一： 制造設備及工藝流程

采用冷繞，凸輪式繞簧機進行繞制，有網帶退火爐，上下端面磨簧機，噴丸機，立定壓緊拍合裝置，測試力值相關設備等。

主要工序如下：

調機--卷簧（即繞制)--低溫回火--端部加工--回火---機械強化(噴丸，立定處理)—檢驗-- 表面防腐處理等

調機一般需要2-6小時，新品時間更長，需要解決刀口，回彈，力值回測以及客戶圖紙理論計算的校核。

彈簧機 端面磨 連續網帶退火爐

二： 彈簧材料方面

彈簧材料的種類國家标準（GB1239_所列大緻可以分為四大類：

碳素彈簧鋼絲

合金彈簧鋼絲

彈簧用不鏽鋼絲

青銅線片

按交貨狀态金屬彈簧材料可分為兩大類:

一類是在預淬火鋼絲，繞制成型後不淬火,隻進行消除内應力的回火處理。電器産品中所用彈簧材料主要是這一類,一般是冷繞彈簧.

另一類是熱軋材及在成材後以退火或高溫狀态供貨的絲材或帶材。這種材料在彈簧成型後需要進行淬火、回火處理，一般大型熱繞彈簧。

某供應商處主要是冷卷用料，如下方：

82B(T7A類材質，D級) ; 304H（不鏽鋼）, 55CrSi（高應力類小直徑）;

經過交談了解和查詢資料，鋼絲的各自應用場合有：

碳素彈簧鋼絲，主要是65#, 65Mn ( 72A/82B) 等

這類材料可在 – 40～120℃條件下正常工作，其性能特點是強度高，性能好，價格便宜，易于生産和加工。适合做小彈簧，選材時線徑不受限制。

合金彈簧鋼絲,主要是 60Si2Mn 等

這種材料由于在鋼中加入了矽、錳元素，從而提高了強度、淬透性及回火穩定性。其主要性能特點是強度高、耐沖擊。适于制造各種重要彈簧。設計選材時，線徑受限制，線徑須大于直徑φ2-3以上，可耐受約200℃高溫下工作。

彈簧用不鏽鋼絲

材質冶金部标準YB(T)11；設計時線徑不受限制，可耐約300℃高溫下工作。

材質方面小結：

1. 使用溫度問題：

結合電器産品使用場合要求，觸頭彈簧是工作在高溫情況下的，優選不鏽鋼和合金鋼絲，不鏽鋼價格較貴，國産的是碳素鋼絲的3倍，進口是國産的3倍左右；合金鋼絲60Si2Mn市場上，難以買到線徑2或3以下的；此時供應商介紹了55CrSi；含Si的成分提升了耐溫度，目前已經轉技術質量，可做驗證；

2. 材質與力值穩定性問題

供應商介紹進口材質是比國産材質穩定的，可以結合熱處理，收窄力值限度；

結合電器産品，如脫扣器扭簧，是±20%誤差，拉簧壓簧是±10%誤差，在需較高控制範圍，可以選用進口鋼絲；

3. 材質與彈簧壽命問題：

材質的冶金缺陷是指材料中的非金屬夾雜物、氣泡、元素的偏析等會導緻夾雜物與基體界面之間過早地産生疲勞裂紋，對壽命，力值等都有影響。

4. 小彈簧優選不鏽鋼絲制造

減少表面處理以及鍍鋅後的驅氫工序等。

三： 彈簧熱處理工藝

經了解，驗看彈簧廠的回火工藝；如下：

對比理論回火數據：

碳素彈簧鋼絲及琴鋼絲的回火溫度一般在250℃(300℃之間。鋼絲直徑較小時，要用較低的溫度及較少的保溫時間，規範見下表

油淬火回火合金彈簧鋼絲冷卷成彈簧後也要進行消除應力的回火規範

奧氏體不鏽鋼鋼絲的強度取決于拉拔時減面率的大小。鋼絲直徑愈小，拉拔次數愈多，強度就愈高。

彈簧回火熱處理方面小結：

1. 目前國内市場進口奧氏體不鏽鋼絲較多在确定回火規範時要根據具體情況而區别。如日本進口的SUB-304鋼絲用350℃回火為宜；瑞典的177PH,用380℃回火溫度适合。國産奧氏體不鏽鋼絲的回火溫度低于340℃，線徑在1mm以下的小線徑鋼絲其回火溫度應在280-310℃之間
2. 回火溫度需要綜合力值，材質，壽命，裝箱體量以及線徑大小選擇回火溫度，經驗與實踐性很強，需有摸索過程。

四: 彈簧的機械強化處理，提升壽命，穩定性的處理措施

1. 強壓立定 處理

強壓處理是降低彈簧應力衰減的措施，包括強壓、強拉和強扭。對于工作應力較大,比較重要及節距較大的壓縮彈簧

強壓處理就是将彈簧成品用機械的方法,從自由狀态強制壓縮到最大工作載荷高度(或壓并高度)3～5次,使金屬表面層産生塑性變形,從而得到與彈簧工作應力相反的應力。（這樣使彈簧在工作時,應力危險點從金屬絲表面移到内部,從而達到提高彈簧材料彈性極限的目的。

結合低壓元器件如：手操機構中的主彈簧，其儲能後長期壓并狀态，其力值會衰減降低，超過一定值，會使得機構合閘輸出的力和速度降低，造成假合閘風險；故廠家建議我們立定處理，重要彈簧圖紙上需要注明要求，衰減允許值；

2. 噴丸處理

噴丸處理是提高機械零件疲勞壽命的有效方法之一,在彈簧制造中應用較廣。噴丸處理就是用高速小彈丸轟擊彈簧表面,使其形成一定厚度的表面強化層。強化層内形成較高的應力。減少材質微小裂紋的産生速度，提升彈簧的壽命；

重要彈簧及壽命高的彈簧需要做噴丸處理。立定與噴丸處理，供應商處都可以進行加工。

五: 彈簧的表面防腐處理

目前常用有三種方法:電鍍、氧化和塗漆。

1. 電鍍

鍍鋅的特點是成本低,工藝簡便,效果較好。但也有缺點；彈簧鍍鋅後要經過鈍化和去氫處理,提高防腐能力和避免氫脆（低溫下斷裂）。特别是小彈簧更易發生氫脆;在酸冼和電鍍時一定要特别汪意。

除氫處理是在電鍍後，立即或者在幾小時之内進行。将電鍍後的彈簧在200~215°C的溫度中，加熱1~2h（或2h以上,如果時間過長容易産生鉻脆），即可達到除氫的目的。

2. 氧化處理

彈簧的表面氧化處理也稱發蘭和發黑處理，隻能用于在腐蝕性不強的介質中工作的彈簧防腐。

3. 達克羅表面處理

嚴酷使用環境，防止低溫脆斷，以及要求高壽命彈簧，表面處理不能接觸到酸液，此時可選達克羅表面處置方案。

六：彈簧的檢驗與質量控制

現場與供應商讨論了彈簧的檢測步驟與控制要點，主要有：

1. 彈簧材料的檢驗

包括外觀、幾何尺寸檢驗和理化試驗兩大部分。

外觀及幾何尺寸檢驗

檢驗人員首先根據有關國際标準對材料的直徑、表面缺陷等等。

彈簧材料的理化檢驗

進行對材料抽樣進行力學性能試驗和化學成分分析試驗。确定是否符合國際标準要求，以确定其彈簧的生産工藝。

力學性能試驗包括三項：抗拉強度試驗、扭轉次數試驗和彎折次數試驗。

化學成分分析試驗就是對材料組織成分進行定量分析。

2. 生産工藝過程中的檢驗

内容主要是有首件檢驗、中間抽檢、序間檢驗及完工檢驗。

首件檢驗

中間抽檢為确保彈簧在生産中質量的穩定，發現問題及時修正。

序間檢驗

完工檢驗及包裝檢驗

3. 用戶特定檢測項目

力值衰減測試

探傷

疲勞沖擊試驗

壽命測試

七：彈簧各設計要點（供參考）

設計時需要考慮盡量多的圈數,減少單圈的伸長量.拉伸彈簧不能超過原長的2倍,扭轉角不能超過90°并且是正扭轉受力，需核算極限值範圍。

不同線徑的同質鋼絲，其剪切模量有差異，精密彈簧需要對應代入計算。

考慮彈簧材料的各耐溫範圍限制。

直徑小于0.5彈簧允許不磨削端面。

鍍鋅，鉻，镉表面後需要及時驅氫工藝處理。

有工作極限負荷要求的壓縮，拉伸，扭轉彈簧不允許有永久變形。

噴丸，立定處理要求應标注在圖紙上。

扭簧的制造精度小于拉簧，拉簧的制造精度小于壓簧，故可考慮轉變結構方案。如：行業中的斷路器瞬動彈簧，有産品已經使用拉簧來代替原扭簧設計。

碳素鋼絲，不鏽鋼絲直徑不受限制，高應力彈簧（矽錳類）有限制。

彈簧的尺寸設計要合理，旋繞比需合适。挂鈎的彎折處R要盡可能大些。

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