一种弹簧生产工艺的制作方法

文档序号:19219833发布日期:2019-11-26 02:01阅读:298来源:国知局

本发明涉及弹簧生产工艺技术领域,具体涉及一种弹簧生产工艺。



背景技术:

弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件,用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变,除去外力后又恢复原状。弹簧一般采用弹簧钢制成。弹簧的种类复杂多样,按形状分,主要由螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异形弹簧等;弹簧一般是在交变应力下工作,常见的破坏形式是疲劳破坏,因此需要制备弹簧的材料必须具有高的屈服点和屈服比、弹性极限、抗疲劳性能,以保证弹簧有足够的弹性形变能力并能承受较大的载荷,同时要求具有一定的塑性和韧性,一定的淬透性,不易脱碳及不易过热,但是现有的弹簧使用时耐腐蚀性较差,研发一种能够克服上述缺陷的弹簧成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于,克服现有技术中存在的缺陷,提供一种生产工艺简单、承载能力强、使用寿命长、使得弹簧具有耐腐蚀性能的弹簧生产工艺。

为实现上述目的,本发明的技术方案是设计一种弹簧生产工艺,包括如下步骤:

第一步:将直径为48mm、长度为5365mm的弹簧钢a置于碾尖机中锻尖得到弹簧钢b,所述碾尖机的加热温度为950℃,终锻温度为850℃,所述弹簧钢b的锻面长419mm,起锻长419mm,总长5589mm,所述弹簧钢b的端部厚为16mm,端宽为45-48mm;

第二步:将弹簧钢b置于中频加热炉中加热得到弹簧钢c;

第三步:将弹簧钢c置于热卷簧机中卷簧,得到弹簧本体d,所述的弹簧本体d的芯棒长度为840mm,所述弹簧本体d的节距为91mm;

第四步:将弹簧本体d置于淬火炉中淬火得到弹簧本体e,所述弹簧本体e的硬度大于56hrc;

第五步:将弹簧本体e通过冷却液冷却得到弹簧本体e’;

第六步:将弹簧本体e’置于回火炉中回火120分钟得到弹簧本体e”,所述弹簧本体e”的硬度为46-52hrc;

第七步:将温度为小于50℃的弹簧本体e”置于第一液压机下压至并紧1次得到弹簧本体f;

第八步:将弹簧本体f通过磨簧机磨端面得到弹簧本体g,所述弹簧本体g端厚大于12mm;

第九步:将弹簧本体g通过喷丸机喷丸10分钟得到弹簧本体h,所述喷丸机的工作强度大于0.4a、覆盖率大于98%;

第十步:将弹簧本体h置于探伤机下探伤;

第十一步:将弹簧本体h置于第二液压机下压至并紧3次;

第十二步:将弹簧本体h喷涂防腐涂层得到弹簧本体i。

通过采用上述技术方案,将弹簧钢a通过碾尖机锻尖后得到弹簧钢b,此时,弹簧钢b的两端较尖,继而将弹簧钢b置于中频加热炉中加热得到弹簧钢c,弹簧钢c质地较软,便于在热卷簧机上弯卷即可得到弹簧本体d,将弹簧本体d经过淬火所得到的弹簧本体e具有较好的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性,将弹簧本体e经过冷却液冷却之后所得到的弹簧本体e’具有较好的耐腐蚀性,将弹簧本体e’回火得到的弹簧本体e”具有较好的韧性,且消除内部大部分的应力,不易发生断裂,具有较长的使用寿命,将弹簧本体e”在小于50℃的情况下通过第一液压机下压至并紧1次所得到的弹簧本体f进一步消除一部分的内应力,提升韧性,将弹簧本体f经过磨簧机磨端面得到的弹簧本体f的两个端面具有较好的平行度,便于弹簧使用、运输,弹簧本体f进一步提升了耐腐蚀性、耐磨性以及抗疲劳性,同时,进一步消除了表面的一部分应力,延长使用寿命,将弹簧本体f通过第二液压机压制并紧3次,能够进一步消除应力,通过在弹簧本体f上喷涂防腐涂层,进一步提升了防腐蚀性。

为了防止热处理及热后的弹簧体表面氧化腐蚀,优选的技术方案是,所述的冷却液为淬火粙。通过采用上述技术方案,淬火油能够有效提升弹簧本体c的防腐蚀性。

为了确保弹簧的各项机械性能,进一步优选的技术方案是,所述弹簧钢b在中频加热炉内的加热温度为900-950℃,加热时间为1-3分钟。通过采用上述技术方案,能够将弹簧钢c具有较好的柔软度,便于在热卷簧机中加工。

为了确保弹簧的各项机械性能,进一步优选的技术方案还有,所述弹簧本体d在淬火炉内的加热温度大于870℃小于880℃,加热时间为42分钟。通过采用上述技术方案,使得弹簧本体b具有较好的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性。

为了确保弹簧的各项机械性能,进一步优选的技术方案还有,所述弹簧本体e’在回火炉内的加热温度为420℃,加热时间为130分钟。通过采用上述技术方案,所得到的弹簧本体d消除了大部分的内应力,提升韧性,不易受到冲击丽断裂。

为了达到弹簧使用过程中的防腐效果,进一步优选的技术方案还有,所述的防腐涂层的厚度为大于35μm。通过采用上述技术方案,使得防腐涂层不易因弹簧本体h发生较大形变而从弹簧本体h上脱落,具有较好的使用寿命,同时,能够有效提升弹簧本体h的防腐性。

为了确保弹簧的各项机械性能,进一步优选的技术方案还有,所述的喷丸机内的喷丸为铸钢丸。通过采用上述技术方案,能够有效提升弹簧本体h的硬度,同时,铸钢丸的韧性较好,具有较长的使用寿命。

为了达到弹簧使用过程中的防腐效果,进一步优选的技术方案还有,所述的淬火油包括基础油、优质抗氧化剂,所述基础油、优质抗氧化剂质量比为100:7。通过采用上述技术方案,使得弹簧本体具有较好的耐腐蚀性。

本发明的优点和有益效果在于:该弹簧生产工艺具有生产工艺简单、承载能力强、使用寿命长、使得弹簧具有耐腐蚀性能等特点。可有效提升了弹簧本体的耐腐蚀性,同时,使弹簧本体具有较好的韧性以及硬度,不易发生断裂的同时,具有较好的使用寿命。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

本发明是一种弹簧生产工艺,包括如下步骤:

第一步:将直径为25mm、长度为2610mm的材质为60si2crva磨光的坯料通过车床加工得到弹簧钢a,弹簧钢a呈圆柱形弹簧钢a置于锻尖机中,碾尖机启动开使加热温度为950℃,终锻温度为850℃,将弹簧钢a置于碾尖机中并对端部进行锻尖得锻尖得到弹簧钢b,所述碾尖机的加热温度为950-1000℃,终锻温度为850℃,所述弹簧钢b的锻面长225mm,起锻长225mm,总长2710mm,所述弹簧钢b的端部厚为6-9mm,端宽为23-25mm;

第二步:将弹簧钢b置于中频加热炉中加热得到弹簧钢c;并且中频加热炉的工作温度稳定在900-950℃,对弹簧钢b均匀加热1-3分钟,即可得到弹簧钢c。此时的弹簧钢c因为具有较高的温度,容易弯折。

第三步:将弹簧钢c置于热卷簧机中卷簧,得到弹簧本体d,所述的弹簧本体d的芯棒长度为370mm,所述弹簧本体d的节距为47.5mm;

第四步:将弹簧本体d置于淬火炉中淬火得到弹簧本体e,所述弹簧本体e的硬度大于56hrc;将第三步中的每个弹簧本体d从热卷簧机上取下之后,直接送入到浮火炉中进行浮火。浮火炉的工作温度为880℃。弹簧本体d送入到浮火炉时的温度为大于820℃。弹簧本体d在碎火炉中浮火时间为30分钟,取出即可得到弹簧本体e。

第五步:将弹簧本体e通过冷却液冷却得到弹簧本体e’;冷却液为碱液,该淬火油包括基础油、优质抗氧化剂,所述基础油、优质抗氧化剂质量比为100:7。将弹簧本体e’置于该冷却液中完全冷却后即可得到弹簧本体e”,通过洛氏硬度计对弹簧本体c测试硬度mi。

第六步:将弹簧本体e’置于回火炉中回火120分钟得到弹簧本体e”,所述弹簧本体e”的硬度为55hrc;将弹簧本体e’从回火炉中取出之后,用蒸溜水冷却,将弹簧本体e”通过洛氏硬度计测量硬度m2,回火炉的工作温度为500℃。

第七步:将温度为小于50℃的弹簧本体e”置于第一液压机下压至并紧1次得到弹簧本体f;

第八步:将弹簧本体f通过磨簧机磨端面得到弹簧本体g,所述弹簧本体g端厚大于6.25mm;

第九步:将弹簧本体g通过喷丸机喷丸10分钟得到弹簧本体h,所述喷丸机的工作强度大于0.4a、覆盖率大于98%;

第十步:将弹簧本体h置于探伤机下探伤,去除带有裂痕、瑕疵的弹簧本体h;

第十一步:将弹簧本体h置于第二液压机下压至并紧3次,消除弹簧本体h的内应力;

第十二步:将弹簧本体h喷涂防腐涂层得到弹簧本体i,,即可得到弹簧本体h,防腐涂层为油漆。防腐涂层的厚度为大于35μm;

最后将弹簧本体i置于盐雾腐蚀试验箱中测试其耐腐蚀性。

腐蚀速度的深度指标vh是指单位时间腐蚀钱的厚度ho与腐蚀后的厚度h1之差,即vh=(ho-h1)/t。

通过采用上述技术方案,将弹簧钢a通过碾尖机锻尖后得到弹簧钢b,此时,弹簧钢b的两端较尖,继而将弹簧钢b置于中频加热炉中加热得到弹簧钢c,弹簧钢c质地较软,便于在热卷簧机上弯卷即可得到弹簧本体d,将弹簧本体d经过淬火所得到的弹簧本体e具有较好的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性,将弹簧本体e经过冷却液冷却之后所得到的弹簧本体e’具有较好的耐腐蚀性,将弹簧本体e’回火得到的弹簧本体e”具有较好的韧性,且消除内部大部分的应力,不易发生断裂,具有较长的使用寿命,将弹簧本体e”在小于30℃的情况下通过第一液压机下压至并紧1次所得到的弹簧本体f进一步消除一部分的内应力,提升韧性,将弹簧本体f经过磨簧机磨端面得到的弹簧本体f的两个端面具有较好的平行度,便于弹簧使用、运输,弹簧本体f进一步提升了耐腐蚀性、耐磨性以及抗疲劳性,同时,进一步消除了表面的一部分应力,延长使用寿命,将弹簧本体f通过第二液压机压制并紧3次,能够进一步消除应力,通过在弹簧本体f上喷涂防腐涂层,进一步提升了防腐蚀性。

为了防止热处理及热后的弹簧体表面氧化腐蚀,优选的技术方案是,所述的冷却液为碱液。通过采用上述技术方案,碱液能够有效提升弹簧本体c的防腐蚀性。

为了确保弹簧的各项机械性能,进一步优选的技术方案是,所述弹簧钢b在中频加热炉内的加热温度为900-950℃,加热时间为1-3分钟。通过采用上述技术方案,能够将弹簧钢c具有较好的柔软度,便于在热卷簧机中加工。

为了确保弹簧的各项机械性能,进一步优选的技术方案还有,所述弹簧本体d在淬火炉内的加热温度大于875℃小于900℃,加热时间为30分钟。通过采用上述技术方案,使得弹簧本体b具有较好的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性。

为了确保弹簧的各项机械性能,进一步优选的技术方案还有,所述弹簧本体e’在回火炉内的加热温度为500℃,加热时间为120分钟。通过采用上述技术方案,所得到的弹簧本体d消除了大部分的内应力,提升韧性,不易受到冲击丽断裂。

为了达到弹簧使用过程中的防腐效果,进一步优选的技术方案还有,所述的防腐涂层的厚度为大于35μm。通过采用上述技术方案,使得防腐涂层不易因弹簧本体h发生较大形变而从弹簧本体h上脱落,具有较好的使用寿命,同时,能够有效提升弹簧本体h的防腐性。

为了确保弹簧的各项机械性能,进一步优选的技术方案还有,所述的喷丸机内的喷丸为铸钢丸。通过采用上述技术方案,能够有效提升弹簧本体h的硬度,同时,铸钢丸的韧性较好,具有较长的使用寿命。

为了达到弹簧使用过程中的防腐效果,进一步优选的技术方案还有,所述的淬火油包括基础油、优质抗氧化剂,所述基础油、优质抗氧化剂质量比为100:7。通过采用上述技术方案,使得弹簧本体具有较好的耐腐蚀性。

性能表征:

1、试验样品:实施例1-18的一种弹簧生产工艺所生产的弹簧。

2、物理性能测试:对试验样品的耐腐蚀性进行测试;检测结果如表1所示:

表1性能表征数据统计

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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