一種壓縮彈簧加工工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及彈簧加工領(lǐng)域，特別是涉及一種壓縮彈簧加工工藝，主要包括以下步驟：球化退火—卷制—斷面磨削—等溫淬火—首次回火—立定處理—再次回火—噴丸強(qiáng)化—工藝壓縮—除銹處理，采用卷制前對(duì)材料進(jìn)行球化退火處理步驟，經(jīng)球化退火處理后的基體硬度降低，便于切削加工，而且在淬火冷卻時(shí)變形和開(kāi)裂傾向很小，所制作的壓縮彈簧具有高強(qiáng)度、高耐磨性和高韌性、不易變形等特點(diǎn)，工藝流程簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)成本低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種壓縮彈簧加工工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及彈簧加工領(lǐng)域，特別是涉及一種壓縮彈簧加工工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 彈簧是用途廣泛的常用零件，主要用于減震、夾緊、儲(chǔ)存能量和測(cè)力等方面，其特 點(diǎn)是去掉外力后，能立即恢復(fù)原狀。壓縮彈簧是承受向壓力的螺旋彈簧，它所用的材料截面 多為圓形，也有用矩形和多股鋼縈卷制的，彈簧一般為等節(jié)距的，壓縮彈簧的形狀有：圓柱 形、圓錐形、中凸形和中凹形以及少量的非圓形等，壓縮彈簧的圈與圈之間有一定的間隙， 當(dāng)受到外載荷時(shí)彈簧收縮變形，儲(chǔ)存變形能。壓縮彈簧廣泛應(yīng)用于醫(yī)療呼吸設(shè)備、醫(yī)療移動(dòng) 設(shè)備、手工工具、家庭護(hù)理設(shè)備、減震、發(fā)動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域，由于應(yīng)用的領(lǐng)域不同，用途不同，所用 壓縮彈簧強(qiáng)度剛度和使用壽命也不同，因而壓縮彈簧的制造工藝也不盡相同。目前，在壓 縮彈簧加工過(guò)程中存在明顯的缺陷：即直接下料繞簧時(shí)材料難以切削加工，且有明顯的皺 紋、折線(xiàn)、甚至有小裂紋，且在淬火過(guò)程中也容易變形甚至開(kāi)裂。為解決上述問(wèn)題，中國(guó)專(zhuān) 利申請(qǐng)?zhí)枮?01110151134. X的發(fā)明公開(kāi)了一種壓縮彈簧加工工藝，包括以下步驟：卷制一 斷圈一收徑一淬火一一次回火一機(jī)械性能檢查一立定處理一磨削端面一校正彈簧長(zhǎng)度、同 心度一二次回火一立定處理一一次加溫加荷時(shí)效處理一精磨端面一檢驗(yàn)一噴砂一磁粉探 傷一噴砂一表面處理一二次加溫加荷時(shí)效處理一成品檢驗(yàn)，該工藝雖然可以在一定程度上 減小彈簧在加工過(guò)程中的變形，但效果不很理想，而且仍然不能解決材料難以切削加工的 問(wèn)題，另外該工藝步驟較多，過(guò)程太過(guò)復(fù)雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為克服上述技術(shù)問(wèn)題的缺陷，本發(fā)明提供一種壓縮彈簧加工工藝，該工藝能同時(shí) 解決加工材料難以切削和工件淬火過(guò)程容易變形和開(kāi)裂的問(wèn)題。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種壓縮彈簧加工工藝，其特征在于 包括以下步驟：球化退火一卷制一斷面磨削一等溫淬火一首次回火一立定處理一再次回 火一噴丸強(qiáng)化一工藝壓縮一除銹處理。
[0005] 優(yōu)選的，所述球化退火工藝為：加熱至720°C?760°C-保溫1. 5?2小時(shí)，接著 隨爐降溫至450?600°C，保溫時(shí)間1. 5?2小時(shí)，空氣冷卻。
[0006] 優(yōu)選的，所述等溫淬火采用真空淬火、高頻淬火或真空高頻淬火任任一種方式。
[0007] 優(yōu)選的，所述等溫淬火溫度為740± 10°C，保溫5?9分鐘，然后再10?80°C的油 中冷卻。
[0008] 優(yōu)選的，所述首次回火控制溫度為430?550°C，保溫45?60分鐘；所述再次回 火控制溫度為400?440°C，保溫45?60分鐘。
[0009] 優(yōu)選的，所述回火采用真空回火或無(wú)氧回火。
[0010] 優(yōu)選的，所述工藝壓縮采用強(qiáng)壓處理或加溫強(qiáng)壓處理。
[0011] 優(yōu)選的，所述表面處理采用電泳漆電泳生成漆膜。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的所取得的有益效果為：本發(fā)明提供的壓縮彈簧加工工 藝，采用卷制前對(duì)材料進(jìn)行球化退火處理步驟，經(jīng)球化退火處理后的基體硬度降低，便于切 削加工，而且在淬火冷卻時(shí)變形和開(kāi)裂傾向很小。通過(guò)該工藝制作的壓縮彈簧具有高強(qiáng)度、 高耐磨性和高韌性、不易變形等特點(diǎn)，工藝流程簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)成本低。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 一種壓縮彈簧加工工藝，包括以下步驟：球化退火一卷制一斷面磨削一等溫淬 火一首次回火一立定處理一再次回火一噴丸強(qiáng)化一工藝壓縮一除銹處理。壓縮彈簧在生產(chǎn) 中，由于下料后直接卷制，原料為片層狀珠光體與網(wǎng)狀滲碳體，這種組織硬而脆，不僅難以 切削加工，且在以后淬火過(guò)程中也容易變形和開(kāi)裂。所以在彈簧生產(chǎn)中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在繞簧時(shí) 鋼帶不呈圓滑的阿基米得螺線(xiàn)形，而出現(xiàn)明顯的皺紋、折線(xiàn)、甚至有小裂紋。
[0014] 為了解決此問(wèn)題，在下料后卷制前作球化退火處理。經(jīng)球化退火得到的是球狀珠 光體組織，其中的滲碳體呈球狀顆粒，彌散分布在鐵素體基體上，和片狀珠光體相比，不但 硬度低，便于切削加工，而且在淬火加熱時(shí)，奧氏體晶粒不易長(zhǎng)大，冷卻時(shí)工件變形和開(kāi)裂 傾向小。具體工藝如下：加熱至720?760°C，保溫1?2小時(shí)，隨爐降至450?600°C，保 溫1?2小時(shí)，空氣冷卻。采用這一熱處理后，材料的金相組織是球狀珠光體，這種組織能保 證良好的加工性，并在淬火時(shí)，對(duì)于過(guò)熱的傾向也很小。該工藝中淬火可以采用真空淬火、 高頻淬火或真空高頻淬火中的任何一種，其中，真空高頻淬火方式最優(yōu)，因?yàn)檫@種方法只對(duì) 彈簧一定深度的表面強(qiáng)化，而心部基本上保持處理前的組織和性能，因而可獲得高強(qiáng)度，高 耐磨性和高韌性的綜合。因是局部加熱，所以能顯著減少淬火變形，降減能耗。淬火溫度為 810?830°C，保溫5?9分鐘，然后再10?80°C的油中冷卻。為了使彈簧具有較高的彈性 極限，并保持適當(dāng)?shù)乃苄院蜎_擊韌性，以免在工作時(shí)產(chǎn)生殘余變形，彈簧在淬火后盡快進(jìn)行 回火，以除去彈簧的內(nèi)應(yīng)力?；鼗鸱绞阶詈貌捎谜婵栈鼗?。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的回火方法是硝右槽 中回火，其缺點(diǎn)是：鹽不易洗干凈，易銹蝕，表面出現(xiàn)斑點(diǎn)，表面處理發(fā)蘭時(shí)，斑點(diǎn)去不掉。而 采用真空回火，能基本消除了硝石槽回火的缺點(diǎn)。在該工藝中，采用兩次回火，首次回火控 制溫度為430?460°C，保溫45?60分鐘；再次回火控制溫度為400?440°C，保溫20? 30分鐘，空氣或水冷卻。首次回火是為了消除彈簧淬火過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，再次回火可以 提1?彈黃的彈性極限和承受:載荷能力，使彈黃具有較1?的彈性和強(qiáng)度。
[0015] 噴丸強(qiáng)化使彈簧表層發(fā)生塑性變形，而形成一定厚度的強(qiáng)化層，強(qiáng)化層內(nèi)形成較 高的殘余應(yīng)力，由于彈簧表面壓應(yīng)力的存在，當(dāng)彈簧承受載荷時(shí)可以抵消一部分抗應(yīng)力，從 而提高彈簧的疲勞強(qiáng)度，延長(zhǎng)了安全工作壽命。
[0016] 在工藝壓縮步驟中采用強(qiáng)壓處理或加溫強(qiáng)壓處理彈簧，對(duì)經(jīng)五次短壓強(qiáng)壓處理 后，對(duì)壓縮彈簧高度超上偏差的彈簧，可通過(guò)增加短壓次數(shù)，增大殘余變形量，將高度調(diào) 整在公差范圍內(nèi)，提商合格率，但最多不得超過(guò)十次。對(duì)商度超下偏差和無(wú)法調(diào)整到公差 范圍內(nèi)的不合格彈簧，可經(jīng)重新沖壓成形、熱處理、強(qiáng)壓處理的調(diào)整制造工藝措施，進(jìn)一步 提高合格率。
[〇〇17] 彈簧表面處理采用電泳漆電泳生成漆膜。電泳漆處理技術(shù)工藝流程簡(jiǎn)單，處理過(guò) 程能有效維持彈簧的本身性能，生成的保護(hù)漆膜光亮平整、硬度高、附著力強(qiáng)、防腐性能好 且耐高溫。
【權(quán)利要求】
1. 一種壓縮彈簧加工工藝，其特征在于包括以下步驟：球化退火一卷制一斷面磨削一 淬火一首次回火一立定處理一再次回火一噴丸強(qiáng)化一工藝壓縮一除銹處理一表面處理一 成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮彈簧加工工藝，其特征在于：所述球化退火工藝為：加熱 至720°C?760°C-保溫1. 5?2小時(shí)，接著隨爐降溫至450?600°C，保溫時(shí)間1. 5?2 小時(shí)，空氣冷卻。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮彈簧加工工藝，其特征在于：所述淬火采用真空淬火、高 頻淬火或真空高頻淬火任任一種方式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮彈簧加工工藝，其特征在于：所述淬火溫度為810? 830°C，保溫5?9分鐘，然后再10?80°C的油中冷卻。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮彈簧加工工藝，其特征在于：所述首次回火控制溫度為 430?460°C，保溫45-60分鐘；所述再次回火控制溫度為400?440°C，保溫45?60分鐘。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮彈簧加工工藝，其特征在于：所述回火采用真空回火或 無(wú)氧回火。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮彈簧加工工藝，其特征在于：所述工藝壓縮采用強(qiáng)壓處 理或加溫強(qiáng)壓處理。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮彈簧加工工藝，其特征在于：所述表面處理采用電泳漆 電泳生成漆層。
【文檔編號(hào)】B21F35/00GK104057002SQ201410226653
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】余昌國(guó), 李紅杰 申請(qǐng)人:安徽紅橋金屬制造有限公司