CN113073176A - 一种弹簧制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种弹簧制造工艺，所述弹簧制造工艺包括以下几个步骤：步骤一：对所需钢丝进行验收；步骤二：对钢丝进行卷绕；步骤三：回火处理。该弹簧制造工艺，可适用于任何弹簧极限应力高(≥1050MPa)和疲劳行程大(≥170mm)的弹簧制造，该弹簧制造工艺，减少了人工分配，可节约4人的劳动力，从而节省弹簧的生产成本，该弹簧制造工艺，二次抛丸冷却后可在2小时内进入冷强压工序，传统的工艺要自然冷却，要4小时才能进入冷强压工序，节约了时间，弹簧制造工艺，回火和抛丸时间均比传统的工艺有所提高，提高了生产效率，弹簧制造工艺，产品质量稳定，在回火温度、热喷丸温度、喷丸流量均有防错功能，疲劳寿命大幅提度。

Description

一种弹簧制造工艺
技术领域
本发明涉及弹簧制造相关技术领域，具体为一种弹簧制造工艺。
背景技术
汽车悬架弹簧在汽车悬架系统中是提高汽车驾驶的稳定性和平顺性，起缓冲减振作用，在汽车悬架弹簧生产加工制造中，原生产工艺是弹簧在卷绕、回火后，待弹簧自然冷却后进行抛丸，但是现有的弹簧制作工艺仍存在一定的缺陷，比如：
弹簧极限应力高(≥1050MPa)和疲劳行程大(≥170mm)及疲劳寿命≥50万次的弹簧一般是抛两次弹丸，极限应力低和行程小及疲劳寿命≤40万次的弹簧一般是抛一次弹丸；这样的抛丸会使弹丸打在弹簧的表面上的凹坑较浅，弹簧的表面容易产生微裂纹会降低弹簧疲劳寿命；
抛丸工艺是利用高硬度(57-62HRC)、高速度(70-90m/s)运动的弹丸冲击弹簧表面，使弹簧表面引入残余压应力，但是不适宜的抛丸工艺会因表面粗糙度增高而产生应力集中效应，残余压应力能提高弹簧疲劳寿命而应力集中效应又会降低弹簧疲劳寿命；
悬架弹簧钢丝表面完整性稍差，服役承载水平较高以及工况条件较为恶劣等，所以通常过早萌生疲劳裂纹，一旦疲劳裂纹萌生(0.25-0.3mm)，只有引入更高的残余压应力水平和更深的残余压应力场，才能有效的降低疲劳裂纹扩展速度，延长裂纹扩展寿命，由此提高疲劳断裂抗力，因此，采用一种热强压+热抛丸+细抛丸或热抛丸工艺，提高弹簧的疲劳寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种弹簧制造工艺，以解决上述背景技术中提出的大多数弹簧制造工艺浪费人力，生产成本较高，且生产效率低下，弹簧疲劳寿命较短的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种弹簧制造工艺，所述弹簧制造工艺包括以下几个步骤：
步骤一：对所需钢丝进行验收；
步骤二：对钢丝进行卷绕；
步骤三：回火处理；
步骤四：热强压处理；
步骤五：热抛丸处理；
步骤六：细抛丸处理；
步骤七：冷却处理；
步骤八：进行工检。
优选的，所述回火处理、热强压处理、热抛丸处理、细抛丸处理和冷却处理构成连续的生产线。
优选的，所述回火处理时，弹簧进回火炉时通过人工摆放的方式对弹簧摆放，且弹簧并排横向排列，每排弹簧数量为6件；
同时，回火频率为30±1.0Hz，主输送链启停间隔为40±1S，回火温度为一区:385℃±10℃，二至四区:385℃±5℃，防错功能为超温低温报警，回火后的弹簧硬度为HRC52-56。
优选的，所述步骤四中的热强压处理参数为：
热强压：弹簧从回火炉出来经连结机构进入热强压机；
压缩高度：在空载高度与极限高度之间。
优选的，所述步骤五中的热抛丸处理参数为：
温度为：265±65℃，且该温度为回火炉的余温；
防错功能：超温和低温自动停线；
丸粒比例：丸粒
Figure BDA0002986155360000021
比例70％-90％，其余0.8mm以下(每次取样1000g±100g)；
抛丸流量：55±5A；
防错功能：流量超差报警；
抛丸时间：8±1.0件/分钟；
辊杠速度：15±2rpm；
丸粒添加：连续工作120分钟后补充
Figure BDA0002986155360000032
新丸50kg；
经热抛丸后弹簧的覆盖率：≥95％，
抛丸强度：0.50±0.05A(纵向和径向各2片)。
优选的，所述热抛丸处理后，弹簧经机械装置的抓手投入抛丸机进行细抛丸处理，且细抛丸处理的参数为：
丸粒比例：丸粒
Figure BDA0002986155360000031
比例70％-90％，其余0.4mm以下(每次取样1000g±100g)；
抛丸流量：55±5A；
防错功能：流量超差报警；
抛丸时间：8±1.0件/分钟；
辊杠速度：15±2rpm；
丸粒添加：连续工作120分钟后补充
Figure BDA0002986155360000033
新丸50kg；
经细抛丸后弹簧的覆盖率：≥95％；
抛丸强度：0.40±0.05A(纵向和径向各2片)。
优选的，所述细抛丸处理后，弹簧经机械装置的抓手投入冷却系统中进行冷却处理，且冷却液浓度：10％±2％(测量固含量为≥2格)，冷却后弹簧24小时以上弹簧表面不会生锈。
优选的，所述工检后需要经过涂装线、补漆和移印、测力和标识、安装胶套、成品检验以及包装的工序，再进行仓库贮存和交付。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该弹簧制造工艺，可适用于任何弹簧极限应力高(≥1050MPa)和疲劳行程大(≥170mm)的弹簧制造；
2、该弹簧制造工艺，减少了人工分配，可节约4人的劳动力，从而节省弹簧的生产成本；
3、该弹簧制造工艺，二次抛丸冷却后可在2小时内进入冷强压工序，传统的工艺要自然冷却，要4小时才能进入冷强压工序，节约了时间；
4、弹簧制造工艺，回火和抛丸时间均比传统的工艺有所提高，提高了生产效率；
5、弹簧制造工艺，产品质量稳定，在回火温度、热喷丸温度、喷丸流量均有防错功能，疲劳寿命大幅提度。
附图说明
图1为本发明工作流程示意图a；
图2为本发明工作流程示意图b；
图3为本发明残余应力对比示意图；
图4为本发明疲劳次数对比示意图。
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。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种弹簧制造工艺，弹簧制造工艺包括以下几个步骤：
步骤一：对所需钢丝进行验收；
步骤二：对钢丝进行卷绕；
步骤三：回火处理；
步骤四：热强压处理；
步骤五：热抛丸处理；
步骤六：细抛丸处理；
步骤七：冷却处理；
步骤八：进行工检。
进一步的，回火处理、热强压处理、热抛丸处理、细抛丸处理和冷却处理构成连续的生产线。
进一步的，回火处理时，弹簧进回火炉时通过人工摆放的方式对弹簧摆放，且弹簧并排横向排列，每排弹簧数量为6件；
同时，回火频率为30±1.0Hz，主输送链启停间隔为40±1S，回火温度为一区:385℃±10℃，二至四区:385℃±5℃，防错功能为超温低温报警，回火后的弹簧硬度为HRC52-56。
进一步的，步骤四中的热强压处理参数为：
热强压：弹簧从回火炉出来经连结机构进入热强压机；
压缩高度：在空载高度与极限高度之间。
进一步的，步骤五中的热抛丸处理参数为：
温度为：265±65℃，且该温度为回火炉的余温；
防错功能：超温和低温自动停线；
丸粒比例：丸粒
Figure BDA0002986155360000051
比例70％-90％，其余0.8mm以下(每次取样1000g±100g)；
抛丸流量：55±5A；
防错功能：流量超差报警；
抛丸时间：8±1.0件/分钟；
辊杠速度：15±2rpm；
丸粒添加：连续工作120分钟后补充
Figure BDA0002986155360000052
新丸50kg；
经热抛丸后弹簧的覆盖率：≥95％，
抛丸强度：0.50±0.05A(纵向和径向各2片)。
进一步的，热抛丸处理后，弹簧经机械装置的抓手投入抛丸机进行细抛丸处理，且细抛丸处理的参数为：
丸粒比例：丸粒
Figure BDA0002986155360000061
比例70％-90％，其余0.4mm以下(每次取样1000g±100g)；
抛丸流量：55±5A；
防错功能：流量超差报警；
抛丸时间：8±1.0件/分钟；
辊杠速度：15±2rpm；
丸粒添加：连续工作120分钟后补充
Figure BDA0002986155360000062
新丸50kg；
经细抛丸后弹簧的覆盖率：≥95％；
抛丸强度：0.40±0.05A(纵向和径向各2片)。
进一步的，细抛丸处理后，弹簧经机械装置的抓手投入冷却系统中进行冷却处理，且冷却液浓度：10％±2％(测量固含量为≥2格)，冷却后弹簧24小时以上弹簧表面不会生锈。
进一步的，工检后需要经过涂装线、补漆和移印、测力和标识、安装胶套、成品检验以及包装的工序，再进行仓库贮存和交付。
更进一步的，若弹簧极限应力不高(＜1050MPa左右)和疲劳行程不大(＜170mm左右)的弹簧，且弹簧的疲劳寿命要求不高(＜40万次)，可取消热强压，采用一次热抛丸+细抛丸+冷却或采用一次热抛丸+冷却，同样可达到要求。
更进一步的，根据图3和图4所示，通过二次抛丸工艺的产品，残余应力比一次抛丸有明显改善，而且疲劳试验结果，疲劳次数由一次抛丸的30万次提高到了50万次，效果明显。
本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置以及方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图以及框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法以及计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能以及操作。在这点上，流程图或者框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或者代码的一部分，模块、程序段或者代码的一部分包含一个或者多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图以及/或者流程图中的每个方框、以及框图以及/或者流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或者动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或者两个以上模块集成形成一个独立的部分。
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……”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。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改以及变化。凡在本申请的精神以及原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号以及字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义以及解释。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或者替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种弹簧制造工艺，其特征在于：所述弹簧制造工艺包括以下几个步骤：
步骤一：对所需钢丝进行验收；
步骤二：对钢丝进行卷绕；
步骤三：回火处理；
步骤四：热强压处理；
步骤五：热抛丸处理；
步骤六：细抛丸处理；
步骤七：冷却处理；
步骤八：进行工检。
2.根据权利要求1所述的一种弹簧制造工艺，其特征在于：所述回火处理、热强压处理、热抛丸处理、细抛丸处理和冷却处理构成连续的生产线。
3.根据权利要求2所述的一种弹簧制造工艺，其特征在于：所述回火处理时，弹簧进回火炉时通过人工摆放的方式对弹簧摆放，且弹簧并排横向排列，每排弹簧数量为6件；
同时，回火频率为30±1.0Hz，主输送链启停间隔为40±1S，回火温度为一区:385℃±10℃，二至四区:385℃±5℃，防错功能为超温低温报警，回火后的弹簧硬度为HRC52-56。
4.根据权利要求1所述的一种弹簧制造工艺，其特征在于：所述步骤四中的热强压处理参数为：
热强压：弹簧从回火炉出来经连结机构进入热强压机；
压缩高度：在空载高度与极限高度之间。
5.根据权利要求1所述的一种弹簧制造工艺，其特征在于：所述步骤五中的热抛丸处理参数为：
温度为：265±65℃，且该温度为回火炉的余温；
防错功能：超温和低温自动停线；
丸粒比例：丸粒
Figure FDA0002986155350000024
比例70％-90％，其余0.8mm以下(每次取样1000g±100g)；
抛丸流量：55±5A；
防错功能：流量超差报警；
抛丸时间：8±1.0件/分钟；
辊杠速度：15±2rpm；
丸粒添加：连续工作120分钟后补充
Figure FDA0002986155350000021
新丸50kg；
经热抛丸后弹簧的覆盖率：≥95％，
抛丸强度：0.50±0.05A(纵向和径向各2片)。
6.根据权利要求1所述的一种弹簧制造工艺，其特征在于：所述热抛丸处理后，弹簧经机械装置的抓手投入抛丸机进行细抛丸处理，且细抛丸处理的参数为：
丸粒比例：丸粒
Figure FDA0002986155350000022
比例70％-90％，其余0.4mm以下(每次取样1000g±100g)；
抛丸流量：55±5A；
防错功能：流量超差报警；
抛丸时间：8±1.0件/分钟；
辊杠速度：15±2rpm；
丸粒添加：连续工作120分钟后补充
Figure FDA0002986155350000023
新丸50kg；
经细抛丸后弹簧的覆盖率：≥95％；
抛丸强度：0.40±0.05A(纵向和径向各2片)。
7.根据权利要求1所述的一种弹簧制造工艺，其特征在于：所述细抛丸处理后，弹簧经机械装置的抓手投入冷却系统中进行冷却处理，且冷却液浓度：10％±2％(测量固含量为≥2格)，冷却后弹簧24小时以上弹簧表面不会生锈。
8.根据权利要求1所述的一种弹簧制造工艺，其特征在于：所述工检后需要经过涂装线、补漆和移印、测力和标识、安装胶套、成品检验以及包装的工序，再进行仓库贮存和交付。
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