CN102006948A - 一种使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法 - Google Patents

一种使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法,该方法能在制造需要强度均匀的螺旋弹簧时显著减轻螺旋弹簧的重量,该方法能以环境友好的方式制造螺旋弹簧,该方法能用同一种螺旋弹簧材料来制造具有不同材料直径的螺旋弹簧。该使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法包括以下步骤:将由预直机线性展开的螺旋弹簧材料供应至表面处理设备,然后对所述螺旋弹簧材料的外表面进行喷丸处理或火焰清理以对所述螺旋弹簧材料进行表面处理;使用第一加热器将经过表面处理的所述螺旋弹簧材料初步加热至预定温度;将经过初步热处理的所述螺旋弹簧材料连续地供应至多个斜轧机的上辊和下辊之间,然后逐步对所述螺旋弹簧材料进行加压处理以减小所述螺旋弹簧材料的横截面,以使得所述螺旋弹簧材料的直径与要制造的弹簧的直径相同;使用直径测量设备测量所述螺旋弹簧材料的直径,使用长度测量设备测量所述螺旋弹簧材料的长度,然后将所述螺旋弹簧材料切割成需要的尺寸;使用第二加热器对经过切割的所述螺旋弹簧材料进行第二次加热,以补偿在横截面减小过程中以及在切割所述螺旋弹簧材料过程中所述螺旋弹簧材料冷却的温度降;使用卷绕机将经过第二次加热的所述螺旋弹簧材料成型为螺旋弹簧;以及对成型的所述螺旋弹簧进行油淬然后回火。

Description

一种使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法
技术领域
本发明涉及一种使用斜轧机(helicoid reduction mill)生产螺旋弹簧的方法,具体地,涉及一种使用斜轧机生产螺旋弹簧的方法,该方法能够显著降低在生产强度均匀的螺旋弹簧时螺旋弹簧的重量,该方法能够以环境友好的方式生产螺旋弹簧,而且该方法可用同一种螺旋弹簧材料生产出不同材料直径的螺旋弹簧。
背景技术
下文将详细介绍背景技术及其存在的问题。
通常来说,生产螺旋弹簧的方法大致有螺旋弹簧冷制造法和螺旋弹簧热制造法。
在螺旋弹簧冷制造法中,使用冷卷绕机将购买得到的具有与所需材料直径的经油淬-回火(oil-temper)的金属线材或经感应处理过的金属线材卷绕成螺旋弹簧的形状以制造螺旋弹簧。在螺旋弹簧热制造法中,将棒材或在材料加工厂轧制而成的金属线材加工成具有螺旋弹簧所需要的直径及长度的螺旋弹簧材料,然后在热处理炉中将该螺旋弹簧材料加热至预置温度,使用卷绕机将其卷绕成螺旋弹簧的形状,淬火后回火制得螺旋弹簧。
下文将详细介绍螺旋弹簧热制造法。
通常,要通过螺旋弹簧热制造法得到螺旋弹簧,首先将螺旋弹簧材料线化(linearized)为具有与要制造的螺旋弹簧的材料直径相同的直径,然后通过材料加工工艺将该线化的螺旋弹簧材料切割成所需的长度,然后在加热炉中加热至950~1000℃,随后使用卷绕机将加热的螺旋弹簧材料卷绕成螺旋弹簧的形状,对其淬火后再回火得到螺旋弹簧。
然而,上述传统的螺旋弹簧热制造方法的问题在于,要制造具有各种材料直径的螺旋弹簧就必须分别制备具有与要制造的螺旋弹簧相同的材料直径的螺旋弹簧材料;而且,由于加热炉通常使用化石燃料,所以就不能生产环境友好型的螺旋弹簧。
此外,上述传统的螺旋弹簧热制造法的问题还在于,螺旋弹簧材料通过加热炉,直到该螺旋材料完全被加热需要很长时间,从而螺旋弹簧材料会脱碳而且表面会因此形成氧化膜,这会对螺旋弹簧的质量造成负面影响。
同时,近年来,由于为了降低汽车耗油率,强烈要求质量轻的螺旋弹簧,开发了含价格昂贵的特种金属的高应力螺旋弹簧材料。然而,这种方法也存在问题,由于螺旋弹簧的生产成本增加,因此要通过降低汽车的重量来降低汽车耗油率也是非常困难的。
发明内容
相应地,本发明考虑到现有技术中存在的上述问题,本发明的一个目的就是提供一种使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法,在该方法中,从钢厂运来的线材将在几秒钟内被进一步热轧并同时成型为螺旋弹簧,从而由于在特种钢的淬火过程中发生了奥氏体化效应,因此成型的螺旋弹簧拉伸强度比较高,而且在该方法中,奥氏体组织能够在室温下安全地保持,而且也能提高奥氏体组织的密度而得到高应力产品,从而可以延长螺旋弹簧的疲劳寿命。这样,在制造需要强度均匀的螺旋弹簧时可以显著地减少所需的螺旋弹簧材料的长度,这样便减轻了螺旋弹簧的重量。
本发明的另一个目的是提供一种使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法,该方法能够使用一种螺旋弹簧材料来制造各种材料直径的螺旋弹簧。
本发明的还另一个目的在于提供一种使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法,该方法能够通过增加左旋螺旋弹簧或右旋螺旋弹簧在应力方向的金属织构密度来进一步延长螺旋弹簧的疲劳寿命,而疲劳寿命是螺旋弹簧质量的核心因素。该方法还可以解决普通轧制工艺中螺旋弹簧材料的圆度、挺直度以及表面缺陷等问题。
为了达到上述目的,本发明提供一种使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法,该方法包括以下步骤:将由预直机线性展开的螺旋弹簧材料供应至表面处理设备,然后对所述螺旋弹簧材料的外表面进行喷丸处理(short-blasting)或火焰清理(scarfing)以对所述螺旋弹簧材料进行表面处理;使用第一加热器将经过表面处理的所述螺旋弹簧材料初步加热至预定温度;将经过初步热处理的所述螺旋弹簧材料连续地供应至多个斜轧机的上辊和下辊之间,然后逐步对所述螺旋弹簧材料进行加压处理以减小所述螺旋弹簧材料的横截面,以使得所述螺旋弹簧材料的直径与要制造的弹簧的直径相同;使用直径测量设备测量所述螺旋弹簧材料的直径,使用长度测量设备测量所述螺旋弹簧材料的长度,然后将所述螺旋弹簧材料切割成需要的尺寸;使用第二加热器将经过切割的所述螺旋弹簧材料第二次加热至预定温度,以补偿在横截面减小过程中以及在切割所述螺旋弹簧材料过程中所述螺旋弹簧材料冷却的温度降;使用卷绕机将经过第二次加热的所述螺旋弹簧材料成型为螺旋弹簧;以及对成型的所述螺旋弹簧进行油淬然后回火。
如上文所述,本发明中所涉及的使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法的优势在于:螺旋弹簧材料(从钢厂中运来的线材)在几秒钟内被进一步热轧并同时成型为螺旋弹簧,因此,由于特种钢淬火时的奥氏体化效应,能够得到具有较高拉伸强度的螺旋弹簧。
此外,本发明的使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法的优势在于:可轻易阻止除含C外还含Ni、Cr、Mn以及类似元素的特种钢的A3转变,奥氏体组织(γ固溶体,面心立方晶格)可在室温中安全地保持,并且通过后续的对螺旋弹簧材料进行加压处理,并同时通过采用斜轧机进行的逐渐的热轧斜轧过程使得螺旋弹簧材料根据螺旋弹簧卷绕方向而顺时针或逆时针旋转以减小螺旋弹簧材料的横截面,可以将螺旋弹簧材料的直径调节为与所需螺旋弹簧的材料直径一致,这样能沿应力方向提高左旋或右旋螺旋弹簧的奥氏体组织(γ固溶体,面心立方晶格)的密度,从而得到高应力产品,并进一步提高螺旋弹簧疲劳寿命,而疲劳寿命是螺旋弹簧质量的核心因素。该方法还可以解决普通轧制工艺中螺旋弹簧材料的圆度、挺直度以及表面缺陷等问题。
因此,根据本发明的使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法的优势还有:由于在制造需要强度均匀的螺旋弹簧时,螺旋弹簧的缠绕圈数可以显著地减少,螺旋弹簧材料的量也能够显著地减少,从而可以制造质量轻的螺旋弹簧,因此,当制造的所述螺旋弹簧用在车辆的悬架系统时,也能够减轻车辆的总重量,从而降低车辆的耗油率。
此外,根据本发明的使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法的优势还在于:由于通过斜轧机调整螺旋弹簧材料的直径,因此可以使用一种螺旋弹簧材料来制造各种材料直径的螺旋弹簧,从而无需根据所需要的材料直径来更换螺旋弹簧材料,这样就可以快速而容易地制造具有所需材料直径的螺旋弹簧。
另外,根据本发明的使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法的优势还在于:通过第一及第二感应加热器代替使用加热炉可在几秒钟内将螺旋弹簧材料加热至所要求的温度,从而可以以无需使用化石燃料的环境友好型方式来制造螺旋弹簧。该方法的优势还在于:由于在使用第一及第二感应加热器进行加热时,具有所需材料直径的螺旋弹簧材料的表面没有脱碳,也没有被氧化,且其长度也没有发生改变,因此可以制造高品质的螺旋弹簧。
附图说明
通过以下结合附图进行的详细描述能够更好地理解本发明的上述和其他目的、特征以及优点。在附图中:
图1是说明根据本发明的使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法制造螺旋弹簧的工艺的视图;
图2是说明在制造右旋螺旋弹簧时使用斜轧机对螺旋弹簧材料进行加压处理的视图;以及
图3是说明在制造左旋螺旋弹簧时使用斜轧机对螺旋弹簧材料进行加压处理的视图。
图中部件的说明
10:螺旋弹簧材料
11:预直机
12:表面处理设备
13:进给辊
14:第一加热器
15:斜轧机
16:紧带轮
17:直径测量设备
18:长度测量设备
19:切割设备
20,22:传送带
21:第二加热器
23:卷绕机
24:螺旋弹簧
150:上辊
151:下辊
具体实施方式
下文将结合附图对本发明优选的实施方式进行详细的描述。
图1是说明根据本发明的使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法制造螺旋弹簧的工艺的视图;图2是说明在制造右旋螺旋弹簧时使用斜轧机对螺旋弹簧材料进行加压处理的视图;以及图3是说明在制造左旋螺旋弹簧时使用斜轧机对螺旋弹簧材料进行加压处理的视图。
下面结合图1至图3详细根据介绍本发明的使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法制造螺旋弹簧的工艺。
如图1至图3所示,为了根据本发明的使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法来制造螺旋弹簧,首先要将从钢厂中运来的成卷的线材使用预直机11线性低展开。
将使用预直机11线性展开的螺旋弹簧材料10供应至表面处理设备12,然后由该表面处理设备12对该螺旋弹簧材料10的外表面进行喷丸处理或火焰清理。
随后,表面处理过的螺旋弹簧材料10通过进给辊13拉紧,导入第一加热器14,然后被该第一加热器14加热至Ac3转变温度,从而使螺旋弹簧材料10的内部组织转变为奥氏体组织。
接下来,通过第一加热器14初步热处理的螺旋弹簧材料10被供应至多个斜轧机的上辊150与下辊151之间,随后通过上辊150及下辊151对螺旋弹簧材料10进行加压处理,从而使得螺旋弹簧材料10的材料直径与要制造的螺旋弹簧的材料直径一致,从而调节该螺旋弹簧材料10的材料直径。
这里,多个斜轧机的上辊150及下辊151构造为使得彼此交叉成X形的上辊及下辊的轴线与螺旋弹簧材料10的中心轴线之间限定的角度从螺旋弹簧材料的一个输入端到螺旋弹簧材料10的另一个输出端逐渐增大,螺旋弹簧材料10通过该输入端供应,螺旋弹簧材料10通过该输出端排出。螺旋弹簧材料10基于其中心轴线旋转的同时被上辊150及下辊151轧制。
也就是说,制造按顺时针方向卷曲及称重(weighed)的右旋螺旋弹簧时,上辊150构造为基于螺旋弹簧材料10的中心轴线逆时针转动,且下辊151构造为基于螺旋弹簧材料10的中心轴线顺时针转动,从而上辊150与下辊151相互交叉呈X形。这里,螺旋弹簧材料10绕该螺旋弹簧材料10的中心轴线顺时针转动的同时采用设置有上辊150及下辊151的斜轧机15进行加压处理,从而调节螺旋弹簧材料10的材料直径。制造按逆时针方向卷曲及称重的左旋螺旋弹簧时,上辊150构造为基于螺旋弹簧材料10的中心轴线顺时针转动,且下辊151构造为基于螺旋弹簧材料10的中心轴线逆时针转动,从而上辊150与下辊151相互交叉呈X形。这里,螺旋弹簧材料10绕该螺旋弹簧材料10的中心轴线逆时针转动的同时采用设置有上辊150及下辊151的斜轧机15进行加压处理,从而调节螺旋弹簧材料10的材料直径。
下文将结合图2和图3更详细地说明调节螺旋弹簧材料直径的过程。
如图2所示,上辊150构造为基于螺旋弹簧材料10的中心轴线逆时针转动,且下辊151构造为基于螺旋弹簧材料10的中心轴线顺时针转动,从而上辊150与下辊151相互交叉呈X形。这种情况下,当螺旋弹簧材料10被导入上辊150与下辊151之间时,上辊150沿箭头A的方向转动,下辊151沿箭头B的方向转动,从而螺旋弹簧材料10外表面的一个上侧被上辊150的一侧顺时针推动,螺旋弹簧材料10外表面的另一个下侧被下辊151的另一侧顺时针推动,结果使得螺旋弹簧材料顺时针旋转的同时被上辊150及下辊151加压处理,从而减小螺旋弹簧材料的材料直径。此外,多个斜轧机的上辊150及下辊151构造为使得上辊及下辊基于螺旋弹簧材料10的中心轴线彼此交叉呈X形的角度从供应螺旋弹簧材料10的一端到排出螺旋弹簧材料10的另一端逐渐增大,从而由于螺旋弹簧材料10按顺序经过多个斜轧机的上辊150及下辊151,因此螺旋弹簧材料10的材料直径会逐步减小,从而调节螺旋弹簧材料10的材料直径。
此外,如图3所示,上辊150构造为基于螺旋弹簧材料10的中心轴线顺时针转动,且下辊151构造为基于螺旋弹簧材料10的中心轴线逆时针转动,从而上辊150与下辊151相互交叉呈X形。这种情况下,当螺旋弹簧材料被导入上辊150及下辊151之间时,上辊150沿箭头C的方向转动,且下辊151沿箭头D的方向转动,从而螺旋弹簧材料10外表面的一个上侧被上辊150的一侧逆时针推动,螺旋弹簧材料10外表面的另一个下侧被下辊151的另一侧逆时针推动,结果使得螺旋弹簧材料沿逆时针方向旋转的同时被上辊150及下辊151加压处理,从而减小螺旋弹簧材料的材料直径。此外,多个斜轧机的上辊150及下辊151构造为使得上辊及下辊基于螺旋弹簧材料10的中心轴线彼此交叉呈X形的角度从供应螺旋弹簧材料10的一端到排出螺旋弹簧材料10的另一端逐渐增大,从而由于螺旋弹簧材料10按顺序经过多个斜轧机的上辊150及下辊151,因此螺旋弹簧材料10的材料直径会逐步减小,从而调节螺旋弹簧材料10的材料直径。
通常,右旋弹簧是按顺时针方向卷曲从而按顺时针方向称重,左旋弹簧是按逆时针方向卷曲从而按逆时针方向称重。在根据本发明的使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法中,制造右旋弹簧时,螺旋弹簧材料10按要制造的螺旋弹簧被称重的顺时针方向转动,并同时由上辊150及下辊151进行加压处理,从而调节螺旋弹簧材料的材料直径。制造左旋弹簧时,螺旋弹簧材料10按要制造的螺旋弹簧被称重的逆时针方向转动,并同时由上辊150及下辊151进行加压处理,从而提高螺旋弹簧材料的强度。
也就是说,当螺旋弹簧24被称重时,螺旋弹簧24的线材直径截面(section)会受到剪切应力和扭应力。这种情况下,右旋螺旋弹簧受到顺时针方向的扭应力,左旋螺旋弹簧受到逆时针方向的扭应力。从而,在减小螺旋弹簧横截面的轧制过程中,右旋螺旋弹簧被沿顺时针方向逐步斜轧,左旋弹簧被沿逆时针方向逐步斜轧,从而使得右旋或左旋弹簧中的金属织构密度被进一步增加,从而使得作为衡量螺旋弹簧品质的重要参数的疲劳寿命得以进一步提高,并且普通轧制工艺中发生的有关螺旋弹簧材料的圆度、挺直度以及表面缺陷等问题也被克服。
通常,由于螺旋弹簧的特征在于其强度随螺旋圈数的增加而增加,而当使用根据本发明的用斜轧机制造螺旋弹簧的方法制造强度均匀的螺旋弹簧时,可以减少螺旋弹簧的螺旋圈数,从而减轻螺旋弹簧的重量。
如上所述,在调节螺旋弹簧材料10的直径之后,通过紧带辊16将螺旋弹簧材料10供应至直径测量设备17,从而通过直径测量设备17得到螺旋弹簧材料10的直径,然后通过长度测量设备18测量螺旋弹簧材料10的长度,然后通过切割设备19将螺旋弹簧材料切割成所需要的长度。
随后,通过传送带20将切割好的螺旋弹簧材料10供应至第二加热器21。这里,由于供应至第二加热器21的切割后的螺旋弹簧材料在经过直径调整工艺以及切割工艺后在一定程度上被冷却,因此,由第二加热器重新加热螺旋弹簧材料10,以补偿螺旋弹簧材料10在直径调整工艺以及切割工艺中冷却时产生的温度降。
随后,由第二加热器21重新加热的切割好的螺旋弹簧材料10被传送带22转移至卷绕机23,然后由卷绕机23成型为螺旋弹簧24.
然后,对由卷绕机23成型的螺旋弹簧24进行油淬然后回火,这样便完成了本发明的制造螺旋弹簧的方法。
如上所述,根据使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法,在直径调整工艺以及切割工艺中冷却的螺旋弹簧材料10通过第二加热器21重新加热,以使其温度增加至降低前相同程度,然后,被重新加热的螺旋弹簧材料10被卷曲并通过油淬快速冷却至室温以保持奥氏体组织,这样大大增加了螺旋弹簧24的强度。
此外,根据本发明的使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法的优点在于:由于使用第一及第二感应加热器14及21代替使用化石燃料的加热炉在几秒钟内将螺旋弹簧材料10加热至所需温度,因此并没有产生诸如二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫以及类似的有害气体,从而以环境友好的方式制造螺旋弹簧24;并且由于在使用第一及第二感应加热器对螺旋弹簧材料进行加热时,具有所需材料直径的螺旋弹簧材料的表面并未脱碳也没有被氧化,并且其长度并未改变,因此能得到高品质的螺旋弹簧。
此外,根据本发明的使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法的优点在于:由于螺旋弹簧材料10的直径是通过斜轧机15进行调节的,所以可以不需要根据要制造的螺旋弹簧的直径来提供各种直径不同的螺旋弹簧材料。
除此之外,根据本发明的使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法的优点在于:不需要在使用加热炉对具有所需直径的螺旋弹簧材料10进行加热之后进行将螺旋弹簧材料传送至弹簧制造设备的额外的传送工作,而且可已采用一种螺旋弹簧材料来制造各种材料直径的螺旋弹簧24,因此并不需要根据所需材料直径来改变螺旋弹簧材料,结果缩短了螺旋弹簧的制造时间。
如上所述,根据本发明的使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法的优点在于:螺旋弹簧材料10(从钢厂中运来的线材)在几秒钟内被进一步热轧并同时成型为螺旋弹簧24,这样,由于在特种钢淬火时发生的奥氏体化效应,能得到具有较高拉伸强度的螺旋弹簧24。这个过程中能轻易阻止除含C外还含Ni、Cr、Mn以及类似元素的特种钢的A3转变,奥氏体组织(γ固溶体,面心立方晶格(face-centered cubic lattice))可在室温中安全地保持,通过后续的对螺旋弹簧材料10进行加压处理,并同时通过采用斜轧机进行的逐渐的热轧斜轧过程使得螺旋弹簧材料10根据螺旋弹簧24卷绕方向而顺时针或逆时针旋转以减小螺旋弹簧材料10的横截面,可以将螺旋弹簧材料10的直径调节为与所需螺旋弹簧24的材料直径一致,这样能沿应力方向提高螺旋弹簧24的奥氏体组织(γ固溶体,面心立方晶格)的密度,从而得到高应力产品,并提高螺旋弹簧疲劳寿命,而疲劳寿命是螺旋弹簧质量的核心因素。
此外,根据本发明中的使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法,经过直径调整工艺以及切割工艺而被冷却的螺旋弹簧材料10通过第二加热器21被重新加热至温度降低前的温度,然后被重新加热的螺旋弹簧材料10被卷绕,然后通过油淬的方式将其快速冷却至在室温下保持奥氏体组织,从而大大提高螺旋弹簧24的强度。
因此,根据本发明的使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法,由于在制造需要强度均匀的螺旋弹簧时,螺旋弹簧24的螺旋圈数可以大大减少,且使用的螺旋弹簧材料10的数量也大大减少,这样能够制造出质量轻的螺旋弹簧,因此,当制造的螺旋弹簧用于车辆的悬架系统时,也能够减轻车辆的重量,从而降低耗油率。
尽管以说明的目的披露了本发明的优选实施方式,本领域技术人员在不偏离所附权利要求书中所公开的本发明的范围和精神的情况下,可对其作出各种修改、添加及替换。

Claims (5)

1.一种使用斜轧机制造螺旋弹簧的方法,该方法包括以下步骤:
将由预直机线性展开的螺旋弹簧材料供应至表面处理设备,然后对所述螺旋弹簧材料的外表面进行喷丸处理或火焰清理,以对所述螺旋弹簧材料进行表面处理;
使用第一加热器将经过表面处理的所述螺旋弹簧材料初步加热至预定温度;
将经过初步加热的所述螺旋弹簧材料连续地供应至多个斜轧机的上辊和下辊之间,然后逐步对所述螺旋弹簧材料进行加压处理,以减小所述螺旋弹簧材料的横截面,从而使得所述螺旋弹簧材料的直径与要制造的弹簧的直径相同;
使用直径测量设备测量所述螺旋弹簧材料的直径,使用长度测量设备测量所述螺旋弹簧材料的长度,然后将所述螺旋弹簧材料切割成需要的尺寸;
使用第二加热器将经过切割的所述螺旋弹簧材料第二次加热至预定温度,以补偿在横截面减小过程中以及在切割所述螺旋弹簧材料过程中所述螺旋弹簧材料冷却的温度降;
使用卷绕机将经过第二次加热的所述螺旋弹簧材料成型为螺旋弹簧;以及
对成型的所述螺旋弹簧进行油淬,然后回火。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述多个斜轧机的所述上辊和下辊构造为,使得彼此交叉成X形的上辊及下辊的轴线与所述螺旋弹簧材料的中心轴线之间限定的角度从螺旋弹簧材料的一个端部到所述螺旋弹簧材料的另一个端部逐渐增大,从而使得所述螺旋弹簧材料在基于所述螺旋弹簧材料的所述中心轴线旋转的同时被加压处理,其中所述螺旋弹簧材料通过所述一个端部供应,所述螺旋弹簧材料通过所述另一个端部排出。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述上辊与所述下辊彼此交叉呈X型,以使得所述上辊基于螺旋弹簧材料的中心轴线逆时针旋转,而所述下辊基于所述螺旋弹簧材料的中心轴线顺时针旋转,从而所述螺旋弹簧材料在基于所述螺旋弹簧材料的中心轴线顺时针旋转的同时被加压处理。
4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述上辊与所述下辊彼此交叉呈X型,以使得所述上辊基于螺旋弹簧材料的中心轴线顺时针旋转,而所述下辊基于所述螺旋弹簧材料的中心轴线逆时针旋转,从而所述螺旋弹簧材料在基于所述螺旋弹簧材料的中心轴线逆时针旋转的同时被加压处理。
5.根据权利要求2所述的方法,其中,在对所述螺旋弹簧材料进行所述初步加热和所述第二次加热的步骤中,所述螺旋弹簧材料被加热至Ac3转变点温度或更高的温度。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106238631A (zh) * 2016-08-25 2016-12-21 永嘉县三和弹簧有限公司 一种螺旋式碟形弹簧及工艺
CN106605000A (zh) * 2014-09-04 2017-04-26 蒂森克虏伯弹簧与稳定器有限责任公司 用于生产热成型的钢弹簧的方法
CN114210780A (zh) * 2017-02-08 2022-03-22 米沃奇电动工具公司 形成用于卷尺的受可变应力弹簧的方法
CN114310198A (zh) * 2022-02-14 2022-04-12 丽水市隆信不锈钢线材有限公司 一种船舶用高光洁耐腐蚀高强度不锈钢线材加工工艺及其加工设备

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8912472B1 (en) * 2010-07-19 2014-12-16 Barnes Group Inc. Induction heating of springs
CN102172746B (zh) * 2011-03-09 2012-12-12 徐建坤 多功能蛇形弹簧生产装置
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
AT513234B1 (de) * 2012-07-30 2019-04-15 Hendrickson Comm Vehicle Sys Europe Gmbh Profilstab und daraus hergestelle Fahrzeugfeder
KR101454976B1 (ko) 2012-12-31 2014-10-27 이규영 코일 스프링 핀 제조장치
JP6571994B2 (ja) * 2015-06-04 2019-09-04 日本発條株式会社 コイルばね製造装置と、コイルばねの製造方法
CN109186156A (zh) * 2018-08-30 2019-01-11 无为县天天乐床垫厂 一种用于床垫弹簧加工用的冷却设备

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2219376A (en) * 1939-11-13 1940-10-29 Young Method of manufacturing coil springs
US4112721A (en) * 1976-04-07 1978-09-12 Nhk Spring Co., Ltd. Nc coil spring manufacturing apparatus
JPS56114504A (en) * 1980-02-15 1981-09-09 High Frequency Heattreat Co Ltd Method and apparatus for continuously manufacturing heat treated tapered wire rod
JPS6250028A (ja) * 1985-08-27 1987-03-04 High Frequency Heattreat Co Ltd 高強度太径線材使用冷間成形コイルばね成形時の切断方法
US4938811A (en) * 1988-07-15 1990-07-03 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Steel wire for a spring and method for the production thereof
CH675840A5 (zh) * 1988-10-05 1990-11-15 Grob Ernst Fa
JPH0523772A (ja) * 1991-07-12 1993-02-02 Tokusen Kogyo Kk ばね用平線の製造方法
US5277048A (en) * 1992-11-20 1994-01-11 Crs Holdings, Inc. Process and apparatus for treating the surface of an elongated, steel alloy form to facilitate cold working thereof
JPH081267A (ja) * 1994-06-22 1996-01-09 Daido Steel Co Ltd ばね材料の製造方法及びばねの製造方法
DE19604408C1 (de) * 1996-02-07 1997-05-28 Allevard Federn Gmbh Verfahren zur Herstellung von Schraubenfedern aus bikonischem Draht
US6022427A (en) * 1997-02-08 2000-02-08 Fried Krupp Method for producing helical springs
EP0904860A3 (de) * 1997-09-30 2000-07-05 Firma Muhr und Bender Verfahren und Anlage zur Herstellung von bikonischem Draht
KR100343771B1 (ko) * 2000-04-27 2002-07-20 선남기 압축력과 인장력이 균일한 코일스프링의 제조방법.
KR20020019737A (ko) * 2000-09-06 2002-03-13 전재문 코일스프링 및 그 제조방법
JP4018331B2 (ja) * 2000-11-10 2007-12-05 高周波熱錬株式会社 ダブルテーパ鋼線と、その連続熱処理方法および装置
JP2002336901A (ja) 2001-05-10 2002-11-26 Daido Steel Co Ltd 線材の圧延製造方法
DE60143591D1 (de) * 2001-05-10 2011-01-13 Neturen Co Ltd Verfahren zur herstellung eines wärmebehandelten verformten stahldrahtes
CN2546111Y (zh) * 2002-03-20 2003-04-23 哈尔滨工业大学 长度可调螺旋卷成型机
CA2390054C (en) * 2002-06-28 2013-03-19 Weatherford Canada Partnership Method for manufacturing continuous sucker rod
DE10315418B3 (de) * 2003-04-04 2004-07-22 Thyssenkrupp Automotive Ag Verfahren zur thermomechanischen Behandlung von Stahl
DE10315419B3 (de) * 2003-04-04 2004-05-19 Thyssenkrupp Automotive Ag Verfahren zum Herstellen von Schraubenfedern oder Stabilisatoren
DE102005062860A1 (de) * 2005-12-29 2007-07-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen gebogener Federelemente

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106605000A (zh) * 2014-09-04 2017-04-26 蒂森克虏伯弹簧与稳定器有限责任公司 用于生产热成型的钢弹簧的方法
CN106605000B (zh) * 2014-09-04 2019-06-07 蒂森克虏伯弹簧与稳定器有限责任公司 用于生产热成型的钢弹簧的方法
US10689726B2 (en) 2014-09-04 2020-06-23 ThyssenKrupp Federn und Stabilisatoren GmbH Method for producing hot-formed steel springs
CN106238631A (zh) * 2016-08-25 2016-12-21 永嘉县三和弹簧有限公司 一种螺旋式碟形弹簧及工艺
CN114210780A (zh) * 2017-02-08 2022-03-22 米沃奇电动工具公司 形成用于卷尺的受可变应力弹簧的方法
CN114310198A (zh) * 2022-02-14 2022-04-12 丽水市隆信不锈钢线材有限公司 一种船舶用高光洁耐腐蚀高强度不锈钢线材加工工艺及其加工设备
CN114310198B (zh) * 2022-02-14 2024-01-16 丽水市隆信不锈钢线材有限公司 一种船舶用不锈钢线材加工工艺及其加工设备

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