[发明专利]弹簧的制造方法和通电加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种弹簧的制造技术。更详细地讲，为了消除弹簧钢在加工中产生的应力，需要进行热处理，本发明涉及缩短热处理所需时间的技术。

背景技术

对弹簧钢进行塑性加工（例如弯折加工、扭曲加工）而成形成弹簧形状时，弹簧钢会产生加工应力。由于加工应力会给弹簧特性（例如耐久性、耐永久应变性能）带来不利影响，因此，对弹簧钢进行加工而使其具有弹簧形状之后对其进行热处理（所谓的退火处理），用以消除产生于弹簧钢中的加工应力（日本弹簧学会编写的“弹簧”第4版第463~466页、丸善株式会社）。该热处理中，通常使用热风炉或红外线加热炉这样的加热炉。利用上述加热炉进行热处理时，从加热炉的一端投入已成形成弹簧形状的弹簧钢。投入加热炉中的弹簧钢边向加热炉的另一端传送边被加热，之后从加热炉的另一端取出。这样对弹簧钢进行热处理就能够消除产生于弹簧钢中的加工应力。另外，该热处理中，一般将处理温度设定为380~430℃、处理时间设定为20~60分钟。

采用生产线生产的方式来制造弹簧时（即、批量生产弹簧时），完成弹簧钢的成形工序之后，已经成形的弹簧钢被传送到热处理工序而在该热处理工序中进行热处理。现有制造方法中有以下问题：与成形工序所需的时间相比，热处理工序所需的时间更长。即，现有制造方法中，成形工序所需的时间为4~60秒，与之相比，热处理工序所需的时间则为20~60分钟。因此，将成形工序和热处理工序结合起来制造弹簧时，在同一时间内进入到热处理工序中会有众多的工件。例如，成形工序所需的时间为30秒，热处理工序中每隔30秒就有弹簧钢进入，而热处理工序所需的时间为30分钟，因而在热处理工序中会同时存在60个弹簧钢。这样会导致以下问题出现：热处理用加热炉变得很大，其加热效率下降。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供如下一种技术：为了消除成形工序中产生的加工应力而进行热处理时能够缩短热处理工序所需时间的技术。

本说明书中记载有弹簧的制造方法，该制造方法具有以下工序：成形工序，使弹簧钢成形成弹簧形状（预先设定的形状）；热处理工序，消除上述成形工序中产生于弹簧钢中的加工应力。该热处理工序具有以下工序：第1工序，采用通电加热方式，向弹簧钢通电对其进行加热以使弹簧钢的温度达到预先设定的设定温度；第2工序，其在第1工序之后进行，将弹簧钢在设定温度下保持预先设定的设定时间。其中，设定温度被设定为高于430℃并且低于500℃。这里所说的设定温度，意为弹簧钢中有电流流动的部位的表面温度。

上述制造方法中，由于采用通电加热方式加热弹簧钢，所以弹簧钢能在短时间内被加热至设定温度。另外，弹簧钢的热处理温度（设定温度）被设定为高于430℃并且低于500℃，其温度高于现有方法中的热处理温度（380~430℃）。因上述原因，既能在短时间内消除成形工序中产生于弹簧钢中的加工应力，还能在较短时间内完成热处理工序。

还有，之所以将设定温度设定为高于430℃并且低于500℃，其原因如下：如果设定温度低于430℃，不能充分地缩短热处理时间，相反，如果设定温度超过500℃，弹簧钢的金相组织发生改变从而使得机械特性产生变化。

上述制造方法中，优选这样对设定温度进行设定：使得第1工序和第2工序所需的时间在1分钟以内并且第2工序的设定时间在5秒以上。采用该方法时，成形工序所需的时间和热处理工序所需的时间之差变小，从而能高效地制造弹簧。

另外，上述热处理工序中，优选对弹簧钢的温度进行计测，再根据计测到的温度来控制向弹簧钢通电的电流和时间。虽然提高热处理温度（设定温度）能在短时间内完成所需的量的热处理，但是这样一来，热处理温度产生偏差时热处理量的偏差会变大。因此，通过根据计测到的弹簧钢的温度来控制电流和时间，就能够对弹簧钢进行适当的量的热处理。

另外，本说明书中记载有能很好地对螺旋弹簧进行通电加热的装置，该通电加热装置具有：能与螺旋弹簧的一端电连接的第1电极以及能夹住该螺旋弹簧的一端的第1夹紧机构；能与螺旋弹簧的另一端电连接的第2电极以及能夹住该螺旋弹簧的另一端的第2夹紧机构；用于在第1电极和第2电极之间形成电压的电源装置。其中，第1夹紧机构和第2夹紧机构的至少一方相对于另一夹紧机构既能沿螺旋弹簧的轴线方向移动又能绕螺旋弹簧的轴线转动。该装置中，即使螺旋弹簧因通电加热而产生热变形，由于其中之一的夹紧机构能相对于另一夹紧机构产生位移，所以能够防止在螺旋弹簧中产生多大的应力。

附图说明

图1是表示实施例中的弹簧的制造方法的流程图。