スプリングの形状、材料、サイズは、その用途と環境によって異なります。材料の形状は、ワイヤーとシートに大まかに分割することができ、形成方法には、加熱によって材料を処理するホットフォーミングと、室温で材料を処理する冷たい形成が含まれます。コールドフォーミングはホットフォーミングの名前ではなく、冷却処理を伴いません。
ここでは、コールドフォーミング圧縮ヘリカルスプリングの製造プロセスに沿ったばねの知識を紹介します。
これは一般的なプロセスです。ステップ数とそのシーケンスは、製品によって異なる場合があります。
材料:
一般的なスプリング材料には、ピアノワイヤ、ハードスチールワイヤー、ステンレス鋼線、油性ワイヤー、リンブロンズなどが含まれます。スプリングを設計するときは、品質要件を満たし、コストを削減するために材料の選択が重要です。各材料には、疲労抵抗、腐食抵抗、非磁性などの独自の特性があり、それらの間には大きな価格の違いがあります。材料自体が必要な品質を満たしていなくても、ショットピーニングによる疲労抵抗の改善や電気めっきによる耐食性の強化など、後続のプロセスで補充することができます。一般的な材料に加えて、ワイヤーメーカーとストレート化ワイヤによって開発された高強度のワイヤもあります。
巻き取り：
巻線を使用して、材料をコイル（らせん）形状に形成します。
熱処理（低温アニーリング）：
熱処理の目的は、冷たい形成によって引き起こされる有害な残留応力を排除することにより、形状を安定させることです（元の形状を回復しようとする力）。さらに、残留応力が残っている場合、スプリングは曲げたり壊れたりする傾向があります。温度条件を含む熱処理方法は、材料によって異なります。熱処理によりスプリングのサイズは変化しますが、サイズの変化の程度は材料の種類によって異なり、一定ではありません。ショットピーニングの後、弾力性を回復するために熱処理が行われます（疲労強度を増加させます）。
エンドフェイスグラインディング：
一般的に、端面は荷重の不均衡と交配部品への損傷を防ぐために粉砕されています。直径が小さい場合（細いワイヤ）の場合、負荷バイアスが小さく、他のオブジェクトへの影響が最小限であるため、研削を省略できます。
ショットブラスト：
ショットブラストの目的は、疲労抵抗を改善することです。これは、高速で小さな金属ボールで連続的に衝撃を与えることにより、表面層を硬化させる表面処理です。その結果、圧縮された残留応力は表面層に残り、繰り返し負荷を打ち消し、それによって疲労強度を高めるように作用します。硬化した部分は表面層のみであり、材料自体の引張強度に大きく影響しません。
環境:
設定の目的は、使用中のたるみを最小限に抑えることです。
これは、最終的なプロセスに近い形成と熱処理後に春の使用方向に最大作業応力より大きい荷重が適用され、塑性変形を引き起こすプロセスです。
使用条件に応じて、材料の加熱や固化、負荷の下での熱処理の実行などの方法もあります。これは熱設定と呼ばれます。
表面処理：
表面処理の主な目的は、スチールスプリングの腐食を防ぐことです。
その他の用途には、外観と識別可能性を改善するための表面処理が含まれます。
単にアンチラストオイルを適用することに加えて、塗装、電気栄養、黒化、パーカー化など、さまざまな腐食方法があります。私たちはあなたの目的とコストに基づいて提案を提供します。
検査:
検査項目には、ワイヤー径、内径、外径、自由長さ、ピッチ、ターン数、ばね定数、荷重、外観、耐久性テストなどの寸法が含まれます。さらに、圧縮スプリングはスプリングの端に垂直性があり、ねじれスプリングには曲がりくねった角があります。
検査項目は必要な品質に基づいて決定され、検査機器は必要な精度によって異なります。さらに、重要なコンポーネントはすべての時点で検査できますが、これにより自然にコストが増加します。
春の欠陥について（破損、疲労、変形など）:
いくつかの春の問題は老化のために発生しますが、何らかの理由で時期尚早に現れるものもあります。
多くの場合、初期の欠陥はメーカーによって引き起こされると想定されていますが、欠陥には多くの理由があります。主な理由には、傷、使用環境、設計エラーなど、および複数の理由が重複する場合があります。もちろん、材料自体や製造プロセス中に問題がある可能性がありますが、輸送後の理由の例には、交配部品との不適切なアセンブリと接触による傷、および変形につながる可能性のある強制的に絡み合った泉が発生します。温度、湿度、振動、およびその他の使用環境に対する不適切な熱、材料の選択、および表面処理。
スプリングを保持すると、簡単に押したり曲げたりできますが、これにより変形や負荷の変化が発生する可能性があります。ワイヤの直径に依存しますが、スプリングは精密成分です。それらを処理するときは注意が必要です。
このため、欠陥の原因と設計の原因を調査するときは、交配部品、それらの処理方法、使用環境などのアセンブリ条件を完全に考慮する必要があります。
