JPS5997715A - 長手方向に断面積が変化するばね用素材の製造方法 - Google Patents
長手方向に断面積が変化するばね用素材の製造方法Info
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- JPS5997715A JPS5997715A JP20560782A JP20560782A JPS5997715A JP S5997715 A JPS5997715 A JP S5997715A JP 20560782 A JP20560782 A JP 20560782A JP 20560782 A JP20560782 A JP 20560782A JP S5997715 A JPS5997715 A JP S5997715A
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- spring
- tempering
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/04—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of bars or wire
- B21C37/045—Manufacture of wire or bars with particular section or properties
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はたとえばコイルばねやトーションバー、スタビ
ライザなどに用いられる長手方向に断面積が変化するば
ね用素材の製造方法に関する。
ライザなどに用いられる長手方向に断面積が変化するば
ね用素材の製造方法に関する。
たとえばチーｉ４コイルばねにおいては、所望のばね特
性を得るためにコイル端末部分の線径を先細テーパ状に
加工する場合がある。一方、トーションバーでハソの端
部にセレーション等の端部加工を施す必要上、この端部
を他の部位よシも局部的に太くするようにしている。
性を得るためにコイル端末部分の線径を先細テーパ状に
加工する場合がある。一方、トーションバーでハソの端
部にセレーション等の端部加工を施す必要上、この端部
を他の部位よシも局部的に太くするようにしている。
このように長手方向に断面積が変化するばね用素材を得
るには、従来例えばたる形チー・ｆコイルばねの場合、
素材の端部を切削加工によってテーパ状に加工するよう
にしている。そしてテーパ状に加工したのち、コイリン
グを行ない、そののち焼入れおよび焼戻しを行なうよう
にしている。従ってこの場合、切削によるため材料歩留
シが恐いとともにバイト等のように消耗する工具を必要
とし加工工数も多いため、コスト高であシ加工に要する
時間も長い。また、コイリング後に熱処理を行なうため
線径の異なる部位にて焼入れむらを生じることがある。
るには、従来例えばたる形チー・ｆコイルばねの場合、
素材の端部を切削加工によってテーパ状に加工するよう
にしている。そしてテーパ状に加工したのち、コイリン
グを行ない、そののち焼入れおよび焼戻しを行なうよう
にしている。従ってこの場合、切削によるため材料歩留
シが恐いとともにバイト等のように消耗する工具を必要
とし加工工数も多いため、コスト高であシ加工に要する
時間も長い。また、コイリング後に熱処理を行なうため
線径の異なる部位にて焼入れむらを生じることがある。
一方、トーションバーの場合には現状では端部をアプセ
ット加工によって拡径させたのち、焼入れ一焼戻し等の
熱処理を行なっている。従問題がある。
ット加工によって拡径させたのち、焼入れ一焼戻し等の
熱処理を行なっている。従問題がある。
ところで以上のように長手方向に断面積が変化する素材
を得るだめの他の手段として、素材を高温度域、例えば
Ａ３点直下、７５０°〜８００℃付近まで加熱した状態
で張力を与え、この引張シによって素材を縮径させてテ
ーパロッドを得るようにしたものも提供されている。こ
の方法を用いてたる形テーパコイルばねを得るにｔよ、
第１図に例示したように、まずゾルテーパ４工程ａにお
いて素材を７５０℃〜８００℃に加熱し、張力を加えて
チーｉ＜？状に成形したのち、コイリング工程すで所望
の形にコイリングし、そののち焼入れ工程Ｃと焼戻し工
程ｄを径で製品を得るようにしている。
を得るだめの他の手段として、素材を高温度域、例えば
Ａ３点直下、７５０°〜８００℃付近まで加熱した状態
で張力を与え、この引張シによって素材を縮径させてテ
ーパロッドを得るようにしたものも提供されている。こ
の方法を用いてたる形テーパコイルばねを得るにｔよ、
第１図に例示したように、まずゾルテーパ４工程ａにお
いて素材を７５０℃〜８００℃に加熱し、張力を加えて
チーｉ＜？状に成形したのち、コイリング工程すで所望
の形にコイリングし、そののち焼入れ工程Ｃと焼戻し工
程ｄを径で製品を得るようにしている。
以上の方法によれば、切削を殆ど行なわずに済むため材
料歩留シが向上する利点があるが、上記したように一旦
高温に加熱してテーパ加工したのちコイリングし、その
後更に焼入れと焼戻しを行なう必要があるから、多くの
加熱工程を必要とし、エネルギー、消費が大であるとと
もに、コイリング後に熱処理を行なうものであるから前
述したと同様に線径の互いに異なる部位で焼入れむらを
生じることがある。
料歩留シが向上する利点があるが、上記したように一旦
高温に加熱してテーパ加工したのちコイリングし、その
後更に焼入れと焼戻しを行なう必要があるから、多くの
加熱工程を必要とし、エネルギー、消費が大であるとと
もに、コイリング後に熱処理を行なうものであるから前
述したと同様に線径の互いに異なる部位で焼入れむらを
生じることがある。
本発明は上記事情にもとづきなされたものでその目的と
するところは、工程を簡略化できるとともに熱エネルギ
ーの消費が少なくて済み、かつ素材の全長にわたって均
一な熱処理を施すことのできる、長手方向に断面積が変
化するばね用素材の製造方法を提供することにある。
するところは、工程を簡略化できるとともに熱エネルギ
ーの消費が少なくて済み、かつ素材の全長にわたって均
一な熱処理を施すことのできる、長手方向に断面積が変
化するばね用素材の製造方法を提供することにある。
すなわち本発明は、まず直線状のばね用素材を焼入れし
たのち、素材を長手方向に順次焼戻し温度まで加熱しつ
つ素材に張力を加えることによって、この焼戻し温間域
で素材の所望の部位を長手方向に順次縮径させるように
したことを特徴とするばね用素材の製造方法である。
たのち、素材を長手方向に順次焼戻し温度まで加熱しつ
つ素材に張力を加えることによって、この焼戻し温間域
で素材の所望の部位を長手方向に順次縮径させるように
したことを特徴とするばね用素材の製造方法である。
上記本発明によれば、焼戻し温間域で引張シによるテー
ノＪ？加工を行なうから、焼戻し温度という比較的低い
温度（例えば３００℃〜４００℃前後）であっても、焼
入れ組織のマルテンサイトが焼戻しによシンルバイトに
分解するに至る過程での低変形抵抗、間延性の効呆によ
シ、引張シによるテーパや加工を容易に行なうことがで
きる。
ノＪ？加工を行なうから、焼戻し温度という比較的低い
温度（例えば３００℃〜４００℃前後）であっても、焼
入れ組織のマルテンサイトが焼戻しによシンルバイトに
分解するに至る過程での低変形抵抗、間延性の効呆によ
シ、引張シによるテーパや加工を容易に行なうことがで
きる。
そして、テーパ加工と同時に熱処理を行なえるから、従
来方法（第１図参照）のようにコイリング後に再度加熱
して熱処理を行なう場合に比べて加熱工程が少なくて済
み、省エネルギー化が図れるとともに、線径が長手方向
に変化していても焼入れむらを生じることがなく、高品
質のばね用素利を得ることができる。また、焼戻しと同
時に引張りによる塑性加工を行なうため、転位の生成と
それに続くひずみ時効によって素材の高強度化が期待で
きるものである。
来方法（第１図参照）のようにコイリング後に再度加熱
して熱処理を行なう場合に比べて加熱工程が少なくて済
み、省エネルギー化が図れるとともに、線径が長手方向
に変化していても焼入れむらを生じることがなく、高品
質のばね用素利を得ることができる。また、焼戻しと同
時に引張りによる塑性加工を行なうため、転位の生成と
それに続くひずみ時効によって素材の高強度化が期待で
きるものである。
以下本発明の一実施例について第２図ないし第５図を参
照して説明する。本実施例は、ばね用素材１を第２図に
示すような形状に加工したのち、この素材１を所定の長
さｌに切断してコイリングを行ない、例えばたる形テー
パ４コイルばねを得る場合に適用される。
照して説明する。本実施例は、ばね用素材１を第２図に
示すような形状に加工したのち、この素材１を所定の長
さｌに切断してコイリングを行ない、例えばたる形テー
パ４コイルばねを得る場合に適用される。
第２図において、図中１ａは大径部、ＩＣは小径部であ
って、これら大径部１ａと小径部ＩＣとの間にチー７９
部ｌｂが位置している。上記素材１は鋼製の中実材また
はツクイブ材のいずれであってもよい。
って、これら大径部１ａと小径部ＩＣとの間にチー７９
部ｌｂが位置している。上記素材１は鋼製の中実材また
はツクイブ材のいずれであってもよい。
上記素材１は、まずチー７４加工前の直線状の状態で焼
入れ工程１０（第５図参照）が行なわれる。この焼入れ
工程１０では、連続する長尺な素材１を通電加熱用の一
対の電極輪（図示せず）を通過させてこれら電極輪間に
電圧を印加し、直接通電によって素材１を焼入れ温度ま
で加熱する。そして素材１を１）つつ、上記電極輪の出
口側に配置した焼入れ冷却ノズル（図示略）から冷却水
または低温度空気等の冷却材を直接噴射してマルテンサ
イト生成温度まで急冷し焼入れを行なう。
入れ工程１０（第５図参照）が行なわれる。この焼入れ
工程１０では、連続する長尺な素材１を通電加熱用の一
対の電極輪（図示せず）を通過させてこれら電極輪間に
電圧を印加し、直接通電によって素材１を焼入れ温度ま
で加熱する。そして素材１を１）つつ、上記電極輪の出
口側に配置した焼入れ冷却ノズル（図示略）から冷却水
または低温度空気等の冷却材を直接噴射してマルテンサ
イト生成温度まで急冷し焼入れを行なう。
次に、第３図に示すように送シロール２，２によって素
材１を矢印Ｖ１方向に送シつつ、高周波加熱コイル３に
よって素材１をその長手方向に順次焼戻し温度まで加熱
する。このとき、高周波加熱コイル３は静止状態にあシ
、またチャック４．４は素材１から離した状態にして素
材１の送シを阻害しないようにしておく。このように素
材１に張力を与えることなく焼戻し温間域まで加熱を行
なうことによシ、大径部１ａの焼戻しが行々われる。な
お、焼戻し温度は２００℃〜６００℃、好ましく３００
℃〜４００℃が一般的であるが、具体的な温度値は素材
１の材質や焼入れ組織の状態等に応じて適宜設定される
。
材１を矢印Ｖ１方向に送シつつ、高周波加熱コイル３に
よって素材１をその長手方向に順次焼戻し温度まで加熱
する。このとき、高周波加熱コイル３は静止状態にあシ
、またチャック４．４は素材１から離した状態にして素
材１の送シを阻害しないようにしておく。このように素
材１に張力を与えることなく焼戻し温間域まで加熱を行
なうことによシ、大径部１ａの焼戻しが行々われる。な
お、焼戻し温度は２００℃〜６００℃、好ましく３００
℃〜４００℃が一般的であるが、具体的な温度値は素材
１の材質や焼入れ組織の状態等に応じて適宜設定される
。
以上のごとく素材１をロール２，２によって連続的に送
シながら大径部１ａの焼戻しを行なりたら、素材１を送
シつつ今度はチー・ぐ部１ｂと小径部ＩＣの縮径加工を
行なう。すなわち、第４図に示されるように、チャック
４．４によシ素材１を挾み、矢印ｖ２方向に強制的に移
動させて素材ｌに引張シカを与えるとともに、高周波加
熱コイル３を矢印ｖ３方向に移動させつつ素材１を長手
方向に順次焼戻し温度まで加熱する。素材１はコイル３
の近傍が局部的に焼戻 ゛し温度まで加熱されて他の部
位と温度勾配を生じるから、コイル３の移動方向後側に
設けた冷却ノズル５によシ焼戻し部の温度を制御しつつ
、ロール２．２とチャック４．４および高周波加熱コイ
ル３の各移動速度ｖ１ ｅＶ２ ｍＶ３を適宜制御
・することによって、焼戻し温間域での素材１の引張シ
に伴ない長手方向に順次所望の径に縮径させてゆくこと
ができる。
シながら大径部１ａの焼戻しを行なりたら、素材１を送
シつつ今度はチー・ぐ部１ｂと小径部ＩＣの縮径加工を
行なう。すなわち、第４図に示されるように、チャック
４．４によシ素材１を挾み、矢印ｖ２方向に強制的に移
動させて素材ｌに引張シカを与えるとともに、高周波加
熱コイル３を矢印ｖ３方向に移動させつつ素材１を長手
方向に順次焼戻し温度まで加熱する。素材１はコイル３
の近傍が局部的に焼戻 ゛し温度まで加熱されて他の部
位と温度勾配を生じるから、コイル３の移動方向後側に
設けた冷却ノズル５によシ焼戻し部の温度を制御しつつ
、ロール２．２とチャック４．４および高周波加熱コイ
ル３の各移動速度ｖ１ ｅＶ２ ｍＶ３を適宜制御
・することによって、焼戻し温間域での素材１の引張シ
に伴ない長手方向に順次所望の径に縮径させてゆくこと
ができる。
以上のように焼入れ後の焼戻し温間域で引張シによる縮
径加工を行なうようにしたから、焼戻し温間域という比
較的低い温度であっても、焼入れ組織のマルテンサイト
が焼戻しによってンルパイトに分解するに至る過程での
低変形抵抗、高延性の効果によシ、容易に縮径させるこ
とができ、素材１の長手方向に温度勾配をつけることに
よって容易に所望の形状、寸法のチー・ぐ加工を行なう
ことが可能である。また、焼戻しと同時に引張シによる
塑性加工を行なうため、テーノ９部１ｂと小径部１ｃで
は転位の生成とそれに続くひずみ時効によって素材１の
高強度化が期待できる。丑だ、大径部１ａを焼戻す際に
も張力を与えて大径部１ａを多少縮径（塑性変形）させ
るようにすれば、上記と同様の理由により、大径部１ａ
の高強度化も期待できる。
径加工を行なうようにしたから、焼戻し温間域という比
較的低い温度であっても、焼入れ組織のマルテンサイト
が焼戻しによってンルパイトに分解するに至る過程での
低変形抵抗、高延性の効果によシ、容易に縮径させるこ
とができ、素材１の長手方向に温度勾配をつけることに
よって容易に所望の形状、寸法のチー・ぐ加工を行なう
ことが可能である。また、焼戻しと同時に引張シによる
塑性加工を行なうため、テーノ９部１ｂと小径部１ｃで
は転位の生成とそれに続くひずみ時効によって素材１の
高強度化が期待できる。丑だ、大径部１ａを焼戻す際に
も張力を与えて大径部１ａを多少縮径（塑性変形）させ
るようにすれば、上記と同様の理由により、大径部１ａ
の高強度化も期待できる。
なお第５図に示した工程図では説明の都合上、焼戻し温
度まで加熱する工程１１とチーｉＪ？加工等の縮径を行
なう工程１２とを別けて図示したが、上記したように実
際にはこれらの工程１１゜１２はほぼ同時に連続して行
なわれる。
度まで加熱する工程１１とチーｉＪ？加工等の縮径を行
なう工程１２とを別けて図示したが、上記したように実
際にはこれらの工程１１゜１２はほぼ同時に連続して行
なわれる。
以上のように、大径部１ａの焼戻しとテーパ部ｌｂ、小
径部１ｃの焼戻し温間域での縮径加工を縁返し行なうこ
とによシ、第２図に示されるように一本の素材１に大径
部１ａとテーノや部 ・Ｊｂ、小径部１ｃが順次繰返し
て表われる形状となる。そして所定の長さ！に切断し、
必要に応じて切削による若干の仕上げ加工を行なったの
ち、コイリング工程１３において所望のコイル形状に冷
間コイリングし、コイルばねを荷る。
径部１ｃの焼戻し温間域での縮径加工を縁返し行なうこ
とによシ、第２図に示されるように一本の素材１に大径
部１ａとテーノや部 ・Ｊｂ、小径部１ｃが順次繰返し
て表われる形状となる。そして所定の長さ！に切断し、
必要に応じて切削による若干の仕上げ加工を行なったの
ち、コイリング工程１３において所望のコイル形状に冷
間コイリングし、コイルばねを荷る。
なお、連続材のままコイリングを行ない、コイリング後
に素材１を所定の長さに切断するようにしてもよい。ま
た、場合によってはテーノｆ加工を行なう工程１２の終
了後またはコイリング工程１３の終了後に再度十分に焼
戻しを行うこともあシうる。 ′
１以上の説明から判るように、本実施例方
法によれば、一本に連続する素材１を未加工の状態から
連続的に供給しつつ焼入れ、焼戻し、チーＪＲ成形、コ
イリング等の一連の工程を順次１つの生産ラインで実施
することができるから、連続生産によって高能率でコイ
ルばねを得ることができる。また、素材１の加熱は焼′
入れと焼戻し時に計２回行なうだけでよいがら、例えは
第１図に例示した従来例に比して加熱回数が少なくて済
み、その分エネルギーコストを節減することができる。
に素材１を所定の長さに切断するようにしてもよい。ま
た、場合によってはテーノｆ加工を行なう工程１２の終
了後またはコイリング工程１３の終了後に再度十分に焼
戻しを行うこともあシうる。 ′
１以上の説明から判るように、本実施例方
法によれば、一本に連続する素材１を未加工の状態から
連続的に供給しつつ焼入れ、焼戻し、チーＪＲ成形、コ
イリング等の一連の工程を順次１つの生産ラインで実施
することができるから、連続生産によって高能率でコイ
ルばねを得ることができる。また、素材１の加熱は焼′
入れと焼戻し時に計２回行なうだけでよいがら、例えは
第１図に例示した従来例に比して加熱回数が少なくて済
み、その分エネルギーコストを節減することができる。
しかもチー／ぐ加工前に焼入れを行なうため、従来のよ
うにチーｉ’？加工後に焼入れを行なう場合に見られた
焼入れむらの発生がなく、高品質のばねを得ることがで
きる。
うにチーｉ’？加工後に焼入れを行なう場合に見られた
焼入れむらの発生がなく、高品質のばねを得ることがで
きる。
なお、成形すべきばね用素材１の形状は実施例に限るも
のではなく、要するに長さ方向に断面積が変化しかつ熱
処理が必要とされる素材であれば同様に適用できる。ま
た、コイルばねに限らず、例えばトーションバーのよう
に両端部に比べて中間のねじシ部か細くなっているもの
、あるいは車輌用スタビライプのように局部的に高い応
力が生じる部位があってこの部位を、太くすることが考
えられているものなどにも適用可能である。
のではなく、要するに長さ方向に断面積が変化しかつ熱
処理が必要とされる素材であれば同様に適用できる。ま
た、コイルばねに限らず、例えばトーションバーのよう
に両端部に比べて中間のねじシ部か細くなっているもの
、あるいは車輌用スタビライプのように局部的に高い応
力が生じる部位があってこの部位を、太くすることが考
えられているものなどにも適用可能である。
本発明は前記したように、簡単な工程でかつ少ない熱エ
ネルギーを用いて、焼入れむらのない高品質のばね用素
材を得ることができる。そして本発明によれば、バイト
等の工具を用いた切削加工を殆ど省略化できるから、材
料歩留シを大幅に向上できるのは勿論である。
ネルギーを用いて、焼入れむらのない高品質のばね用素
材を得ることができる。そして本発明によれば、バイト
等の工具を用いた切削加工を殆ど省略化できるから、材
料歩留シを大幅に向上できるのは勿論である。
第１図は従来のコイルばね製造方法の一例を示す工程説
明図、第２図ないし第５図は本発明の一実施例を示し、
第２図はチーＡ加工後のばね用素材の側面図、第３図お
よび第４図はそれぞれ異なる工程における素材とテーノ
ｆ加工装置の概略図、第５図は工程説明図である。 １・・・はね用素材、１ａ・・・大径部、１ｂ・・・テ
ーパ部、’ １”ｅ・・・小径部、２・・・ロール、３
・・・高周波加熱コイル、４・・・チャック、５・・・
冷却ノズル。
明図、第２図ないし第５図は本発明の一実施例を示し、
第２図はチーＡ加工後のばね用素材の側面図、第３図お
よび第４図はそれぞれ異なる工程における素材とテーノ
ｆ加工装置の概略図、第５図は工程説明図である。 １・・・はね用素材、１ａ・・・大径部、１ｂ・・・テ
ーパ部、’ １”ｅ・・・小径部、２・・・ロール、３
・・・高周波加熱コイル、４・・・チャック、５・・・
冷却ノズル。
Claims (1)
- 直線状、のばね用素材を焼入れしたのち、この素材をそ
の長手方向に順次焼戻し温度まで加熱しつつ素材に張力
を加えることによって、この焼戻し温間域で素材の所望
の部位を長手方向に順次縮径させることを特徴とする長
手方向に断面積が変化するばね用素材の製造方法。
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20560782A JPS5997715A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 長手方向に断面積が変化するばね用素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20560782A JPS5997715A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 長手方向に断面積が変化するばね用素材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997715A true JPS5997715A (ja) | 1984-06-05 |
| JPH0375243B2 JPH0375243B2 (ja) | 1991-11-29 |
Family
ID=16509662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20560782A Granted JPS5997715A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 長手方向に断面積が変化するばね用素材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997715A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6286627B1 (ja) * | 2017-01-19 | 2018-02-28 | 山田 榮子 | 高伸直性焼入鋼線の製造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009184460A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Showa Denko Kk | 車両用リンク部品 |
| CN109482667B (zh) * | 2018-12-11 | 2019-12-03 | 西安诺博尔稀贵金属材料有限公司 | 一种高力学性能奥氏体不锈钢弹簧丝材的制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5073855A (ja) * | 1973-10-31 | 1975-06-18 |
-
1982
- 1982-11-24 JP JP20560782A patent/JPS5997715A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5073855A (ja) * | 1973-10-31 | 1975-06-18 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6286627B1 (ja) * | 2017-01-19 | 2018-02-28 | 山田 榮子 | 高伸直性焼入鋼線の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0375243B2 (ja) | 1991-11-29 |
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