CN112178095A - 一种高频率长寿命压缩弹簧及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高频率长寿命压缩弹簧及其制备方法，包括支撑圈和工作圈，所述工作圈的两端设置有支撑圈，且工作圈的直径大于两端支撑圈的的直径，压缩弹簧为55SiCrA弹簧钢，且压缩弹簧材料的组分为：C：0.51‑0.59％；Si：13.2‑13.95：Mn：0.50‑0.80％；Cr：4.50‑5.00％；余量为Fe。该高频率长寿命压缩弹簧及其制备方法中的Si的含量比现有的含量提高10‑11％，大大提高了弹簧的弹性极限、屈服强度和屈服比，以及疲劳强度和疲劳比，Cr提高了5％，能偶大大提高压缩弹簧的强度、硬度和耐磨性，而且该压缩弹簧进行了三次抛丸，能够充分去除弹簧残余压应力，在使用小球丸对表面光洁度进行修复，从而大大提高了弹簧的使用寿命。

Description

一种高频率长寿命压缩弹簧及其制备方法
技术领域
本发明属于压缩弹簧技术领域，具体为一种高频率长寿命压缩弹簧及其制备方法。
背景技术
压缩弹簧(压簧)是承受向压力的螺旋弹簧，它所用的材料截面多为圆形，也有用矩形和多股钢萦卷制的，弹簧一般为等节距的，压缩弹簧的形状有：圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形以及少量的非圆形等，压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙，当受到外载荷时弹簧收缩变形，储存形变能，压缩弹簧要保证在长时间使用以后不变形，随着科技和社会的不断发展，压缩弹簧在现实中需要更多的使用频率，更长的使用寿命。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种高频率长寿命压缩弹簧及其制备方法，以解决目前的压缩弹簧使用频率偏低，寿命短的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种高频率长寿命压缩弹簧，包括支撑圈和工作圈，所述工作圈的两端设置有支撑圈，且工作圈的直径大于两端支撑圈的的直径，压缩弹簧为55SiCrA弹簧钢，且压缩弹簧的原子百分比的组分为：C：0.51-0.59％；Si：13.2-13.95：Mn：0.50-0.80％；Cr：4.50-5.00％；余量为Fe。
进一步的，所述工作圈的直径大于支撑圈的直径。
一种高频率长寿命压缩弹簧的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)绕制：按配比生产出弹簧钢丝，并将弹簧钢丝卷制成弹簧；
(2)第一次热处理：将弹簧置于加热炉中加热至380℃保温60分钟；
(3)第一次抛丸：使用直径为0.5mm的丸在抛丸机内抛20分钟；
(4)磨平：使压缩弹簧两端成为一个闭合圆环；
(5)第二次抛丸：使用直径为0.8mm的丸在抛丸机内抛15分钟；
(6)第二次热处理：将弹簧置于加热炉中加热至320℃保温30分钟；
(7)第三次抛丸：使用直径为0.5mm的丸在抛丸机内抛20分钟。
进一步的，三次抛丸所使用的抛丸机电机的频率均为50Hz。
有益效果：与现有技术相比，本申请具有以下优势：
该高频率长寿命压缩弹簧及其制备方法中的Si的含量比现有的含量提高10-11％，大大提高了弹簧的弹性极限、屈服强度和屈服比，以及疲劳强度和疲劳比，Cr提高了5％，能偶大大提高压缩弹簧的强度、硬度和耐磨性，而且该压缩弹簧进行了三次抛丸，能够充分去除弹簧残余压应力，在使用小球丸对表面光洁度进行修复，从而大大提高了弹簧的使用寿命。
附图说明
图1是压缩弹簧结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1所示，本申请的高频率长寿命压缩弹簧，包括支撑圈1和工作圈2，所述工作圈2的两端设置有支撑圈1，且工作圈2的直径大于两端支撑圈的1的直径，提高支撑力，弹簧的弹性极限、屈服强度和屈服比，压缩弹簧为55SiCrA弹簧钢，且压缩弹簧的原子百分比的组分为：C：0.51-0.59％；Si：13.2-13.95：Mn：0.50-0.80％；Cr：4.50-5.00％；余量为Fe，Si的含量比现有的含量提高10-11％，大大提高了弹簧的弹性极限、屈服强度和屈服比，以及疲劳强度和疲劳比，Cr提高了5％，能偶大大提高压缩弹簧的强度、硬度和耐磨性。
工作圈2的直径比支撑圈1的直径长0.2-0.8mm，提高弹簧支撑力，弹簧的弹性极限、屈服强度和屈服比。
一种高频率长寿命压缩弹簧的制备方法，包括以下步骤：
(1)绕制：按配比生产出弹簧钢丝，并将弹簧钢丝卷制成弹簧；
(2)第一次热处理：将弹簧置于加热炉中加热至380℃保温60分钟进行中温回火；
(3)第一次抛丸：使用直径为0.5mm，硬度为45-50HRC的钢丸在抛丸机内抛20分钟，高速弹丸流喷射弹簧表面，使弹簧表层发生塑性变形，而形成了一定厚度的表面强化层，提高弹簧的疲劳强度；
(4)磨平：使压缩弹簧两端成为一个近似闭合的圆环，通过磨平两端，可以将压缩面由点接触改为线接触或者面接触，增加受力面积、受力而已更加均匀，避免接触面刮伤，提高支撑力等；
(5)第二次抛丸：使用直径为0.8mm，硬度为45-50HRC的钢丸在抛丸机内抛15分钟，对表面进一步强化；
(6)第二次热处理：将弹簧置于加热炉中加热至320℃保温30分钟的中温回火，以消除内应力
(7)第三次抛丸：使用直径为0.5mm，硬度为55-60HRC的丸在抛丸机内抛20分钟，从而使工作表面进一步强化，由于粒小硬度高，表面获强化效果明显，从而提高弹簧的使用寿命。
三次抛丸所使用的抛丸机电机的频率均为50Hz。
本发明提供了一种高频率长寿命压缩弹簧及其制备方法的思路及实施方法，具体应用途径很多，以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高频率长寿命压缩弹簧，其特征在于：包括支撑圈(1)和工作圈(2)，所述工作圈(2)的两端设置有支撑圈(1)，且工作圈(2)的直径大于两端支撑圈的(1)的直径，压缩弹簧为55SiCrA弹簧钢，且压缩弹簧材料的组分为：C：0.51-0.59％；Si：13.2-13.95：Mn：0.50-0.80％；Cr：4.50-5.00％；余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的高频率长寿命压缩弹簧，其特征在于：所述工作圈(2)的直径大于支撑圈(1)的直径。
3.一种高频率长寿命压缩弹簧的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)绕制：按配比生产出弹簧钢丝，并将弹簧钢丝卷制成弹簧；
(2)第一次热处理：将弹簧置于加热炉中加热至380℃保温60分钟；
(3)第一次抛丸：使用直径为0.5mm的丸在抛丸机内抛20分钟；
(4)磨平：使压缩弹簧两端成为一个闭合圆环；
(5)第二次抛丸：使用直径为0.8mm的丸在抛丸机内抛15分钟；
(6)第二次热处理：将弹簧置于加热炉中加热至320℃保温30分钟；
(7)第三次抛丸：使用直径为0.5mm的丸在抛丸机内抛20分钟。
4.根据权利要求1所述的高频率长寿命压缩弹簧的制备方法，其特征在于：三次抛丸所使用的抛丸机电机的频率均为50Hz。
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