CN102626844A - 一种轨道隔震弹簧的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种弹簧的生产方法。一种轨道隔震弹簧的生产工艺，包括取料，卷簧，磨簧，其特征在于：在磨簧后，对弹簧两端的端面进行磨平；磨平后的弹簧进行校正，在弹簧的两端头放入定位件，对弹簧的两端头进行离缝处理；将带有定位件的弹簧整体放入均热炉进行淬火；淬火后的带有定位件的弹簧进行调整，调整后的弹簧再放入回火炉内进行回火处理，经过回火处理后，取出弹簧，去除掉弹簧两端的定位件完成弹簧的加工。本发明提供了在相同规格下，弹簧的刚度可以根据使用者的需求进行调整的轨道隔震弹簧的生产工艺；解决了现有技术中存在的对于高刚度弹簧的加工，在同规格下，刚度不可以调整技术问题。

Description

一种轨道隔震弹簧的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种弹簧的生产方法，尤其涉及一种应用在轨道用于隔震的弹簧的生产工艺。

背景技术

弹簧作为一种广泛使用的弹性元件，其外形多为圆柱形，生产加工可分为冷卷成形和热卷成形，其中冷卷成形的主要加工工序有卷簧→去应力退火→端面磨平→（倒角）→抛丸→立定处理→表面处理→包装等。热卷成形的主要加工工序有磨簧—淬火—调整—回火—抛丸—立定—表面处理—包装等。 

弹簧使用在不同的地方，对弹簧的性能要求和形状也就不同。有些地方需要高弹性的弹簧，有些地方需要高刚度的弹簧，因为对弹簧性能要求的不同，而使得不同的弹簧的加工工艺有所不同。

如中国专利：“弹簧丝直径为90毫米的热卷弹簧的加工方法（CN101125402A）”步骤如下：选料，下料，锻尖，加热成型，淬火处理，回火处理，作检验热处理质量和稳定弹簧尺寸的强压处理，作保证自由高度和垂直度的磨簧处理，按设计要求测试弹簧负荷，探伤处理，检验，喷九处理，表面处理。这是一种圆柱形弹簧的加工，用于小弹簧的大承载力的弹簧。

还有2007年12月26日公告了CN101092014A号的中国专利，名称为一种汽车液力变矩器用弧形弹簧的制作工艺及其专用设备，弧形弹簧的制作步骤为：原材料采购→卷制成弧形→去应力回火→喷丸强化处理→立定处理→端面磨削→外圆倒角→尺寸检查→性能检查→疲劳寿命检查→表面防锈处理→成品包装。所述的步骤立定处理采用专用弧形弹簧立定处理机，它底座上一侧设有轴承座，轴承座用销子连接压力杆，压力杆另一端通过压杆连接头按气缸，压力杆设有上螺旋压头，底座上设有下螺旋压头。这是针对弧形弹簧的应用。但是对于在城市轨道建设中采用的起到隔震作用的大刚度弹簧，并没有任何的弹簧加工工艺。

发明内容

本发明提供了在相同规格下，弹簧的刚度可以根据使用者的需求进行调整的轨道隔震弹簧的生产工艺；解决了现有技术中存在的对于高刚度弹簧的加工，在同规格下，刚度不可以调整技术问题。

本发明的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种轨道隔震弹簧的生产工艺，包括取料，卷簧，磨簧，其特征在于：在磨簧后，对弹簧两端的端面进行磨平；磨平后的弹簧进行校正，在弹簧的两端头放入定位件，对弹簧的两端头进行离缝处理；将带有定位件的弹簧整体放入均热炉进行淬火；淬火后的带有定位件的弹簧进行调整，调整后的弹簧再放入回火炉内进行回火处理，经过回火处理后，取出弹簧，去除掉弹簧两端的定位件完成弹簧的加工。不同应用领域的弹簧，其尺寸规格参数总是有着严格的限定，比如说弹簧圈数，弹簧的高径比，旋绕比，单件重量等。在一定规格下的弹簧，需要保证具备一定的工作极限应力，弹簧刚度和使用寿命，以保证弹簧在使用过程中，满足适用场合的需要。原有的圆柱形的弹簧生产工艺中，总是需要对弹簧的两端进行并紧，从而确定弹簧的有效圈数，保证弹簧的使用性能。本发明的弹簧生产工艺，在生产过程中，取消了弹簧两端并紧这一工序，取而代之的是将弹簧两端的进行离缝处理。在保证弹簧的总圈数的情况下，增多了弹簧的有效圈数，原有的工艺中，弹簧的总圈数等于弹簧的有效圈数与两端的并紧圈数的总和。本发明的弹簧生产工艺中，将弹簧两端放入定位件，对两端的弹簧进行离缝，增加了弹簧的有效圈数，从而改变了成型后的弹簧的刚度，弹簧的有效圈数越多，弹簧的刚度越小，弹簧的有效圈数是与弹簧的刚度成反比的。在保证了弹簧的总圈数的情况下，通过调整弹簧两端的离缝圈数，来调整同规格情况下的弹簧的刚度。定位件可以为圆片形状，也可以为方片形状，只要保证一定的厚度，对两端的弹簧的相邻两圈之间进行分隔，然后通过淬火和回火工序对离缝后的弹簧进行定型，保证弹簧的刚度。

作为优选，所述的定位件的厚度为0.8mm~2mm。定位件的厚度根据弹簧的刚度要求和弹簧相邻两圈之间的距离进行调整，保证弹簧的使用要求。

作为优选，所述的带有定位件的弹簧圈数为2~4圈。弹簧进行开缝的圈数越多，弹簧的有效圈数就越多，从而刚度就越小，根据使用需求确定开缝的圈数，将原有的需要并紧的两端弹簧进行开缝处理。

作为优选，所述的卷簧工序的加热温度为920~1000℃，加热后保温时间≤13min，采用先进先出的加热卷簧方法。将需要卷簧处理的弹簧单层平放在加热炉内，放进去一根加热好再放进去一根，采取先进先出的均匀加热，炉内材料部超过20支，加温到指定温度后保温，保证材料表面无过热、过烧、严重脱碳等加热缺陷，退簧时，弹簧不动，芯轴反转，弹簧不得擦伤、划伤或与尖锐物相碰，卷簧的高度约183cm。

作为优选，所述磨簧工序中，磨面角为240~300℃，端头厚度在9mm以上。磨面平整不摇晃，磨面无黑皮、无严重过烧现象。

作为优选，所述的淬火工序的加热温度为830℃~870℃，进出均热炉的时间为80~120min，淬火采用机油冷却，弹簧冷却脱离机油温度不低于60℃。经过淬火后的样棒硬度＞56HRC。

作为优选，所述的回火工序的加热温度为400℃~450℃，进出回火炉的时间为180~220min，回火采用水冷，弹簧冷却时间大于2min，弹簧硬度为45-51HRC。

因此，本发明的一种轨道隔震弹簧的生产工艺具备下述优点：通过改变弹簧的有效圈数来改变弹簧的刚度，使得同一规格下的弹簧的刚度可调；将原有的弹簧工艺中两端并紧的弹簧圈数进行离缝，增加弹簧的有效圈数，利用有效圈数与刚度成反比的关系，降低弹簧的刚度。 

具体实施方式

 下面通过实施例，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

 实施例：

一种轨道隔震弹簧的生产工艺，以加工弹簧规格为44.5*190.5*175*3.5mm的弹簧为例。第一步，取料。首先进行材料检验，材料表面及端面不允许有裂纹、折叠、结疤、分层、凹坑、锈蚀、夹杂等缺陷，圆钢直径选择在Ф44.5mm，取料长度为1470mm。

第二步，端部制扁，通过HX-2000的碾尖机，将圆钢制扁为长度为1600mm的扁钢，两端的宽度小于中间部分，材料制扁加热采取循环加热方法，加热温度在1000℃左右，制扁后表面无凹凸不平、制扁裂纹、过热、过烧、严重脱碳等表面缺陷。

第三步，卷簧，采用数控卷簧机进行卷簧工序。卷簧前对材料的尺寸、裂纹、Di值以及芯棒尺寸进行检查，材料单层平放在加热炉内，加热温度在950℃左右，材料加热均匀，炉内材料数量不得超过20支，到温度后保温时间≤13min。采取循环加热卷簧方法，材料表面无过热、过烧、严重脱碳等加热缺陷。卷制扁部分时，手柄不得转动，以免翻边，卷制弹簧末端时，制扁部分应与导板贴紧。退簧时，弹簧不动，芯轴反转，卷簧高度为183mm。

第四步，磨簧，在MT650-32的磨簧机上进行磨簧，磨面角为250℃左右，端头厚度在9mm以上，磨面平整不摇晃。

第五步，校正，校正高度178mm，垂直度≤1mm，平行度小于1.0mm，0.8圈处间距20.8mm，弹簧节距差＜4mm，在弹簧的两端放置有厚度为1.2mm的原形定位件，定位件的横截面的直径与弹簧的直径相同。

第六步，淬火，采用均热炉进行淬火工序。将带有定位件的弹簧放入均热炉内，加热温度保持在850℃左右，进出炉时间为95分钟左右，通过机油冷却，冷却温度为50~80℃，弹簧冷却脱离机油温度不低于60℃，样棒硬度＞56HRC。

第七步，调整。调整高度178mm，垂直度≤1mm，平行度小于1.0mm，0.8圈处间距20.8mm，弹簧节距差＜4mm，在弹簧的两端放置有厚度为1.2mm的原形定位件。

第八步，回火，在回火炉内进行回火。将带有定位件的弹簧放入回火炉内，加热温度保持在425℃左右，进出炉时间为200分钟左右，通过水冷却，冷却温度不高于60℃，弹簧冷却时间＞2min，弹簧硬度保持在48HRC左右。

第九步，检查包装，将弹簧两端的定位件去除，检查弹簧的各项参数，保证弹簧的自由高度：172.5-175mm，弹簧外径：190.5±1.5mm，垂直度：0-2mm，平行度：0-0.3mm，弹簧刚度为5700N/mm。

以上工艺步骤及其尺寸规格参数，只是本申请的其中一个实施例，其余以相同工序步骤进行加工调整各种刚度的弹簧的工艺都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1. 一种轨道隔震弹簧的生产工艺，包括取料，卷簧，磨簧，其特征在于：在磨簧后，对弹簧两端的端面进行磨平；磨平后的弹簧进行校正，在弹簧的两端头放入定位件，对弹簧的两端头进行离缝处理；将带有定位件的弹簧整体放入均热炉进行淬火；淬火后的带有定位件的弹簧进行调整，调整后的弹簧再放入回火炉内进行回火处理，经过回火处理后，取出弹簧，去除掉弹簧两端的定位件完成弹簧的加工。

2.根据权利要求1所述的一种轨道隔震弹簧的生产工艺，其特征在于：所述的定位件的厚度为0.8mm~2mm。

3.根据权利要求1所述的一种轨道隔震弹簧的生产工艺，其特征在于：所述的带有定位件的弹簧圈数为2~4圈。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种轨道隔震弹簧的生产工艺，其特征在于：所述的卷簧工序的加热温度为920~1000℃，加热后保温时间≤13min，采用先进先出的加热卷簧方法。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种轨道隔震弹簧的生产工艺，其特征在于：所述磨簧工序中，磨面角为240~300℃，端头厚度在9mm以上。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种轨道隔震弹簧的生产工艺，其特征在于：所述的淬火工序的加热温度为830℃~870℃，进出均热炉的时间为80~120min，淬火采用机油冷却，弹簧冷却脱离机油温度不低于60℃。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种轨道隔震弹簧的生产工艺，其特征在于：所述的回火工序的加热温度为400℃~450℃，进出回火炉的时间为180~220min，回火采用水冷，弹簧冷却时间大于2min，弹簧硬度为45-51HRC。