圖5 自動卷簧機工作原理
a)單頂桿卷簧機 b)雙頂桿卷簧機
1一導向板 2一心軸 3一頂桿 4一切刀 5一節距塊
如圖5所示，當彈簧材料經過校直機構(圖6)和送料機構(圖7)，碰上頂桿前端的槽子時，迫使彈簧材料彎曲變形，彈簧圈是由材料頂住的三個摩擦點而卷繞成形的。對于單頂桿自動卷簧機(圖5a)，這三個摩擦點分別是彈簧材料與導向板1、心軸2以及頂桿(即俗稱卷簧銷)3的切點；對于雙頂桿卷簧機(圖5b)，這三個摩擦點分別是彈簧材料與導向板1、兩個頂桿3接觸的切點。在彈簧材料彎曲成簧圈的過程中，金屬絲接觸到節距塊5的斜面。由于自動卷簧機的變距機構使節距塊沿著彈簧卷繞成形的軸線方向移動，所以能制成螺旋壓縮彈簧的節距。卷制螺旋壓縮彈簧并頭(支承圈)或螺旋拉伸彈簧時，節距塊退向后面，卷簧時，后一圈簧圈靠著已卷好的前一卷而成形。當一只彈簧卷制好后，送料機構停止送料，切刀控制機構迫使切刀4將彈簧切斷。如此往復運轉就實現了彈簧的自動成形。
圖6 校直機構
1一鋼絲導套 2、3一校正滾輪 4一調整手輪 5一壓緊螺栓 6一出料孔
圖7 送料機構
l一滑動軸承座 2一壓緊螺栓 3一彈簧片
4一滾輪軸 5一滾輪 6一導板
頂桿在彈簧直徑變更機構(圖8)的控制下，可以前后運動，以調整彈簧的直徑或卷制變徑螺旋彈簧。
圖8 自動卷簧機變徑機構
a)單頂桿卷簧機的變徑機構 b)雙頂桿卷簧機的變徑機構
當卷制圓柱螺旋彈簧時，因為直徑沒有變化，不需要變徑凸輪，只需在試卷時，用手調整有關手柄，讓頂桿固定在適當的位置上。
當卷制變徑螺旋彈簧時，必須有相應的變徑凸輪。隨著彈簧材料的不斷卷成簧圈，變徑凸輪也相應轉動，以控制頂桿作適當的運動，卷制出所要求的變徑螺旋彈簧。
卷簧機的變距機構是由變距凸輪驅動的。當要卷制變節距(俗稱不等節距)的螺旋壓縮彈簧或其他螺旋彈簧時，需用變距凸輪。圖9是自動卷簧機變距機構。在變距凸輪2的作用下，通過一套擺桿機構推動節距塊3前后運動，以實現卷制變節距的彈簧。
圖9 自動卷簧機變距機構
l一杠桿臂調節螺桿 2一變距凸輪 s一節距塊
從上述卷簧機的卷簧工作原理可以看出：單頂桿自動卷簧機的優點是僅需調整一根頂桿，因此在調換彈簧品種時所費的機床調整時間少，并且能卷制較高初應力的螺旋拉伸彈簧，在左右旋彈簧調換時更顯得方便；雙頂桿自動卷簧機的優點是心軸不再成為成形簧圈的一個摩擦點，只是起到下料心軸的作用，所以在生產不同直徑的彈簧時，不必頻繁調換心軸。另外，雙頂桿卷簧機三個摩擦點對應的圓心角也比單頂桿的大，因此，卷旋繞比較大的彈簧時較為方便、穩定。但雙頂桿自動卷簧機在左右旋彈簧調換時都很麻煩，需要改裝整個頂桿調節組件。
影響卷簧質量的因素是多方面的，例如彈簧材料的抗拉強度、伸長率、彈性模量、屈強比、材料的尺寸精度等級和表面狀況，機床設備的精度、輔助工具與金屬絲接觸部分的摩擦狀況、送料長度的精確度以及卷繞速度和操作者的技術水平等。因為這些因素與自動卷簧機運轉情況有關，因而，在使用自動卷簧機卷簧時，需要對機床進行精細的調整。具體調整方法可參考機床的說明書。