專利名稱：一種用50CrVA鋼材制作耐高溫彈簧的加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彈簧的加工工藝，尤其涉及一種在150°C 300°C工作環(huán)境下工作的耐高溫彈簧的加工工藝。
背景技術(shù)：
彈簧在各個工業(yè)領(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用，彈簧的高度等于彈簧的圈數(shù)乘以彈簧的節(jié)距。有些彈簧的應(yīng)用領(lǐng)域，需要彈簧具有耐高溫(使用環(huán)境溫度在150°C IO(TC)的作用。目前彈簧的生產(chǎn)工藝包括盤圈一整圈一開檔一熱處理一拋丸一表面處理一檢驗一包裝。其中開檔是指將預(yù)制的彈簧開出預(yù)制節(jié)距，其開檔開出的節(jié)距習(xí)慣和最終成品彈簧的節(jié)距是相等的(即其開出的預(yù)制彈簧的預(yù)制高度和最終形成的成品彈簧的自由高度是相等的)。在目前的彈簧制作工藝下，采用普通彈簧鋼材做成的彈簧不能在此種高溫條件下工作，或者使用壽命很短，很快就失效了?，F(xiàn)有技術(shù)中用普通彈簧鋼材做成的彈簧根本無法勝任高 溫的工作環(huán)境，人們習(xí)慣不改變彈簧的生產(chǎn)工藝，而改變彈簧的原材料即用耐高溫彈簧材料(耐高溫彈簧的材質(zhì)一般為60Si2CrVA、65Si2MnW A、30W4Cr2VA高溫合金材料)制作耐高溫彈簧。但是耐高溫的彈簧材料相對于普通彈簧鋼材的材料貴很多，一般普通彈簧鋼材的價格為12元/公斤，耐高溫彈簧材料的價格為35元/公斤，使用耐高溫彈簧材料會給生產(chǎn)彈簧的企業(yè)增加很多生產(chǎn)成本。利用普通彈簧鋼材用普通的工藝制作出的彈簧很難在高溫環(huán)境下取得較長的使用壽命，如果能夠研制出一種利用普通的彈簧鋼材，也能加工出耐高溫的彈簧的工藝。其將大大降低生產(chǎn)耐高溫彈簧企業(yè)的生產(chǎn)成本，具有很大的市場價值，值得人們朝這個方向研究。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種利用普通的50CrVA彈簧鋼材就可以制作出能在150°C 300°C高溫環(huán)境下工作的耐高溫彈簧加工工藝，且其可靠性高，制作出的成品彈簧的使用壽命長。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種用50CrVA鋼材制作耐高溫彈簧的加工工藝包括以下步驟I)盤圈將彈簧鋼絲并緊盤繞芯棒成長條螺旋狀；2)整圈將盤圈長條螺旋狀的彈簧按預(yù)制圈數(shù)分割；3)磨簧將分割得到的預(yù)制彈簧的兩端面磨平；4)開檔將兩端面磨平的預(yù)制彈簧開出預(yù)制節(jié)距Ptl,并對預(yù)制彈簧的預(yù)制節(jié)距Ptl和垂直度進(jìn)行校正，使Ptl滿足公式=Ptl = I. 3P，其中P為成品彈簧的成品節(jié)距；5)熱處理包括淬火和回火，淬火為將開檔后的預(yù)制彈簧在875°C—885°C的溫度下保持45分鐘，再用淬火油冷卻10分鐘取出，回火為將淬火出來的預(yù)制彈簧在375°C —385 °C的溫度下保溫35分鐘；6)拋丸將熱處理后的預(yù)制彈簧進(jìn)行拋丸處理，去除預(yù)制彈簧表面的氧化皮；
7)高溫壓縮將拋丸后的彈簧用芯棒串起固定后壓緊，在295°C—305°C的溫度下保溫30分鐘；8)冷卻將高溫壓縮后的預(yù)制彈簧取出，常壓下室溫冷卻；9)定型將冷卻后的預(yù)制彈簧在265°C—275°C的溫度下保溫30分鐘定型；10)表面處理將定型完成的預(yù)制彈簧進(jìn)行表面電泳處理，形成成品彈簧；11)抽檢對成品彈簧進(jìn)行外觀檢測和性能檢測；12)包裝將檢驗合格的彈簧進(jìn)行分包裝。
所述開檔和熱處理步驟之間還設(shè)有彈簧的預(yù)制節(jié)距檢測步驟。其剔除預(yù)制節(jié)距不合格的預(yù)制彈簧，可以降低后續(xù)產(chǎn)品的不合格率，降低生產(chǎn)生產(chǎn)。所述冷卻與定型步驟之間還設(shè)有成品節(jié)距檢測步驟。提前檢測出成品節(jié)距不合格的彈簧，減少定型和表面處理中的壞品比率，減少了生產(chǎn)成本。所述抽檢步驟的性能檢測包括力值檢測。增加了企業(yè)出貨時成品質(zhì)量的可靠性，有利于提升企業(yè)形象。采用以上技術(shù)方案，利用在開檔步驟中使預(yù)制彈簧的預(yù)制節(jié)距Ptl等于成品彈簧的成品節(jié)距P的I. 3倍，且在后續(xù)生產(chǎn)工藝中增加的高溫壓縮、冷卻、定型三個工序，使預(yù)制彈簧的預(yù)制節(jié)距PO逐漸向成品彈簧的成品節(jié)距P變化，并最終形成成品彈簧的成品節(jié)距P，并將其定型。使其不再容易發(fā)生彈簧失效的問題。使用本發(fā)明加工工藝，即使是用普通的50CrVA彈簧鋼材生產(chǎn)出來的彈簧也能在150°C 300°C的工作環(huán)境中工作。50CrVA彈簧鋼材的價格僅僅是耐高溫彈簧材料的O. 3倍，故采用本發(fā)明工藝?yán)?0CrVA彈簧鋼材生產(chǎn)耐高溫彈簧，其大大降低了耐高溫彈簧的生產(chǎn)成本。同時本發(fā)明利用50CrVA彈簧鋼材制作出的高溫彈簧在高溫環(huán)境下使用的壽命也較一般制作工藝加工出來的彈簧的使用壽命長。
具體實施例方式本發(fā)明的技術(shù)方案為一種用50CrVA鋼材制作耐高溫彈簧的加工工藝包括以下步驟I)盤圈將彈簧鋼絲并緊盤繞芯棒成長條螺旋狀；2)整圈將盤圈長條螺旋狀的彈簧按預(yù)制圈數(shù)分割；3)磨簧將分割得到的預(yù)制彈簧的兩端面磨平；4)開檔將兩端面磨平的預(yù)制彈簧開出預(yù)制節(jié)距Ptl,并對預(yù)制彈簧的預(yù)制節(jié)距Ptl和垂直度進(jìn)行校正，使Ptl滿足公式=Ptl = I. 3P，其中P為成品彈簧的成品節(jié)距；5)熱處理包括淬火和回火，淬火為將開檔后的預(yù)制彈簧在875°C—885°C的溫度下保持45分鐘，再用淬火油冷卻10分鐘取出，回火為將淬火出來的預(yù)制彈簧在375°C —385 °C的溫度下保溫35分鐘；6)拋丸將熱處理后的預(yù)制彈簧進(jìn)行拋丸處理，去除預(yù)制彈簧表面的氧化皮；7)高溫壓縮將拋丸后的彈簧用芯棒串起固定后壓緊，在295°C—305°C的溫度下保溫30分鐘；8)冷卻將高溫壓縮后的預(yù)制彈簧取出，常壓下室溫冷卻；9)定型將冷卻后的預(yù)制彈簧在265°C—275°C的溫度下保溫30分鐘定型；10)表面處理將定型完成的預(yù)制彈簧進(jìn)行表面電泳處理，形成成品彈簧；
11)抽檢對成品彈簧進(jìn)行外觀檢測和性能檢測；12)包裝將檢驗合格的彈簧進(jìn)行分包裝。所述開檔和熱處理步驟之間還設(shè)有彈簧的預(yù)制節(jié)距檢測步驟。其剔除預(yù)制節(jié)距不合格的預(yù)制彈簧，可以降低后續(xù)產(chǎn)品的不合格率，降低生產(chǎn)生產(chǎn)。所述冷卻與定型步驟之間還設(shè)有成品節(jié)距檢測步驟。提前檢測出成品節(jié)距不合格的彈簧，減少定型和表面處理中的壞品比率，減少了生產(chǎn)成本。所述抽檢步驟的性能檢測包括力值檢測。增加了企業(yè)出貨時成品質(zhì)量的可靠性，有利于提升企業(yè)形象。為了更詳細(xì)了解本發(fā)明，下面舉一下詳細(xì)實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明實施例I :用普通的50CrVA彈簧鋼材制作一種能在150°C 300°C環(huán)境下工作的鞋模模具用高溫彈簧，所述需要制作的鞋模模具用高溫彈簧的圈數(shù)為9圈；成品彈簧的自由高度為IOOmm ;成品彈黃的橫截面積為21mm2 ;成品彈黃的節(jié)距為11. Imm ;成品彈黃的內(nèi)徑16mm ;成品彈簧的外徑30mm。一種用50CrVA鋼材制作耐高溫彈簧的加工工藝包括以下步驟I)盤圈在車床上進(jìn)行盤圈,將材料為50CrVA,橫截面積為21mm2彈簧鋼絲并緊盤繞直徑為16_的芯棒，并且使其成長條螺旋狀；2)整圈用彈簧裁切機(jī)將盤圈長條螺旋狀的彈簧按預(yù)制圈數(shù)等于成品彈簧的圈數(shù)分割(即用彈簧裁切機(jī)將盤圈長條螺旋狀的彈簧分割，使其每個預(yù)制彈簧的圈數(shù)為9圈)；3)磨簧在彈簧端面磨床上將分割得到的預(yù)制彈簧的兩端面磨平；4)開檔用彈簧開檔機(jī)將兩端面磨平的預(yù)制彈簧開出預(yù)制節(jié)距Ptl,并對預(yù)制彈簧的預(yù)制節(jié)距Po和垂直度進(jìn)行校正，使Po滿足公式=Ptl = I. 3P=1. 3*11. 1=14. 4mm，其中P為成品彈簧的成品節(jié)距；5)熱處理包括淬火和回火，淬火為在網(wǎng)帶式淬火爐中將開檔后的預(yù)制彈簧在875°C—885°C的溫度下保持45分鐘，再用淬火油冷卻10分鐘取出，回火為在網(wǎng)帶式回火爐中將淬火出來的預(yù)制彈簧在375°C—385°C的溫度下保溫35分鐘；6)拋丸用拋丸機(jī)將熱處理后的預(yù)制彈簧進(jìn)行拋丸處理，去除預(yù)制彈簧表面的氧化皮；7)高溫壓縮將拋丸后的彈簧用芯棒串起固定后壓緊，在295°C—305°C的溫度下保溫30分鐘；8)冷卻將高溫壓縮后的預(yù)制彈簧取出，常壓下室溫冷卻；9)定型在網(wǎng)帶式回火爐中將冷卻后的預(yù)制彈簧在265°C — 275°C的溫度下保溫30分鐘定型；10)表面處理將定型完成的預(yù)制彈簧在電泳槽中進(jìn)行表面電泳處理，形成成品彈黃;11)抽檢對成品彈簧進(jìn)行外觀檢測和性能檢測；12)包裝將檢驗合格的彈簧進(jìn)行分包裝。當(dāng)然，所述開檔和熱處理步驟之間還可以設(shè)有彈簧的預(yù)制節(jié)距檢測步驟。因為預(yù)制彈簧的預(yù)制高度b =預(yù)制彈簧的預(yù)制節(jié)距PtlX預(yù)制彈簧的預(yù)制圈數(shù)；成品彈簧的自由高度h =成品彈簧的成品節(jié)距pX成品彈簧的圈數(shù)；且成品彈簧的圈數(shù)=預(yù)制彈簧的圈數(shù)；故預(yù)制節(jié)距的檢測也就是通過檢測開檔后的預(yù)制彈簧的預(yù)制高度Iitl是否滿足h = I. 3h，其中h為需要制作的成品彈簧的自由高度，h0為預(yù)制彈簧的預(yù)制高度。利用這個檢測剔除預(yù)制節(jié)距不合格的預(yù)制彈簧(即預(yù)制彈簧的節(jié)距不等于14. 4mm的)，也就是檢測出預(yù)制彈簧的預(yù)制高度不合格的預(yù)制彈簧(預(yù)制彈簧的預(yù)制高度不等于成品彈簧的自由高度的I. 3倍，本實施例中預(yù)制高度不等于130_的預(yù)制彈簧即為不合格的預(yù)制彈簧)，可以降低后續(xù)產(chǎn)品的不合格率，降低生產(chǎn)生產(chǎn)。所述冷卻與定型步驟之間還可以設(shè)有成品節(jié)距檢測步驟。即檢測冷卻后的彈簧是否滿足我們需要制作的彈簧的成品節(jié)距，其也是通過檢測冷卻后彈簧的自由高度是否滿足設(shè)計要求自由高度來檢測的。提前檢測出成品節(jié)距不合格的彈簧，減少定型和表面處理中的壞品比率，減少了生產(chǎn)成本。
所述抽檢步驟還的性能檢測包括力值檢測。增加的抽檢內(nèi)容增加了企業(yè)出貨時成品質(zhì)量的可靠性，有利于提升企業(yè)形象。利用50CrVA彈簧鋼材，采用本發(fā)明的加工工藝制作出來的本實施例的彈簧制作出來后，應(yīng)用于鞋模的模具工裝中(其環(huán)境溫度為260°C — 280°C)，使用壽命達(dá)到3萬次以上；而利用普通彈簧鋼材采用現(xiàn)有技術(shù)中的工藝制作出來的彈簧，其最高使用次數(shù)僅僅達(dá)到I千次，彈簧就產(chǎn)生形變失效了。
權(quán)利要求
1.一種用50CrVA鋼材制作耐高溫彈簧的加工工藝，其特征在于其包括以下步驟O盤圈將彈簧鋼絲并緊盤繞芯棒成長條螺旋狀；2)整圈將盤圈長條螺旋狀的彈簧按預(yù)制圈數(shù)分割；3)磨簧將分割得到的預(yù)制彈簧的兩端面磨平；4)開檔將兩端面磨平的預(yù)制彈簧開出預(yù)制節(jié)距Ptl,并對預(yù)制彈簧的預(yù)制節(jié)距Ptl和垂直度進(jìn)行校正，使Ptl滿足公式=Ptl = I. 3P，其中P為成品彈簧的成品節(jié)距；5)熱處理包括淬火和回火，淬火為將開檔后的預(yù)制彈簧在875°C—885°C的溫度下保持45分鐘，再用淬火油冷卻10分鐘取出，回火為將淬火出來的預(yù)制彈簧在375°C — 385°C 的溫度下保溫35分鐘；6)拋丸將熱處理后的預(yù)制彈簧進(jìn)行拋丸處理，去除預(yù)制彈簧表面的氧化皮；7)高溫壓縮將拋丸后的彈簧用芯棒串起固定后壓緊，在295°C—305°C的溫度下保溫 30分鐘；8)冷卻將高溫壓縮后的預(yù)制彈簧取出，常壓下室溫冷卻；9)定型將冷卻后的預(yù)制彈簧在265°C—275°C的溫度下保溫30分鐘定型；10)表面處理將定型完成的預(yù)制彈簧進(jìn)行表面電泳處理，形成成品彈簧；11)抽檢對成品彈簧進(jìn)行外觀檢測和性能檢測；12)包裝將檢驗合格的彈簧進(jìn)行分包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用50CrVA鋼材制作耐高溫彈簧的加工工藝，其特征在于所述開檔和熱處理步驟之間還設(shè)有彈簧的預(yù)制節(jié)距檢測步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種用50CrVA鋼材制作耐高溫彈簧的加工工藝，其特征在于所述冷卻與定型步驟之間還設(shè)有成品節(jié)距檢測步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用50CrVA鋼材制作耐高溫彈簧的加工工藝，其特征在于所述抽檢步驟的性能檢測包括力值檢測。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用50CrVA鋼材制作耐高溫彈簧的加工工藝，其包括以下步驟盤圈，整圈，磨簧，開檔，熱處理，拋丸，高溫壓縮，冷卻，定型，表面處理，抽檢，包裝。利用在開檔步驟中使預(yù)制彈簧的預(yù)制節(jié)距P0等于成品彈簧的成品節(jié)距P的1.3倍，且在后續(xù)生產(chǎn)工藝中增加的高溫壓縮、冷卻、定型三個工序，使預(yù)制彈簧的預(yù)制節(jié)距P0逐漸向成品彈簧的成品節(jié)距P變化，并最終形成成品彈簧的成品節(jié)距P，并將其定型。使其不再容易發(fā)生彈簧失效的問題。使用本發(fā)明加工工藝，即使是用普通的50CrVA彈簧鋼材生產(chǎn)出來的彈簧也能在150℃~300℃的工作環(huán)境中工作。
文檔編號B21F35/00GK102921842SQ201210433788
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者陳忠熖, 孟凡武 申請人:福清永動力彈簧科技有限公司