一種大型彈簧片的加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及彈簧的工藝，特別涉及了一種大型彈簧片的加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]65Mn鋼板強度、硬度、彈性和淬透性均比65號鋼高，具有過熱敏感性和回火脆性傾向，水淬有形成裂紋傾向。退火態(tài)可切削性尚可，冷變形塑性低，焊接性差。受中等載荷的板彈簧，直徑達7-20_的螺旋彈簧及彈簧墊圈.彈簧環(huán)。高耐磨性零件，如磨床主軸，彈簧卡頭。精密機床絲桿。切刀。螺旋輥子軸承上的套環(huán)。鐵道鋼軌等。
[0003]彈簧鋼薄齒片類零件，其材質(zhì)為65Mn或其他彈簧鋼，有內(nèi)齒或外齒，外徑200mm以上，厚度為1.5-4mm。彈簧鋼薄齒片類零件的厚度差要求嚴，且齒部尺寸公差有較高的要求。同時，需要熱處理硬度到HRC26-32。由于薄齒片為薄板大尺寸零件，熱處理易產(chǎn)生橢圓變形，平面度也很難保證。同時彈簧鋼具有回火脆性。
[0004]大型彈簧鋼片為薄平板零件，是機車車輛上的重要零部件，選用65Mn鋼制造該彈簧鋼片。要求該彈簧鋼片具有高的抗拉強度、高的疲勞強度、高的沖擊韌性和塑性，要求熱處理后脫碳傾向小，平面度< 0.7_，脫碳層< 0.3，表面無裂紋等外觀缺陷，同時具有一定的剛度。
[0005]該彈簧鋼片的厚度與直徑比超過了 200，65Mn彈簧鋼片的含碳量高，所以淬火冷卻后的組織為孿晶馬氏體，該組織的脆性斷裂傾向較大，淬火過程中容易開裂。
[0006]傳統(tǒng)的工藝方法如下:第一種方法是采用線切割加工和機加工相結(jié)合，這種方法生產(chǎn)效率低下，生產(chǎn)成本奇高；第二種方法是采用原材料球化退火后進行精沖成形，最后再進行熱處理。這種方法因熱處理過程中會產(chǎn)生失圓變形，導致一部分齒根圓直徑偏小，零件需報廢，另一部分齒根圓直徑偏大，需要增加局部切齒和手工修尺寸工序，嚴重影響產(chǎn)品的生產(chǎn)進度和成本。
[0007]申請?zhí)?01210417411.1公開了一種熱成型彈簧的熱處理工藝，是針對線材直徑小于15mm的彈簧，采用熱成型處理，在成型之后需要熱處理；退火與正火處理:球化退火和軟化退火處理，硬度在< 225HBS ;淬火、回火處理；淬火介質(zhì)選擇:合金鋼使用油淬火介質(zhì)，截面面積大于100平方毫米的使用水淬火；回火處理時選用帶風機的回火爐，增加回火的均勻性，回火溫度為450~550°C，回火之后采用水冷或油冷的快速冷卻方式。
[0008]上述方法沒有考慮機械加工應力的影響，直徑17mm和直徑13mm孔均是在熱處理前沖出的，在粗磨過程中磨削量過大，兩面在磨削過程中均存在較大的機械加工應力，熱處理前未及時消除；經(jīng)過上述分析，該方法不適合。
[0009]申請?zhí)?01310715884.4公開了一種防止超薄針對65Mn鋼彈簧片熱處理變形的方法及模具。包括淬火、預處理及回火校正，三個步驟，該方法也不能確保不開裂和變形符合要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明針對上述技術(shù)問題，提供一種大型彈簧片的加工工藝，使得采用該工藝生產(chǎn)出的大型彈簧片的質(zhì)量穩(wěn)定，沒有鋸片的開裂，基本消除了工件的開裂現(xiàn)象，回火采用定形模使表面受力均勻，保證了彈簧片的翹曲比較微小，是成熟的熱處理工藝。
[0011]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體技術(shù)方案是:
一種大型彈簧片的加工工藝，包括以下步驟:3mm板材下料一沖壓一修整一粗磨一熱處理一精磨一氧化處理一包裝；其中，所述熱處理包括高溫回火、淬火及中溫回火。
[0012]對粗磨后的鋼片進行500~600°C的一遍高溫回火。
[0013]所述淬火采用RJX-75-9箱式爐加熱，保溫結(jié)束后用4t的淬火壓床噴油冷卻。
[0014]所述中溫回火采用在RJJ-75-6井式回火爐加熱回火，中溫回火溫度為350~380°C。
[0015]所述中溫回火采用在RJJ-75-6井式回火爐加熱回火，中溫回火溫度為400?450 °C ο
[0016]還包括表面氮化熱處理工藝，氮化溫度為460?490°C，氣體氮化時間為8?24小時。
[0017]還包括彈簧的噴丸強化工藝。
[0018]所述的彈簧的噴丸強化工藝包括組合噴丸和應力噴丸工藝；組合噴丸:采用二次噴丸，通過采用不同直徑的丸粒噴丸來實現(xiàn)，第一次采用較大丸粒來獲得殘余壓應力和表面光潔度；應力噴丸工藝:應力噴丸工藝的預應力為750?850MPa。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
第一、本發(fā)明對粗磨后的鋼片增加500~600的一遍高溫回火，消除了磨削時存在的加工應力；
第二、針對淬火應力和脆性大的具體情況，要消除淬火后產(chǎn)生的熱應力與組織應力，將引起鋼片微塑性變形的主要因素消除或明顯減弱，將淬火加熱溫度降低10°C左右，采用4t壓床噴油冷卻，減小淬火應力；
第三、提高中溫回火溫度，采用壓模定型進行400~450°C的回火處理，使工件應力去除得更徹底，在保溫結(jié)束后快冷以消除二次回火脆性。
[0020]第四、本發(fā)明還包括彈簧的噴丸強化工藝。所述的彈簧的噴丸強化工藝包括組合噴丸和應力噴丸工藝；組合噴丸:采用二次噴丸，通過采用不同直徑的丸粒噴丸來實現(xiàn)，第一次采用較大丸粒來獲得殘余壓應力和表面光潔度；應力噴丸工藝:應力噴丸工藝的預應力為75O?850MPa。
【具體實施方式】
[0021]以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0022]實施例一、
一種大型彈簧片的加工工藝，包括以下步驟:3mm板材下料一沖壓一修整一粗磨一熱處理一精磨一氧化處理一包裝。
[0023]其中，所述熱處理包括高溫回火、淬火及中溫回火。
[0024]所述高溫回火是對粗磨后的鋼片進行500~600°C的一遍高溫回火。
[0025]所述淬火采用RJX-75-9箱式爐加熱，保溫結(jié)束后用4t的淬火壓床噴油冷卻。所述中溫回火采用在RJJ-75-6井式回火爐加熱回火，中溫回火溫度為350~380°C。
[0026]實施例二、
一種大型彈簧片的加工工藝，包括以下步驟:3mm板材下料一沖壓一修整一粗磨一熱處理一精磨一氧化處理一包裝。
[0027]其中，所述熱處理包括高溫回火、淬火及中溫回火。
[0028]所述高溫回火是對粗磨后的鋼片進行500~600°C的一遍高溫回火。
[0029]所述淬火采用RJX-75-9箱式爐加熱，保溫結(jié)束后用4t的淬火壓床噴油冷卻。所述中溫回火采用在RJJ-75-6井式回火爐加熱回火，中溫回火溫度為4000~450°C。
[0030]實施例三、
一種大型彈簧片的加工工藝，包括以下步驟:3mm板材下料一沖壓一修整一粗磨一熱處理一精磨一氧化處理一包裝。
[0031]其中，所述熱處理包括高溫回火、淬火及中溫回火。
[0032]所述高溫回火是對粗磨后的鋼片進行500~600°C的一遍高溫回火。
[0033]所述淬火采用RJX-75-9箱式爐加熱，保溫結(jié)束后用4t的淬火壓床噴油冷卻。所述中溫回火采用在RJJ-75-6井式回火爐加熱回火，中溫回火溫度為350~380°C。
[0034]還包括表面氮化熱處理工藝，氮化溫度為460?490°C，氣體氮化時間為8?24小時。
[0035]實施例四、
一種大型彈簧片的加工工藝，包括以下步驟:3mm板材下料一沖壓一修整一粗磨一熱處理一精磨一氧化處理一包裝。
[0036]其中，所述熱處理包括高溫回火、淬火及中溫回火。
[0037]所述高溫回火是對粗磨后的鋼片進行500~600°C的一遍高溫回火。
[0038]所述淬火采用RJX-75-9箱式爐加熱，保溫結(jié)束后用4t的淬火壓床噴油冷卻。所述中溫回火采用在RJJ-75-6井式回火爐加熱回火，中溫回火溫度為350~380°C。
[0039]還包括表面氮化熱處理工藝，氮化溫度為460?490°C，氣體氮化時間為8?24小時。
[0040]進一步的，還包括彈簧的噴丸強化工藝。所述的彈簧的噴丸強化工藝包括組合噴丸和應力噴丸工藝；組合噴丸:采用二次噴丸，通過采用不同直徑的丸粒噴丸來實現(xiàn)，第一次采用較大丸粒來獲得殘余壓應力和表面光潔度；應力噴丸工藝:應力噴丸工藝的預應力為750MPa。
[0041]實施例五、
一種大型彈簧片的加工工藝，包括以下步驟:3mm板材下料一沖壓一修整一粗磨一熱處理一精磨一氧化處理一包裝。
[0042]其中，所述熱處理包括高溫回火、淬火及中溫回火。
[0043]所述高溫回火是對粗磨后的鋼片進行500~600°C的一遍高溫回火。
[0044]所述淬火采用RJX-75-9箱式爐加熱，保溫結(jié)束后用4t的淬火壓床噴油冷卻。所述中溫回火采用在RJJ-75-6井式回火爐加熱回火，中溫回火溫度為350~380°C。
[0045]還包括表面氮化熱處理工藝，氮化溫度為460?490°C，氣體氮化時間為8?24小時。
[0046]進一步的，還包括彈簧的噴丸強化工藝。所述的彈簧的噴丸強化工藝包括組合噴丸和應力噴丸工藝；組合噴丸:采用二次噴丸，通過采用不同直徑的丸粒噴丸來實現(xiàn)，第一次采用較大丸粒來獲得殘余壓應力和表面光潔度；應力噴丸工藝:應力噴丸工藝的預應力為850MPa。
【主權(quán)項】
1.一種大型彈簧片的加工工藝，其特征在于:包括以下步驟:3mm板材下料一沖壓一修整一粗磨一熱處理一精磨一氧化處理一包裝；其中，所述熱處理包括高溫回火、淬火及中溫回火。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型彈簧片的加工工藝，其特征在于:對粗磨后的鋼片進行500~600°C的一遍高溫回火。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大型彈簧片的加工工藝，其特征在于:所述淬火采用RJX-75-9箱式爐加熱，保溫結(jié)束后用4t的淬火壓床噴油冷卻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大型彈簧片的加工工藝，其特征在于，所述中溫回火采用在RJJ-75-6井式回火爐加熱回火，中溫回火溫度為350~380°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大型彈簧片的加工工藝，其特征在于，所述中溫回火采用在RJJ-75-6井式回火爐加熱回火，中溫回火溫度為400~450°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一權(quán)利要求所述的一種大型彈簧片的加工工藝，其特征在于，還包括表面氮化熱處理工藝，氮化溫度為460?490°C，氣體氮化時間為8?24小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一權(quán)利要求所述的一種大型彈簧片的加工工藝，其特征在于，還包括彈簧的噴丸強化工藝。
8.按照權(quán)利要求7所述的一種大型彈簧片的加工工藝，其特征在于，所述的彈簧的噴丸強化工藝包括組合噴丸和應力噴丸工藝；組合噴丸:采用二次噴丸，通過采用不同直徑的丸粒噴丸來實現(xiàn)，第一次采用較大丸粒來獲得殘余壓應力和表面光潔度；應力噴丸工藝:應力噴丸工藝的預應力為750?850MPa。
【專利摘要】本發(fā)明涉及彈簧的工藝，特別涉及了一種大型彈簧片的加工工藝。包括以下步驟：3mm板材下料→沖壓→修整→粗磨→熱處理→精磨→氧化處理→包裝；其中，所述熱處理包括高溫回火、淬火及中溫回火。本發(fā)明一種大型彈簧片的加工工藝，該工藝生產(chǎn)出的大型彈簧片的質(zhì)量穩(wěn)定，沒有鋸片的開裂，基本消除了工件的開裂現(xiàn)象，回火采用定形模使表面受力均勻，保證了彈簧片的翹曲比較微小，是成熟的熱處理工藝。
【IPC分類】C21D9-02, C21D7-06, B23P15-00, C21D1-18
【公開號】CN104668907
【申請?zhí)枴緾N201510048658
【發(fā)明人】王艷峰
【申請人】南通弘峰機電有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年1月30日