彈簧撓性設計和裝配

羅 斐

（湖南科技經貿職業學院，湖南 衡陽 421001）

彈簧廣泛應用于機械、模具、汽車電器等設備和部件中，是常用的零件，其作用是緩沖、減震、夾緊、測力和貯存能量。因此，彈簧的繪圖是經常遇到的工作，除了繪制自由狀態的彈簧，還要繪制在裝配狀態的彈簧。繪制自由狀態的彈簧，根據彈簧的參數即能繪制，繪制裝配狀態的彈簧，則必須根據裝配空間大小，決定彈簧的高度，改變彈簧的螺距等參數，這就需要彈簧的撓性設計和裝配。

本文介紹基于proe的彈簧撓性設計與裝配的步驟。該彈簧的自由高度為112 mm，鋼絲直徑Φ 4 mm，外徑Φ 25 mm，節距7 mm，組裝空間高度為93 mm，支承圈數為2.5，組裝到模具的卸料裝置中。

1 變節距彈簧的設計

變節距彈簧設計方法有多種。我們直接采用變節距彈簧設計，采用“插入/螺旋掃描/伸出項”命令，出現伸出項：螺旋掃描對話框，在菜單管理器的屬性選項中，選擇可變的，其余默認選項有穿過軸，右手定則，點擊完成，選取fornt為草繪平面/方向/正向/缺省進入草繪環境，先繪出螺旋掃引軌跡，點擊完成，定義螺距，輸入螺距t=7，并用斷點按鈕，在距兩端點4 mm處得兩斷點，使掃引軌跡分成3段，添加點，輸入開點節距4和終點節距4，得到螺距曲線圖（如圖1所示），點擊完成，完成螺距定義。

圖1 螺距曲線圖

繪出鋼絲直徑Φ 4 mm，點擊繼續當前部分完成按鈕，點擊伸出項螺旋掃描對話框的確定，完成可變節距右螺旋彈簧的草繪，完成的彈簧如圖2所示。

圖2 變節距右螺旋彈簧草繪圖

應用旋轉工具來剪切彈簧上下部位，使彈簧兩端呈平頭狀，如圖3所示。

圖3 變節距彈簧的設計

經過以上步驟，完成了變節距彈簧的設計。

2 彈簧撓性設計

用菜單欄下的編輯/設置撓性，出現撓性對話框，點擊添加，選定對象，彈簧，在菜單管理器中點選輪廓/指定/完成，接下來選定自由高度112，然后鼠標中鍵單擊兩次，在撓性：準備可變性項目對話框出現112，高度尺寸名d3與當前尺寸112，在對話框中點擊添加，在模型樹中點擊旋轉，再一次選定112尺寸，單擊鼠標中鍵，在對話框中出現尺寸名d40及當前尺寸112，點擊確定，完成撓性設計，撓性：準備可變項目對話框，如圖4所示；

圖4 撓性：準備可變項目對話框

在裝配前要作一些處理，先打開已設計好的撓性彈簧，在模型樹中點擊伸出項/信息/特征。出現符號尺寸與數值尺寸列表，確定查詢的尺寸，在關系對話框中添加如下的關系：

d3=93；

d2=46.5；

d5=（d3-2*d10）/（t-circle-2）；

d6=（d3-2*d10）/（t-circ/e-2）。

并在局部參數中添加t-circle和值17，確定。完成彈簧撓性設計及預處理。

3 彈簧撓性組裝

調出設計的彈簧組裝圖，如圖5所示（該模具卸料裝置只畫出其中一個彈簧組裝），將撓性彈簧添加到組件按鈕，出現確認對話框，確定，出現了彈簧撓性，可變項目對話框，點擊確認，可將彈簧組裝到部件中去，其步驟與常用組裝步驟一樣進行裝配，即可完成彈簧壓縮狀態撓性組裝。

組裝完成圖如圖6所示。

圖5 彈簧組裝圖

圖6 彈簧壓縮狀態撓性組裝圖

4 結束語

平常設計彈簧都是自由狀態的，而彈簧都必須要有預壓力。因此，彈簧都必須在壓縮狀態裝配到部件中，如不進行撓性設計與組裝，彈簧在裝配狀態就不和諧了，所以要根據空間高度，對彈簧做撓性設計，使裝配和諧，本文介紹的方法能有效及和諧地進行彈簧組裝。

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