弹簧定型。 如图：,用网状托盘将弹簧盛起放入内，分层放置。,先预热，看温度显示达到了设定的温度，再将弹簧放入。,1-3 弹簧的制造 -线径3.0mm,热处
6、理的时间和温度详见下表（参考标准） 此表在客户无特殊要求时使用。,1-3 弹簧的制造 -线径3.0mm,9.表面处理 .隔离法（涂层法）-喷涂、喷塑（大线径的弹簧，模具弹簧常用）如图：.电化学法：镀镍、镀锌（小线径的弹簧，电子零件常用）如图：10.包装入库如图：,1-3 弹簧的制造 -线径3.0mm,四、弹簧失效的原因类型 所占比列% 1.疲劳失效 55% 2.松弛 10% 3.侵蚀引起 20% 4.脆变 15% 5.过载 5% 6.断裂失效 10% 7.弹簧磨损 3% 8.不明原因 3%,1-4 弹簧的检验项目,3.1 压缩弹簧类：3.1.1外观：弹簧要求无氧化、生锈、变形,收尾端无利角及披
7、锋。弹簧顶圈与底圈要平，放于平台上无明显歪扭变形.3.1.2 尺寸结构:弹簧的外形尺寸、弹簧圈数及旋向要符合图纸要求.弹簧压缩后放开能正常回弹且弹性无异常现象.,3.2 拉力弹簧类：,3.2.1外观：弹簧要求无氧化、生锈、变形,收尾端无利角及披锋。,3.2.2 尺寸结构:弹簧的外形尺寸、弹簧圈数及旋向要符合图纸要求.弹簧受拉后放开能正常回弹且弹性无异常现象.,1-5 其他弹簧简介,一、圆柱螺旋扭转弹簧,端部结构:,特点：外形和拉压弹簧相似，但承受力矩载荷。,作用：用于压紧和储能，如门的自动复位、电机中保持电刷的接触压力等。,当力矩为M时，若很小，则可认为扭簧只承受弯矩。,强度条件：,扭转变形：
8、,W-截面系数, 1.25,E-材料的弹性模量，I-弹簧丝截面的惯性矩， D2-弹簧的中径， n-弹簧的有效圈数。,1）对于精度高的扭转弹簧，圈与圈之间应留有间隙，以免载荷作用下，因摩擦而影响其特性曲线。,2）扭转弹簧的旋向应与外加力矩一致。弹簧内侧的最大工作应力（压）与卷绕产生的残余应力（拉）反向（抵消），从而提高承载能力。,3）心轴和弹簧内径之间必须留有间隙。避免因D2减小而抱轴。,设计要点：,二、碟形弹簧,结构特点：用钢板冲制而成，外形象碟子。往往将多个组合使用,载荷、变形：轴向力沿周边均匀分布、h变小而产生轴向变形。,特性曲线：呈非线性，变形取决于比值h/t变化。,重要特性：当h/t1
9、.5时，中间一段接近于水平。,利用这一特性可在一定变形范围内保持载荷的恒定。例如在精密仪器中，可利用碟形弹簧使轴承端面的摩擦力不受温度变化的影响；在密封垫圈中利用这一特性使密封性能不受温度的影响。,加载,卸载,碟形弹簧组合形式,对合式组合弹簧-,变形量增加，承载力不变。,由于簧片之间存在摩擦损失，导致加载和卸载特性曲线不一样。, 吸振能力,复合式弹簧：,叠合式组合弹簧-,摩擦阻尼大，特别适用于缓冲和吸振,在变形量不变时，承载力大大增加 。,摩擦消耗的能量-阴影面积,可同时增加变形量和承载能力,优点：,变形量小、承载能力大、在受载方向空间尺寸小。,用途：,常用作重型机械、飞机等的强力缓冲弹簧，以
10、及在离合器、减压阀、密封圈、自动控制机构中获得了广泛地应用。,缺点：,用作高精度控制弹簧时，对材料和制造工艺（加工精度、热处理）要求较严，制造困难。,第2章 车床, 2-1 车床产品的外形结构 2-2 车床车削原理简介、 车床类型 2-3 车床材料、零件的表面处理 2-4 车床加工工艺介绍 2-5 车床产品的检验项目,创毅兴五金制品厂, 2-1 车床件产品结构, 2-2 车床加工原理简介,车削原理概述,金属切削加工，从其本质上来说，就是使用各种类型的金属切削刀具，把各种金 属原材料（称为工件毛坯）上多余的金属材料（称为加工余量）从工件毛坯上剥 离，得到图纸所要求的零件。金属切削加工的工艺过程大
11、致可以分为三类： 工件毛坯进行回转运动，切削刀具进行平动。主要为车削和镗削等。 切削刀具进行回转运动，工件毛坯进行平动。主要为铣削、磨削、钻削等。 切削刀具和工件毛坯做相对运动（平动或转动）。主要为拉削、刨削等。,车床类型,1 普通车床,2 正面车床,3 桌上车床,4 立式车床,5 六角车床,6 自动车床,7 靠模车床,8 数值控制车床, 2-3 车床材料、表面处理, 2-4 车床加工工艺介绍,1. 工艺分析,2. 车孔的关键技术,1. 工艺分析,根据图纸提供的技术要求，工件采用无缝钢管进行加工，内孔和外壁的表面粗糙度为Ra1.6，用车削即可达到。但内孔的圆柱度为0.03对于薄壁零件来讲要求比
12、较高，在批量生产中，工艺路线大致为： 下料热处理车端面车外圆车内孔质检,2.车孔的关键技术,1、增加内孔车刀的刚性，我采取了以下措施： （1）尽量增加刀柄的截面积，通常内孔车刀的刀尖 位于刀柄的上面，这样刀柄的截面积较少，还不到孔截面积的1/4，如图1,若使内孔车刀的刀尖位于刀柄的中心线上，那么刀柄在孔中的截面积可大大地增加，如图2 （2）刀柄伸出长度尽能做到同加工工件长度长5-8mm，以增加车刀刀柄刚性，减小切削过程中的振动。,2 、 解决排屑问题：主要控制切削流出方向，粗车刀要求 切屑流向待加工.表面（前排屑）为此。采用正刃倾角的内孔车刀，如图3,精车时，要求切屑流向向心倾前排屑（孔心排屑）因此磨刀时要注意切削刃的磨削方向，要向前沿倾圆弧的排屑方法，如图4精车刀合金用YA6,目前的M类型，它的抗弯强度、耐磨、冲击韧度以及与钢的抗粘和温度都较好。,刃磨时前角磨以圆以圆弧状角度10-15后角根据加工圆弧离壁,0.5-0.8mm（刀具底线顺弧度）如图4.c切削刃角k向为0.5-1为 沿切屑刃图4B点；修光刃为R1-1.5副后角磨成7-8为适图4E内 刃的A-A点磨成圆向外排屑。, 2-5 车床产品的检验项目,外观: 表面要求光滑,无碰伤、披锋、利角、沙眼.尺寸结构: 尺寸结构要求符合图纸要求.,谢 谢 观 赏!,
