一种稳定器的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种利用小型生产线即可实现高生产率并且不需要进行回火的稳定器制造方法。所述稳定器制造方法特征在于包括两个工序：将至少包含C、Mn、B和Fe的钢棒材料弯曲并成形为成品形状,其中C的质量分数为0.20％＜C≤0.39％，并用水以上或者接近于水的热传导率的介质对以上钢棒材料进行淬火。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种稳定杆的制造方法
本专利技术涉及一种稳定杆的制造方法。
技术介绍
为了防止车轮上下移动导致车身侧倾，在汽车等车辆中安装有稳定器(稳定杆或防倾杆)。通常，稳定杆包括往车辆幅宽方向延伸的扭转部和向车辆前后方向弯曲成型的一对左右臂部，具有一个大致呈U形的杆体。在车辆中，稳定杆各臂部的顶端分别与车轮的悬架装置连接，扭转部穿过在车身侧固定的套管，从而支撑在左右悬架装置之间，呈悬吊状态。车辆行驶时，由于车辆转弯或路面起伏，左右车轮上下移动，左右悬架装置产生行程差。这时，因各悬架装置之间行程差产生的负荷(位移)输入到稳定杆的各臂部，各臂部的负荷(位移差)使扭转部扭转变型，从而产生弹力来恢复扭转变型。稳定杆可以利用试图恢复扭转变型的弹力来抑制左右车轮的纵向位移差，从而提高车身的侧倾刚性，防止车身侧倾。从形态来看，稳定杆分为空心构造的空心稳定杆和实心构造的实心稳定杆。空心稳定杆的特征在于其适合车辆的轻量化，但是因为以电阻焊钢管或拉制钢管等作为原材料，所以制造成本比较高。相比而言，实心稳定杆的特征在于机械强度高、制造成本低。从材料来看，稳定杆一般采用S48C(JIS规格)等碳素钢，拉伸强度等机械强度高且耐劳性良好的SUP9(JIS规格)，SUP9A(JIS规格)等弹簧钢。通过热弯曲加工或冷弯曲加工形成成品形状并对弯曲加工的材料进行热处理，形成这种材料的热轧钢棒或者冷轧钢棒，从而制造出实心稳定杆，但多数情况都采用这种制造方法。从热处理来看，实行了淬火处理和回火处理，淬火的方法以油淬火为主。然后，经热处理的稳定杆半成品通常进行商品化，即通过喷丸处理或涂装处理等精加工处理进行表面处理。例如，如专利文献1中所示，从一个经过油淬火和回火来制造稳定杆的生产过程的示例来看，稳定器杆的制造生产线需要具备以下设施：对弹簧钢丝进行加热的加热炉、对加热后的弹簧钢丝进行弯曲加工的稳定器杆制造装备、对稳定器杆用淬火油进行淬火的淬火槽、对淬火过后的稳定器杆进行洗涤的洗涤装备、对经过洗涤处理后的稳定器杆再进行回火的回火炉。(参照段落0021，0022等)。现有技术文献专利文献专利文献1：专利2009-072806号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题稳定杆的性能要求方面，抗冲击性、耐劳性最为重要，所以稳定杆不断追求兼备卓越的机械强度及韧性。因此，之前的稳定杆制造方法中，用机械强度、耐劳性等良好的弹簧钢材作为材料，进行淬火后通过施加回火来提高韧性，从而同时具备良好的机械强度及韧性。而且，从防止及延迟破裂来看，之前所做的回火工程也极为重要。然而，如专利文献1中所述，在稳定杆制造进行回火时，必须在制造线上安装一个高大的回火炉，从而在淬火后能够进行长时间的热处理。近几年，在新设立的、战略性的车辆制作厂及生产基地附近制造稳定杆时，也提出了较高的要求。因此，最近小型稳定杆的制造线逐渐受到欢迎。因为之前，制造时必须要设立一个高大的回火炉，因此在制造成本及场所上困扰较大。高大的回火炉的制造线违背了现实的要求，所以必须对其进行改善。在制造稳定杆方面，制造设备的规模、工作量以及运营经费等现状导致生产率大幅度降低以及成本增高。因此这阻碍了制造工艺的发展。另外，稳定杆的生产效率下降的原因之一如专利文献1中所示，目前的淬火方法是采用油淬火。作为材料的弹簧钢，因为淬透性低，所以冷却速度过快，从而导致变形、淬火裂痕。而且，因为用于油淬火的矿物油等冷却剂存在起火的危险，所以为了安全起见，设备的设计、操作及保管等将会受到限制。再次，由于废油会污染环境，因此需要额外的经费来处理这些废油。鉴于所述情况，本专利技术旨在提供一种利用小型生产线，机械强度高且韧性良好的以及高生产率的稳定杆的制造方法。用于解决课题的手段为解决所述课题，根据权利要求1所述的稳定杆的制造方法，其特征在于，利用质量在0.15％-0.39％之间的C，使用至少包含了Mn，B，以及Fe的钢棒材料，在此材料上实施弯曲加工从而制成成品，然后用水或者通过接近于水的热传导率介质来对进行了弯曲加工后的钢筋钢棒材料实施淬火工艺(以上所述的淬火工艺除外)，最后对钢筋钢棒材料进行回火，从而制造出稳定杆。根据权利要求2所述的稳定杆的制造方法，其特征在于，利用质量在0.15％-0.39％之间的C，使用至少包含了Mn，B，以及Fe的钢棒材料，在此材料上实施弯曲加工，而制成成品，对进行了弯曲加工的钢棒材料进行奥氏体化后，用基层临界冷却速度来进行淬火(以上所述的淬火工艺除外)，最后对钢棒材料进行回火，从而制造出稳定杆。专利技术的效果本专利技术中，由于稳定杆制造方法具有机械式强度高且韧性良好的特点，因此可实现其高生产率。附图说明[图1]本专利技术涉及的实施例中根据稳定杆制造方法制造出的稳定杆的立体图。[图2]本专利技术涉及的实施例中的表示稳定杆制造方法的制造工艺的流程图。[图3]为变形例的稳定杆制造方法的工程流程图。[图4]为因热应力所产生的残留应力的机理概念图。(a)表示伴随着冷却变形的过程图、(b)表示可塑性变形后的残留应力示意图。[图5]为因变态应力所产生的残留应力的机理概念图。(a)表示伴随着马氏体变态变形的过程图、(b)表示可塑性变形后的残留应力示意图。[图6]表示关于锰硼钢材的喷丸处理和冲击力的示意图。[图7]表示关于锰硼钢材的碳量和冲击力的示意图。[图8]为实施例的稳定杆S-N方框图。[图9]表示在未进行喷丸处理所制造出的稳定杆方面的表面残留应力测定结果图。(a)为实施例的稳定杆结果图、(b)为变形例的稳定杆结果图。[图10]表示在进行喷丸处理所制造出的稳定杆方面的表面残留应力测定结果图。(a)为实施例的稳定杆结果图、(b)为变形例的稳定杆结果图。[图11]解析在实施例的稳定杆方面的表面残留应力结果图。(a)为表面残留应力和钢材的碳量之间的关系示意图、(b)表示表面残留应力和钢材的直径之间的关系示意图。[图12]表示耐腐蚀性实验结果图。[图13]表示解析疲劳裂纹的进展性结果图。具体实施方式以下是有关本专利技术的一种实施例稳定杆的制造方法的说明，再者，图中有关共同的构造要素将用同一符号来表示，从而省略重复说明。本实施例的稳定杆制造方法是，稳定杆(稳定器杆或防倾杆)是拥有实心构造的实心稳定杆，用于防止车身轧辊。这种制造方法的详细过程是：将开孔的规定钢棒材料进行弯曲加工，从而制成成品，然后用水或者通过接近于水的热传导率介质来对进行了弯曲加工后的钢棒材料实施淬火工艺，但是对施加了淬火的钢棒材料不进行回火，从而制造出稳定杆。本实施例的稳定杆制造方法，作为钢材的热处理方法，一个特征在于采用根据水或者是有接近于水的热传导率介质的淬火，另一特征在于进行淬火后未施加回火。此外，为了制造兼备良好的机械强度和韧性、抗冲击性和耐劳性高的稳定杆，将采用着低碳量的锰硼钢作为稳定杆的材料。首先是对根据本专利技术涉及的实施例稳定杆制造方法制造出的稳定杆的说明。图1为本专利技术涉及的实施例中根据稳定杆制造方法制造出的稳定杆的立体图。根据图1所示，本实施例中所制造出的稳定杆1包括向车辆幅宽方向延伸的扭转部1a和向着车辆前后方向延伸的一对臂部1b，1b。扭转部1a和臂部1b，1b的稳定杆1棒体，在车辆幅宽方向位置对称的弯曲部1c，1c方面，连接有各自弯曲而成的一对臂部1b，1b、从而形成略コ字体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳定杆制造方法，其特征在于包括两个工序，即将至少包含质量分数在0.15％‑0.39％之间的C、Mn、B和Fe的钢棒材料弯曲并模压成产品形状，并用水或者接近于水的热传导率的介质对以上钢棒材料进行淬火，不需要对淬火后的钢棒材料进行回火即可制造出稳定杆。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.08 JP 2014-2484091.一种稳定杆制造方法，其特征在于包括两个工序，即将至少包含质量分数在0.15％-0.39％之间的C、Mn、B和Fe的钢棒材料弯曲并模压成产品形状，并用水或者接近于水的热传导率的介质对以上钢棒材料进行淬火，不需要对淬火后的钢棒材料进行回火即可制造出稳定杆。2.根据权利要求1所述的稳定杆制造方法，其特征在于，所述钢棒材料的质量分数如下，C：0.15％-0.39％之间，Mn：0.50％-1.70％之间，B：0.0005％-0.003％之间。3.根据权利要求1和权利要求2所述的稳定杆制造方法，其特征在于，所述钢棒材料的质量分数控制如下，C：0.15％-0.39％之间、Si：0.05％-0.40％之间、Mn：0.50％-1.70％之间、B：0.0005-0.003％之间，这些元素是必要添加元素；P：0.040％以下，S：0.040％以下，是任意添加元素；Ni、Cr、Cu、Mo、V、Ti、Nb、AI、N、Ca和Pb的组合，从中选择至少一种以上的元素，含量在1.20％以下；剩余部分为Fe和不可避免的杂质。4.根据权利要求1和权利要求2所述的稳定杆制造方法，其特征在于，所述淬火是指水淬透、水溶液淬透或者盐水淬火。5.根据权利要求1和权利要求2所述的稳定杆制造方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：锹塚真一郎，奥平由利香，丹下彰，冈田秀树，高桥研，
申请(专利权)人：日本发条株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP