[發(fā)明專利]薄圓環(huán)件熱處理夾具和彈簧鋼薄齒片的加工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410376024.7
• 申請(qǐng)日: 2014-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN104120240A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張正威;郭銀芳;王祖華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢華夏精沖技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C21D9/40
• 分類號(hào): C21D9/40
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱處理工藝及其輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄圓環(huán)件熱處理夾具和彈簧鋼薄齒片的加工方法。

背景技術(shù)

彈簧鋼薄齒片類零件，其材質(zhì)為65Mn或其他彈簧鋼，有內(nèi)齒或外齒，外徑200mm以上，厚度為1.5-4mm。彈簧鋼薄齒片類零件的厚度差要求嚴(yán)，且齒部尺寸公差有較高的要求。同時(shí)，需要熱處理硬度到HRC26-32。由于薄齒片為薄板大尺寸零件，熱處理易產(chǎn)生橢圓變形，平面度也很難保證。同時(shí)彈簧鋼具有回火脆性。

傳統(tǒng)的工藝方法如下：第一種方法是采用線切割加工和機(jī)加工相結(jié)合，這種方法生產(chǎn)效率低下，生產(chǎn)成本奇高；第二種方法是采用原材料球化退火后進(jìn)行精沖成形，最后再進(jìn)行熱處理。這種方法因熱處理過程中會(huì)產(chǎn)生失圓變形，導(dǎo)致一部分齒根圓直徑偏小，零件需報(bào)廢，另一部分齒根圓直徑偏大，需要增加局部切齒和手工修尺寸工序，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)度和成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種薄圓環(huán)件熱處理夾具和彈簧鋼薄齒片的加工方法，旨在提高彈簧鋼薄齒片的加工效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種薄圓環(huán)件熱處理夾具，包括用于薄圓環(huán)件淬火的隔板、用于所述薄圓環(huán)件回火的芯棒，以及相對(duì)設(shè)置的上模板和下模板，其中，多個(gè)薄圓環(huán)件疊加組成多組薄圓環(huán)件組，每?jī)上噜徦霰A環(huán)件組之間通過所述隔板隔開，所述隔板上開設(shè)有多個(gè)用于供淬火液接觸所述薄圓環(huán)件的圓環(huán)形端面的過液孔，所述過液孔連通兩相鄰所述薄圓環(huán)件組的圓環(huán)形端面，所述上模板與下模板上均設(shè)有第一安裝孔，緊固件穿過所述上模板與下模板的第一安裝孔以及所述過液孔將所述隔板以及多個(gè)薄圓環(huán)件夾緊于所述上模板與下模板之間，在所述薄圓環(huán)件回火時(shí)所述芯棒安裝于所述上模板和下模板之間、且所述薄圓環(huán)件套設(shè)于所述芯棒上。

優(yōu)選地，所述隔板、上模板和下模板的中部上均開設(shè)有與所述薄圓環(huán)件的內(nèi)環(huán)孔連通的通孔，所述芯棒的上、下兩端分別容納于所述上模板與下模板的通孔中；所述緊固件為螺栓，所述螺栓設(shè)置有多個(gè)，所述第一安裝孔的數(shù)量與所述螺栓對(duì)應(yīng)。

優(yōu)選地，所述緊固件設(shè)有多個(gè)，多個(gè)所述緊固件形成內(nèi)圈緊固件組和外圈緊固件組，其中，所述內(nèi)圈緊固件組位于所述薄圓環(huán)件的內(nèi)環(huán)側(cè)，所述外圈緊固件組位于所述薄圓環(huán)件的外環(huán)側(cè)。

優(yōu)選地，所述內(nèi)圈緊固件組和外圈緊固件組均包括多個(gè)所述螺栓，組成所述內(nèi)圈緊固件組的多個(gè)螺栓以及組成所述內(nèi)圈緊固件組的多個(gè)螺栓均相對(duì)于所述隔板的圓周方向均勻分布。

優(yōu)選地，組成所述內(nèi)圈緊固件組的螺栓個(gè)數(shù)少于組成所述外圈緊固件組的螺栓個(gè)數(shù)；所述過液孔的橫截面為垂直于所述隔板軸線的截面，所述過液孔的橫截面呈U形。

優(yōu)選地，所述隔板包括環(huán)形的主體以及沿所述主體的外環(huán)側(cè)向外延伸的多個(gè)加強(qiáng)筋，每?jī)上噜徦黾訌?qiáng)筋與所述主體的外環(huán)側(cè)之間的空間形成所述過液孔，所述隔板的內(nèi)環(huán)孔為其通孔，所述內(nèi)圈緊固件組的螺栓安裝于所述過液孔中；多個(gè)所述加強(qiáng)筋在所述隔板的圓周方向均勻分布。

優(yōu)選地，所述芯棒包括容納于所述薄圓環(huán)件組內(nèi)環(huán)側(cè)的圓柱形的本體，以及分別位于所述本體頂端和底端的第一凸臺(tái)和第二凸臺(tái)，所述第一凸臺(tái)和第二凸臺(tái)分別安裝于所述上模板與下模板的通孔中，所述本體上開設(shè)有供所述螺栓通過的第二安裝孔。

本發(fā)明進(jìn)一步提出一種基于上述的薄圓環(huán)件熱處理夾具的彈簧鋼薄齒片的加工方法，包括以下步驟：

根據(jù)目標(biāo)的薄齒片的尺寸對(duì)鋼材預(yù)沖圓環(huán)；

使用圓臺(tái)平面磨床對(duì)圓環(huán)進(jìn)行打磨，使其與目標(biāo)的薄齒片的厚度差不大于0.04mm；

使用薄圓環(huán)件熱處理夾具一次夾緊多片打磨后的圓環(huán)，并對(duì)打磨后的圓環(huán)進(jìn)行淬火處理；

使用薄圓環(huán)件熱處理夾具一次夾緊多片圓環(huán)，并對(duì)淬火后的圓環(huán)進(jìn)行回火處理；

將回火后的圓環(huán)精沖成形出薄齒片的外齒和內(nèi)形；

采用手工或振動(dòng)的方法去掉精沖后的薄齒片的齒部毛刺，得到成形后的薄齒片。

優(yōu)選地，所述使用薄圓環(huán)件熱處理夾具一次夾緊多片打磨后的圓環(huán)，并對(duì)打磨后的圓環(huán)進(jìn)行淬火處理的步驟具體包括：

將多個(gè)圓環(huán)疊成多組圓環(huán)組，每?jī)上噜張A環(huán)組之間通過一隔板隔開；

螺栓穿過下模板后，且保證多個(gè)圓環(huán)和隔板穿入內(nèi)圈緊固件組的螺栓中，裝入上模板，使上模板的第一安裝孔一一對(duì)準(zhǔn)下模板的第一安裝孔，并將墊圈套入每一螺栓上；

在每一螺栓上均擰入螺母，將隔板以及多個(gè)圓環(huán)夾緊于上模板與下模板之間；

將裝有圓環(huán)的夾具豎直放入爐中加熱淬火。

優(yōu)選地，所述使用薄圓環(huán)件熱處理夾具一次夾緊多片圓環(huán)，并對(duì)淬火后的圓環(huán)進(jìn)行回火處理的步驟具體包括：