本发明专利技术公开了一种高应力悬架弹簧的制造工艺,顺序执行以下步骤:精确卷簧步骤:形成高应力悬架弹簧的初成品;回火去应力步骤:对精确卷簧设备产出的初成品进行回火去应力退火;恒温步骤:对去应力之后的初成品进行恒温处理;热压步骤:在加热条件下对恒温后的初成品带热进行压缩;热抛丸步骤:对热压后的初成品带热进行喷丸;应力抛丸步骤:对热喷丸后的初成品在常温下进行应力喷丸,形成半成品;以及对应力抛丸后的半成品进行表面处理步骤,形成弹簧成品。本发明专利技术工艺通过在卷簧时对弹簧整体形状进行控制,保证弹簧应力分布的均匀性,并通过热压、热抛丸及应力抛丸等步骤,极大的提高了弹簧的疲劳强度及高应力下负荷的稳定性,从而达到高应力悬架弹簧批量制造的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制造领域,尤其涉及一种高应力悬架弹簧的制造工艺。
技术介绍
随着汽车轻量化的推进,汽车零部件所承受的应力水平越来越高。以悬架弹簧为例,由于轻量化、高应力的设计和应用,近20年来,悬架弹簧质量降低约25%,国内汽车悬架弹簧的应力水平由原来普遍的100MPa以下,提高到了 IlOOMPa以上,最高的已经接近1200MPa。然而1200MPa并非是弹簧轻量化设计的极限,大众即将推出的汽车平台MQB上,悬架弹簧的最高设计应力值已经超过了 1300MPa。目前,国内弹簧企业还主要采用常规抛丸加冷压的工艺为主,可制造的弹簧应力水平在1150MPa以下。如何实现高应力悬架弹簧的制造成为国内乃至国际弹簧行业的头等课题。
技术实现思路
本专利技术的目的为了解决现有的弹簧生产工艺不能满足弹簧日益增加的应力水平问题,而提供的一种高应力悬架弹簧的制造工艺。本专利技术通过对弹簧形状进行精确控制,并结合热压、热抛丸及应力抛丸工艺,从而提高弹簧的疲劳强度,解决了以往高应力悬架弹簧生产难的问题。本专利技术采取的技术方案是:一种高应力悬架弹簧的制造工艺,顺序执行以下步骤: 精确卷簧步骤:通过精确卷簧设备将原料按设计的几何尺寸进行卷簧,形成高应力悬架弹黃的初成品; 回火去应力步骤:对精确卷簧设备产出的初成品进行回火去应力退火; 恒温步骤:对去应力之后的初成品进行恒温处理; 热压步骤:在加热条件下对恒温后的初成品带热进行压缩; 热抛丸步骤:对热压后的初成品带热进行喷丸; 应力抛丸步骤:对热喷丸后的初成品在常温下进行应力喷丸,形成半成品; 表面保护步骤:对应力抛丸后的半成品进行表面处理,形成弹簧成品。上述一种高应力悬架弹簧的制造工艺,其中,所述的精确卷簧步骤是指采用形状对比技术对卷簧初成品的形状进行控制,保证弹簧形状与设计要求一致。上述一种高应力悬架弹簧的制造工艺,其中,所述的形状对比技术包括摄像对比技术。上述一种高应力悬架弹簧的制造工艺,其中,所述的回火去应力步骤中,加热温度控制在300?400°C之间,时间为30?90分钟。上述一种高应力悬架弹簧的制造工艺,其中,,所述的恒温步骤中,所述的恒温处理的温度控制在200?350°C之间。上述一种高应力悬架弹簧的制造工艺,其中,所述的热压步骤中,采用压力机对恒温后的初成品进行压缩,压缩时弹簧温度应在170?300°C之间,压缩量为弹簧设计高度的1/4 ?1/3。上述一种高应力悬架弹簧的制造工艺,其中,所述的热抛丸步骤是:弹簧在自然状态下带热在抛丸机中进行表面抛丸处理,抛丸时弹簧温度控制在150?250°C之间,抛丸强度控制在A型阿尔曼试片弧高0.35?0.60内。上述一种高应力悬架弹簧的制造工艺,其中,所述的应力抛丸步骤是:再次对弹簧压缩,压缩长度为自然长度的1/3?2/3,在压缩状态下再在抛丸机中进行表面抛丸处理,抛丸强度控制在A型阿尔曼试片弧高0.35?0.60内。本专利技术由于采用了以上的技术方案,其产生的技术效果是明显的: 1、通过在卷簧时对产品形状进行精确控制,避免因形状不良而产生的应力集中问题; 2、采用热压技术、热抛丸技术及应力抛丸技术,提高了弹簧在高应力下负荷的稳定性及疲劳寿命,从而达到高应力悬架弹簧的批量生产目的。【附图说明】图1是本专利技术的工艺流程示意图。图2是与卷簧机配套使用的控制精确卷簧的弹簧轮廓检测仪的结构原理示意图。【具体实施方式】本专利技术的具体特征性能由以下的实施例结合附图进一步描述。请参阅图1,图1是本专利技术的工艺流程示意图。本专利技术一种高应力悬架弹簧的制造工艺,顺序执行以下步骤:对弹簧形状进行控制的精确卷簧步骤1、消除弹簧变形内应力的去应力回火步骤2、使弹簧保持特定温度的恒温步骤3、提高高应力悬架弹簧负荷稳定性及疲劳性能的热压步骤4、提高高应力悬架弹簧疲劳寿命的热抛丸步骤5及应力抛丸步骤6、表面保护步骤7。其中:为了保证卷簧的精度,在精确卷簧步骤中,采用(如摄像对比技术)对卷簧的形状进行控制,可采用某种形状对比技术例如摄像对比技术对弹簧形状进行监控。其原理是将弹簧定位在设备内,通过设备的内摄像头对弹簧形状进行拍摄,将拍摄的影像与设计的弹簧或好的样品影像通过电脑处理进行对比,以保证弹簧形状与设计的一致,避免因形状上的差异引起应力的集中现象。该设备对超出设定范围的部分会在屏幕上显示红色并报警。本实施例是在卷簧机中使用了一种弹簧轮廓检测仪,其结构如图2所示。包括:包括壳体80、设置在壳体内的检测部件,检测部件包括工控机81、显示屏82、至少一CCD摄像模块83、承载和固定被测工件的驱动旋转部件84、控制旋转角度和控制CCD摄像模块同步拍摄的同步控制器85、以及一报警装置(未图示)。使用中,同步控制器控制伺服电机转动旋转架的旋转角度,即控制被测工件旋转的角度;当转动到设定角度时,控制器通过伺服电机控制该旋转架停止转动,并同步控制CCD摄像模块对处于该角度的被测工件进行拍摄照片;然后继续转动旋转架到设定的第二角度,再拍摄该角度的照片;直至设定的该被测工件旋转一圈(360°)的各个角度的照片全部拍完。拍摄完毕后,CCD摄像模块将所有照片通过视频输出线送到工控机中,由工控机的图像拼接处理模块进行拼接。再将拼接的图片与存储在工控机中的标准弹簧图像信息库中的相关图片进行分析对比,得出误差值;再将该误差值与标准公差或偏差设定表进行比对,如果符合要求,则检测通过;如果不符合要求,则表明被测工件存在问题,将信号输出到卷簧机,调整卷簧机卷簧的参数,同时报警。回火去应力的步骤是将弹簧加热至300?400°C之间,保温30?90分钟。恒温步骤将去应力后的弹簧保持在特定温度200?350°C之间,进行恒温处理。热压步骤是将该恒温处理后待有一定温度的弹簧压缩至设计的自然长度的1/4?1/3,使弹簧负荷符合特定要求。热抛丸步骤是将一定温度的弹簧在自然状态下在抛丸机中做表面强化处理,结合应力抛丸步骤,可以大幅的提高弹簧的疲劳强度。应力抛丸步骤中再次对弹簧压缩,压缩长度为自然长度的1/3?2/3,在压缩状态下再在抛丸机中进行表面抛丸处理,抛丸强度控制在A型阿尔曼试片弧高0.35?0.60内。下面结合更加具体的实施例对本专利技术的高应力悬架弹簧的制造工艺进行详细的说明: 实施例一: 通过形状对比技术,调试卷簧程序,使卷制的弹簧形状与设计当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高应力悬架弹簧的制造工艺,顺序执行以下步骤:精确卷簧步骤:通过精确卷簧设备将原料按设计的几何尺寸进行卷簧,形成高应力悬架弹簧的初成品;回火去应力步骤:对精确卷簧设备产出的初成品进行回火去应力退火;恒温步骤:对去应力之后的初成品进行恒温处理;热压步骤:在加热条件下对恒温后的初成品带热进行压缩;热抛丸步骤:对热压后的初成品带热进行喷丸;应力抛丸步骤:对热喷丸后的初成品在常温下进行应力喷丸,形成半成品;表面保护步骤:对应力抛丸后的半成品进行表面处理,形成弹簧成品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:金方杰,
申请(专利权)人:上海中国弹簧制造有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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