对包装螺旋弹簧进行调质的方法和设备技术

一种生产用于内弹性结构的包装螺旋弹簧方法，其特征为，包括： 在第一温度下，从弹簧钢丝制成螺旋弹簧，所说弹簧钢丝存在残余内应力； 在第二温度下对所说螺旋弹簧进行调质，大体能够消除上述螺旋弹簧钢丝中的残余内应力； 调整经调质的螺旋弹簧到使所说经调质的螺旋弹簧完全能插到织物袋中的第三温度，并使所说螺旋弹簧插入织物袋。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
所属领域本专利技术概括地说是关于铺垫即关于垫用弹簧或箱用弹簧。更准确点说，本专利技术是对螺旋弹簧应力消除作处理的，该弹簧被安置在包装材料中，然后用于垫弹簧或箱用弹簧。
技术介绍
大家知道，把钢丝可以做成一个一个的螺旋弹簧，还可把这些螺旋弹簧联合起来，构成完整的内弹性机构，用它做成各种垫弹簧或箱用弹簧。还知道，单独制作“包装好的”螺旋弹簧并把这些包装好的螺旋弹簧，组合成内弹性结构，再成为像各种垫弹簧或箱用弹簧那样装饰物。Stumpf的美国专利US4,439,977示出了组装这种包装螺旋弹簧的一种方法和设备，现列此以作参考。为组装而联合许多组的包装螺旋弹簧，制作成整体式一排排或者一串串的螺旋线的方法及装置则在美国专利US4,578,834和US4,986,518中介绍，也列此以备参考。虽然上述方法和装置，较比以前的装配方法有不少优点，但仍存在一些需改进之处。比如，像号码为4,439,977美国专利中所说，当螺旋丝被装入包装袋中时，这些螺旋线材就趋于“硬化”，结果产生高度不能变或承载能力受损的缺陷。还存在其它缺陷如该钢丝会在加工时呈现残余应力，这有可能导致螺旋弹簧件的损坏。此外，考虑到工业中需要的是，制作弹簧不允许造成事故的应力的存在，当然包括“硬化”状态的缺陷。通常的弹簧热处理都是公知的，就是说做成“开式螺旋”的内弹性结构，随后送这个开式螺旋内弹性结构到一个炉子中，以便消除应力。然而，在包装好螺旋线材内弹性结构的实例中，这种结构不能使之进入加热炉，由于，比如，使包装好螺旋弹簧连接一起的织物袋或粘合剂，在与加热炉接触时承受不了高温。因此，考虑需要提供改进包装制做及生产出产品螺旋线材和内弹性结构的方法和装置。专利技术的概述本专利技术提出了改进包装螺旋线材的方法和制作的内弹性结构，其中包装弹簧钢丝螺旋弹簧在装入织物袋前经热处理或者用其它方法调质，使得弹簧钢丝里的残余内应力被降低，能延长螺旋弹簧的寿命和弹力可维持一个相当长的时间。特别的是，本专利技术是关于用钢丝制成螺旋弹簧热处理的方法和设备，并在其后把这种螺旋弹簧装入织物袋，以及由其生产垫簧产品和生产螺旋弹簧。据需要和为减少或完全消除螺旋压簧钢丝产生的不希望有的残余应力而造成材料的变形，应指出，螺旋压簧钢丝中的这种残余应力，通常有两种。即钢丝拉伸残余应力和螺旋成形残余应力。两种应力都是螺旋弹簧制品冷加工的结果。按钢丝的冷拉伸残余应力，用碳钢钢丝制造包装螺旋弹簧一般用冷拉伸，比方用直径为7/32″(0.21875″)或1/4″(0.25″)的热轧高碳1070号钢条。这些钢条一般地要经过数个直径递减的模直至其直径减少到0.068″到0.094″之间。由冷加工钢丝变形(形变)产生实际横截面尺寸的减小，结果就造成并保存下来各种类型残余应力，包括纵向应力(平行于钢丝轴线、钢丝表面的拉应力和钢丝轴向的压应力)、径向应力(基本上垂直于钢丝轴并压向轴)、环向应力(按同一方向的纵向应力)。至于螺旋弹簧产生的残余应力，钢丝制成螺旋压簧时加上了某些附加残余应力并认为已改变钢丝冷拔操作后钢丝残余应力。这些来自额外冷加工的附加线材螺旋成形残余应力，其中冷加工产生了钢丝不同程度的弹性应变(形变)，结果建立并保留钢丝中的其它几种类型的残余应力，包括压应力(线材内部，分布在平均螺旋直径内部)、拉应力(线材内部，分布在平均螺旋直径外面)和扭转应力，它是借助螺旋压簧成形为螺旋形的卷绕器，把钢丝装在制作弹簧卷绕器内时产生某种程度的扭转应力。人们已知，综合前述钢丝拉伸和螺旋线材变形出现的残余应力，表明有关螺旋压簧性能的一些问题，承受负荷能力、自由高度能否保持、抗变形能力、抗疲劳能力。因而，减少或消除这些不需要的应力是很必需的。为达到包装螺旋产品中消除螺旋压簧应力的目的，可有选择地引入机械弹性变形以造成应力平衡。然而更可取地是采用加热法，达到应力平衡。这些办法可后随冷处理，使得螺旋压簧可安全装入织物袋。残余应力减少到包括完全把这些不需要的应力消除，可用许多办法完成，其中包括但不局限于选取机械式冷加工，或者针对已成弹簧的钢丝(比如喷丸处理)超声波处理、激光加热、电阻炉加热、感应加热、电阻升温、强力热气流加热或者辐射加温。然而不管采用哪种方法，那些利用热的方法总应优于其它的选择对象。但不管采用哪种方法，欲消除应力的弹簧上必须施加一定的规定的加热温度和加热时间，随之还必须冷却到规定温度以下，以便在把螺旋弹簧装入织物袋时，不会对袋本身和袋的材料产生不良的影响。现在讨论消除螺旋弹簧中应力的一个较好的时间/温度流程，应指明，这里的时间是指时间间隔，在上述情况下一个单元时间间隔为700到800毫秒。最好是流程中，弹簧的温度应升至华氏420度和1333度，最佳是约在500°-700°的窄范围内，总的说其中一个单元时间间隔不足以完全热透，也就不能完全消除不希望的应力。所以需要一定数量附加时间间隔。在这种情况下，达到工艺功能的手段就是用2、3、4、5…N个时间间隔。为施行各个时间间隔而又不降低机器生产率，只需辅助调质加热器以及与这些加热量相适应的线上间隔。达到冷处理效果可行的办法包括但不限于循环油池冷却、循环水冷法、气/水雾混冷法、压缩气旋冷法、强致冷空气冷却法和压气室温空气冷却法。压气空冷是较佳的冷却方法。然而不论选用何种冷却方法，一定的指定冷却温度和时间必须施于需消除应力的弹簧上，而且该弹簧必须冷却到指定的温度以下，以使把螺旋弹簧装入织物袋时，不会对袋本身和袋材料产生不良的后果。冷却程序用的首选时间/温度是应该把弹簧在单个时间间隔内降至华氏0度至730度范围内的一个温度。若一个时间间隔不足以致冷到要求温度，就需要适当数量的附加时间间隔。此时，获取该流程性能的方法就是再用2、3、4、5…N个时间间隔。为施行各个时间间隔而又不降低机器生产速率，仅需辅助调质器并使线上的间隔数量与这些调质量相适应。不难理解，接于上述工序之后的是把经消除过应力并冷却后的弹簧装进一个织物袋。由此，本专利技术的一个目的，就是推出一种改进的包装螺旋弹簧结构，用于内弹簧结构类产品。本专利技术的进一步目的，就是提供用于垫簧或箱用簧的改良型的内弹簧结构。本专利技术再一个目的是提供，一个改进了的制作包装螺旋弹簧的方法和设备，其中螺旋弹簧在调质处理消除残余应力后装进织物袋。本专利技术的再一个目的是提供一套改良的方法和设备，使包装螺旋弹簧的制作在操作，构造及维护方面的成本降低。本专利技术的这些及其它的目的、特点和优点，将在看完随后提供的优选实例的详细描述，尤其结合有附图及附带的权利要求，就会明白了。附图说明图1A-1C是用于本专利技术一个具体方案中流程设备的整体视图。图1A是本专利技术设备的顶视图。图1B是图1A设备的正剖视图，而图1C是设备的侧视图。图2A-2C都是本专利技术图1A-1C中设备的视图，进一步包括了一个据本专利技术对螺旋弹簧加热的感应加热工位。图3A-3C都是本专利技术图1A-1C设备的视图，多了一个据本专利技术为螺旋弹簧加热的辐射加热工位。图4在图3介绍的加热工位中使用辐射加热成套装置的横剖视图。图5A-5C都是图1A-1C中本专利技术设备中进一步包括加热螺旋弹簧的电阻加热工位的视图。图6A-6C都是图1A-1C中本专利技术设备中包括用于加热螺旋弹簧的强力空气加热工位的视图。图7是个剖视图，表示按本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：A·R·圣克拉尔，P·H·布兰诺克，
申请(专利权)人：梦惠尔有限公司，
类型：发明
国别省市：