第7章床墊的制作工藝設計

第7章 床墊的制作工藝【本章重點】1. 彈簧床墊生產工藝流程。2. 彈簧軟床墊彈簧芯制作工藝。3. 彈簧軟床墊絎縫層與圍邊制作工藝。4. 彈簧床墊總裝工藝。7.1彈簧軟床墊的生產工藝過程根據彈簧床墊的結構，床墊的生產工藝主要分為彈簧床芯生產、添加鋪墊料、絎縫層加工以及最終的總裝配四大工序。生產總流程圖與分車間流程圖如圖7-1；圖7-2；圖7-3；圖7-4；圖7-5。7.1.1彈簧床墊生產總工藝流程圖床芯工區絎縫工區制彈簧絎縫面料裁面裁邊檢 驗檢 驗補跳絲補跳絲接圍邊縫襯布檢驗探針穿彈簧圍邊鋼焊接打圍邊鋼床網整形縫商標折圍邊熱處理打毛坯檢驗、配料繃面組合包 邊檢驗與包裝成品入庫 圖7-1 彈簧床墊總工藝圖7.1.2彈簧床墊分車間生產工藝流程（1）床芯車間工序流程半自動彈簧機制簧全自動制簧機制簧自動穿簧機打圍邊鋼鋪墊料打毛坯手動穿簧支力彈簧檢驗圖7-2 床芯車間工藝流程圖（2）袋裝彈簧車間工序流程獨立筒制簧機打圍邊鋼袋裝彈簧粘膠機鋪墊料（打毛坯）包裝包邊繃面圖7-3 袋裝彈簧車間工藝流程圖（3）絎縫車間工序流程電腦繡花車位裁減探針檢測圖7-4 絎縫車間工藝流程圖（4）成品車間工序流程繃面包裝包邊圖7-5 成品車間工藝流程圖7.2彈簧軟床墊彈簧芯制作工藝7.2.1連結式彈簧芯制作工藝彈簧芯的生產主要分為制造彈簧和組成彈簧芯。7.2.1.1彈簧制作工藝彈簧制作工藝流程為：制彈簧（卷簧）——打結——去應力退火——校整——（去應力退火）——強壓處理——檢驗——表面防腐處理彈簧常使用不需要淬火，彈簧成形后只需去應力退火的材料制造，這類材料主要是強化鋼絲，如碳化鋼絲、盤鋼絲和彈簧用不銹鋼鋼絲等。（1）冷拉是指高錳碳素精鋼鋼絲的一種制作工藝，是指將精鋼、錳等金屬元素加溫至熔點后，按比例調配，至半冷卻狀態進行鋼絲拉拔的一種制作方法，此種方法制作的鋼絲纖維結構更穩定、更連續，強度更高。（2）制彈簧（卷簧）卷簧是彈簧卷制成形的簡稱，卷簧是彈簧制造的第一道工序，也是重要的工序，卷制精度對整個制造過程起著極為重要的作用，它基本上決定了彈簧的幾何尺寸和特性，以及材料的利用率。中凹型螺旋彈簧的制造工藝可在有心軸卷簧機上卷繞，這種方法不僅勞動量大、生產率低，而且降低了材料利用率和質量均勻性。因此，在大批量生產中，廣泛采用自動卷簧機（無心軸卷簧機），它可以自動卷繞、切斷、記數等，能以一個工作循環完成彈簧的成形工藝，因此勞動強度小、生產率高，材料利用率高，并可實現多機作業。而且對于彈簧的尺寸和形狀具有廣泛的適應性。（3）打結半自動彈簧機生產出來的彈簧還需要將每個彈簧兩端的缺口處進行打結，起到固定彈簧的作用。而全自動彈簧機將制簧和打結同時完成。打結的鋼絲纏繞彈簧兩端鋼絲通常為2圈半，打結點位差不大于20°。（4）去應力退火去應力退火（圖7-6所示），通常簡稱回火，有時也稱消應力回火或去應力回火，是將彈簧重新加熱到低于某一選定溫度，并保溫一定時間，然后以適宜的冷卻速度冷卻的工藝方法。圖7-6 去應力退火其目的是：①消除金屬絲冷拔加工和彈簧冷卷成形的內應力；②使彈簧結構更均衡，穩定彈簧尺寸，未經去應力退火的彈簧在后順的工序加工中和使用過程中會產生外徑增大和尺寸不穩定現象；③提高金屬絲的抗拉強度和彈性極限；④利用去應力退火來控制彈簧尺寸，如有時將彈簧裝在夾具上進行去應力退火能起到調整彈簧的高度。彈簧經去應力退火等熱處理是制造彈簧床芯的必要工序，可以確保彈簧在夜復一夜、年復一年的受壓后還能回到它原有的高度。手工制作彈簧的熱處理是在制好彈簧后將彈簧放入熱處理器中進行熱處理，而自動彈簧熱處理則在打結的同時完成，但最完整的熱處理方式是整張床墊進行熱處理，也就是圍邊鋼和穿簧與彈簧芯同時熱處理，這種加工方式可以使床芯整體性更強。（5）其他工藝彈簧在生產和制造過程中還可以進行以下幾種不同的工藝處理。①精度鑼紋由于南、北氣溫不同，物體受氣溫的影響也不同，為了更好的防止受氣溫影響產生的彎曲、變形等異樣，在鋼絲表面鑼銑鏍紋狀紋路，以均勻分散由氣候因素所產生的影響。②烤藍為了讓鋼絲在空氣濕度相對大的情況下不被氧化，采取的一種瞬間高溫防氧化處理，同時增強其抗彎、抗破壞性輾壓強度。③表面防腐處理彈簧在制造、存放、使用等過程中，經常會遭受周圍介質的腐蝕。由于彈簧在工作時是靠彈力發揮作用，彈簧被腐蝕后彈力會發生改變而喪失功能，所以防止彈簧的腐蝕可以保證彈簧的工作穩定，并延長其使用壽命。彈簧的防腐方法一般采用保護層，根據防護層的性質可分為：金屬防護層、化學防護層、非金屬防護層等。金屬防護層一般是用電鍍的方法以獲得金屬防護層，電鍍保護層不但可以保護彈簧不受腐蝕，同時改善彈簧的外觀，一般選用電鍍鋅層。化學防護層通常采用氧化處理，使彈簧表面生成一層致密的保護膜，以防止彈簧腐蝕，該方法成本低，生產效率高。7.2.1.2連結式彈簧芯制作工藝連結式彈簧芯是按照各種規格的床芯尺寸，用螺旋穿簧和圍邊鋼將中凹形彈簧連結組成彈性整體。這樣既增加了床芯的強度，又使整個床芯形成一個整體（如圖7-7）。圖7-7 彈簧床墊彈簧芯連結式彈簧芯制作工藝流程如下：機器穿簧（手工穿簧）——加支力簧——打圍邊鋼——風槍——床芯檢驗——加載——包扎（1）穿簧穿簧是將彈簧床墊中的螺旋彈簧連接成整體的工序。穿簧用直徑為1.2～1.6mm的70＃炭鋼繞制，繞成孔徑比被穿彈簧的直徑略大一點，其間隙在2mm內。繞制穿簧時，將彈簧床墊中相鄰螺旋彈簧的上下圈分別縱橫交錯地連接成床墊彈簧芯。然后用鋼絲鉗把穿簧鋼絲兩端彎轉緊于彈簧圈上。既簡便迅速，又牢固可靠。 穿簧前首先根據床墊的規格尺寸計算好彈簧的排數及每排彈簧的個數。排列的形式通常是橫向一個接一個緊挨著排列，縱向（床墊長方向）則每隔一定距離排一行，行與行之間的距離通常為60mm。寬度方向與長度方向相鄰彈簧之間的凈空距離需要小于40mm，或緊相連。（2）加支力簧支力簧是一種支撐彈簧，是為防止床墊長期使用后四周下陷而在床芯的邊緣增加的雙彈簧。支力簧可以增加整個床芯的承受力和耐用度。通常用在床墊彈簧芯的最外面一圈彈簧中間，尤其是彈簧芯的四角。一般每隔2～5個普通彈簧增加一個支力簧。（3）打圍邊鋼用直徑為3.5～5mm的鋼絲，按照床墊周邊所要求的尺寸用調值機（切鋼絲）進行剪斷，再用自動折彎機按照彈簧床芯形狀彎折鋼絲圈，使之能跟彈簧芯周邊的彈簧相吻合，再經過邊框鋼絲對焊機將鋼絲焊接成為圍邊鋼，然后用氣動夾碼槍將圍邊鋼絲跟彈簧芯周圍的每只彈簧的上下圈接觸處扎牢固即可。（4）加載為防止彈