[发明专利]弹簧的制造方法以及弹簧

说明书

技术领域

本发明涉及一种弹簧的制造方法。更详细地讲，本发明涉及一种用于热处理弹簧材料(即包括弹簧钢等的弹簧材料的金属材料)的技术。

背景技术

在制造弹簧的时候，会进行各种热处理。例如，为了矫正弹簧材料产生的加工形变，对弹簧材料进行热处理(所谓退火处理)。即，通过对弹簧材料进行塑性加工(例如，弯折加工、扭转加工)弹簧形状成型后，弹簧材料会产生加工形变。因加工形变会对弹簧特性(例如，耐久性、耐永久应变性、耐氢脆性)产生不良影响，弹簧材料成型为弹簧形状后，为矫正弹簧材料产生的加工形变，对其进行热处理(日本弹簧学会编写的“弹簧”第4版第463～466页、丸善株式会社出版)。这样的热处理中，通常使用热风炉或者红外线加热炉这样的加热炉。使用加热炉进行热处理时，将形成弹簧形状的弹簧材料由加热炉的一端投入加热炉内。投入加热炉内的弹簧材料，向加热炉的另一端被搬运的同时被加热，由加热炉的另一端被搬运出加热炉外。这样，弹簧材料被进行热处理，弹簧材料上的加工形变被矫正。另外，该热处理一般将温度设定在350～500℃，处理时间设定在20～60分。

发明内容

如上所述，现有的热处理方法因使用加热炉加热弹簧材料，热处理需要时间，产生各种问题。以上述的退火处理为例具体说明。以生产线方式制造弹簧的情况(即量产弹簧的情况)，进行使弹簧材料形成弹簧形状的工序后，该成型的弹簧材料被搬运至热处理工序，在热处理工序中被进行热处理。现有的制造方法中，存在与成型工序所需时间相比较，热处理工序所需时间较长的问题。即，现有的制造方法中，成型工序所需时间为4～40秒，热处理工序所需时间为20～60分。因此，一旦配合成型工序制造弹簧，在热处理工序中就要同时投入大量的工件。例如，成型工序所需为30秒，热处理工序所需时间为30分的情况下，弹簧材料每30秒被投入热处理工序中，使得热处理工序中同时存在60个弹簧材料。其结果为用于热处理的加热炉大型化，加热效率降低。

因此，本发明的发明人在探讨将上述热处理以使电流通过弹簧材料而将其加热的通电加热的方式进行。因通电加热可以在短时间内加热弹簧材料，可以在短时间内进行上述的热处理。但是，通过通电加热处理弹簧材料的情况下，弹簧材料上与电极接触的部位的温度较难升高，该部分的加工形变难以被矫正。另外，与电极接触的位置不是弹簧的末端，而是自末端起靠近内侧的位置的情况下，较与电极接触的位置，末端一侧的部位会有没有电流通过，由此产生这样的部位没有被加热的情况。因此，弹簧材料上与电极接触的部位或是电流不通过的部位，不能得到所需的机械特性(耐久性、耐永久应变性、耐氢脆性)。

另外，根据使用状况，弹簧材料上被电极夹持的部位(例如，弹簧的末端)与其他部位相比较，应力较低。因此，与其他部位相比较，不要求高耐久性、高耐永久应变性，能够避免氢脆，矫正的加工形变量较少也可以。但是，即使存在这样的情况，通电加热时，电极和弹簧材料之间的容易产生电火花，另外，与电极接触的部位局部有大电流通过。电极和弹簧材料之间有电火花产生，或者局部有大电流通过，会导致弹簧材料局部被加热至高温。该情况下，该部位的弹簧材料可能发生马氏体化，致使弹簧材料的机械特性恶化。

本说明书提供如下一种技术：在以通电加热热处理弹簧材料的情况下，通电加热时，可以对与电极接触的部位进行适当的热处理。

在本说明书中记载的弹簧的制造方法包括：(1)将第1电极与弹簧材料的第1位置接触的同时，在弹簧材料的轴向，在与该第1位置分隔的第2位置上将第2电极与其接触的第1工序；(2)在第1工序后，通过第1电极及第2电极使电流通过弹簧材料，从而加热弹簧材料的第2工序；(3)第2工序后，使弹簧材料和第1电极及第2电极成为非接触状态的第3工序；(4)第3工序后，通过与第2工序不同的加热方法，至少加热弹簧材料上与第1电极及第2电极接触过的部位的第4工序。

该制造方法中，通过通电加热加热弹簧材料后，使用与通电加热至少弹簧材料上与第1电极及第2电极接触过的部位不同的加热方法进行加热。因此，即使通电加热时与第1电极及第2电极接触过的部位未被加热，也可以在第4工序的加热处理中，充分加热该部位。另外，即使通电加热时产生的电火花等使弹簧材料的一部分马氏体化，通过第4工序的加热处理可以将该马氏体化的部位回火处理。因此，至少在弹簧材料上与电极接触过的部位上，可以实施所需的热处理，赋予其所需的机械特性。