[发明专利]一种高强度弹簧用钢丝生产工艺

说明书

一种高强度弹簧用钢丝生产工艺，钢丝公称直径0.60~0.95mm，抗拉强度2600~3050 MPa，原料选用82B优质盘条进行生产，锰、硅元素百分含量较少，半成品拉拔控制拉拔速度300m/min，钢丝内部组织变形均匀，半成品热处理每盘上下端强度散差控制在30MPa范围，表面处理确保钢丝表面磷化层均匀，成品拉拔每24小时更换拉丝模一套，钢丝强度散差50MPa，钢丝不圆度小于0.005mm，每盘钢丝上下端线径差在0.01mm范围，钢丝直径偏差±0.01mm范围，圈径350~500mm，矢高≤30mm，每把包装质量50±10kg。本发明钢丝平整度良好、通条性能散差较小，提高了产品质量。

技术领域

本发明涉及一种高强度弹簧用钢丝生产工艺，属于金属制品加工技术领域。

背景技术

随着我国市场经济的不断发展，金属制品行业竞争日趋激烈，用户对产品的要求越来越高，所以提高企业产品质量，满足用户的技术要求，是增强企业竞争力的必然途径。经试验证明，造成弹簧长度忽长忽短、圈径时大时小，同一部位的节距和间距大小不一的主要原因是弹簧钢丝平整度不良，强度通条散差大，所以，改善弹簧钢丝平整度和通条性能，相应减少弹性恢复量，提高钢丝产品质量，满足用户高技术要求，利于增加公司生产效益，提升企业的竞争力。

用于生产高强度弹簧的钢丝在绕制过程中需要弯曲变形并保持特定形状，而钢丝在几千米长度范围内抗拉强度离散性是客观存在的，这种在规范值内的离散度中某抗拉强度离散点偏离其它抗拉强度离散点相对较大，也就是钢丝局部抗拉强度相对偏离较大，导致该处钢丝绕制弯曲后塑性变形形状与其它位置形状区别较大。而这种局部抗拉强度偏离非常小的且生产实践中不断要求规范值更小的情况是不可避免的。冷拉钢丝本身有应力存在，应力的离散性也是客观存在的，偏离规范值的应力在绕制弯曲后的高强度弹簧中会造成微量弹性恢复，使变形形状与其它位置形状有所不同。因此从钢丝其它的性能方面考虑弥补抗拉强度和应力离散带来的不足。

钢丝塑性变形理论指出，塑性变形过程中同时存在弹性变形，即压力加工中的弹塑性共存定律，钢丝塑性变形完成后，由于微量弹性恢复存在，弹簧形状也会发生变化，而弹簧对其形状大小偏差要求是越来越高，因而导致弹簧不符合预期。

本设计在钢丝半成品拉拔、半成品热处理、成品拉拔时，将工艺技术与设备实际情况相结合，以控制半成品拉拔的稳定性、热处理强度散差、成品拉拔的精度等来确保成品钢丝平整度和通条性能。

发明内容

本发明是基于弹塑性共存定律，克服完全杜绝抗拉强度离散和应力离散技术的不足，提供从钢丝其它的性能方面考量弥补离散带来的不足，并根据现有的生产设备和钢丝生产流程，利用专门的生产工艺技术进行控制，生产出平整度良好、通条散差较小的高品质弹簧钢丝，以满足用户要求，增加生产效益。

本发明的技术方案：

①严格控制钢丝生产流程：

1）原料选择：选用82B优质盘条进行生产，其锰、硅元素百分含量相对要少，钢中锰、硅造成的弹性恢复量相应减少；

2）半成品拉拔：控制钢丝盘重，缩小公差范围，限制生产速度，监控拉拔时水冷润滑正常；

3）半成品热处理：生产时一盘还一盘，各工艺参数稳定，100%上下端取样，每盘强度散差在控制范围；

4）表面处理：在同一条生产线、同一参数状态生产；

5）成品拉拔：根据实际情况选择专门的生产机台，按照专门的工艺拉拔路线生产，限制生产速度，定时更换拉丝模；

②实现钢丝外形质量的特定工艺装备

特定工艺装备以保证钢丝外形指标在规范值内，以减少应力造成的弹性恢复量。

以上两点减少高强度弹簧用钢丝经过模具冲压绕制弯曲变形后所产生的微细弹性恢复量，求得每一个连续的单元弹簧最终总体变形形状一致。