[发明专利]一种弧形弹簧的加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种弹簧的制作工艺，尤其涉及一种大弧度的弧形弹簧的加工工艺。

背景技术

弹簧作为一种广泛使用的弹性元件，其外形多为圆柱形，生产加工可分为冷卷成形和热卷成形，其中冷卷成形的主要加工工序有卷簧→去应力退火→端面磨平→（倒角）→抛丸→立定处理→表面处理→包装等。

弹簧为了与其装配空间更好地吻合，也有设计为非圆柱形的，如汽车双质量飞轮用的弹簧。这种弹簧的加工工艺与圆柱形弹簧的加工工艺不完全一样。

比如2007年12月26日公告了CN101092014A号的中国专利，名称为一种汽车液力变矩器用弧形弹簧的制作工艺及其专用设备，弧形弹簧的制作步骤为：原材料采购→卷制成弧形→去应力回火→喷丸强化处理→立定处理→端面磨削→外圆倒角→尺寸检查→性能检查→疲劳寿命检查→表面防锈处理→成品包装。所述的步骤立定处理采用专用弧形弹簧立定处理机，它底座上一侧设有轴承座，轴承座用销子连接压力杆，压力杆另一端通过压杆连接头按气缸，压力杆设有上螺旋压头，底座上设有下螺旋压头。

再比如2010年7月28日公告了CN101786221A的中国专利，名称为弧形弹簧的加工方法，弧形弹簧的制作步骤为：

1.1采购、检验并选取合适的原材料；

1.2对选好的原材料螺旋型弯曲冷卷成弧形，对弹簧的外端圈与相邻的第二圈并紧处理；

1.3对冷卷后的弹簧进行退火；

1.4退火后对弹簧两端面磨削，磨平弹簧的端圈；

1.5接着对弹簧进行喷丸强化处理；

1.6对经过喷丸处理的弹簧进行去磁处理；

1.7弹簧去磁后进行清洗并进入热强压工序；

1.8热强压后按不同的负荷分段进行负荷分选，性能一致的为一组；

1.9最后对弹簧做表面防锈处理制成最终产品弧形弹簧，并包装入库。

上述两种弧形弹簧加工工艺流程中，都是在卷簧这道工序通过数控卷簧的单轴同步控制功能，不断地改变弹簧圈的节距，使外一边的节距大于另一边的节距，从而使卷出来的弹簧为弧形。这种工艺存在以下弊端：

卷制所形成的弧形，其轴心线在一个平面内，在经过去应力回火工序后，由于弹簧直径的变化，会导致整条弹簧轴心线变成一个螺旋形，即弹簧不在一个平面内，无法正常使用。

对于自由角度大于45度的弧形弹簧，如果在卷簧工序将其卷制成弧形，弹簧会绕着卷簧芯轴快速旋转，在离力心的作用下，弹簧外径、节距等尺寸都会产生变化，无法做出合格的弧形弹簧。

发明内容

本发明提供了一种能有效成型自由角度大于45度的弧形弹簧，并且保证弹簧的热松弛率小于2%，瞬间扭矩大，疲劳寿命100万次以上的弧形弹簧的成型工艺；解决了现有技术中存在的大角度的弧形弹簧的成品率低，不能正常使用的技术问题。

本发明的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种弧形弹簧的加工工艺，其特征在于：包括以下工序：

第一步，卷簧，将钢丝胚料按照预制高度、外径和圈数，将弹簧的两端并紧，卷绕成圆柱形的螺旋弹簧；

第二步，第一次去应力退火；

第三步，磨簧；

第四步，对回火后的弹簧的每一圈进行逐一的开距，使得弹簧一侧的节距大于另一侧的节距，将直线弹簧变成弧形弹簧；

第五步，第二次去应力退火；

第六步，抛丸，采用两次抛丸，第一次抛丸的直径和强度大于第二抛丸的直径和强度；

第七步，热强压；

第八步，分选；

第九步，角刚度和扭矩测试，

第十步，疲劳寿命试验；

第十一步，表面防锈处理。