微型等节距压缩筒形螺旋弹簧

　　这类小线径压缩弹簧在消费电子、小型精密仪器、便携医疗设备里的应用占比极高，很多做手持检测设备、小型消费类数码产品的结构工程师，在做按键复位、触点预紧、微小行程缓冲结构的时候，都会用到这类尺寸的弹簧。不同于大线径重载弹簧多用于工程机械、重型设备的减震承载，这类小尺寸弹簧的核心作用是提供稳定的线性弹力，在有限的安装空间内完成往复运动的复位，或是给接触结构提供持续的预紧压力，避免设备受振动、冲击时出现接触不良、结构松脱的问题。

　　从实际选型和建模的角度来说，这类弹簧的设计首先要卡死安装边界，不能只看自由长度和外径参数，要先确认安装位的沉孔直径或者导杆直径，避免弹簧受压侧弯的时候出现卡滞、摩擦内壁的问题。这个弹簧的两端都做了并圈磨平处理，这是压缩弹簧最常用的端部结构，磨平后的端面可以保证弹簧安装后和支撑面的接触面积足够，受压的时候不会出现偏载，避免弹力方向和压缩轴线出现夹角，长期使用后出现永久变形。很多新手建模的时候容易忽略端部并圈的细节，直接用等节距螺旋线扫掠做出来的弹簧，两端没有并圈磨平的结构，实际装配的时候会发现弹簧端面是悬空的线接触，根本没法稳定安装，要么压的时候歪倒，要么弹力传递不均匀。

　　设计这类小弹簧的时候，节距的选择要匹配工作行程，不能为了追求弹力把节距做的太大，要保证弹簧被压缩到工作行程位置的时候，圈和圈之间还留有足够的间隙，避免出现并圈触底的情况，一旦工作行程下弹簧并圈，就会导致弹力曲线突变，原本设计的线性弹力变成刚性接触，很容易把对面的塑料结构或者薄壁结构压坏。同时线径的选择要结合疲劳寿命要求，这类小弹簧很多是用在需要数万次往复按压的结构里，比如小型设备的触发按键、便携产品的卡扣复位结构，如果线径选的太细，虽然初始弹力能满足要求，但是经过几千次按压之后就会出现弹力衰减，导致按键手感变软、卡扣锁止不到位的问题；如果线径选的太粗，又会导致弹力过大，按压手感生硬，甚至需要更大的操作力才能触发结构，影响用户的实际使用体验。

　　从安装适配的角度来说，这个弹簧的尺寸属于微型精密弹簧范畴，最大外径不到6毫米，自由长度17毫米，适合用在直径6毫米左右的安装沉孔里，或是套在直径3.5毫米左右的导杆上使用，安装的时候要注意弹簧的轴线和压缩方向完全重合，不能出现侧向的安装偏角，否则弹簧受压的时候会出现单侧圈与圈的摩擦，不仅会产生异响，还会加速弹簧表面的磨损，缩短使用寿命。在做三维建模的时候，除了做出螺旋主体和端部并圈磨平的结构，还要注意弹簧的旋向，虽然常规使用中旋向对弹力影响不大，但如果是需要嵌套安装的内外弹簧结构，就必须把两个弹簧的旋向做相反，避免受压的时候两个弹簧的圈卡在一起。另外建模的时候不要把弹簧的线径做的有误差，小线径弹簧的弹力对线径的变化非常敏感，线径差0.1毫米，弹力可能就会差百分之二十以上，很容易导致实际生产出来的零件和设计的弹力要求不匹配。

　　这类弹簧的实际使用场景里，很多时候是和塑料结构配合，所以设计的时候还要考虑弹簧端部的毛刺处理，磨平的端面不能有尖锐的飞边，否则长期往复压缩的时候，飞边会摩擦塑料安装位的内壁，磨出塑料碎屑，掉在设备内部可能会导致电路短路、结构卡滞的问题。在做结构校验的时候，不能只看静态装配的干涉情况，还要模拟弹簧被压缩到最小工作长度时的状态，检查这个状态下弹簧的外径会不会因为受压变大，蹭到安装孔的内壁，很多人设计的时候只看自由状态下的外径，忽略了弹簧压缩时外径会有轻微的胀大，尤其是节距比较大的弹簧，压缩的时候外径胀大的量会更明显，如果安装孔的间隙留的不够，就会出现弹簧蹭壁的问题，导致压缩阻力变大，弹力输出不稳定。