ES2328862T5 - Mejoras de la capa marginal de resortes de disco o muelles anulares ondulados - Google Patents

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ES2328862T5 ES07011922T ES07011922T ES2328862T5 ES 2328862 T5 ES2328862 T5 ES 2328862T5 ES 07011922 T ES07011922 T ES 07011922T ES 07011922 T ES07011922 T ES 07011922T ES 2328862 T5 ES2328862 T5 ES 2328862T5
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Abstract

Procedimiento para la fabricación de discos de resorte o muelles anulares ondulados, en cuyas zonas superficiales, que son solicitadas a través de tensiones de tracción en caso de carga de los muelles, se proveen con una tensión propia de presión en la capa marginal, caracterizado porque dichas zonas superficiales se compactan por laminación con una bola o un cilindro.

Description

Mejoras de la capa marginal de resortes de disco o muelles anulares ondulados
La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de resortes de disco o muelles anulares ondulados, en cuyas zonas superficiales, que son solicitadas, en caso de carga de los muelles, a través de tensiones de tracción, se proveen con una tensión propia de presión en la capa marginal. La invención se refiere, además, a discos de resorte o muelles anulares ondulados, en cuyas zonas superficiales, que son solicitadas a través de tensiones de tracción en caso de carga de los muelles, se proveen con una tensión propia de presión en la capa marginal.
Con el concepto de capa marginal se designa en este caso una zona profunda, que parte desde la superficie, con tensión propia de presión generada en el componente acabado. A través de una tensión propia de presión en la capa marginal se impide una formación de grietas y la propagación de las grietas desde la superficie, lo que conduce a una resistencia duradera elevada del componente.
Los discos de resorte o muelles anulares ondulados mencionados tienen forma de anillo circular cerrado, de manera que presenta un espesor del material predominantemente uniforme.
Los discos de resorte tienen, con una longitud de construcción extraordinariamente corta, habitualmente curvas características regresivas. Proporcionan altas fuerzas de resorte ya con recorridos de resorte reducidos. Los discos de resorte se utilizan con frecuencia como columnas de resorte con posición cónica coincidente o alterna, pero también como elementos individuales. Pueden estar ranurados o dentados en su canto interior y/o en su canto exterior.
Los muelles anulares ondulados son elementos de resorte ondulados la mayoría de las veces con relación a un plano o son elementos de resorte ondulados con relación a una superficie cónica, que presentan curvas características lineales o que se extienden progresivamente. Con frecuencia se emplean como muelles de amortiguación en acoplamientos de láminas de engranajes automáticos.
Ambos tipos de muelles son solicitados en el caso individual también estáticamente, pero la mayoría de las veces dinámicamente.
La fabricación de discos de resorte y de muelles anulares ondulados se realiza en el caso de muelles con espesor reducido a través de estampación de pletinas de resorte a partir de una banda plana laminada en frío. Esto se realiza o bien a través de estampación normal o a través de corte de precisión, este último para conseguir una calidad mejorada del canto de corte. Después de la estampación de las pletinas de resorte se retira habitualmente la rebaja que se produce en la estampación normal o bien en el corte de precisión por medio de rectificación deslizante.
A continuación se lleva a cabo una transformación de las pletinas de resorte a través de transformación en caliente o en frío. Para la consecución de las propiedades de resorte, a continuación se bonifican las pletinas de resorte. A través de chorreado de bolas después del proceso de bonificación se puede generar una tensión propia de presión en la capa marginal y de esta manera se puede mejorar la duración de vida útil de los discos de resorte o de los muelles anulares ondulados para una carga dinámica.
Durante la carga de los discos de resorte o de los muelles anulares ondulados se reduce o se elimina la tensión propia de presión a través de tensiones de tracción que actúan en la dirección circunferencial del anillo de resorte.
Los discos de resorte y los muelles anulares ondulados se utilizan en numerosas aplicaciones en la construcción de máquinas e instalaciones. Otro campo de aplicación resulta especialmente en los acoplamientos de láminas de engranajes automáticos.
En virtud de las altas tensiones de tracción en caso de carga, no se pueden cumplir con frecuencia, cuando existen fuerzas altas y espacios de montaje limitados, todos los requerimientos planteados a la duración de vida útil de resortes de disco y muelles anulares ondulados con respecto a la solicitación estática o dinámica. Esto se aplica también cuando a través de un procedimiento de chorreado de bolas se ha generado una tensión propia de presión en la capa marginal de las zonas superficiales, especialmente cargadas a tensiones de tracción, en el disco de resorte distendido.
Por lo tanto, con frecuencia es necesario emplear discos de resorte y muelles anulares ondulados en disposición múltiple, para mantener reducida la solicitación de los discos de resorte y de los muelles anulares ondulados individuales y, por lo tanto, cumplir el número de cambios de ciclo requeridos en la aplicación.
Ello implica un número elevado de discos de resorte o de muelles anulares ondulados y un espacio de montaje, en general, incrementado. El número elevado de discos de resorte o de muelles anulares ondulados condiciona costes elevados; al mismo tiempo, a partir del espacio de montaje mayor necesario resultan costes de equipo más elevados.
En el documento DE 103 34 470 A1 se describen discos de resorte, en los que las zonas superficiales cargadas a través de tensiones de tracción en caso de carga están provistas, a través de chorreado con bolas o a través de tratamiento térmico, con una tensión propia de presión elevada en la capa marginal.
Se conocen a partir del documento DE 44 44 649 A1 discos de resorte, que están estampados a partir de material de banda, a continuación son endurecidos e instalados, a continuación son revenidos y chorreados con bolas, siendo realizada a continuación todavía una llamada deformación. Con respecto al chorreado con bolas, se propone en este caso seleccionar diferentes los parámetros de chorreado sobre el lado superior del muelle y sobre el lado inferior del muelle, para influir de manera selectiva sobre la curva característica de fuerza – recorrido de los discos de resorte.
La presente invención tiene el cometido de proponer un procedimiento para la fabricación de discos de resorte y de muelles anulares ondulados, con el que se puede elevar significativamente la capacidad de solicitación estática y dinámica de los productos correspondientes, o bien preparar discos de resorte y muelles anulares ondulados, que presentan una capacidad de solicitación estática y dinámica correspondientemente elevada.
La solución consiste en un procedimiento para la fabricación de discos de resorte o de muelles anulares ondulados con las características de la reivindicación 1. En este caso está previsto especialmente que dichas zonas superficiales sean compactadas por laminación en movimientos circulares de la bola o del cilindro alrededor del eje del muelle con relación al muelle. De acuerdo con la invención, está previsto que dichas zonas superficiales sean compactadas por laminación, mientras se imponen por la fuerza tensiones de tracción en dichas zonas superficiales, y después de una bonificación del muelle y después de una compactación por medio de chorreado de bolas.
Cuando se utiliza el concepto de compactación, éste debe describir claramente las modificaciones permanentes de los estados de la tensión. No obstante, es correcto que se realiza una deformación elástica y, dado el caso, plástica bajo constancia de volumen del material en los procedimientos indicados.
Con la forma de procedimiento descrito aquí se forman, por una parte, tensiones propias de presión más elevadas que en los procedimientos de chorreado de bolas anteriores; por otra parte, a través de la forma de procedimiento descrita se abre también la posibilidad de desplazar el máximo de la tensión propia de presión a zonas más profundas de la capa marginal. De esta manera, se genera una calidad de la capa marginal, que conduce también con eventuales inclusiones presentes o puntos defectuosos del material, a valores de vida útil elevados de los muelles con carga estática y dinámica.
A este respecto, se propone especialmente que dichas zonas superficiales sean compactadas por laminación cuando los muelles están deformados al menos elásticamente, especialmente cuando los muelles están aplanados por presión. No obstante, también es posible una deformación más reducida, que se desvía de un aplanamiento por presión en la posición plana, o más fuerte que se extiende más allá de la posición plana en el caso de un disco de resorte o una deformación respectiva sólo local en la zona de la compactación. La deformación temporal durante la compactación se puede extender también más allá del límite de estiramiento, de manera que se deforman plásticamente dichas zonas superficiales.
Con esta forma de procedimiento se pueden elevar significativamente tanto los valores máximos para la tensión propia de presión en la capa marginal como también la posición de profundidad del máximo correspondiente de la tensión propia por presión en la capa marginal, como se representa todavía en detalle a continuación.
Además de la mejora de los valores para la tensión propia de presión, una ventaja especial consiste en el alisamiento simultáneo de las zonas superficiales tratadas, con lo que se reduce el peligro de la formación de grietas a partir de las superficies.
Si las superficies tratadas a través de laminación con cilindros o laminación con rodillos (cilindros de compactación, rodillos de compactación) no se limitan a zonas parciales de las superficies, es favorable compactar las zonas restantes a través del chorreado con bolas conocido. En este caso se realiza la compactación de las superficies después del procedimiento de chorreado con bolas realizado en primer lugar, para que se mantenga el efecto de alisamiento descrito anteriormente a través de la compactación con rodillos en las zonas de carga máxima de los discos de resorte o de los muelles anulares ondulados.
La compactación por laminación se realiza de manera favorable después de la bonificación de los muelles, para que los resultados de la laminación con rodillos o bien de la laminación con rodillos y/o del chorreado de bolas no sean perjudicados en parte de nuevo a través de un tratamiento térmico siguiente.
De acuerdo con una forma de procedimiento favorable, la compactación por laminación de realiza a una temperatura elevada de los muelles de más de 180ºC, especialmente a 200ºC aproximadamente.
La invención comprende, además, discos de resorte o muelles anulares ondulados, en cuyas zonas superficiales, que son solicitadas a través de tensiones de tracción en caso de carga de los muelles, se proveen con una tensión propia de presión en la capa marginal, en el que el máximo de la tensión propia de tracción en la capa marginal de zonas superficiales compactadas por laminación es al menos 850 MPa, en el que los discos de resorte o los muelles anulares ondulados están fabricados de acuerdo con uno de los procedimientos de acuerdo con la invención. En este caso, en una forma de realización preferida está previsto que la tensión propia de presión en la capa marginal de dichas zonas superficiales en una profundidad de 200 !m es al menos 500 MPa.
Partiendo del hecho conocido en sí de que la mejora de la calidad a través de una tensión propia de presión debe afectar especialmente a las zonas superficiales que, en caso de carga, se colocan bajo tensiones de tracción en la capa marginal, está previsto especialmente que al menos uno de los cantos anulares interior y exterior esté provisto con una tensión propia de presión en la capa marginal, o que en el caso de un disco de resorte al menos una zona marginal del lado inferior cónico interior esté provista con una tensión propia de presión en la capa marginal o bien que en el caso de un muelle anular ondulado, al menos una zona marginal respectiva de las superficies superior e inferior onduladas esté provista con una tensión propia de presión en la capa marginal. Los discos de resorte pueden estar configurados en este caso de tal forma que el disco de resorte está ranurado o bien dentado en su canto interior y/o de tal modo que el disco de resorte está ranurado o bien dentado en su canto exterior. En los muelles anulares ondulados puede estar previsto que la ondulación del muelle anular ondulado esté superpuesta por un resalte, es decir, por una conicidad. Además, la ondulación puede variar también sobre la periferia, de manera que están presentes máximos y mínimos de diferente magnitud y altura en secuencia periódica.
Ejemplos de realización preferidos de la invención se representan en los dibujos y se describen a continuación.
La figura 1 muestra un disco de resorte de acuerdo con la invención de un primer tipo durante la compactación por laminación en una primera forma de realización.
La figura 2 muestra un disco de resorte de acuerdo con la invención de un primer tipo durante la compactación por laminación en una segunda forma de realización.
La figura 3 muestra un disco de resorte de acuerdo con la invención de un primer tipo durante la compactación por laminación en una tercera forma de realización.
La figura 4 muestra un disco de resorte de acuerdo con la invención de un primer tipo durante la compactación por laminación en una cuarta forma de realización.
La figura 5 muestra un disco de resorte de acuerdo con la invención de un primer tipo durante la compactación por laminación en una quinta forma de realización.
La figura 6 muestra un disco de resorte de acuerdo con la invención de un segundo tipo durante la compactación por laminación en una sexta forma de realización.
La figura 7 muestra un disco de resorte de acuerdo con la invención de un segundo tipo durante la compactación por laminación en una séptima forma de realización.
La figura 8 muestra un disco de resorte de acuerdo con la invención de un tercer tipo durante la compactación por laminación en una octava forma de realización.
La figura 9 muestra un muelle anular ondulado de acuerdo con la invención durante la compactación por laminación en una primera forma de realización.
La figura 10 muestra un muelle anular ondulado de acuerdo con la invención durante la compactación por laminación en una segunda forma de realización.
La figura 11 muestra un muelle anular ondulado de acuerdo con la invención durante la compactación por laminación en una tercera forma de realización.
La figura 12 muestra un dispositivo para la realización del procedimiento de acuerdo con la invención en una primera forma de realización en representación 3D.
La figura 13 muestra el dispositivo de acuerdo con la figura 12 en una sección axial.
La figura 14 muestra un dispositivo para la realización del procedimiento de acuerdo con la invención en una segunda forma de realización en representación 3D.
La figura 15 muestra el dispositivo según la figura 14 en sección longitudinal.
La figura 16 muestra la curva de la tensión en la capa marginal de un disco de resorte o muelle anular ondulado fabricado de acuerdo con la invención en comparación con la curva de la tensión en una capa marginal chorreada con bolas.
La figura 17 muestra la curva de la tensión en la capa marginal de un disco de resorte o muelle anular ondulado en comparación en dos formas de procedimiento diferentes.
Las figuras 1 a 5 se describen en primer lugar en común a continuación. Se muestra, respectivamente, un disco de resorte 111 en representación 3D, en la que se ha omitido una zona parcial colocada delante. El disco de resorte es, en general, un anillo circular completo. El saliente es tal que la punta del cono de apertura del lado superior y del lado inferior paralelos entre sí se encuentra debajo del anillo de resorte. En este caso, el lado colocado arriba se designa como lado inferior 12 y el lado colocado abajo se designa como lado superior 13. Además, se diferencian un canto anular interior 14 y un canto anular exterior 15. En la sección transversal, el disco de resorte 111 es rectangular, es decir, que está constituido por chapa de espesor esencialmente uniforme. Las zonas superficiales afectadas por la compactación por laminación están representadas como zonas grises. En las figuras 1 a 5 se representa, respectivamente, una herramienta de laminación 31 en diferentes posiciones, de manera que las diferentes posiciones deben simbolizar la compactación por laminación de diferentes zonas superficiales. La herramienta 31 se empotra en un soporte de fijación de herramienta no representado, que se puede mover por control numérico especialmente alrededor de tres ejes. La herramienta 31 tiene un soporte esférico 32 que, apoyado hidrostáticamente, es desplazable frente a la herramienta 31. El soporte esférico 32 lleva en su extremo delantero una bola 33 libremente giratoria, especialmente de cerámica dura. Con medios no mostrados en la representación se puede tensar el disco de resorte 11 y se puede accionar de forma giratoria alrededor de su eje en el caso de una herramienta desplazada hacia delante sobre las superficies de los discos de resorte. En este caso, se genera una presión de apoyo de la bola 33, que transforma las superficies plásticamente y en este caso genera una tensión propia de presión en la capa marginal. Las superficies afectadas en cada caso por la laminación con cilindro se representan oscuras en las figuras, de manera que para ilustración se representa la herramienta 31 en cada caso en una posición en las superficies tratadas.
En la figura 1 se compactan por laminación de esta manera el lado inferior 12, el canto anular interior 14 y el canto anular exterior 15.
En la figura 2 se compactan por laminación de esta manera el lado inferior 12 y el canto anular exterior 15.
En la figura 3 se compactan por laminación de esta manera el lado inferior 12 y el canto anular interior 14.
En la figura 4 se compactan por laminación de esta manera el canto anular exterior 15 y una zona marginal 17 estrecha del lado inferior 12 que se conecta en este canto anular.
En la figura 5 se compactan por laminación de esta manera el canto anular interior 14 y un canto marginal 16 estrecho del lado inferior 12 que se conecta en este canto anular.
A continuación se describen en primer lugar en común las figuras 6 y 7. Se representa un disco de resorte 112 en el mismo tipo de representación que en las figuras 1 a 5, en la que el disco de resorte 112, sin embargo, está ranurado en el interior, de manera que está presente un canto anular exterior liso 15 como anteriormente, pero unas ranuras 182 de forma trapezoidal en el lado interior y unas pestañas 192 de forma trapezoidal determinar el desarrollo del canto anular interior 142. Las pestañas 192 no están afectadas por la compactación de la capa marginal.
En la figura 6, la compactación por laminación se extiende sobre el lado inferior 12 y el canto anular exterior 15.
En la figura 7, la compactación por laminación se extiende sobre el canto anular exterior 15 y sobre una zona marginal 17 estrecha del lado inferior 12 que se conecta en aquél.
En la figura 8 se muestra un disco de resorte 113 básicamente en la misma representación que en las figuras 1 a 5, en la que, sin embargo, el disco de resorte 113 está ranurado en el exterior, de manera que el canto anular exterior 153 se define por ranuras 183 y pestañas 193 de forma trapezoidal. La compactación por laminación no se extiende sobre las pestañas 193. En su lugar, la compactación por laminación afecta al lado inferior 12 y al canto anular interior 14 del disco de resorte 113.
Las figuras 9 a 11 se describen en primer lugar en común. Se muestra, respectivamente, un muelle anular ondulado 21 en representación 3D, de la que se ha omitido una zona parcial colocada delante. El muelle anular ondulado es, en general, un anillo circular completo. El muelle anular ondulado tiene sobre la periferia, por definición, un desarrollo ondulado, en el que se pueden reconocer lados superior e inferior paralelos entre sí. En particular, se representan un lado inferior 22, un lado superior 23, un canto anular interior 14 y un canto anular exterior 15. El muelle anular ondulado 21 es rectangular en la sección transversal, es decir, que está constituido de chapa de espesor esencialmente uniforme. No se puede reconocer un saliente del muelle anular ondulado 21, pero se puede añadir a la ondulación como criterio de configuración complementario. La herramienta 31 es empotrada en un portaherramientas no representado, que se puede mover por control numérico especialmente alrededor de tres ejes. La herramienta 31 tiene un soporte de bolas 32 que, apoyado hidrostáticamente, es desplazable frente a la herramienta
31. El soporte de bolas 32 lleva en su extremo delantero una bola 33 libremente giratoria, por ejemplo de cerámica dura. Con medios no mostrados en la representación, se puede tensar el muelle anular ondulado 21 y, cuando la herramienta 31 es desplazada sobre las superficies del muelle anular ondulado, puede ser accionada de forma giratoria alrededor de su eje. En este caso, se genera una presión de apoyo de la bola 33, que transforma plásticamente las superficies y en este caso genera una tensión propia de presión en la capa marginal. Las superficies afectadas en cada caso por la laminación con rodillos se muestran oscuras en las figuras, siendo representada, para ilustración, la herramienta 31 en cada caso en una posición en las superficies tratadas.
En la figura 9, el lado inferior 22 y el lado superior 23 están afectados por la compactación por laminación.
En la figura 10, el lado inferior 22, el lado superior 23 así como los cantos anulares interior y exterior 14, 15 están afectados por la compactación por laminación.
En la figura 11, el canto anular interior 14 y, respectivamente, dos zonas marginales 162, 163 limitadas a continuación del canto anular interior 14 sobre el lado inferior 22 o bien el lado superior 23 están afectados por la compactación por laminación.
Las figuras 12 y 13 se describen en común a continuación. Se muestra un soporte de fijación 41 de dos partes, que comprende un anillo de apoyo 42 para un disco de resorte o muelle anular ondulado y un inserto tensor 43, que actúa sobre el disco de resorte o muelle anular ondulado y se puede tensar a modo de bayoneta frente al anillo de soporte 42. En el estado de sujeción del anillo de apoyo 42 y el inserto tensor, el disco de resorte o muelle anular ondulado está aplanado a presión en la posición plana, de manera que en esta forma de realización del soporte de fijación una parte exterior del lado inferior y el canto anular exterior del disco de resorte o muelle anular ondulado son libremente accesibles para la herramienta de laminación 31. Cuando el soporte de fijación 41 está accionado de forma giratoria, la herramienta de laminación 31 colocada con presión se puede mover en dirección radial sobre el lado inferior 12, 22 y en dirección axial sobre el canto anular exterior 15.
Las figuras 14 y 15 se describen en común a continuación. Se muestra un soporte de fijación 51 de dos partes, que comprende un anillo de apoyo 52 para un disco de resorte o muelle anular ondulado y un suplemento tensor 53, que actúa sobre el disco de resorte o muelle anular ondulado y que se puede tensar a modo de bayoneta frente al anillo de apoyo. En el estado de sujeción, el disco de resorte o muelle anular ondulado está aplanado a presión, de manera que en esta forma de realización del soporte de fijación, una parte interior del lado inferior y el canto anular interior 14 son libremente accesibles para la herramienta de laminación 31. Cuando el soporte de fijación está accionado de forma giratoria, la herramienta de laminación 31 colocada con presión se puede mover en dirección radial sobre el lado inferior y en dirección axial sobre el canto anular interior 15.
En la figura 16 se representa la curva de la tensión en la capa marginal de una zona superficial tratada de acuerdo con la invención en MPa sobre la distancia desde la superficie en !m en comparación con una curva de la tensión en la capa marginal de un disco de resorte o muelle anular ondulado de acuerdo con el estado de la técnica, de manera que una curva superior I representa el resultado de una forma de procedimiento de acuerdo con el estado de la técnica después de un chorreado con bolas del disco de resorte o muelle anular ondulado y la curva inferior II representa el resultado de una forma de procedimiento de acuerdo con la invención empotrando el disco de resorte
o muelle anular ondulado, es decir, durante la compactación por laminación de un muelle presionado en este caso en la posición plana. Los valores de la tensión propia de presión de la curva inferior II son claramente más altos y penetran más profundamente en la capa marginal que en la curva I de acuerdo con un procedimiento de chorreado de bolas.
En la figura 17 se representa la curva de la tensión en la capa marginal de una zona superficial tratada mediante compactación por laminación en MPa sobre la distancia desde la superficie en !m en dos variantes, en la que una curva superior V representa el resultado de una forma de procedimiento de acuerdo con la invención sin empotramiento del disco de resorte o muelle anular ondulado, es decir, en el caso de compactación por laminación con un apoyo de la forma propia libre de carga del muelle, y la curva inferior VI representa el resultado de una forma de procedimiento de acuerdo con la invención con empotramiento del disco de resorte o muelle anular ondulado, es decir, en el caso de compactación por laminación de un muelle comprimido en este caso en la posición plana. Los valores de la tensión propia de presión de la curva superior son claramente más altos y penetran más profundamente en la capa marginal que los que se pueden conseguir en un procedimiento de chorreado de bolas. En cambio, los valores de la tensión propia de presión de la curva inferior están mejorados de nuevo. Además, en el gráfico, el valor mínimo reivindicado para el máximo de la tensión propia de presión está designado con III y el valor mínimo reivindicado para la tensión propia de presión en una profundidad de 200 !m está designado con IV.
Lista de signos de referencia
11
Disco de resorte
12
Lado inferior
13
Lado superior
14
Canto interior
15
Canto exterior
16
Zona marginal
17
Zona marginal
18
Ranura
19
Pestaña
21
Muelle anular ondulado
22
Lado inferior
23
Lado superior
31
Herramienta de laminación
32
Soporte de bolas
33
Bolas
41
Soporte de fijación
42
Soporte de fijación
43
Inserto tensor
51
Anillo de apoyo
52
Anillo de apoyo
53
Suplemento tensor

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Procedimiento para la fabricación de discos de resorte o muelles anulares ondulados, en cuyas zonas superficiales, que son solicitadas a través de tensiones de tracción en caso de carga de los muelles, se proveen con una tensión propia de presión en la capa marginal, caracterizado porque dichas zonas superficiales se compactan por laminación con una bola o un cilindro, mientras que las tensiones de tracción son impuestas por la fuerza en dichas zonas superficiales, en el que la compactación por laminación se realiza después de una bonificación y después de una compactación por medio de chorreado de bolas del muelle.
  2. 2.
    Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dichas zonas superficiales se compactan por laminación en movimientos circulares de la bola o del cilindro alrededor del eje del muelle con relación al muelle.
  3. 3.
    Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la compactación por laminación se realiza a una temperatura elevada de los muelles de al menos 180ºC.
  4. 4.
    Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la superficie total de los muelles es compactada por medio de chorros de bolas y superficies parciales de los muelles son compactadas por medio de compactación por laminación.
  5. 5.
    Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dichas zonas superficiales son compactadas por laminación, cuando los muelles están deformados al menos elásticamente, especialmente cuando los muelles están aplanados por presión.
  6. 6.
    Disco de resorte o muelle anular ondulado, en cuyas zonas superficiales, que son solicitadas a través de tensiones de tracción en caso de carga de los muelles, se proveen con una tensión propia de presión en la capa marginal, fabricados de acuerdo con el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el máximo de la tensión propia de presión en la capa marginal de zonas superficiales compactadas por laminación es al menos 850 MPa.
  7. 7.
    Muelle de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque la tensión propia de presión en la capa marginal de las zonas superficiales compactadas por laminación es, a una profundidad de 200 !m, al menos 500 MPa, especialmente al menos 700 MPa, con preferencia al menos 1000 MPa.
  8. 8.
    Muelle de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque al menos uno de los cantos anulares interior y exterior (14, 15) está provisto con una tensión propia de presión, generada a través de compactación por laminación, especialmente en el muelle deformado, en la capa marginal.
  9. 9.
    Disco de resorte de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque al menos una zona marginal (16) del lado inferior cónico interior (12) está provista con una tensión propia de presión, generada a través de compactación por laminación, especialmente con el muelle deformado, en la capa marginal.
  10. 10.
    Muelle anular ondulado de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque al menos una zona marginal (16, 17) respectiva de las superficies superior e inferior onduladas (22, 23) está provista con una tensión propia de presión, generada a través de compactación por laminación, especialmente con el muelle deformado, en la capa marginal.
  11. 11.
    Disco de resorte de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque el disco de resorte (11) está ranurado o dentado en su canto interior (14) y/o en su canto exterior (15).
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008006065B4 (de) * 2007-02-15 2022-04-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Herstellung einer Tellerfeder
DE102008014707B3 (de) * 2008-03-18 2009-07-23 Hugo Kern Und Liebers Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung von Federplatinen mit Federzungen
JP5520591B2 (ja) * 2009-12-18 2014-06-11 愛知製鋼株式会社 高疲労強度板ばね用鋼及び板ばね部品
JP5487012B2 (ja) * 2010-06-07 2014-05-07 日本発條株式会社 板ばねの製造方法
DE102010062479B4 (de) * 2010-12-06 2016-01-14 Aktiebolaget Skf Wälzlager und Käfig für ein Wälzlager
CN102155511B (zh) * 2011-04-01 2013-05-01 青岛帅潮实业有限公司 一种钢板弹簧及其处理方法
AT512609A1 (de) * 2012-09-14 2013-09-15 Hoerbiger Kompressortech Hold Federelement
JP6538047B2 (ja) * 2014-06-20 2019-07-03 日本発條株式会社 皿ばね
US10806497B2 (en) 2014-11-17 2020-10-20 Bridging Medical, Llc Bone compression systems
CN110418906B (zh) 2017-03-08 2022-02-01 日本发条株式会社 碟形弹簧
CN107988460B (zh) * 2017-11-02 2021-06-08 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 一种碟形弹簧弹力精确控制方法
WO2019189644A1 (ja) * 2018-03-28 2019-10-03 日本発條株式会社 板状ばね部材
DE102018126181A1 (de) * 2018-10-22 2020-04-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Bearbeitung eines Lagerrings und zur Herstellung eines Wälzlagers
JP7144647B1 (ja) * 2020-10-14 2022-09-29 日本発條株式会社 皿ばねの製造方法、および皿ばね
FR3124412B1 (fr) * 2021-06-25 2023-10-27 Safran Procédé de grenaillage d’une pièce annulaire
DE102021213759A1 (de) 2021-12-03 2023-06-07 Zf Friedrichshafen Ag Federtelleranordnung mit Verdrehsicherung sowie Schwinungsdämpfer mit der Federtellanordnung

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US155203A (en) † 1874-09-22 Improvement in steam-heaters
US247385A (en) † 1881-09-20 Hydrostatic press
US1947927A (en) * 1929-10-16 1934-02-20 Corp Of Edelstahlwerk Rochling Method of treating springs
DE850620C (de) 1947-11-13 1952-09-25 Gen Motors Corp Verfahren zur Herstellung einer Einblattfeder von hoher Tragfestigkeit und Lebensdauer
US2608752A (en) * 1947-11-13 1952-09-02 Gen Motors Corp Method of making single leaf springs
US3004584A (en) * 1958-05-26 1961-10-17 Metal Improvement Equipment Co Panel forming equipment
DE1263056B (de) 1961-07-03 1968-03-14 Licentia Gmbh Verfahren zur Oberflaechenverdichtung von Blattfedern
US3131457A (en) * 1962-07-31 1964-05-05 Bell Intercontinental Corp Stress peening machine
US3313552A (en) * 1963-10-18 1967-04-11 Hughes Tool Co Belleville spring and seal ring
US3345727A (en) * 1965-04-20 1967-10-10 Rockwell Standard Co Method of making taper leaf springs
US3438229A (en) * 1966-04-25 1969-04-15 Eaton Yale & Towne Stress peening steel articles
JPS5141157A (es) 1974-10-02 1976-04-06 Daikin Mfg Co Ltd
DE2450267A1 (de) 1974-10-23 1976-04-29 Luk Lamellen & Kupplungsbau Federndes bauteil, wie insbesondere tellerfeder
US4135283A (en) † 1974-10-23 1979-01-23 Luk Lamellen U. Kupplungsbau Gmbh Resilient structural member such as a plate spring
US4034585A (en) * 1975-08-25 1977-07-12 Straub John C Process of compression stressing metals to increase the fatigue strength thereof
US4337632A (en) * 1980-06-12 1982-07-06 Rockwell International Corporation Leaf spring stress peening method and apparatus
DE3142270C2 (de) 1981-10-24 1983-10-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München Verfahren zum Verbessern der Festigkeit von Werkstückoberflächen
US4453392A (en) † 1982-05-11 1984-06-12 Fiziko-Tekhnichesky Institut Akademii Nauk Belorusskoi Ssr Method of hardening shaped surfaces by plastic deformation
JPS6478763A (en) * 1987-09-15 1989-03-24 Hino Motors Ltd Processing method for plate spring eye
DE3823675A1 (de) † 1988-07-13 1990-01-18 Dornier Gmbh Einrichtung zum biegeumformen oder richten von werkstuecken durch plastische formaenderung
DE3842064A1 (de) * 1988-12-14 1990-06-21 Dornier Gmbh Verfahren zum umformen von ebenen, plattenfoermigen bauteilen in eine zweiachsig gekruemmte form
FR2671022B1 (fr) * 1990-12-26 1995-01-06 Valeo Procede de fabrication d'un diaphragme, notamment pour embrayages de vehicules automobiles.
JPH05148537A (ja) * 1991-07-11 1993-06-15 Tougou Seisakusho:Kk コイルばねの製造方法
KR970005786B1 (ko) 1992-04-27 1997-04-21 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 전동조향 제어장치
JP3229074B2 (ja) 1993-06-04 2001-11-12 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置
DE4444649A1 (de) 1993-12-27 1995-06-29 Luk Lamellen & Kupplungsbau Scheibenförmiges Bauteil
DE4447330B4 (de) * 1994-12-31 2008-06-19 Adolf Schnorr Gmbh & Co. Kg Tellerfeder
JP3152339B2 (ja) 1995-06-07 2001-04-03 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
JPH09279229A (ja) * 1996-04-15 1997-10-28 Suncall Corp 鋼製ワークの表面処理方法
US6022427A (en) * 1997-02-08 2000-02-08 Fried Krupp Method for producing helical springs
JPH10220493A (ja) * 1997-02-13 1998-08-21 Exedy Corp ダイヤフラムスプリングの製造方法
JP2998928B2 (ja) 1997-07-14 2000-01-17 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
DE19740290B4 (de) 1997-09-13 2004-05-27 Volkswagen Ag Verfahren zum Festwalzen der Oberfläche von Bauteilen, insbesondere von rotationssymmetrischen oder nicht-rotationssymmetrischen Drehteilen
GB9806969D0 (en) 1998-04-01 1998-06-03 Lucas Ind Plc Improvements relating to vehicle steering systems
ES2206797T3 (es) † 1998-06-18 2004-05-16 Societe Alsacienne Pour La Transformation De L'acier S.A.R.L. Procedimiento para la fabricacion de una pieza preformada de alambre elastica de alambre metalico duro con una seccion transversal redondeada.
JP2000027915A (ja) * 1998-07-08 2000-01-25 Nabco Ltd 皿ばねの製造方法
GB2342383B (en) † 1998-10-06 2002-07-17 Meritor Light Vehicle Sys Ltd Door latch
KR100562589B1 (ko) 1998-10-08 2006-03-17 서피스 테크놀로지 홀딩스, 리미티드 공작물의 표면내에 압축잔류응력층을 제공하기 위한버니싱 방법 및 장치
US6790294B1 (en) * 1999-02-19 2004-09-14 Suncall Corporation Spring with excellent fatigue endurance property and surface treatment method for producing the spring
BR0011428A (pt) * 1999-06-08 2002-03-26 Nhk Spring Co Ltd Mola altamente reforçada e processo para produzir a mesma
US6415486B1 (en) * 2000-03-01 2002-07-09 Surface Technology Holdings, Ltd. Method and apparatus for providing a residual stress distribution in the surface of a part
CA2406848C (en) † 2000-03-01 2010-05-11 Lambda Research, Inc. Method and apparatus for providing a residual stress distribution in the surface of a part
DE10052753A1 (de) 2000-10-25 2002-05-08 Hegenscheidt Mfd Gmbh & Co Kg Gerät zum Festwalzen von Kurbelwellen
ES2318618T3 (es) 2001-11-30 2009-05-01 Trw Automotive U.S. Llc Metodo y aparato para el control del tacto de la direccion con diagnosticos.
BR0215351B1 (pt) * 2001-12-26 2011-02-08 feixe de molas para veìculo e método de fabricar o feixe de molas.
US20050247385A1 (en) 2002-02-08 2005-11-10 Krafsur David S Process for improving fatigue life in spring-cushioned shoes
GB0208090D0 (en) 2002-04-09 2002-05-22 Trw Lucas Varity Electric Electrical power assisted steering system
JP2004050362A (ja) * 2002-07-22 2004-02-19 Exedy Corp 皿バネの製造方法
JP2004144132A (ja) * 2002-10-22 2004-05-20 Nhk Spring Co Ltd 皿ばね及び皿ばねの製造方法
DE10334470A1 (de) * 2003-07-29 2005-03-03 Muhr Und Bender Kg Tellerfeder mit verbessertem Setzverhalten
US7188398B2 (en) 2004-01-17 2007-03-13 Surface Technology Holdings, Ltd. Method for improving the magnitude of compressive stress developed in the surface of a part
WO2007060435A1 (en) 2005-11-23 2007-05-31 Trw Automotive U.S. L.L.C. Electrical power assisted steering system
EP1839919A1 (de) 2006-03-30 2007-10-03 Muhr und Bender KG Schraubendruckfeder
US7686148B2 (en) * 2006-10-02 2010-03-30 Steven Yetzke Clutch component
GB0620143D0 (en) 2006-10-11 2006-11-22 Trw Lucasvarity Electric Steer Electric power assisted steering assembly
GB0624597D0 (en) 2006-12-09 2007-01-17 Trw Lucasvarity Electric Steer Controlling Motors in Electric Power Assisted Steering
JP4969325B2 (ja) * 2007-06-08 2012-07-04 三菱重工業株式会社 トラクションドライブおよびその表面処理方法
GB0717090D0 (en) 2007-09-04 2007-10-10 Trw Ltd Electrical power assisted steerin system

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Publication number Publication date
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ATE438048T1 (de) 2009-08-15
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ES2328862T3 (es) 2009-11-18
JP5209904B2 (ja) 2013-06-12
US20080006351A1 (en) 2008-01-10
US9003850B2 (en) 2015-04-14
DE502007001162D1 (de) 2009-09-10
EP1870612A2 (de) 2007-12-26
JP2008002683A (ja) 2008-01-10
EP1870612B1 (de) 2009-07-29

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