CN104400348B - 一种涡轮增压执行器弹簧加工工艺 - Google Patents

一种涡轮增压执行器弹簧加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种涡轮增压执行器弹簧加工工艺，其特征在于包括以下工序：第一步、选材检测；第二步、卷簧，将钢丝胚料按照预制高度、外径和圈数，卷绕成圆柱形的螺旋弹簧；第三步、回火，将弹簧放入回火炉进行去应力回火；第四步、磨簧，将弹簧的两端面磨平；第五步、探伤；第六步、抛丸，采用粗细两次抛丸，第一次抛丸的直径和强度大于第二抛丸的直径和强度；第七步、二次回火；第八步、立定处理；第九步、热定型处理；第十步、精磨；第十一步、分选；第十二步、包装。经过特殊热处理后，生产出的优质弹簧硬度为45‑50HRC，在280度的高温环境中全行程往复运动30万次，其弹性损失率不超过4%。

Description

一种涡轮增压执行器弹簧加工工艺
技术领域
本发明涉及一种弹簧的加工工艺，尤其是一种使用在涡轮增压执行器中的弹簧加工工艺。
背景技术
涡轮增压器是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。而涡轮增压执行器用来防止涡轮增压器增压压力过高，通过电子控制，将废气阀打开，使得废气不用通过增压器就流过，可以降低涡轮增压器的输入，从而降低涡轮增压器的增压压力。
在涡轮增压执行器中都必须用到弹簧，这种弹簧需要长时间在240度的高温中全行程往复运动，而采用现有制造工艺生产的弹簧在这样的环境中使用寿命比较短。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够让涡轮增压执行器的弹簧经久耐用的弹簧加工工艺。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种涡轮增压执行器弹簧加工工艺，其特征在于包括以下工序：
第一步、选材检测；
第二步、卷簧，将钢丝胚料按照预制高度、外径和圈数，卷绕成圆柱形的螺旋弹簧；
第三步、回火，将弹簧放入回火炉进行去应力回火；
第四步、磨簧，将弹簧的两端面磨平；
第五步、探伤；
第六步、抛丸，采用粗细两次抛丸，第一次抛丸的直径和强度大于第二抛丸的直径和强度；
第七步、二次回火；
第八步、立定处理；
第九步、热定型处理；
第十步、精磨；
第十一步、分选；
第十二步、包装。
优选地，第一次回火采用常压处理，回火温度为300～500℃之间，时间为30～60分钟，第二次采用快速回火，回火温度为200～300℃之间，时间为10～30分钟。
优选地，所述的热定型处理的温度为200℃～400℃，定型时间为100～200分钟。
优选地，所述选材的材料为55CrSi。
优选地，所述抛丸的弹丸直径为0.3～0.8mm，喷射时弹丸速度为50～84m/s，所述抛丸的时间为10～20分钟。
优选地，所述精磨的时间为3～5分钟。
优选地，弹簧收尾圈体与其相邻的弹簧圈体之间的间隙约为0.98mm。
优选地，所述弹簧圈体的内径为28.8mm，外径为32mm。
优选地，所述卷簧圈数为6圈。
本发明的有益效果是：采用二级抛丸提高弹簧的疲劳寿命，经过特殊热处理后，生产出的优质弹簧硬度为45-50HRC，具有超高强度和良好塑性，应力松弛率低，能通过350h保险期试验，使其折断的故障率相对于国内其他厂家产品下降约90%，在280度的高温环境中全行程往复运动30万次，其弹性损失率不超过4%。
具体实施方式
实施例1
第一步、选取合格的55CrSi弹簧钢；
第二步、卷簧：将钢丝胚料按照预制高度、外径和圈数，卷绕成圆柱形的螺旋弹簧，卷簧圈数为6圈，弹簧收尾圈体与其相邻的弹簧圈体之间的间隙约为0.98mm，所述弹簧圈体的内径为28.8mm，外径为32mm；
第三步、回火：将弹簧放入回火炉进行去应力回火，回火温度为300℃，时间为60分钟；
第四步、磨簧：在M7745K-9S 数控磨簧机上先进行两次磨削矫正，磨端面，去毛刺，磨簧温度设定在220℃，切磨厚度≤ 0.1mm/ 次；
第五步、探伤：采用超声波表面探伤技术，对机械加工中表面产生划伤及划痕的弹簧进行分选；
第六步、抛丸：采取钢制抛丸强化处理，第一次抛丸的弹丸直径为0.8mm，第二次抛丸的弹丸直径为0.3mm，喷射时弹丸的速度为50m/s，喷丸时间为20分钟；
第七步、二次回火：温度为200℃，时间为30分钟；
第八步、立定处理：把弹簧压缩到工作极限高度或并紧高度数次；
第九步、热定型处理：温度为200℃℃，定型时间为200分钟；
第十步、精磨：温度为320℃，时间为3分钟；
第十一步、分选：按长度分级；
第十二步、检验包装：进行出厂检验，包装，并做好标记。
实施例2
第一步、选取合格的55CrSi弹簧钢；
第二步、卷簧：将钢丝胚料按照预制高度、外径和圈数，卷绕成圆柱形的螺旋弹簧，卷簧圈数为6圈，弹簧收尾圈体与其相邻的弹簧圈体之间的间隙约为0.98mm，所述弹簧圈体的内径为28.8mm，外径为32mm；
第三步、回火：将弹簧放入回火炉进行去应力回火，回火温度为500℃，时间为30分钟；
第四步、磨簧：在M7745K-9S 数控磨簧机上先进行两次磨削矫正，磨端面，去毛刺，磨簧温度设定在220℃，切磨厚度≤ 0.1mm/ 次；
第五步、探伤：采用超声波表面探伤技术，对机械加工中表面产生划伤及划痕的弹簧进行分选；
第六步、抛丸：采取钢制抛丸强化处理，第一次抛丸的弹丸直径为0.8mm，第二次抛丸的弹丸直径为0.3mm，喷射时弹丸的速度为84m/s，喷丸时间为10分钟；
第七步、二次回火：温度为300℃，时间为10分钟；
第八步、立定处理：把弹簧压缩到工作极限高度或并紧高度数次；
第九步、热定型处理：温度为400℃℃，定型时间为100分钟；
第十步、精磨：温度为320℃，时间为5分钟；
第十一步、分选：按长度分级；
第十二步、检验包装：进行出厂检验，包装，并做好标记。
实施例3
第一步、选取合格的55CrSi弹簧钢；
第二步、卷簧：将钢丝胚料按照预制高度、外径和圈数，卷绕成圆柱形的螺旋弹簧，卷簧圈数为6圈，弹簧收尾圈体与其相邻的弹簧圈体之间的间隙约为0.98mm，所述弹簧圈体的内径为28.8mm，外径为32mm；
第三步、回火：将弹簧放入回火炉进行去应力回火，回火温度为400℃，时间为45分钟；
第四步、磨簧：在M7745K-9S 数控磨簧机上先进行两次磨削矫正，磨端面，去毛刺，磨簧温度设定在220℃，切磨厚度≤ 0.1mm/ 次；
第五步、探伤：采用超声波表面探伤技术，对机械加工中表面产生划伤及划痕的弹簧进行分选；
第六步、抛丸：采取钢制抛丸强化处理，第一次抛丸的弹丸直径为0.8mm，第二次抛丸的弹丸直径为0.3mm，喷射时弹丸的速度为60m/s，喷丸时间为15分钟；
第七步、二次回火：温度为250℃，时间为20分钟；
第八步、立定处理：把弹簧压缩到工作极限高度或并紧高度数次；
第九步、热定型处理：温度为300℃℃，定型时间为150分钟；
第十步、精磨：温度为320℃，时间为4分钟；
第十一步、分选：按长度分级；
第十二步、检验包装：进行出厂检验，包装，并做好标记。

Claims (6)

1.一种涡轮增压执行器弹簧加工工艺，其特征在于包括以下工序：
第一步、选材检测，选取合格的55CrSi弹簧钢；
第二步、卷簧，将钢丝胚料按照预制高度、外径和圈数，卷绕成圆柱形的螺旋弹簧；
第三步、回火，将弹簧放入回火炉采用常压处理进行去应力回火，回火温度为300～500℃之间，时间为30～60分钟；
第四步、磨簧，将弹簧的两端面磨平；
第五步、探伤；
第六步、抛丸，采用粗细两次抛丸，第一次抛丸的直径和强度大于第二抛丸的直径和强度；
第七步、二次回火，采用快速回火，回火温度为200～300℃之间，时间为10～30分钟；
第八步、立定处理；
第九步、热定型处理，温度为200℃～400℃，定型时间为100～200分钟；
第十步、精磨；
第十一步、分选；
第十二步、包装。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压执行器弹簧加工工艺，其特征在于：所述抛丸的弹丸直径为0.3～0.8mm，喷射时弹丸速度为50～84m/s，所述抛丸的时间为10～20分钟。
3.根据权利要求1所述的涡轮增压执行器弹簧加工工艺，其特征在于：所述精磨的时间为3～5分钟。
4.根据权利要求1所述的涡轮增压执行器弹簧加工工艺，其特征在于：弹簧收尾圈体与其相邻的弹簧圈体之间的间隙约为0.98mm。
5.根据权利要求1所述的涡轮增压执行器弹簧加工工艺，其特征在于：所述弹簧圈体的内径为28.8mm，外径为32mm。
6.根据权利要求1所述的涡轮增压执行器弹簧加工工艺，其特征在于：所述卷簧圈数为6圈。
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Denomination of invention: Turbocharging executing device spring processing process

Effective date of registration: 20171127

Granted publication date: 20170426

Pledgee: Changning Pearl River Village bank Limited by Share Ltd

Pledgor: CHANGNING CITY FUHONG SPRING CO., LTD.

Registration number: 2017430000095