弹簧的冷成形工艺是什么？

弹簧的冷成形工艺是什么？

当使用成形后不需淬火、回火处理的材料制造弹簧时，其工艺过程为螺旋压缩弹簧：卷制、去应力退火、两端面磨削、 (抛丸)、 (校整)、 (去应力退火)、立定或强压处理、检验、表面防腐处理、包装。 螺旋拉伸弹簧：卷制、去应力退火、钩环制作、 (切尾)、去应力退火、立定处敬档理、检验、表面防腐处理、包装。 螺旋扭转弹簧：卷制、去应力退火、扭臂制作、切尾、去应力退火、立定处理、检验、表面防腐处理、包装。 以上介绍的螺旋拉伸和扭转弹簧的制造工艺都是在普通卷簧机上卷绕后再加工两端部的钩环或扭臂。近年来国内外很多厂家都生产和使用了电脑成形机或专用成形机，簧身和尾部形状能在成形机上一次完成，省去加工钩环或扭臂的工序。 

当用成形后需淬火、回火处理的材料制造弹簧时，与上述工艺所不同的主要是成形后要进行淬火、回火处理，有时弹簧端部加工需要经正火处理。 为了提高生产效率，对于有批量生产要求的弹簧，组成生产线。这样的生产线不但能提高生产效率和经济效益，而且也能保证产品质量。典型的生产线，如气门首稿让弹簧生产线，悬架弹簧生产线等。 气门弹簧生产线流程：卷簧、(渗氮)、(清洗)、去应力退火、(高度分选)、两端面磨削、倒角、一次者局喷丸、(二次喷丸)、(热压)、负荷分选、涂防锈油、成品检验、包装。 悬架弹簧生产线流程： 冷成形：卷簧、去应力退火、(热压)、(探伤)、喷丸、(热喷丸+应力喷丸)、(冷压)、负荷分选、表面涂装、成品检测、包装。 热成形：材料加热、卷簧、(端面成形)、淬火、回火、(热压)、检测、喷丸(一次或多次)、冷压、负荷分选、表面涂装、成品检测、包装。带括号的工序为非固定工序，是否进行取决于弹簧的性能要求。 卷簧是弹簧卷制成形的简称。卷簧是弹簧制造的第一道工序，也是重要的工序，卷制的精度对整个制造过程起着极为重要的作用，它基本上决定了弹簧的几何尺寸和特性以及材料的利用率。 弹簧的卷制设备一般分有心轴卷制弹簧机与无心轴卷制弹簧机。下面分别叙述有心轴卷簧机和无心轴卷簧机卷制弹簧。

 1）冷成形工艺一次性自动化才能。冷成形机已开展到12爪。在（0.3～14）mm范围内的钢丝，在8爪成形机能一次成形氏明。成形工艺设备的开展方向：①进步成形速度，主要基让开展趋向是进步设备的成形速度，即消费效率；②经过进步设备零件的精细性和强化热处置效果进步设备耐久性；③增加长度传感器和激光测距仪，给CNC成形机停止自动闭环控制制造过程。2）冷成形工艺范围才能。大线径弹簧卷簧机，最大规格可达 20mm， =2000MPa，旋绕比5。变径或等径料歼锋告Minic-Block弹簧和偏心弹簧的冷成形工艺还是有局限性。

弹簧行业在整个制造业当中虽祥歼然是一个小行业，但其所起到的作用不可低估。弹簧产销规模的扩大、品种的增加、质量水平的提高也是机械设备更新换代的需要和配套主机性能提高的需要。因此，对于整个国家工业的发展，弹簧产品都起到了重要的作用。 弹簧行业已经从过去的价格大战、桐察服务竞争逐步进入到产业链的竞争，而产业链是要靠标准化的手段来完成。尽管该行业的标准体系比较完善，但由于制定的较早，市场需求有着相当的距离，尤其是与日本、欧洲、美国等发达国家相比，现行的国家标准和行业标准还较低，导致国内的弹簧产品在国际市场的竞争力不强，局宴茄因此，尽快出台与国际接轨的行业新标准是行业需要解决的首要问题。

弹簧钢有几种热处理方法？

弹簧钢根据生产的弹簧类型不同，通常有冲困裂有两种热处理方法：

1、冷拔钢丝卷制的生产方法

这种生产方法通常应用于钢丝直径小于8毫米的弹簧，经过冷卷制成弹簧，由于买来的钢丝已经做过强化处理，所以，冷卷后只需要250~300的去应力退火就可以了。

2、热卷弹簧、板簧的生产方法

这种生产方法通常应用于散闭大型的弹簧，经过热卷制成弹簧，成型后需要重新淬火+中尺蔽温回火，回火温度一般采用420~520.

为了获得所需的性能,弹簧钢必须具有较高的含碳量。碳素弹簧钢的含碳量在0.6-0.9％之间,由于碳

素弹簧钢的淬透性差,故只用于制造截面尺寸不超过10-15mm的弹簧。对于截面尺寸较大的弹簧,必须采用

合金弹簧钢。合金弹簧钢碳含量在0.45-0.75％之间,加入的合金元素有Mn ,Si ,W ,V ,Mo等。它们的主

要作用是提高淬透性和回火稳定性,强化铁素体和细化晶粒,有效地改善弹簧钢的力学性能,其中Cr ,W ,M

o还能提高钢的高温强度。

在热状态下成型的弹簧(直径或厚度一般在10mm以上)

在冷状态下成型的弹簧(直径或厚度一般在10mm以下)

热成型弹簧的热处理工艺--用这种方法成型弹簧多数是将热成型和热处理结合在一起进行的,而螺旋

弹簧则大多数是在热成型后再进行热处理。这种弹簧钢的热处理方式是淬火+中温回火,热处理后组织为

回火托氏体。这种组织的弹性极限和屈服极限高,并有一定的韧性。

冷成型弹簧的热处理工艺--对于用冷轧钢板、钢带或冷拉瞎乎钢丝制成的弹簧,由于冷塑性变形使材料强

化,己达到弹簧所要求的性能。故弹簧成型后只需在250C左右范围内,保温30min左右的去应力处理,以消

除冷成型弹簧所产生的内应力,并使弹簧定型即可。

耐热弹簧钢的热处理--内燃机的气阀弹簧是在较高温度下工作,有的还存在腐蚀性气氛,因此必须选

用特殊的弹簧钢和合适的热处理规范。

弹簧淬火时常见的缺陷及防止措施

(1)脱碳(降低使用寿命)--1、采用盐浴炉或拄制气氛加热炉加热。2、采用快速加热工艺。

(2)淬火后硬度不足,非马氏体数量较多,心部出现铁素体(产生和残存变形,降低使用寿命)--1、选用

淬透性较好的材料。2、改善淬火冷却剂的冷却能力。3、弹簧进入冷却剂的温度应控制在Ar3以上。4、

适当提高淬火加热温度。

(3)过热(脆性增加)--1、严格控制成型及淬火加热温度。2、加强淬火时的金相检验。

(4)开裂(脆性增加,严重降低使用寿命)--1、控制淬火加热温度。2、淬火时冷到250-300C时,取出空

冷。3、及时回火

提高弹簧质量的措施

(1)形变热处理--将钢的变形强化与热处理强化两者结合起来,以进一步提高钢的强度和韧性。形变

热处理有高、中、低温之分。高温形变热处理是在奥氏体状态下产生形变后立即淬火,也可与锻造或热轧

结合起来,即热成型后立即淬火。形变热处理己应用于汽车磨和悉板簧生产中。

(2)弹簧的等温淬火--对于直径较小或透透性足够的弹簧可采用等温淬火,它不仅能减少变形,而且还

能提高强韧性,在等温淬火后最好再进行一次回火,可提高弹性极限,回火温度与等温淬火温度相同。

(3)弹簧的松弛处理--弹簧长时间在外力作用下工作,由于应力松弛的结果会产生微量的永久(塑性)变

形,特别是高温工作的弹簧,在高温下应力松弛现象更为严重,使弹簧的精度降低,这对于一般精密弹簧是

不允许的。因此,这类弹簧在淬火,回火后应进行松弛处理--对弹簧预先加载荷,使其变形量超过弹簧工作

时可能产生的变形量。然后在高于工作温度20C的条件下加热,保温8-24h。

(4)低温碳氮共渗--采用回火与低温碳氮共渗(软氮化)相结合的工艺,能显著提高弹簧的疲劳寿命及耐

蚀性,此工艺多用于卷簧。

(5)喷丸处理--划痕、折叠、氧化脱碳等表面缺陷往往会成为弹簧工作时应力集中的地方和疲劳断裂

源。若用细小的钢丸高速喷打弹簧表面,不仅改善弹簧表面质量,提高表面强度,并使表面处棚举于压应力状

态,从而提高弹簧疲劳强度和使用寿命。

操作注意事项

(1)热处理前检查表面是否有脱碳、裂纹等缺陷。这些表面缺陷将严重地降低弹簧的疲劳极限。

(2)淬火加热应特别注意防止过热和脱碳,做好盐浴脱氧,控制炉气气氛,严格控制加热温度与时间。

(3)为减少变形,弹簧在加热时的装炉方式,夹具形式和冷却时淬入冷却方法。

(4)淬火后要尽快回火,加热要尽量均勺。回火后快冷能防止回火脆性和造成表面压应力,提高疲劳强

度。

质量检查

热处理前

(1)钢材的轧制表面往往就是制成弹簧后的表面,故不应有裂纹、折叠、斑疤、发纹、气泡、夹层和

压入的氧化皮等。

(2)表面脱碳会显著降什弹簧的疲劳强度,应按规定检验脱碳层的深度。

热处理后

(1)肉眼或低倍放大镜观察弹簧表的不应有裂纹、腐蚀麻点和严重的淬火变形。

(2)硬度及其均匀性符合规定。大量生产时,允许用锉刀抽检硬度,但必须注意锉痕位置应不影响弹簧

的最后精度。

(3)金相组织应是托氏体或托氏体和索氏体的混合组织。

(4)板簧装配后,通常还要进行工作载荷下的永久变形以及静载挠度试验。