CN103757193A - 防止超薄弹簧片热处理变形的方法及模具 - Google Patents

Abstract

一种防止超薄弹簧片热处理变形的方法及模具，保证超薄弹簧片具有一定的弹性和硬度，方法步骤如下：淬火，将超薄弹簧阀片淬火，淬火温度为870℃-880℃，保温1min-2min后迅速淬入机油中；预处理，将淬火后的弹簧片由上至下分层放入由通过调整螺栓和固定螺栓连接的上模、中间装夹模板和下模构成的模具中，所述调整螺栓位于模具的中心位置，所述固定螺栓位于模具的对角位置，对弹簧片施加1mm-2mm螺纹进给量的预紧力；回火校正，将弹簧片和模具一起放入380℃～440℃的炉子中保温1h-1.5h，进行第一阶段校正；取出模具和弹簧片并迅速放到工作平台上，在5秒内拧紧拧实调整螺栓和固定螺栓，再立即放到380℃～440℃的炉子中保温30min-40min，进行第二阶段校正。

Description

防止超薄弹簧片热处理变形的方法及模具

技术领域

本发明涉及一种防止超薄弹簧片热处理变形的方法及模具。

背景技术

在风扇离合器散热系统中，阀片是一种形状复杂的超薄弹簧片零件，其厚度为0.5mm左右。对于超薄件来说，淬火变形难以避免，难以修复。长期以来，风扇离合器中所用的阀片一直依赖进口。为了消化吸收国外先进技术，生产厂家曾采用多种热处理工艺方法。最初淬火实验采用箱式电炉和盐浴炉加热，变形严重。由于弹簧片很薄，有时出现出炉即冷，无法淬硬的情况。针对超薄弹簧片的热处理变形问题，也有采用淬火校直夹具、真空热处理等方法，但与进口件相比仍有较大差距。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止超薄弹簧片热处理变形的方法及模具，保证超薄弹簧片具有一定的弹性和硬度。

本发明的技术解决方案是：

防止超薄弹簧片热处理变形的方法，其特殊之处是步骤如下：

（1）淬火

将超薄弹簧片淬火，淬火温度为870℃-880 ℃，保温1min-2 min后迅速淬入机油中；

（2）预处理

将淬火后的弹簧片擦干净后，由上至下分层放入由通过调整螺栓和固定螺栓连接的上模、中间装夹模板和下模构成的模具中，所述调整螺栓位于模具的中心位置，所述固定螺栓位于模具的对角位置，对弹簧片施加1mm-2mm螺纹进给量的预紧力；

（3）回火校正

将弹簧片和模具一起放入380 ℃～440 ℃的炉子中保温1h-1.5h，进行第一阶段校正；取出模具和弹簧片并迅速放到工作平台上，在5秒内拧紧拧实调整螺栓和固定螺栓，再立即放到380 ℃～440 ℃的炉子中保温30 min-40min，进行第二阶段校正。

每层中有二个弹簧片且左右对称布置。

防止超薄弹簧片热处理变形的模具，其特殊之处是：由上模、下模和多个叠置的中间装夹模板构成，所述上模、下模和中间装夹模板的材质为45号钢或铸铁，在下模和中间模宽面的两侧中间位置设有凹缺，上模、下模和中间装夹模板通过中心位置的调整螺栓和对角位置的两个固定螺栓连接。

所述调整螺栓和固定螺栓的螺帽焊接在下模下表面。

所述上、下模的厚度为10 mm -15 mm，中间装夹模板的厚度为5 mm -10 mm。

本发明的有益效果是：

1、在回火中采用专用模具矫正淬火变形，由于材质为65Mn钢的弹簧片的回火温度在380-440 ℃之间，选择45号钢、铸铁作为模具材料，可保证回火过程中模具充分均匀的压实弹簧片而模具本身不变形。

2、模具采用多点加载，由于淬火后的超薄弹簧片比较脆，通过施加较小的预应力，防止弹簧片因外力作用而产生微观裂纹或直接开裂。

3、模具的中心通过调整螺栓把上模和下模夹紧，通过设置在模具对称角部位的两个固定螺栓固定，防止在拧紧中心部位的螺栓时上、下模具发生错位，这样的装夹方式能够保证弹簧片与夹具之间贴合紧密，受力均匀，使整个弹簧片表面通过回火过程中的校正保持平整。

4、可用于批量生产，所用模具结构简单，设备占地面积小，操作方便，工艺参数容易控制，可用于小型超薄弹簧片的批量生产，且节约能源、降低成本，还可应用于其它超薄材料的热处理工艺以解决变形问题，因此，其应用前景广阔，实用性强。

附图说明

图1是本发明的模具的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是校正状态示意图；

图4是本发明处理前后工件形态对照图；

图中；上模1，下模2，中间装夹模板3，调整螺栓4，固定螺栓5，弹簧片6，凹缺7，工作平台8。

具体实施方式

实施例1

如图1和图2所示，该防止超薄弹簧片热处理变形的模具结构，由上模1、下模2和多个叠置的中间装夹模板3构成 ，所述上模1、下模2和中间装夹模板3的材质为45号钢或铸铁，上、下模1、2的厚度为10 mm -15 mm，中间装夹模板3的厚度为5 mm -10 mm，本实施例中上、下模1、2的厚度为12 mm，中间装夹模板3的厚度为6mm，上、下模1、2中心通过调整螺栓4夹紧，在上、下模1、2的对称角部位分别通过固定螺栓5固定。在下模2和中间装夹模板3宽面的两侧中间位置设有凹缺7，上模1、下模2和中间装夹模板3通过中心位置的调整螺栓4和对角位置的两个固定螺栓5连接，所述调整螺栓4和固定螺栓5的螺帽焊接在下模2下表面。上模1和最上层中间装夹模板3之间、中间装夹模板3之间、最下层中间装夹模板3和下模2之间使用时夹持厚度为0.5mm左右的超薄弹簧片6。

实施例2

该防止超薄弹簧片热处理变形的方法，具体步骤如下：

1、淬火，将材质为65Mn、厚度为0.5mm左右的超薄弹簧片淬火，淬火温度为880 ℃，在880 ℃保温1min后迅速淬入机油中；

2、预处理，将淬火后的弹簧片擦干净后，由上至下分层放入如实施例1所述的模具中，本实施例中每层中有二个弹簧片6且左右对称布置；对弹簧片6施加2mm螺纹进给量的预紧力；

3、回火校正，将弹簧片6和模具一起放入440 ℃的炉子中保温1h，进行第一阶段校正；取出模具和弹簧片，将模具迅速放入由铁皮焊成的两个工作平台8上，如图3所示，在5s内拧紧拧实调整螺栓4和固定螺栓5，立即放到440 ℃的炉子中保温30 min，进行第二阶段校正。

实施例3

该防止超薄弹簧片热处理变形的方法，具体步骤如下：

1、淬火，将材质为65Mn、厚度为0.5mm左右的超薄弹簧片淬火，淬火温度为870 ℃，在870 ℃保温2min后迅速淬入机油中；

2、预处理，将淬火后的弹簧片擦干净后，由上至下分层放入如实施例1所述的模具中，本实施例中每层中有二个弹簧片6且左右对称布置；对弹簧片6施加1mm螺纹进给量的预紧力；

3、回火校正，将弹簧片和模具一起放入380 ℃的炉子中保温1.5h，进行第一阶段校正；取出模具和弹簧片，将模具迅速放入由铁皮焊成的两个工作平台8上，如图3所示，在5秒内拧紧拧实调整螺栓4和固定螺栓5，立即放到380 ℃的炉子中保温40 min，进行第二阶段校正。

实施例4

该防止超薄弹簧片热处理变形的方法，具体步骤如下：

1、淬火，将材质为65Mn、厚度为0.5mm左右的超薄弹簧片淬火，淬火温度为875 ℃，在875 ℃保温90s后迅速淬入机油中；

2、预处理，将淬火后的弹簧片擦干净后，由上至下分层放入如实施例1所述的模具中，本实施例中每层中有二个弹簧片6且左右对称布置；对弹簧片6施加1.5mm螺纹进给量的预紧力；

3、回火校正，将弹簧片和模具一起放入420 ℃的炉子中保温1h，进行第一阶段校正；取出模具和弹簧片，将模具迅速放入由铁皮焊成的两个工作平台8上，如图3所示，5s内拧紧拧实调整螺栓4和固定螺栓5，再立即放到420 ℃的炉子中保温30 min，进行第二阶段校正；处理前后弹簧片形态如图4所示，可见其表面平整。

Claims (5)

1.防止超薄弹簧片热处理变形的方法，其特征是步骤如下：

（1）淬火

将超薄弹簧片淬火，淬火温度为870℃-880 ℃，保温1min-2 min后迅速淬入机油中；

（2）预处理

将淬火后的弹簧片擦干净后，由上至下分层放入由通过调整螺栓和固定螺栓连接的上模、中间装夹模板和下模构成的模具中，所述调整螺栓位于模具的中心位置，所述固定螺栓位于模具的对角位置，对弹簧片施加1mm-2mm螺纹进给量的预紧力；

（3）回火校正

将弹簧片和模具一起放入380 ℃～440 ℃的炉子中保温1h-1.5h，进行第一阶段校正；取出模具和弹簧片并迅速放到工作平台上，在5秒内拧紧拧实调整螺栓和固定螺栓，再立即放到380 ℃～440 ℃的炉子中保温30 min-40min，进行第二阶段校正。

2.根据权利要求1所述的防止超薄弹簧片热处理变形的方法，其特征是每层中有二个弹簧片且左右对称布置。

3.防止超薄弹簧片热处理变形的模具，其特征是该模具由上模、下模和多个叠置的中间装夹模板构成，所述上模、下模和中间装夹模板的材质为45号钢或铸铁，在下模和中间模宽面的两侧中间位置设有凹缺，上模、下模和中间装夹模板通过中心位置的调整螺栓和对角位置的两个固定螺栓连接。

4.根据权利要求3所述的防止超薄弹簧片热处理变形的模具，其特征是所述调整螺栓和固定螺栓的螺帽焊接在下模下表面。

5.根据权利要求3所述的防止超薄弹簧片热处理变形的模具，其特征是所述上、下模的厚度为10 mm -15 mm，中间装夹模板的厚度为5 mm -10 mm。

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