轻量化高应力悬架弹簧强化生产工艺制造技术

本发明专利技术属于弹簧技术领域，具体涉及一种轻量化高应力悬架弹簧强化生产工艺。所述的工艺包括以下步骤：(1)通过对弹簧的设计计算和有限元CAE分析，选择钢丝材料；(2)将钢丝材料绕簧后，先进行加热处理，然后再进行快速冷却，最后再经加热处理；(3)将处理后的弹簧进行喷丸处理，自然冷却后，即得。本发明专利技术制得的弹簧重量轻、成本低、节约材料，疲劳寿命由40万次提高至60万次，同时可使弹簧表面残余压应力大大提高，最大残余压应力可达‑1000MPa，残余压应力层深度增加，深度可达600μm，从而提高了弹簧抵抗工作的切应力，进而提高疲劳寿命，实现轻量化高应力的目标，增加车辆平顺性，降低燃油消耗率，节能环保。

【技术实现步骤摘要】
轻量化高应力悬架弹簧强化生产工艺
本专利技术属于弹簧
，具体涉及一种轻量化高应力悬架弹簧强化生产工艺。
技术介绍
中国已成为汽车消费和制造大国，但是汽车悬架系统及部件的核心技术和研发水平与发达国家比较还有很大的差距，中国汽车正面临全面的技术升级和创新。就目前各大汽车主机厂为保证弹簧的可靠性，一般采用粗线径、低应力，涉及弹簧重量重、材料用量多、成本高，从而导致汽车耗油大，不利于环保和节约材料。为此，本专利技术进行了轻量化高应力弹簧的专项研究，重量轻、成本低、节约材料、性能可媲美欧美等发达国家产品水平，在国内处于领先水平。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种轻量化高应力悬架弹簧强化生产工艺，使得悬架弹簧具有重量轻、成本低、高应力以及高寿命的特点。本专利技术所述的轻量化高应力悬架弹簧强化生产工艺，包括以下步骤：(1)通过对弹簧的设计计算和有限元CAE分析，选择钢丝材料；(2)将钢丝材料绕簧后，先进行加热处理，然后再进行快速冷却，最后再经加热处理；(3)将处理后的弹簧进行喷丸处理，自然冷却后，即得。优选地，步骤(1)中所述的钢丝材料直径为10-16mm，抗拉强度为1735-2050MPa的油淬火回火钢丝材料。优选地，步骤(2)中将钢丝材料绕簧后，水平放置在回火炉输送链上，在第一加热区先进行加热处理，然后再输送至冷却区进行快速冷却，最后再输送至第二加热区进行加热处理。优选地，步骤(2)中将钢丝材料绕簧后，先进行加热处理至380-420℃，然后再进行快速冷却7-13min，最后再经加热处理至340-360℃。优选地，步骤(3)中将处理后的弹簧35s内进入喷丸机进行喷丸处理。优选地，步骤(3)中所述的喷丸处理为进行连续两次热喷丸。本专利技术钢丝绕制成弹簧后，弹簧存在内应力，会导致弹簧尺寸不稳定、易产生裂纹。经第一加热区加热后弹簧内应力消除、稳定尺寸、不会产生裂纹。经第二加热区再次加热后进行喷丸处理，残余压应力增大、残余压应力层深度增加，从而提高了弹簧抵抗工作的切应力，进而提高疲劳寿命，实现轻量化高应力的目标。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术可使得弹簧重量减轻20％，节约材料，成本下降10-15％，疲劳寿命由40万次提高至60万次，应力可高至1000MPa-1300MPa。2、本专利技术可使弹簧表面残余压应力大大提高，最大残余压应力可达-1000MPa，残余压应力层深度增加，深度可达600μm，从而提高了弹簧抵抗工作的切应力，进而提高疲劳寿命，实现了轻量化高应力的目标。3、本专利技术提高了弹簧许用应力，减轻弹簧重量，从而可增加车辆平顺性，降低燃油消耗率，节能环保。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明。实施例1所述的轻量化高应力悬架弹簧强化生产工艺，包括以下步骤：(1)首先通过对弹簧的设计计算，然后将铸件的三维模型和材料属性导入CAE软件中进行分析，根据分析结果选择直径为11.0mm，抗拉强度为1900MPa的油淬火回火钢丝材料；(2)将钢丝材料绕簧后制得总圈数为8.0圈的弹簧，将弹簧水平放置在回火炉输送链上，在第一加热区先进行加热处理至390℃，然后再输送至冷却区进行快速冷却10min，最后再输送至第二加热区进行加热处理至350℃；(3)将处理后的弹簧35s内进入喷丸机进行喷丸处理，先在一次热喷丸机内进行粗喷，然后再在二次热喷丸机内进行细喷，喷丸处理完成后，自然冷却，即得。现有技术中的弹簧钢丝规格为φ10-φ16，应力为800MPa-980MPa，将本实施例制备的弹簧与原弹簧进行性能对比，结果见表1。表1性能对比结果钢丝规格材料强度最大应力重量重量减轻率原弹簧方案参数φ11.61735MPa880MPa2.35kg-轻量化弹簧方案参数φ11.01900MPa1015MPa1.75kg25.5％由表1可见，本专利技术制备的悬架弹簧重量可大幅度减轻，同时具有更高的强度和应力。当然，上述内容仅为本专利技术的较佳实施例，不能被认为用于限定对本专利技术的实施例范围。本专利技术也并不仅限于上述举例，本
的普通技术人员在本专利技术的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本专利技术的专利涵盖范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻量化高应力悬架弹簧强化生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)通过对弹簧的设计计算和有限元CAE分析，选择钢丝材料；/n(2)将钢丝材料绕簧后，先进行加热处理，然后再进行快速冷却，最后再经加热处理；/n(3)将处理后的弹簧进行喷丸处理，自然冷却后，即得。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻量化高应力悬架弹簧强化生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)通过对弹簧的设计计算和有限元CAE分析，选择钢丝材料；
(2)将钢丝材料绕簧后，先进行加热处理，然后再进行快速冷却，最后再经加热处理；
(3)将处理后的弹簧进行喷丸处理，自然冷却后，即得。


2.根据权利要求1所述的轻量化高应力悬架弹簧强化生产工艺，其特征在于：步骤(1)中所述的钢丝材料直径为10-16mm，抗拉强度为1735-2050MPa的油淬火回火钢丝材料。


3.根据权利要求1所述的轻量化高应力悬架弹簧强化生产工艺，其特征在于：步骤(2)中将钢丝材料绕簧后，水平放置在回火炉输送链上...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙继明，赵昱，
申请(专利权)人：山东联美弹簧科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37