BRPI1010592B1 - Método de fabricação de mola em espiral - Google Patents

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BRPI1010592B1
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BR
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spiral spring
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BRPI1010592-1A
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Motoi Uesugi
Yosuke Hisano
Akira Tange
Hideki Okada
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Nhk Spring Co., Ltd.
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Abstract

método de fabricação de mola em espiral um arame para mola (20) é submetido a um primeiro processo de jato-percussão (s6) e a um segundo processo de jato-percussão (s7). no primeiro processo de jato-percussão (s6), um primeiro tiro é projetado no arame para mola (20) em uma primeira velocidade de projétil. a alta energia cinética do primeiro tiro produz tensão residual de compressão em uma região na faixa da superfície do arame para mola (20) até uma posição profunda. no segundo processo de arame para mola (s7), um segundo tiro é projetado em uma segunda velocidade de projétil menor do que a velocidade do primeiro tiro. a energia cinética do segundo tiro é menor do que a do primeiro tiro. a energia cinética baixa do segundo tiro aumenta a tensão residual de compressão em uma região próxima à superfície do arame para mola (20) .

Description

“MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE MOLA EM ESPIRAL
Campo da Técnica [0001]
Essa invenção refere-se a um método de fabricação de uma mola em espiral usada, por exemplo, em um mecanismo de suspensão de um veículo, e mais particularmente, em condições de jato-percussão.
Antecedentes da Técnica [0002]
Sabe-se convencionalmente que a resistência à fadiga de uma mola em espiral pode ser aprimorada mediante a aplicação de tensão residual de compressão às proximidades da superfície da mola por jato-percussão. Jato-percussão de múltiplos estágios é descrita no Pedido de Patente Japonesa n° de Publicação KOKAI 2000-345238 ou Pedido de Patente Japonesa n° de Publicação KOKAI 2008-106365. No jato-percussão de múltiplos estágios, uma pluralidade de ciclos de jatopercussão é realizada separadamente. Adicionalmente, o jato de granalha sob tensão e jato de granalha a quente (jato de granalha quente) são conhecidos também como meios de produção de tensão residual de compressão em uma região na faixa que vai da superfície da mola até uma região profunda. No jato de granalha sob tensão, a mola em espiral é comprimida conforme um tiro é projetado. No jato de granalha a quente, a mola em espiral é aquecida até uma temperatura de cerca de 250 °C conforme um tiro é projetado.
Documentos da Técnica Anterior
Documentos de Patente [0003] Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonês N° de Publicação KOKAI 2000-345238
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2/16 [0004] Documento de Patente 2: Pedido de Patente Japonês N° de Publicação KOKAI 2008-106365
Descrição da Invenção
0005]
0006]
Problema a ser resolvido pela Invenção
O jato de granalha sob tensão exige equipamento para comprimir a mola em espiral. Uma vez que a mola em espiral é comprimida conforme o tiro é projetado, além disso, os intervalos entre as voltas do arame para mola se tornam menores. Consequentemente, há um problema, pois os tiros não podem ser facilmente aplicados ao interior da mola em espiral ou entre as voltas do arame para mola. No jato de granalha a quente, uma distribuição de tensão residual desejada não pode ser obtida a menos que a temperatura seja mantida de modo apropriado, portanto o controle da temperatura é difícil.
[0007] Possivelmente, por outro lado, a resistência à fadiga da mola em espiral pode ser aprimorada pela adição de um componente de liga metálica específico ao aço da mola. Contudo, o aço da mola que contém um componente de liga metálica específico é dispendioso e causa um aumento no suto da mola em espiral.
[0008] Consequentemente, o objetivo da presente invenção é fornecer um método de fabricação de uma mola em espiral, na qual a resistência à fadiga pode ser adicionalmente aprimorada por um jato-percussão em dois estágios.
Meios para resolver o Problema [0009] Um método de fabricação de uma mola em espiral da presente invenção compreende um primeiro processo de jatopercussão e um segundo processo de jato-percussão a serem
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3/16 realizados após o primeiro processo de jato-percussão. No primeiro processo de jato-percussão, um primeiro tiro é levado a impactar um arame para mola em uma primeira velocidade de projétil, por meio da qual uma tensão residual de compressão é produzida de forma que uma parte de pico da tensão residual de compressão exista dentro do arame para mola. No segundo processo de jato-percussão, um segundo tiro é levado a impactar o arame para mola em uma segunda velocidade de projétil menor do que a primeira velocidade de projétil e com energia cinética menor do que a do primeiro tiro. Nesse segundo processo de jato-percussão, a tensão residual de compressão em uma região próxima à superfície é aumentada para ser maior do que a parte de pico da tensão residual de compressão.
[0010] Na presente invenção, o tamanho do segundo tiro pode ser menor do que o do primeiro tiro. Alternativamente, o tamanho do segundo tiro pode ser igual ao do primeiro tiro. Em ambos os casos, a energia cinética do segundo tiro é diminuída do que a do primeiro tiro ao tornar a velocidade de projétil do segundo tiro menor (mais lenta) do que a do primeiro tiro. Além disso, o primeiro processo de jato-percussão e o segundo processo de jato-percussão devem ser preferencialmente realizados em temperaturas de tratamento entre 150 a 350°C.
Efeito da Invenção [0011] De acordo com a presente invenção, uma distribuição de tensão residual de compressão mais eficaz para o aprimoramento da resistência à fadiga da mola em espiral pode ser obtida pelo primeiro processo de jato-percussão com energia cinética alta, produzido pelo impacto em velocidade
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4/16 alta do primeiro tiro e pelo segundo processo de jatopercussão com energia cinética baixa, produzido pelo impacto em velocidade baixa do segundo tiro. No segundo processo de jatopercussão, adicionalmente, a velocidade rotacional de um impulsor pode se tornar mais baixa do que no primeiro processo de jato-percussão, de forma que ruído, vibração e consumo de potência podem ser reduzidos.
Breve Descrição dos Desenhos [0012] A Figura 1 é uma vista lateral de uma parte de um automóvel que compreende uma mola em espiral, de acordo com uma modalidade da presente invenção;
[0013]
A Figura é uma vista em perspectiva de uma mola em espiral mostrada na
Figura
1;
0014]
Figura é um fluxograma que mostra um exemplo de um processo de fabricação de uma mola em espiral mostrada na
Figura 2;
[0015]
Figura 4 é um fluxograma que mostra outro exemplo do processo de fabricação de uma mola em espiral mostrada na
Figura 2;
0016]
Figura é um gráfico que mostra uma distribuição de tensão residual de compressão do Exemplo 1, de acordo com a presente invenção; e [0017] A Figura 6 é um gráfico que mostra a distribuições de tensão residual de compressão do Exemplo 2, de acordo com a presente invenção e Exemplo Comparativo.
Melhor Modo para Realizar a Invenção [0018] Uma mola em espiral, de acordo com uma modalidade da
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5/16 presente invenção, e um método de fabricação da mesma serão descritos agora com referência aos desenhos.
[0019] Um mecanismo de suspensão 11 de um veículo 10 mostrado na Figura 1 compreende uma mola em espiral 12 e amortecedor 13. Na mola em espiral 12 mostrada na Figura 2, um arame para mola 20 é formada em espiral. Essa mola em espiral 12 é comprimida ao longo de um eixo geométrico X enquanto suporta elasticamente a carga do veículo 10.
[0020] Um exemplo da mola em espiral 12 é uma mola em
espiral cilíndrica. Um exemplo de diâmetro de fio d mostrado
na Figura 2) do arame para mola 20 é 12,5 mm. Um diâmetro de
bobina médio D, comprimento livre (comprimento sem carga),
número de voltas ativas e constantes de mola são 110,0 mm, 382 mm, 5,39 e 33,3 N/mm, respectivamente. Apesar do diâmetro de fio prevalente da mola em espiral 12 variar de 8 a 21 mm, ele pode ser substituído por outros diâmetros. Além disso, a mola em espiral pode ter formas variadas, tais como mola em espiral em barril, mola em espiral em ampulheta, mola em espiral cônica, mola em espiral de inclinação irregular, mola em espiral de controle axial de carga, e similar.
Exemplo 1 [0021] O aço que forma o arame para mola 20 é um aço de mola altamente resistente à corrosão (denominado aço de mola S por conveniência nessa descrição). O aço de mola S é um tipo de aço aprimorado em resistência à corrosão e sua composição química (% em massa) é 0,41 de carbono, 1,73 silício, 0,17 manganês, 0,53 níquel, 1,05 crômio, 0,163 vanádio, 0,056 titânio, 0,21 cobre e ferro no restante.
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6/16 [0022] A Figura 3 mostra processos de fabricação de uma mola em espiral formada a quente. Em um processo de aquecimento S1, um arame para mola para uso como um material da mola em espiral é aquecido à temperatura austenítica (do ponto de transformação A3 até 1.150°C). O arame para mola aquecido é curvado em uma espiral em um processo de curvatura (processo de bobinamento) S2. Após isso, um tratamento de calor, que inclui um processo de têmpera S3, processo de revenimento S4, etc., é realizado.
[0023] O arame para mola é refinado termicamente pelo tratamento de calor de forma que sua rigidez varia de 50 a 56 HRC. Por exemplo, uma mola em espiral com a tensão de projeto máxima de 1.300 MPa é refinada termicamente de forma que sua rigidez é 54,5 HRC. Uma mola em espiral com uma tensão de projeto máxima de 1.200 MPa é refinada termicamente de forma que sua rigidez é 53,5 HRC. Em um processo de implementação a quente S5, uma carga axial é aplicada à mola em espiral por um tempo predeterminado. O processo de implementação a quente S5 é realizado por trabalho quente pelo uso de calor residual após o tratamento de calor.
[0024] Consequentemente, um primeiro processo de jatopercussão S6 é realizado. Um primeiro tiro (fio cortado de ferro) com um tamanho de tiro (tamanho de partícula) de 1,0 mm é usado no primeiro processo de jato-percussão S6. Esse primeiro tiro é projetado no arame para mola em uma temperatura de tratamento de 230° C e uma velocidade de 7 6,7 m/segundo (velocidade do impulsor de 2.300 rpm) e com energia cinética de 12,11 x 10-3 J.
[0025] A velocidade de projétil do tiro é um valor obtido
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7/16 pela multiplicação de uma velocidade periférica, a qual depende do diâmetro e velocidade rotacional de um impulsor de um dispositivo de jato-percussão, por 1,3. Se o diâmetro do impulsor e a velocidade do impulsor são, por exemplo, 490 mm e 2.300 rpm, respectivamente, a velocidade de projétil é 1,3 x 0,49 x 3,14x 2,300/60 = 76,7 m/segundo.
[0026] No primeiro processo de jato-percussão S6, o primeiro tiro é levado a impactar o arame para mola em uma primeira velocidade de projétil. Portanto, o primeiro tiro que tem energia cinética alta produz uma tensão residual de compressão em uma região na faixa da superfície do arame para mola até uma posição profunda na direção da profundidade. A aspereza da superfície do arame para mola no primeiro processo de jato-percussão S6 deve ser preferencialmente 75 pm ou menos.
[0027] Após o primeiro processo de jato-percussão S6 ser realizado, um segundo processo de jato-percussão S7 é realizado. Um segundo tiro menor do que o primeiro tiro é usado no segundo processo de jato-percussão S7. O tamanho do tiro (tamanho de partícula) do segundo tiro é 0, 67 mm. Esse segundo tiro é projetado no arame para mola em uma temperatura de tratamento de 200° C e uma velocidade de 46 m/segundo (velocidade do impulsor de 1.380 rpm) e com energia cinética de 1,31 x 10-3 J.
[0028] Portanto, no Exemplo 1, a energia cinética do segundo tiro usada no segundo processo de jato-percussão S7 é diminuída em relação ao primeiro tiro usado no primeiro processo de jato-percussão S6. Adicionalmente, a velocidade de projétil do segundo tiro é diminuída (mais lenta) do que a do
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8/16 primeiro tiro.
[0029] Como um meio de fazer a velocidade de projétil do segundo tiro menor do que a do primeiro tiro, controle de inversão pode ser realizado, por exemplo, para mudar a velocidade de um motor para girar um impulsor.
Alternativamente, a razão de engrenagem de um mecanismo de engrenagem de redução disposto entre o motor e o impulsor pode ser mudada.
[0030] A Tabela 1 mostra dados baseados na comparação entre as energias cinéticas de tiros em condições de jato-percussão. Se o tamanho do tiro é grande, a energia cinética aumenta sem mudar a velocidade de projétil. A energia cinética de um tiro grande com um tamanho de tiro de, por exemplo, 1 mm é cerca de 1,5 vezes maior do que a de um tiro de 0,87 mm. A energia cinética de um tiro grande com um tamanho de tiro de 1,1 mm é cerca de duas vezes a de um tiro de 0,87 m. Em contraste, a energia cinética de um tiro pequeno com um tamanho de tiro de 0,67 mm é metade da energia do tiro de 0,87 mm se a velocidade de projétil é estável. A energia cinética de um tiro com um tamanho de tiro de 0,4 mm é menor do que a do tiro de 0,67 mm mesmo se a velocidade de projétil é quase o dobro.
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9/16
Tabela 1
Tamanho Velocidade Velocidade Energia Razão de
de tiro do de cinética energia
r 10 2 300 76.7 0.01612 2.02
1.00 2 300 76.7 0.01211 1 . 52
0 87 2 300 7 6 7 0 00797 1 00
0 67 2 300 7 6 7 0 00364 0 4 6
0 67 1 380 46 0 0 00131 0 16
0,40 2.600 86,7 0,00099 0, 12
[0032] Temperaturas de tratamento para o primeiro processo de jato-percussão S6 e segundo processo de jato-percussão S7 variam adequadamente de 150 a 350° C. Portanto, o jato de granalha a quente (jato-percussão quente) é realizada pelo uso de calor residual após o tratamento com calor. Além disso, o segundo processo de jato-percussão S7 é realizado em uma temperatura de tratamento mais baixa do que a do primeiro processo de jato-percussão S6.
[0033] De acordo com os processos de jato-percussão S6 e S7 do Exemplo 1, diferentemente do jato de granalha sob tensão convencional, alta tensão residual de compressão pode ser produzida em uma região na faixa da superfície até uma posição profunda sem comprimir a mola em espiral. Assim, é desnecessário fornecer equipamento para comprimir a mola em espiral, como aquele exigido pelo jato-percussão por pressão. Isso porque os intervalos entre as voltas do arame para mola não se tornam menores, diferentemente do caso do jato de granalha sob tensão, e além disso os tiros podem ser aplicados de forma suficiente ao interior da mola em espiral ou entre as voltas do arame da mola.
[0034] Após os processos de jato-percussão S6 e S7 em dois
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10/16 estágios serem realizados, um processo de pré-implantação S8 e processo de pintura S9 são realizados. Após isso, um processo de inspeção S10 é realizado para inspecionar a mola em espiral em relação à aparência, propriedades, etc. O processo de préimplantação S8 pode ser omitido.
[0035] A Figura 4 mostra processos de fabricação para o caso em que a mola em espiral é bobinada a frio. Conforme mostrado na Figura 4, o arame para mola a ser bobinado é submetido previamente a um tratamento de calor, que inclui um processo de têmpera S11, processo de revenimento S12, etc. Esse arame para mola é formado a frio em uma espiral em um processo de curvatura (processo de bobinamento) S13. Posteriormente, em um processo de recozimento para alívio de tensão S14, a mola em espiral é deixada como está em uma atmosfera em uma temperatura predeterminada por um tempo predeterminado e assim uma tensão do processamento produzida durante a formação é removida.
[0036] Como no caso da mola em espiral formada à quente da Figura 3, esse enrolamento de bobina compreende um processo de implementação a quente S5, primeiro processo de jato-percussão S6, segundo processo de jato-percussão S7, processo de préimplantação S8, processo de pintura S9 e processo de inspeção S10. A mola em espiral pode ser bobinada a quente. Além disso, o processo de pré-implantação S8 pode ser omitido.
[0037] A Figura 5 mostra uma distribuição de tensão residual de compressão da mola em espiral do Exemplo 1. A abscissa da Figura 5 representa a posição na direção da profundidade a partir da superfície do arame para mola. Embora a ordenada da Figura 5 represente o valor da tensão residual,
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11/16 o valor da tensão residual de compressão valor é expresso como negativo, de acordo com o costume na técnica. Por exemplo, 400 MPa ou mais significa que o valor absoluto é 400 MPa ou mais. Embora o valor da tensão residual de tensão ser expresso como positivo, ele não é mostrado na Figura 5.
[0038] Conforme mostrado na Figura 5, a tensão residual de compressão da mola em espiral do Exemplo 1 compreende uma parte T1 de aumento da tensão residual, parte T2 de tensão alta, pico de tensão residual T3 e parte T4 de redução de tensão residual. Na parte T1 de aumento de tensão residual, a tensão residual de compressão aumenta na direção de profundidade a partir da superfície do arame para mola até o interior do arame para mola. Na parte T2 de tensão alta, a tensão residual de compressão é mantida em um nível alto. Na parte de pico T3 da tensão residual, a tensão residual de compressão é máxima. Na parte T4 da redução da tensão residual, a tensão residual de compressão é reduzida na direção da profundidade do arame para mola a partir da parte de pico T3 da tensão residual.
[0039] No Exemplo 1, conforme descrito acima, o jatopercussão em dois estágios (jato-percussão quente dupla) com base no primeiro processo de jato-percussão S6 e no segundo processo de jato-percussão S7 é realizada. Especificamente, no primeiro processo de jato-percussão S6 do primeiro estágio, a tensão residual de compressão é produzida em uma região na faixa da superfície até uma posição profunda pela energia cinética alta da alta velocidade do primeiro tiro.
[0040] No segundo processo de jato-percussão S7 do segundo estágio, a energia cinética baixa do segundo tiro de velocidade baixa aumenta a tensão residual de compressão mais
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12/16 próxima à superfície do que a parte de pico T3 da tensão residual de compressão, conforme indicado pela seta h na Figura 5. Portanto, uma distribuição de tensão residual pode ser obtida de forma que a tensão residual de compressão seja mantida em um alto nível através de uma região das proximidades da superfície até uma posição profunda.
[0041] Conforme descrito anteriormente, o primeiro tiro com high energia cinética é usado no primeiro processo de jatopercussão S6, e o segundo tiro com baixa energia cinética é usado no segundo processo de jato-percussão S7. Adicionalmente, a velocidade de projétil do segundo tiro é diminuída em relação ao primeiro tiro. Portanto, a aspereza da superfície do arame para mola que é aumentada pelo primeiro processo de jato-percussão S6 pode ser reduzida pelo segundo processo de jato-percussão S7, de forma que o estado de superfície do arame para mola possa ser aprimorado.
Exemplo 2 [0042] O tipo de aço de um arame para mola é SUP7 conforme os Padrões Industriais Japoneses (JIS). A composição química (% em massa) de SUP7 é 0,56 a 0,64 de carbono, 1,80 a 2,20 de silício, 0,70 a 1,00 de manganês, 0,035 ou menos de fósforo, 0,036 ou menos de enxofre e ferro no restante. Os processos de fabricação do Exemplo 2 são compartilhados com o Exemplo 1 exceto pelas condições de jato-percussão. O jato-percussão em dois estágios (jato-percussão quente dupla) baseada em um primeiro processo de jato-percussão e segundo processo de jato-percussão é também realizada no Exemplo 2.
[0043] No primeiro processo de jato-percussão no Exemplo 2,
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13/16 um primeiro tiro com um tamanho de 0,87 mm foi levado a impactar o fio em uma primeira velocidade de projétil de 76,7 m/segundo (velocidade do impulsor de 2.300 rpm). A temperatura de tratamento é 230° C. Posteriormente, no segundo processo de jato-percussão, um segundo tiro de tamanho 0,67 mm foi levado a impactar no arame para mola em uma segunda velocidade de projétil de 46 m/segundo (velocidade do impulsor de 1.380 rpm). A temperatura de tratamento é 200° C. Portanto, no Exemplo 2, como no Exemplo 1, a velocidade de projétil e energia cinética do segundo tiro foram menores em relação àquelas do primeiro tiro.
[0044] Na Figura 6, a linha preenchida A representa uma distribuição de tensão residual de compressão da mola em espiral do Exemplo 2. A mola em espiral do Exemplo 2, como a do Exemplo 1, compreende também uma parte T1 de aumento de tensão residual, uma parte T2 de alta tensão, um T3 de pico de tensão residual e a parte T4 de redução de tensão residual. Na parte T1 de aumento de tensão residual, a tensão residual de compressão cresce na direção da profundidade a partir da superfície do arame para mola. N parte T2 de alta tensão, a tensão residual de compressão é mantida em um nível alto. Na parte T3 de pico de tensão residual, a tensão residual de compressão é máxima. Na parte T4 de redução de tensão residual de compressão, a tensão residual de compressão é reduzida na direção da profundidade do arame para mola a partir da parte T3 de pico de tensão residual.
[0045] No exemplo 2, assim como no Exemplo 1, a tensão residual de compressão é também produzida na região profunda do arame para mola pela alta energia cinética do primeiro tiro
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14/16 n o primeiro processo de jato-percussão. Ademais, a tensão residual de compressão próxima à superfície do arame para mola é aumentada pela baixa energia cinética do segundo tiro de velocidade baixa no segundo processo de jato-percussão.
Exemplo Comparativo [0046] O tipo de aço de um arame para mola é SUP7, o mesmo material usado no Exemplo 1. Os processos de fabricação são compartilhados com o Exemplo 2 exceto pela velocidade de projétil do segundo tiro usado no segundo processo de jatopercussão. Especificamente, de acordo com o Exemplo Comparativo, um primeiro tiro com o tamanho do tiro de 0,87 mm foi projetado no arame para mola na primeira velocidade de projétil de 76,7 m/segundos (velocidade do impulsor de 2.300 rpm) em um primeiro processo de jato-percussão. A temperatura de tratamento é 230° C. Depois, no segundo processo de jatopercussão, um segundo tiro com o tamanho do tiro de 0,67 mm foi projetado no arame para mola na mesma velocidade de projétil de 76,7 m/segundo (velocidade do impulsor de 2,300 rpm) do primeiro tiro. A temperatura de tratamento é 200° C. Na Figura 6, a linha quebrada B representa uma distribuição de tensão residual de compressão do Exemplo Comparativo.
[0047] Quando ambos o Exemplo 2 e o Exemplo Comparativo foram, cada um, submetidos a um teste de fadiga (735 ± 520 MPa) na atmosfera, o Exemplo Comparativo rompeu após 100.000 ciclos de carga, enquanto o Exemplo 2 rompeu após 200.000 ciclos de carga, o que indica aproximadamente o dobro da vida de fadiga. Uma vez que a velocidade de projétil do segundo tiro se torna igual ao primeiro tiro no Exemplo Comparativo, tal distribuição de tensão residual que fornece resistência à
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15/16 fadiga (durabilidade na atmosfera) equivalente a do Exemplo 2 não foi capaz de ser obtida.
[0048] Se o tamanho do segundo tiro é reduzido para, por exemplo, 0,4 mm e se sua velocidade de projétil é aumentada para, por exemplo, 86,7 m/segundo (velocidade do impulsor de 2.600 rpm), a energia cinética do segundo tiro pode ser aproximada a do Exemplo 2. Se a velocidade de projétil é assim aumentada, contudo, a velocidade do impulsor aumenta, e por isso ocorrem problemas de forma que ruído e vibração, consumo de potência e desgaste do dispositivo aumentam. Assim, aumentar a velocidade de projétil não é adequado para produção em massa (aplicação prática).
[0049] Nos Exemplos 1 e 2, em contraste, a tensão residual de compressão próxima à superfície é aumentada ao fazer a velocidade de projétil do segundo tiro mais baixa (mais lenta) do que a do primeiro tiro. Consequentemente, o desgaste do dispositivo de jato-percussão, assim como o ruído e vibração e consumo de potência, pode ser reduzido. Portanto, os custos de fabricação podem ser reduzidos.
[0050] Além disso, no segundo processo de jato-percussão de ambos os Exemplos 1 e 2, o segundo tiro é menor do que o usado no primeiro processo de jato-percussão, e a segunda velocidade de projétil é menor do que a primeira velocidade de projétil. Portanto, a aspereza da superfície do arame para mola pode ser reduzida, de forma que o estado da superfície do arame para mola pode ser aprimorado. Isso também conduz ao aprimoramento da resistência à fadiga (durabilidade na atmosfera).
0051] O primeiro tiro usado no primeiro processo de jato
Petição 870190130717, de 09/12/2019, pág. 21/36
16/16 percussão e o segundo tiro usado no segundo processo de jatopercussão podem ser feitos do mesmo tamanho. Em poucas palavras, a energia cinética do segundo tiro deve somente ser diminuída em relação ao primeiro tiro ao fazer a velocidade de projétil do segundo tiro mais baixa (mais lenta) do que a do primeiro tiro.
Aplicabilidade Industrial [0052] Efeitos produzidos pelos exemplos descritos acima têm as mesmas tendências independentemente dos tipos de aço e a resistência à fadiga pode ser aprimorada pelo uso de aço de mola que é convencionalmente usado para uma mola em espiral de suspensão. Portanto, há também um efeito que o aumento do custo do material da mola em espiral pode ser suprimido. A mola em espiral, de acordo com a presente invenção é aplicável a mecanismos de suspensão de vários veículos o que inclui automóveis.
Explicação dos Números de Referência
12: Mola em espiral
20: Arame para mola
T3: Parte pico da tensão residual de compressão

Claims (3)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método de fabricação de uma mola em espiral, que compreende um primeiro processo de jato-percussão (S6) e um segundo processo de jato-percussão (S7) a ser realizado após o primeiro processo de jato-percussão (S6), caracterizado pelo fato de que compreende:
    jato-percussão quente dupla com base no primeiro processo de jato-percussão (S6) e no segundo processo de jatopercussão (S7), em que o primeiro processo de jato-percussão (S6) compreende levar um primeiro tiro a impactar um arame para mola (20) em uma primeira velocidade de projétil em uma primeira temperatura de tratamento, produzindo desse modo uma tensão residual de compressão de modo que uma primeira parte de pico (T3) da tensão residual de compressão exista dentro do arame para mola (20), e o segundo processo de jato-percussão (S7) compreende levar um segundo tiro a impactar um arame para mola (20) em uma segunda velocidade de projétil mais baixa do que a primeira velocidade de projétil em uma segunda temperatura de tratamento mais baixa do que a primeira temperatura de tratamento e com energia cinética mais baixa do que a do primeiro tiro, aumentando assim a tensão residual de compressão em uma região próxima da superfície e produzindo uma segunda parte do pico entre a superfície e a primeira parte de pico (T3), a tensão residual de compressão da segunda parte de pico sendo maior do que a tensão residual na superfície, em que o tamanho do segundo tiro é menor do que o do primeiro tiro.
    Petição 870190130717, de 09/12/2019, pág. 24/36
  2. 2/2
    2. Método de fabricação de uma mola em espiral, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro processo de jato-percussão (S6) e o segundo processo de jato-percussão (S7) são realizados em temperaturas de 150 a 350°C.
  3. 3. Método de fabricação de uma mola em espiral, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro processo de jato-percussão (S6) e o segundo processo de jato-percussão (S7) são realizados usando calor residual após o tratamento de calor.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5803918B2 (ja) * 2010-07-27 2015-11-04 新東工業株式会社 ショットピーニング装置
JP5064590B1 (ja) * 2011-08-11 2012-10-31 日本発條株式会社 圧縮コイルばねおよびその製造方法
US9011161B2 (en) 2012-02-10 2015-04-21 Apple Inc. Retention mechanism device having a lubricating member
US8882529B2 (en) * 2012-08-24 2014-11-11 Apple Inc. Latch assembly having spring arms each with a retaining portion and a reinforced portion
EP3150880B1 (en) * 2014-05-28 2019-01-30 NHK Spring Co., Ltd. Suspension spring device and suspension coil spring
JP6318048B2 (ja) * 2014-08-20 2018-04-25 日本発條株式会社 インペラ昇降式ショットピーニング装置
CN108838301B (zh) * 2018-05-31 2021-04-30 中国科学院金属研究所 一种高疲劳性能钛合金弹簧的制备方法
CN110976584A (zh) * 2019-12-31 2020-04-10 宁波市鄞州风名工业产品设计有限公司 一种双边多联动热轧弹簧成型机构
JP7270572B2 (ja) * 2020-03-24 2023-05-10 日立Astemo株式会社 投射材の投射条件決定方法及びコイルばねの製造方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3073022A (en) * 1959-04-03 1963-01-15 Gen Motors Corp Shot-peening treatments
US4034585A (en) * 1975-08-25 1977-07-12 Straub John C Process of compression stressing metals to increase the fatigue strength thereof
US4428213A (en) * 1981-09-10 1984-01-31 United Technologies Corporation Duplex peening and smoothing process
JPS6376730A (ja) 1986-09-18 1988-04-07 Chuo Spring Co Ltd 弁ばねの製造方法
JP3262352B2 (ja) 1991-11-18 2002-03-04 日本発条株式会社 高強度ばねの製造方法
US5258082A (en) 1991-11-18 1993-11-02 Nhk Spring Co., Ltd. High strength spring
JP2994508B2 (ja) * 1991-11-26 1999-12-27 株式会社東郷製作所 コイルばねの製造方法
JPH09279229A (ja) * 1996-04-15 1997-10-28 Suncall Corp 鋼製ワークの表面処理方法
US6022427A (en) 1997-02-08 2000-02-08 Fried Krupp Method for producing helical springs
JP2008106365A (ja) 1997-11-17 2008-05-08 Chuo Spring Co Ltd 耐腐食疲労強度を向上させたばね
DE19852734B4 (de) 1997-11-17 2005-02-24 Chuo Hatsujo K.K., Nagoya Feder mit verbesserter Korrosionsermüdungsbeständigkeit
US6932876B1 (en) * 1998-09-03 2005-08-23 U.I.T., L.L.C. Ultrasonic impact machining of body surfaces to correct defects and strengthen work surfaces
JP2000345238A (ja) 1999-03-31 2000-12-12 Showa Corp 自動車用懸架ばねの製造方法
BR0011428A (pt) * 1999-06-08 2002-03-26 Nhk Spring Co Ltd Mola altamente reforçada e processo para produzir a mesma
JP2003117830A (ja) * 2001-10-17 2003-04-23 Nhk Spring Co Ltd ショットピーニング装置
EP1459846B1 (en) 2001-12-26 2012-11-14 NHK SPRING Co., Ltd. Leaf spring for vehicle and method of manufacturing the leaf spring
WO2004085685A1 (ja) * 2003-03-26 2004-10-07 Chuo Hatsujo Kabushiki Kaisha 高強度ばねの製造方法
JP4129203B2 (ja) * 2003-06-09 2008-08-06 中央発條株式会社 高強度スタビライザ
JP2005003074A (ja) 2003-06-11 2005-01-06 Togo Seisakusho Corp ばね及びその製造方法
US6811149B1 (en) * 2003-10-27 2004-11-02 Daniel E. Johnson Fatigue and damage tolerant coil spring
JP4662205B2 (ja) * 2005-06-13 2011-03-30 新東工業株式会社 ショットピーニング処理方法
FR2889669B1 (fr) * 2005-08-12 2007-11-02 Snecma Piece metallique traitee par mise en compression de sous couches. procede pour obtenir une telle piece.
DE102007028276A1 (de) * 2007-06-15 2008-12-18 Alstom Technology Ltd. Verfahren zur Oberflächenbehandlung ferritisch/martensitischer 9 bis 12% Cr-Stähle
JP5188852B2 (ja) 2008-03-21 2013-04-24 サンコール株式会社 ばねの表面処理方法

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