CN112626328A - 一种新型弹簧片热处理加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及弹簧片热处理相关技术领域，且公开了一种新型弹簧片热处理加工工艺，包括弹簧片，所述弹簧片需要通过校平夹具工装进行预压处理，将预压完成的弹簧片及其工装置入真空时效炉进行缓慢的升温热处理，装有弹簧片的校平夹具工装进行一级保温处理一定时间，然后再缓慢升温进行二级保温处理，对二级保温之后的弹簧片进行冷却，最后检测其硬度和平面度。该新型弹簧片热处理加工工艺，将卷曲的弹簧片原材料进行压直后热处理，有效的避免卷曲弹簧片直接热处理弹性定型，避免弹簧片和弹簧片夹具在热处理受压膨胀是相互挤压形变，有效的将溶质原子铍充分固溶于铜母体中，使得弹簧片的金相组织更加细腻，提高弹簧片的综合使用性能。
Description
技术领域
本发明涉及弹簧片热处理相关技术领域，具体为一种新型弹簧片热处理加工工艺。
背景技术
弹簧片因用途不同而有各种形状和结构，按外形可分为直片弹簧和弯片弹簧两类，弹簧片的特点是，在施压状态下，只在一个方向最小刚度平面上容易弯曲，而在另一个方向上具有大的拉伸刚度及弯曲刚度。因此，片弹簧很适宜用来做检测仪表或自动装置中的敏感元件、弹性支承、定位装置、挠性连接等要求精度较高的弹性组件，其在电子信息、机械制造、航空航天等领域应用十分广泛。
弹簧片为宽而薄的弱刚性零件，弹簧片一般通过退火、冷成形、淬火、中温回火热处理制成，淬火后极易发生扭曲变形，因其回火后弹性大，采用冷校形的方法较为不易，且校形效果差，因此发明人设计了一种新型弹簧片热处理加工工艺解决上述技术问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型弹簧片热处理加工工艺，解决了弹簧片在常规热处理环境下校准形效果差的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型弹簧片热处理加工工艺，包括弹簧片，所述弹簧片需要通过校平夹具工装进行预压处理，将预压完成的弹簧片及其工装置入真空时效炉进行缓慢的升温热处理，装有弹簧片的校平夹具工装进行一级保温处理一定时间，然后再缓慢升温进行二级保温处理，对二级保温之后的弹簧片进行冷却，最后检测其硬度和平面度。
优选的，所述校平夹具工装为弹簧片专用夹具工装，校平夹具工装内设置有热电偶温度传感器。
优选的，所述弹簧片采用铍青铜材料制成，弹簧片的厚度为0.1mm。
优选的，所述弹簧片在热处理之前需要将时空时效炉内进行抽真空处理。
优选的，所述弹簧片冷却采用自然冷却。
一种新型弹簧片热处理加工工艺，包括以下热处理加工步骤：
S1、弹簧片装入校平夹具工装并施加40N/㎡的预压力，预压时间为24h,在弹簧片置入真空时效炉进行热处理之前，松开预压螺母后，再施加10N/㎡的压紧力，弹簧片通过校平夹具工装进行与压紧，有效的将弹簧片卷曲部分压直，在置入时效炉之前松开预压螺母，有效的避免弹簧片在加热环境下与校平夹具工装配合部分膨胀挤压，避免弹簧片表面产生鱼鳞纹，影响弹簧片的外观。
S2、将弹簧片夹具放入真空时效炉内，并打开真空泵，将真空时效炉内的空气抽出，然后开机，真空时效炉的温控设定在200℃，真空时效炉的加温速度V＜100℃/h，使得弹簧片能够在真空环境下进行热处理，避免空气对热处理状态下弹簧片产生影响，缓慢加热有效的保障弹簧片热处理升温状态下金相组织的稳定性。
S3、当弹簧片夹具通过热电偶温度传感器反馈显示为150℃时，将真空时效炉温控调至270℃；
S4、当弹簧片夹具显示为260℃时，将温控调至245℃，初级保温开始计时；
S5、初级保温期间，弹簧片夹具的显示温度在270℃±10℃的范围内波动，若预测超范围时，将温控下调或上调3～5℃,铍青铜弹簧片在保温热处理中，铍青铜中的溶质原子铍析出，使溶质原子铍充分固溶于铜母体中，形成面心立方晶格的α相过饱和固溶体，有效的加强弹簧片整体的结构强度。
S6、初级保温时间2h结束时，将温控调至310℃；
S7、当弹簧片夹具显示为310℃时，将温控调至290℃，315℃时二级保温开始计时；
S8、二级保温时间2-2.5h结束后，关闭总电源，将弹簧片夹具取出自然冷却，铍青铜弹簧片在二级保温热处理中，使得铍青铜弹簧片中的溶质原子铍均匀有效析出，使得铍青铜弹簧片金属组织更加细腻。
S9、对弹簧片进行硬度及平面度检测；
S10、合格品入库包装。
(三)有益效果
本发明提供了一种新型弹簧片热处理加工工艺。具备以下有益效果：
该新型弹簧片热处理加工工艺，将卷曲的弹簧片原材料进行压直后热处理，有效的避免卷曲弹簧片直接热处理弹性定型，而松开预压螺母后再施加10N/㎡的压紧力，避免弹簧片和弹簧片夹具在热处理受压膨胀是相互挤压形变，影响弹簧片的加工质量，而铍青铜弹簧片经过缓慢升温一级保温和缓慢升温二级保温处理热处理，使得铍青铜弹簧片能够有效析出溶质原子铍，在高温环境下，溶质原子铍能够充分固溶于母体铜中强化基体，使得弹簧片的金相组织更加细腻，获得弹簧片所需的平面度及硬度要求，提高弹簧片的综合使用性能。
附图说明
图1为本发明弹簧片热处理温度曲线示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种新型弹簧片热处理加工工艺，包括弹簧片，弹簧片需要通过校平夹具工装进行预压处理，将预压完成的弹簧片及其工装置入真空时效炉进行缓慢的升温热处理，装有弹簧片的校平夹具工装进行一级保温处理一定时间，然后再缓慢升温进行二级保温处理，对二级保温之后的弹簧片进行冷却，最后检测其硬度和平面度。
校平夹具工装为弹簧片专用夹具工装，校平夹具工装内设置有热电偶温度传感器。
弹簧片采用铍青铜材料制成，弹簧片的厚度为0.1mm。
弹簧片在热处理之前需要将时空时效炉内进行抽真空处理。
弹簧片冷却采用自然冷却。
一种新型弹簧片热处理加工工艺，包括以下热处理加工步骤：
S1、弹簧片装入校平夹具工装并施加40N/㎡的预压力，预压时间为24h,在弹簧片置入真空时效炉进行热处理之前，松开预压螺母后，再施加10N/㎡的压紧力，弹簧片通过校平夹具工装进行与压紧，有效的将弹簧片卷曲部分压直，在置入时效炉之前松开预压螺母，有效的避免弹簧片在加热环境下与校平夹具工装配合部分膨胀挤压，避免弹簧片表面产生鱼鳞纹，影响弹簧片的外观。
S2、将弹簧片夹具放入真空时效炉内，并打开真空泵，将真空时效炉内的空气抽出，然后开机，真空时效炉的温控设定在200℃，真空时效炉的加温速度V＜100℃/h，使得弹簧片能够在真空环境下进行热处理，避免空气对热处理状态下弹簧片产生影响，缓慢加热有效的保障弹簧片热处理升温状态下金相组织的稳定性。
S3、当弹簧片夹具通过热电偶温度传感器反馈显示为150℃时，将真空时效炉温控调至270℃；
S4、当弹簧片夹具显示为260℃时，将温控调至245℃，初级保温开始计时；
S5、初级保温期间，弹簧片夹具的显示温度在270℃±10℃的范围内波动，若预测超范围时，将温控下调或上调3～5℃,铍青铜弹簧片在保温热处理中，铍青铜中的溶质原子铍析出，使溶质原子铍充分固溶于铜母体中，形成面心立方晶格的α相过饱和固溶体，有效的加强弹簧片整体的结构强度。
S6、初级保温时间2h结束时，将温控调至310℃；
S7、当弹簧片夹具显示为310℃时，将温控调至290℃，315℃时二级保温开始计时；
S8、二级保温时间2-2.5h结束后，关闭总电源，将弹簧片夹具取出自然冷却，铍青铜弹簧片在二级保温热处理中，使得铍青铜弹簧片中的溶质原子铍均匀有效析出，使得铍青铜弹簧片金属组织更加细腻。
S9、对弹簧片进行硬度及平面度检测；
S10、合格品入库包装
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种新型弹簧片热处理加工工艺，包括弹簧片，其特征在于：所述弹簧片需要通过校平夹具工装进行预压处理，将预压完成的弹簧片及其工装置入真空时效炉进行缓慢的升温热处理，装有弹簧片的校平夹具工装进行一级保温处理一定时间，然后再缓慢升温进行二级保温处理，对二级保温之后的弹簧片进行冷却，最后检测其硬度和平面度。
2.根据权利要求1所述的一种新型弹簧片热处理加工工艺，其特征在于：所述校平夹具工装为弹簧片专用夹具工装，校平夹具工装内设置有热电偶温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种新型弹簧片热处理加工工艺，其特征在于：所述弹簧片采用铍青铜材料制成，弹簧片的厚度为0.1mm。
4.根据权利要求1所述的一种新型弹簧片热处理加工工艺，其特征在于：所述弹簧片在热处理之前需要将时空时效炉内进行抽真空处理。
5.根据权利要求1所述的一种新型弹簧片热处理加工工艺，其特征在于：所述弹簧片冷却采用自然冷却。
6.根据权利要求1所述的一种新型弹簧片热处理加工工艺，其特征在于，包括以下热处理加工步骤：
S1、弹簧片装入校平夹具工装并施加40N/㎡的预压力，预压时间为24h,在弹簧片置入真空时效炉进行热处理之前，松开预压螺母后，再施加10N/㎡的压紧力。
S2、将弹簧片夹具放入真空时效炉内，并打开真空泵，将真空时效炉内的空气抽出，然后开机，真空时效炉的温控设定在200℃，真空时效炉的加温速度V＜100℃/h；
S3、当弹簧片夹具通过热电偶温度传感器反馈显示为150℃时，将真空时效炉温控调至270℃；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210409 |