[發(fā)明專利]弧形彈簧的加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010112962.8
• 申請日: 2010-02-24
• 公開（公告）號: CN101786221A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張涌森
• 申請（專利權(quán)）人: 錢江彈簧（北京）有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21F3/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及彈簧技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種弧形彈簧加工工藝。

背景技術(shù)

彈簧的普遍應(yīng)用，使彈簧的品種、結(jié)構(gòu)形式、功能多樣化。彈簧生產(chǎn)和涉及彈簧加工的工藝方法也有多種，各有其特點。

大型彈簧主要用熱軋彈簧鋼經(jīng)熱卷成型，再經(jīng)淬火、回火處理制成，小型彈簧多用冷拉（軋）彈簧鋼絲冷卷成型，成型后大都只進行退火處理。

比如2007年12月26日公告了CN101092014A號文獻，名稱為一種汽車液力變矩器用弧形彈簧的制作工藝及其專用設(shè)備,弧形彈簧的制作步驟為:原材料采購→卷制成弧形→去應(yīng)力回火→噴丸強化處理→立定處理→端面磨削→外圓倒角→尺寸檢查→性能檢查→疲勞壽命試驗→表面防銹處理→成品包裝。所述的步驟立定處理采用專用弧形彈簧立定處理機,它底座上一側(cè)設(shè)有軸承座,軸承座用銷子連接壓力桿,壓力桿另一端通過壓桿連接頭連接氣缸,壓力桿設(shè)有上螺旋壓頭,底座上設(shè)有下螺旋壓頭。

弧形彈簧的工作方式及受力情況都與直線的螺旋型彈簧相異，因此在弧形彈簧的制作過程中需要特殊處理，確保弧形彈簧在工作中能滿足工作需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決汽車氣門彈簧工作溫度范圍大，抗熱松弛性、清潔度要求和工作頻率高的問題，提供一種工序合理，工作溫度范圍在-40～150℃度，工作頻率在30Hz以上，疲勞壽命在2300萬次以上，清潔度高的弧形彈簧的加工方法。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種弧形彈簧的加工方法，包括如下步驟：

???1.1、采購、檢驗并選取合適的原材料；

???1.2、對選好的原材料螺旋型彎曲冷卷成弧形，對彈簧的外端圈與相鄰的第二圈做并緊處理；

???1.3、對冷卷后的彈簧進行退火；

???1.4、退火后對彈簧兩端面磨削，磨平彈簧的端圈；

???1.5、接著對彈簧進行噴丸強化處理；

???1.6、對經(jīng)過噴丸處理的彈簧進行去磁處理；

???1.7、彈簧去磁后進行清洗并進入熱強壓工序；

???1.8、熱強壓后按不同的負荷分段進行負荷分選，性能一致的為一組；

???1.9、最后對彈簧做表面防銹處理制成最終產(chǎn)品弧形彈簧，并包裝入庫。

工作在重要場合的彈簧對原材料的選取提出了嚴格的要求，原材料中存在的缺陷可能給最終彈簧產(chǎn)品帶來隱患，因此在制造彈簧前，要對原材料進行檢驗，而且檢驗的時候按照批次進行，同一批次的材料之間的性能差別小；冷卷成型在模具上進行，模具上具有用于弧形彈簧的螺旋通道，螺旋通道與弧形通道的弧形相配；通過退火對彈簧進行去應(yīng)力處理；在強化前對彈簧進行端面處理，可以降低處理的難度和強度；對弧形彈簧采用噴丸強化處理，提高彈簧的工作頻率限值，同時能延長彈簧的使用壽命；由于弧形彈簧的形狀，冷卷后再經(jīng)過噴丸強化會在弧形彈簧內(nèi)部形成磁性，這對弧形彈簧的工作造成影響，磁性的存在會抵消彈簧壓縮產(chǎn)生的彈力，而且也造成彈簧壓縮的軌跡會偏離設(shè)定的軌跡；通過噴丸強化、去磁和熱強壓能提高弧形彈簧工作的承受溫度范圍；清洗可以得到清潔度較高的弧形彈簧，特別是在發(fā)動機內(nèi)部使用的彈簧，工作環(huán)境的清潔度要求較高，稍微小的顆粒都會對發(fā)動機的運轉(zhuǎn)造成影響，清洗后就能滿足發(fā)動機運轉(zhuǎn)清潔需要。

作為優(yōu)選，原材料按批次進行檢驗，檢驗外形、抗拉強度、化學(xué)成份、金相組織。弧形彈簧工作的頻率要求高，疲勞壽命要求高，因此選取原材料非常嚴格。

作為優(yōu)選，彈簧冷卷成型是在數(shù)控成型機上進行，通過節(jié)距變化來實現(xiàn)彈簧彎曲成弧形，弧形彈簧的內(nèi)側(cè)小節(jié)距并逐步增大外側(cè)大節(jié)距。弧形彈簧的中心線是彎曲呈弧形的，弧形彈簧的內(nèi)側(cè)節(jié)距小于外側(cè)節(jié)距，通過節(jié)距的變化使得弧形彈簧自由狀態(tài)是弧形的，弧形彈簧壓縮時的受力方向沿著弧形彈簧中心線的切線方向；彈簧成型后要進行100%自動探傷，確保最終彈簧本體不會出現(xiàn)缺陷。

作為優(yōu)選，冷卷后的彈簧的退火溫度300℃-450℃，退火的時間控制在30-60min。控制這個退火溫度和退火時間以達到合適的去應(yīng)力效果，退火控制不好，彈簧的形變系數(shù)就達不到設(shè)定的要求。