[发明专利]一种弹簧夹头的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及的是热处理工艺，具体涉及的是一种弹簧夹头的热处理工艺。

技术背景

弹簧夹头由于其结构特殊（壁厚差异大），使用性能要求较高，且对各部分性能要求不一样。如：对头部（即工作部分），要求具有足够的硬度和耐磨性，硬度一般为58—63HRC。此部分外圆（或内孔）呈圆锥状，壁厚一般较厚。故热处理要求主要是保证其硬度和耐磨性，如果热处理不当，将严重影响其使用精度和寿命。对弹性部分要求具有较高的弹性和适当的韧性，硬度约为40~ 45HRC，且要求在自由状态下能自由涨大或缩小0.1~ 0.3mm。此部分壁厚较薄，一般约为1~3mm。故对弹性部分的热处理是弹簧夹头的关键工序，且是这类零件的艺难点。如果处理不当，可能出现以下三种情况：一是硬度过低、弹性差，失去了弹簧夹头的使用性能；二是硬度过高、操纵费力；三是出现脆性、易折断。

发明内容

针对上述问题，本发明的提供了一种弹簧夹头的热处理工艺，保证了各部分的使用性能，延长了夹具的使用寿命。 

一种弹簧夹头的热处理工艺，其特征在于，处理工艺分粗加工阶段—淬火、低温回火—精加工阶段—定型回火四个阶段，具体处理工艺如下：

（1）粗加工阶段—车出各部形状，外、内锥面，工作内、外圆柱表面，导向部分等，铣出多个弹性槽且不能铣通；

（2）淬火、低温回火—在400~ 450℃温度下以2min/mm的速度进行预热，然后在盐浴炉中加热至840~850℃，冷却透后，最后在160℃油炉中，回火时间2h，然后清洗、空冷；

（3）精加工阶段—磨外、内锥面和工作内、外径以及导向部外、内径至尺寸，切通弹性槽；

（4）定型回火—首先在头部套上定型套环进行定型，然后将尾部和弹性部顺次置于840~ 845℃的盐浴内快速加热，时间约为3~ 4s，待冷却一段时间后再取下定型套环。

所述的淬火、低温回火的加热过程是先将头部置入液内，保温一定时间后，再全部置入液内，以30s/mm进行保温。

所述的定型回火过程，内缩式的定型尺寸应比工作尺寸大1.5 mm左右，外涨式则应小1.5mm左右。

本发明的优点：硬度适中，弹性好，不易折，各部分的工作性能好，延长了夹具的使用寿命。

具体实施方式

实施例 （1）粗加工阶段

  车出各部形状，外（内）锥面，工作内（外）圆柱表面，导向部分等，铣出凡个弹性槽。

（2）第一阶段热处理——淬火、低温回火

     ①预热在400~ 450℃温度下以2min/mm的速度进行预热。本工序主要考虑形状复杂的合金钢在盐浴炉中加热时，加热过程中的热应力有引起变形和开裂

的危险。

②加热在盐浴炉中加热至840~850℃（先将头部置入液内，保温一定时间后，再全部置入液内，以30s/mm进行保温）。本工序主要考虑控制由于壁厚不

匀引起加热变形，故采用阶梯式加热法。

    ③冷却于10号机油内冷却透。淬火后的金相组织为隐晶马氏体、碳化物和残余奥氏体。

④整体回火，在160℃油炉中，回火时间2h，然后清洗、空冷。低温回火后的金相组织为回火马氏体、均匀分布的细粒状碳化物和少量残余奥氏体。硬度为60～65HRC。

（3）精加工阶段

磨外（内）锥面、工作内（外）径和导向部外（内）径至尺寸；切通弹性槽。

（4）第二阶段热处理——定型回火

    ①定型  在头部套上定型套环（内缩式的定型尺寸应比工作尺寸大1.5 mm左右，外涨式则应小1.5mm左右）。

    ②加热将尾部和弹性部顺次置于840~ 845℃的盐浴内快速加热，时间约为3~ 4s。由于回火温度很高，时间稍长就可能降低头部硬度，过短则使弹性部不能获得所需性能。

③清洗、空冷  待冷却一段时间后再取下定型套环。

定型回火后，头部组织不变，硬度为58~63HRC，弹性部的组织为回火屈氏体，硬度为40~ 45 HRC，且具有了较高的弹性极限和屈服极限。