[發(fā)明專利]一種高精度高溫合金彈簧的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610451870.X
• 申請日: 2016-06-22
• 公開（公告）號: CN105921649B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王金強(qiáng);李炳坤;劉秀麗;王麗;陳志強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 山西平陽重工機(jī)械有限責(zé)任公司
• 主分類號: B21F35/00
• 分類號: B21F35/00;B21F3/04
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙)14100
• 代理人: 朱源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，具體為一種高精度高溫合金彈簧的制備方法。

背景技術(shù)

高溫合金彈簧應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)，材料大多采用GH4169鎳基高溫合金，可工作于-253~700℃溫度范圍內(nèi)。

高溫合金彈簧采用傳統(tǒng)的制備方法加工，強(qiáng)壓后彈簧的高度會(huì)降低，導(dǎo)致工作圈直徑變大，易出現(xiàn)“鼓肚”現(xiàn)象，從而影響垂直度的精度，無法制造出合格的彈簧。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有高溫合金彈簧制備時(shí)存在垂直度精度較差無法滿足使用要求的問題，提供了一種高精度高溫合金彈簧的制備方法。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種高精度高溫合金彈簧的制備方法，采用如下步驟：a、制作工作圈直徑小于其兩側(cè)支撐圈直徑的變徑芯軸，并在變徑芯軸一側(cè)的支撐圈外側(cè)設(shè)置有擋絲銷；b、將變徑芯軸裝夾在車床上，高溫合金鋼絲用夾絲板夾持，高溫合金鋼絲頭送入擋絲銷內(nèi)，啟動(dòng)車床，先繞制兩圈并緊，將高溫合金鋼絲控制在支撐圈的起圈位，而后按一定轉(zhuǎn)速、節(jié)距繞制彈簧的工作圈，繞制的同時(shí)統(tǒng)計(jì)工作圈數(shù)，直到高溫合金鋼絲到達(dá)支撐圈的結(jié)束圈位，調(diào)整節(jié)距，再繞制兩圈并緊，停止車床，將高溫合金鋼絲剪斷；c、將多余的高溫合金鋼絲剪斷，保證總?cè)?shù)及有效圈數(shù)，裝入熱處理爐內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)化處理；d、在砂輪上磨削彈簧的兩端面，保證彈簧端圈磨削3/4，磨削后檢測彈簧高度是否達(dá)到指定高度，每磨削一次，入水冷卻一次；e、制作壓軸與與其配合的壓套，壓軸的底部設(shè)置有與其一體的圓盤底座；f、將壓套夾持在車床上，將磨削后的彈簧裝在壓軸上，移動(dòng)車床尾座，使其頂在圓盤底座中心，待彈簧壓并后停止移動(dòng)尾座，并保持10秒以上松開，反復(fù)操作至彈簧的力值數(shù)據(jù)符合使用要求。

該制備方法采用變徑芯軸配合壓軸、壓套控制彈簧的垂直度，克服了現(xiàn)有高溫合金彈簧制備時(shí)存在垂直度精度較差無法滿足使用要求的問題。

本發(fā)明采用的制備方法，高溫合金彈簧的各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，尤其是垂直度要求比國家標(biāo)準(zhǔn)中1級精度高出3倍多，保證了彈簧性能的可靠穩(wěn)定性，具有工藝合理、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中變徑芯軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中壓軸、壓套的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-變徑芯軸，2-擋絲銷，3-壓軸，4-壓套，5-圓盤底座。

具體實(shí)施方式

一種高精度高溫合金彈簧的制備方法，采用如下步驟：a、制作工作圈直徑小于其兩側(cè)支撐圈直徑的變徑芯軸1，并在變徑芯軸1一側(cè)的支撐圈外側(cè)設(shè)置有擋絲銷2；b、將變徑芯軸1裝夾在車床上，高溫合金鋼絲用夾絲板夾持，高溫合金鋼絲頭送入擋絲銷2內(nèi)，啟動(dòng)車床，先繞制兩圈并緊，將高溫合金鋼絲控制在支撐圈的起圈位，而后按一定轉(zhuǎn)速、節(jié)距繞制彈簧的工作圈，繞制的同時(shí)統(tǒng)計(jì)工作圈數(shù)，直到高溫合金鋼絲到達(dá)支撐圈的結(jié)束圈位，調(diào)整節(jié)距，再繞制兩圈并緊，停止車床，將高溫合金鋼絲剪斷；c、將多余的高溫合金鋼絲剪斷，保證總?cè)?shù)及有效圈數(shù)，裝入熱處理爐內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)化處理；d、在砂輪上磨削彈簧的兩端面，保證彈簧端圈磨削3/4，磨削后檢測彈簧高度是否達(dá)到指定高度，每磨削一次，入水冷卻一次；e、制作壓軸3與與其配合的壓套4，壓軸3的底部設(shè)置有與其一體的圓盤底座5；f、將壓套4夾持在車床上，將磨削后的彈簧裝在壓軸3上，移動(dòng)車床尾座，使其頂在圓盤底座5中心，待彈簧壓并后停止移動(dòng)尾座，并保持10秒以上松開，反復(fù)操作至彈簧的力值數(shù)據(jù)符合使用要求。

具體實(shí)施過程中，變徑芯軸工作圈直徑為0.7（ΦD-2d）-0.3mm，變徑芯軸支撐圈直徑為0.7（ΦD-2d），繞制完成的彈簧高度為3d+1.3H₀，壓軸外徑為ΦD-2d-0.1mm，壓套內(nèi)徑為ΦD-2d，磨削后檢測彈簧的指定高度為0.5d+1.3 H₀；D是指高溫合金彈簧的外徑，d是指高溫合金鋼絲的直徑，H₀是指高溫合金彈簧的自由高度。

變徑芯軸的變徑值、繞制后高度是采用現(xiàn)有工藝試值多件高溫合金彈簧，根據(jù)其試驗(yàn)結(jié)果確定。