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二十一点金星弹簧厂——热卷弹簧制造工艺

发布于:2020-12-17 07:22

  弹簧是利用金属材料弹性变形特性制造的,其用途十分广泛,遍及各个领域,其中关系尤为密切的有汽车、航天航空、电力设备、铁路设备、家电及日用五金等制造业。

  的市场与国内机械,电力,冶金等基础工业的形势有很大关系,近几年随着国内机械工业的发展,电力工程建设的加快,给热卷弹簧生产带来了新的发展的机遇,尤其是铁路系统动车组项目建设和列车的提速给热卷弹簧带来巨大的商机,热卷弹簧市场前景广阔。由于热卷弹簧之间钢丝直径,弹簧外径,自由高度和重量相差悬殊,所以难以组织自动化生产,我国热卷弹簧生产大多只能实现半机械化,手工操作占主要地位。因此,

  面临的**大挑战不是市场而是自己,落后的工艺造成原材料和能源利用率低下,以手工操作为主的生产模式造成人工成本将不断提升,这意味谁先未雨绸缪进行工艺技术改造,谁就可以占得先机。热卷弹簧的生产工艺过程如下:落料---端头加工---加热---卷簧---淬火---回火---磨端面---压缩---负荷测试---清理---涂装---检验测试。

  热卷弹簧的原材料以退火热轧状态的60Si2MnA为主,也可用其它钢种。若对材料的脱碳及表面有要求,可以使用经过剥皮的材料制造,但经过表面剥皮的材料价格很贵,往往只有在特别要求下使用。近年来使用变截面材料的弹簧也开始出现,但材料价格和制作成本相当高,非特殊情况不轻易使用。

  热卷弹簧的加热能源20世纪80年代之前大多是用煤炭或焦碳,90年代后逐渐改为柴油作为能源。也有采用可控硅中频作为加热能源,但可控硅采用的是电子管元器件,体积庞大,加热速度慢,且耗电量大。

  热卷弹簧的两个端头加工,主要是通过碾尖机将已经落好料的棒料两端进行碾尖,其主要作用是减少弹簧端面的磨削工作量,并且端头碾尖后棒料尺寸会延长,可以达到节约材料之目的。二十一点,也有在生产过程中不对端头进行碾尖处理,待弹簧卷成形后,用氧气---乙炔焊枪将两端圈割去多余部分,以减少磨削余量,但这样会很浪费材料。

  热卷弹簧基本都采取有芯轴的卷绕方式。对品种较少,批量较大的产品,如铁路系统的产品,传统方式是采取靠模卷绕。对于量小品种多的产品,节距都凭操作工人的经验控制再进行修正或把弹簧卷成并圈,然后用开档机开出节距。而我们桂林瑞特试验机有限公司借鉴国际先进卷簧机的技术特点,开发的WTH系列CNC电脑控制热卷簧机,卷绕转速、节距、退卷速度及弹簧端头压弯均为数字控制,可热绕制各种左﹑右旋压簧,节距由数控系统精确可调,机体刚性强,动力强劲,棒料装夹方便﹑导向自如,整机自有润滑系统,保证设备长期﹑稳定﹑安全可靠地工作。可生产弹簧线mm;弹簧**大长度:1200mm热卷弹簧。

  该设备采用工控计算机的CNC交流伺服控制系统。能对整个卷制流程实现计算机控制。所有参数都由计算机设定并调节,数据存贮,随时调用。

  冷却功能:芯轴采用水冷或风冷系统,保证热卷时传给芯轴的热量速度被散发出去,确保长时,快速的工作。

  快速退卷功能:本热卷机在卷制完成后能旋转退卷,将芯轴退出,保证退簧时弹簧不变形,退卷速度可调,使整个卷制过程快速、迅速。如:卷制一个外径φ35×200(外径)×10圈的弹簧,20秒可完成整个流程。

  端头卷制:具有端头成圆功能,能在起卷和收卷时自动将端头成型。自动化程度高,一次性完成整圈及两端面的成型,无须其它后续设备对端头进行再处理。

  精密转动:由交流伺服电机对主轴及节距进行驱动。高精度主轴系统及滚珠丝杠转动,强劲的主体结构,确保卷制过程,运动精度高,成型准确。

  导向机构:进料导向机构能够使导轮顺着棒料运动方向,带动棒料成型。避免棒料表面擦伤。本设备可靠性要高,抗噪性能好,对工作环境要求低。

  三轴独立控制、联动:主轴转动、节距轴、进料导向转角为伺服电机独立驱动、计算机参数设定、联动控制,以保证卷制精度。主轴转动、节距轴的有效配合,可确保并圈、节距变化的可控,也能制作变节距、多节距弹簧。进料导向转角功能可根据并圈、正常节距挠制时进行角度不同而导向轮角度作相应变化,以确保各断成型精确、节距精度高。

  一种是趁弹簧卷成后表面温度尚未冷却之际直接放入油池淬火,它的好处是充分利用余热,减少两次加热,节省能源,并且可以减少再加热过程中的脱炭。这种方法要求生产过程中的节拍和物流安排的较好,端面磨削余量比较小,否则弹簧经过热处理后磨削比较费力,铁路车辆弹簧生产都用此种工艺。

  另一种方法是弹簧卷好后冷却至室温,进行端面磨削和尺寸精校,然后送入炉中再次加热,这种工艺对节省能源和防止弹簧表面脱碳皆不利,但对弹簧热卷时的尺寸控制和端面磨削有利一些,零星弹簧的生产大多采用此种方式。

  弹簧压缩的目的是稳定尺寸,减少弹簧使用过程中的变形,设备一般为国产液压机。出于成本和设备上的考虑,一般热卷弹簧不把喷丸作为强化手段,往往只把它作为清理弹簧表面的手段。只有用户对疲劳寿命有要求,且使用剥皮材料制造的弹簧才考虑用喷丸强化,以改善弹簧表面应力状态。

  对于长期处于压缩状态下的储能弹簧,由于使用中释放能量的特殊性,所以必须从选材上给予保证,另外,弹簧采用喷丸和静压处理以保证其稳定性。

  热卷弹簧的表面处理通常是涂装黑色油漆,弹簧超过一定重量时一般不用喷塑涂装,当弹簧的表面处理要求较高时采用电泳涂装,但成本较高。

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