[发明专利]一种1800MPa级以上高强度变截面簧片制造方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种高强度变截面簧片制造方法，特别是涉及一种1800MPa级以上高强度变截面簧片制造方法。

背景技术：

轻型客车、大中型卡车所采用的钢板弹簧悬挂系统的重量占汽车自重的8-9％，因而实现钢板弹簧悬挂的轻量化对减轻整车重量具有重要的作用。变截面少片簧在设计上由于具有簧片的片数少、重量轻、平顺性好等优点，对实现整车轻量化和提高整车平顺性及乘坐舒适性具有十分重要的意义。目前，在国外发达国家已经比较普遍地采用了由一片或两三片纵向变截面弹簧组成的少片板簧来代替传统的纵向等截面多片板簧，国内越来越多的车型也开始采用少片板簧来代替多片板簧，设计应力水平也由800MPa提高到了1000MPa以上。为了使少片簧能承受更高的应力，对簧片的强度要求也提高到1800MPa以上，而强度提高后又存在疲劳性能对表面缺陷敏感性显著增加的问题，由此需要对传统的簧片制造工艺特别是表面强化、热处理等工艺进行研究优化和改进，以实现簧片的高度强化和高疲劳性能的统一。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是一种1800MPa级以上高强度变截面簧片制造方法。

本发明涉及一种1800MPa级以上高强度变截面簧片制造方法，其主要技术步骤如下：

(1)簧片下料

(2)中心孔加工

(3)普通喷丸

(4)变截面成型

(5)切边卷耳

(6)淬火、回火处理

(7)控温应力喷丸

(8)保温处理

(9)自由喷丸

(10)总成装配

(11)预压强化

本发明的主要技术方法同时在于淬火回火处理工序中，淬火温度为860℃～920℃之间，保温20～30分钟后，油冷，且在零件表面涂上防脱碳保护涂料。回火温度为425℃～500℃，保温90～120分钟。

本发明的主要技术方法还在于控温应力喷丸工序中，控制簧片温度150℃～300℃，然后在1000MPa以上的弯曲应力下，采用直径为0.6mm～1.0mm的钢丸以50～90m/s的速度对受拉应力面进行喷丸5～15分钟。在所述的控温应力喷丸工序后可再进行150℃～300℃的保温处理，加热时间为15～45分钟。

本发明的主要技术方法还在于在变截面成型工序前簧片下料工序后设有一普通喷丸处理工序，即在常温无弯曲应力下的条件下对簧片各面进行喷丸，钢丸直径为0.6mm～1.0mm。

本发明的主要技术方法还在于在总成装配工序前保温处理工序后设有对受拉应力面的自由喷丸处理工序，钢丸直径为0.3mm～0.8mm。

本发明的有益效果是，不仅适用于60Si2CrVA(改进型)制造1800MPa级以上高强度变截面簧片，在适当调整淬火回火工艺参数后，还可适用于应用51CrMoV4、60SiCrV7等多种弹簧钢，制造高强度变截面簧片，改善了簧片的表面质量，增加了簧片应力喷丸后的残余压应力(簧片表面纵向残余压应力可达到800MPa以上)，提高簧片的抗应力松弛的能力和疲劳寿命(在最大应力为930MPa、最小应力为68MPa的交变载荷作用下疲劳寿命可达到20万次以上)，由此可满足汽车的轻量化、长寿命和提高舒适性等要求。

具体实施方式

本发明在实际使用中，其采用60Si2CrVA(改进型)，它依序包括有：簧片下料、中心孔加工、普通喷丸、变截面成型、切边卷耳、淬火回火处理、控温应力喷丸、保温处理、自由喷丸、总成装配、预压强化等。在所述的淬火回火处理工序中，淬火温度为910℃，保温25分钟，油冷，回火温度为480℃，保温100分钟。在所述的控温应力喷工序中，控制簧片温度在200℃，然后在1000MPa以上的弯曲应力下，采用直径为0.8mm～1.0mm的钢丸以80m/s的速度对受拉应力面进行喷丸10分钟。在所述的控温应力喷丸工序后可再进行150℃的保温处理，加热时间为25分钟。

本发明的目的通过以下技术解决措施来进一步实现：

前述的一种1800MPa级以上高强度变截面簧片制造工艺，在其中所述的变截面成型工序前簧片下料工序后设有一普通喷丸处理工序，即在常温无弯曲应力下的条件下对簧片各面进行喷丸，清除氧化皮和减小表面脱碳层。

前述的一种1800MPa级以上高强度变截面簧片制造工艺，在其中所述的总成装配工序前保温处理工序后设有一对受拉应力面的自由喷丸处理工序，钢丸直径为0.3mm～0.8mm。