弹簧的制造方法和通电加热装置制造方法及图纸

技术编号:8538727 阅读:149 留言:0更新日期:2013-04-05 03:08
本发明专利技术提供一种制造弹簧的方法,为消除成形工序中产生的加工应力而进行热处理,采用该方法能缩短热处理工序所需的时间。该制造方法具有以下工序:成形工序(步骤S10),使弹簧钢成形成弹簧形状;热处理工序(步骤S12),消除上述成形工序中产生于弹簧钢中的加工应力。热处理工序采用通电加热方式,向弹簧钢通电对其进行加热,该热处理工序具有:第1工序,使弹簧钢的温度达到预先设定的设定温度;第2工序,其在第1工序之后进行,将弹簧钢在设定温度下保持预先设定的设定时间。其中,设定温度被设定为高于430℃并且低于500℃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种弹簧的制造技木。更详细地讲,为了消除弹簧钢在加工中产生的应力,需要进行热处理,本专利技术涉及缩短热处理所需时间的技木。
技术介绍
对弹簧钢进行塑性加工(例如弯折加工、扭曲加工)而成形成弹簧形状吋,弹簧钢会产生加工应力。由于加工应カ会给弹簧特性(例如耐久性、耐永久应变性能)带来不利影响,因此,对弹簧钢进行加工而使其具有弹簧形状之后对其进行热处理(所谓的退火处理),用以消除产生于弹簧钢中的加工应カ(日本弹簧学会编写的“弹簧”第4版第463 466页、丸善株式会社)。该热处理中,通常使用热风炉或红外线加热炉这样的加热炉。利用上述加 热炉进行热处理时,从加热炉的一端投入已成形成弹簧形状的弹簧钢。投入加热炉中的弹簧钢边向加热炉的另一端传送边被加热,之后从加热炉的另一端取出。这样对弹簧钢进行热处理就能够消除产生于弹簧钢中的加工应カ。另外,该热处理中,一般将处理温度设定为38(T430°C、处理时间设定为20 60分钟。采用生产线生产的方式来制造弹簧时(S卩、批量生产弹簧吋),完成弹簧钢的成形エ序之后,已经成形的弹簧钢被传送到热处理工序而在该热处理工序中进行热处理。现有制造方法中有以下问题与成形エ序所需的时间相比,热处理工序所需的时间更长。即,现有制造方法中,成形エ序所需的时间为4飞0秒,与之相比,热处理工序所需的时间则为2(T60分钟。因此,将成形エ序和热处理工序结合起来制造弹簧时,在同一时间内进入到热处理工序中会有众多的エ件。例如,成形エ序所需的时间为30秒,热处理工序中每隔30秒就有弹簧钢进入,而热处理工序所需的时间为30分钟,因而在热处理工序中会同时存在60个弹簧钢。这样会导致以下问题出现热处理用加热炉变得很大,其加热效率下降。
技术实现思路
鉴于上述问题,本专利技术的目的在于提供如下一种技术为了消除成形エ序中产生的加工应カ而进行热处理时能够缩短热处理工序所需时间的技木。本说明书中记载有弹簧的制造方法,该制造方法具有以下エ序成形エ序,使弹簧钢成形成弹簧形状(预先设定的形状);热处理工序,消除上述成形エ序中产生于弹簧钢中的加工应力。该热处理工序具有以下エ序第Iエ序,采用通电加热方式,向弹簧钢通电对其进行加热以使弹簧钢的温度达到预先设定的设定温度;第2エ序,其在第Iエ序之后进行,将弹簧钢在设定温度下保持预先设定的设定时间。其中,设定温度被设定为高于430°C并且低于500°C。这里所说的设定温度,意为弹簧钢中有电流流动的部位的表面温度。上述制造方法中,由于采用通电加热方式加热弹簧钢,所以弹簧钢能在短时间内被加热至设定温度。另外,弹簧钢的热处理温度(设定温度)被设定为高于430°C并且低于5000C,其温度高于现有方法中的热处理温度(38(T430°C )。因上述原因,既能在短时间内消除成形エ序中产生于弹簧钢中的加工应力,还能在较短时间内完成热处理工序。还有,之所以将设定温度设定为高于430°C并且低于500°C,其原因如下如果设定温度低于430°C,不能充分地缩短热处理时间,相反,如果设定温度超过500°C,弹簧钢的金相组织发生改变从而使得机械特性产生变化。上述制造方法中,优选这样对设定温度进行设定使得第Iエ序和第2エ序所需的时间在I分钟以内并且第2エ序的设定时间在5秒以上。采用该方法时,成形エ序所需的时间和热处理工序所需的时间之差变小,从而能高效地制造弹簧。另外,上述热处理工序中,优选对弹簧钢的温度进行计测,再根据计测到的温度来控制向弹簧钢通电的电流和时间。虽然提高热处理温度(设定温度)能在短时间内完成所需的量的热处理,但是这样ー来,热处理温度产生偏差时热处理量的偏差会变大。因此,通过根据计测到的弹簧钢的温度来控制电流和时间,就能够对弹簧钢进行适当的量的热处理。 另外,本说明书中记载有能很好地对螺旋弹簧进行通电加热的装置,该通电加热装置具有能与螺旋弹簧的一端电连接的第I电极以及能夹住该螺旋弹簧的一端的第I夹紧机构;能与螺旋弹簧的另一端电连接的第2电极以及能夹住该螺旋弹簧的另一端的第2夹紧机构;用于在第I电极和第2电极之间形成电压的电源装置。其中,第I夹紧机构和第2夹紧机构的至少一方相对于另一夹紧机构既能沿螺旋弹簧的轴线方向移动又能绕螺旋弹簧的轴线转动。该装置中,即使螺旋弹簧因通电加热而产生热变形,由于其中之一的夹紧机构能相对于另一夹紧机构产生位移,所以能够防止在螺旋弹簧中产生多大的应力。附图说明图1是表示实施例中的弹簧的制造方法的流程图。图2是示意性地表示图1中的步骤S12之间的温度曲线的图。图3是示意性地表示能用于步骤S12的处理中的通电加热装置的侧视图。图4是表示图3中的通电加热装置的俯视图。图5是表示热处理量(热处理之后的残余应カ和硬度)变得相同的热处理温度和时间的关系的图。具体实施例方式下面说明实施例中的弹簧的制造方法。本实施例中,作为弹簧的ー种,举例说明制造汽车悬架用螺旋弹簧(以下称为悬架用螺旋弹簧)时的情形。悬架用螺旋弹簧设置在车身和车轮之间,用于向车轮施加作用カ以使该车轮推压路面。该悬架用螺旋弹簧是将弹簧钢成形成螺旋形而制成。弹簧钢可以使用与轴线方向垂直相交的截面的截面积一定的弹簧钢线材。作为上述弹簧钢线材,例如可以使用线径=小3 20mm的油淬火线材(SUP12 (日本エ业标准 JIS G4801)、SWOSC-B (日本エ业标准 JIS G3560))。制造悬架用螺旋弹簧时,如图1所示,首先对弹簧钢进行冷弯卷加工或温弯卷加エ而将其成形成螺旋形(步骤S10)。使弹簧钢成形成弹簧形状时,可以采用将弹簧钢卷绕在带槽的心轴(丝杠)上的丝杠方式或使用引导辊的数控卷绕方式。在该步骤SlO的成形エ序中,弹簧钢会产生加工应カ。接下来,对已经成形成螺旋形的弹簧钢进行热处理(退火处理)(步骤S12)。该热处理采用通电加热方式,通电加热吋,向作为处理对象的弹簧钢通电用以加热该弹簧钢。通过采用通电加热的方式,能在短时间内使弹簧钢的温度升至所需的温度。还有,由于悬架用螺旋弹簧所用的弹簧钢为截面积一定的弹簧钢线材,所以整个弹簧钢会被均匀地加热,从而能对整个弹簧钢进行均匀的热处理。在步骤S12的热处理中,如图2所示,具有以下エ序第Iエ序((Tt1),加热弹簧钢而使其温度达到预先设定的设定温度T1 ;第2エ序(t^t2),将已加热至设定温度T1的弹簧钢在设定温度T1下保持预先设定的设定时间。第2エ序结束后(S卩、步骤S12的热处理结束后)切断在弹黃钢中流动的电流,使弹黃钢自然冷却(t2以后)。上述设定温度T1被设定为高于430°C并且低于500°C。通过使设定温度高于4300C,与现有方法中的热处理温度(380^4300C )相比,能将弹簧钢加热至较高的温度,从而能在短时间内结束热处理。另外,通过使设定温度低于500°C,能防止弹簧钢的金相组织发生改变从而能够防止因进行热处理而使弹簧钢的机械特性产生变化的情况发生。另外,设定温度T1也能根据进行步骤S12的热处理的时间((Tt2)来设定。图5表示热处理之后的弹簧钢(SUP12)的残余应カ和硬度变得相同的热处理条件(即对弹簧钢进 行相同的量的热处理的条件)。对于图中的〇和 而言,虽然热处理之后的残余应カ和硬度为不同的数值,但是对于〇之间和 之间而言,热处理本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.26 JP 2010-1668061.一种制造弹簧的方法,该方法具有以下工序 成形工序,用于使弹簧钢成形成弹簧形状; 热处理工序,消除弹簧钢在上述成形工序中产生的加工应力,其特征在于, 所述热处理工序具有以下工序第I工序,采用通电加热方式,向弹簧钢通电对其进行加热,使弹簧钢的温度达到预先设定的设定温度;第2工序,其在第I工序之后进行,将弹簧钢在设定温度下保持预先设定的设定时间, 其中,上述设定温度被设定为高于430°C并且低于500°C。2.根据权利要求1所述的制造弹簧的方法,其特征在于, 上述设定温度这样来设定使得第I工序...

【专利技术属性】
技术研发人员:平田雄一铃木秀和小木曾浩之
申请(专利权)人:中央发条株式会社
类型:
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1