[发明专利]一种梯形截面强力弹簧加工工艺

说明书

本发明公开了一种梯形截面强力弹簧加工工艺，旨在解决传统的弹簧占用面积大且疲劳强度小的问题，其技术方案要点是一种梯形截面强力弹簧加工工艺，工艺步骤依次为：选材、卷簧、消应力回火、淬火、消应力回火、立定处理、磨簧、表面喷丸处理、消应力回火、去毛刺、消应力回火、立定处理、探伤，其中选材时选用截面为梯形的线材并由卷簧机卷绕成弹簧，并且卷簧机的送线机构与线材相匹配。本发明的一种梯形截面强力弹簧加工工艺，通过采用特殊截面的线材，从而使得弹簧内侧面的应力分散，避免应力集中，进而提高弹簧的疲劳强度。

技术领域

本发明涉及弹簧生产工艺领域，更具体地说，它涉及一种梯形截面强力弹簧加工工艺。

背景技术

弹簧在机械领域的应用较为广泛，根据需要承受力的不同，弹簧可以分为不同的型号，对于类似于淤泥压榨机一类的重型机械来说，其要求弹簧占用空间小行程大且具有较强的刚度，普通的弹簧截面一般为圆形或矩形，对于矩形截面的弹簧在弯曲时，可以解决空间和行程的问题，但在其拐角处极易产生应力集中，造成弹簧断裂失效，导致弹簧疲劳寿命低的问题；对于圆形截面的弹簧而言，由于在相同的截面面积前提下，圆形的直径是最长的，导致弹簧从自由状态到并合状态的行程较短，从而导致弹簧占用空间过大的问题，进而影响大型设备的正常工作。

因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种梯形截面强力弹簧加工工艺，生产出的弹簧具有强度高、占用空间小且行程大的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种梯形截面强力弹簧加工工艺，包括如下工艺步骤：S1：选材，采用由55SiCrA弹簧钢制成的线材，并且线材的截面呈梯形，并且梯形截面的两顶角呈圆弧过渡；

S2：卷簧，通过卷簧机对线材进行卷绕成形；S3：消应力回火，对卷绕成形的卷簧在连续式回火炉内回火处理，之后进行空冷；S4：淬火，在箱式电阻炉内对弹簧进行淬火处理；S5：消应力回火，在连续式回火炉内回火处理；S6：立定处理，通过冷压的方式将弹簧压至压并状态，并且重复压并三次；S7：磨簧，通过磨簧机对弹簧两端进行磨削，并且控制磨簧高度为72-74mm，垂直度小于2.2mm；S8：表面喷丸处理，通过悬挂式喷丸机对弹簧表面进行喷丸处理，钢丸直径为0.7mm，喷丸时间为20分钟，并且喷丸覆盖率大于或等于90%；S9：消应力回火，在连续式回火炉内以220-230℃的温度对弹簧进行回火并持续30分钟；S10：去毛刺，通过喷丸机对弹簧表面持续0.5-1分钟喷丸处理，直至弹簧内外端面无毛刺，钢丸直径小于0.6mm；S11：消应力回火，在连续式回火炉内以220-230℃的温度持续回火30分钟；S12：立定处理，通过冲床对弹簧进行冷压三次；S13：探伤，通过磁粉探伤仪对弹簧进行无损检测。

通过采用上述技术方案，材料选取梯形截面的线材，并且梯形截面的顶角处呈圆弧设置，当线材弯曲时，线材的内侧受到挤压力，由于线材内侧呈弧形设置，使得线材内侧受到的应力分散，避免线材内侧应力集中，从而提高线材弯曲时的强度；通过对弯曲成形的弹簧回火处理，从而消除弹簧内部的应力，改善弹簧的淬火性能；通过对回火后的弹簧做淬火处理，提高其表面硬度，经淬火后的弹簧硬度可达58以上，之后再进行回火处理，完成组织相变，通过磨簧机对立定处理的弹簧两端进行磨平，使得弹簧上下两面保持平整，之后对弹簧进行表面喷丸处理，喷丸处理安排在弹簧成型及热处理之后进行，使弹簧表面产生均匀细小的压坑，覆盖在弹簧的表面层，在表层产生加工硬化和压应力，起到阻断弹簧表面缺陷的扩展，从而有效的提高弹簧的疲劳寿命，之后通过后续的工序对弹簧进行处理，从而提高弹簧的各方面性能，尤其是弹簧的疲劳寿命；并且线材采用梯形截面，与圆形截面的线材相比，同样的有效截面积前提下，梯形截面的线材高度小于圆形截面线材的高度，从而当梯形截面线材制成的弹簧和圆形截面线材制成的弹簧均处于压并状态时，梯形截面线材制成的弹簧压缩行程大于圆形截面线材制成的弹簧，这样由梯形截面线材制成的弹簧可以达到占用空间小并且弹力大的效果。