[发明专利]不锈钢弹簧的饱和喷丸方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷丸方法，尤其是一种不锈钢弹簧的饱和喷丸方法。

背景技术

弹簧广泛用于各行各业，所使用得材料也很广泛，但一般情况下，弹簧以碳素钢丝、合金钢丝为主，对不锈钢材料研究较少，特别是喷丸强化工艺与不锈钢弹簧的关系。

喷丸处理也称喷丸强化，是减少零件疲劳，提高寿命的有效方法之一，喷丸处理就是将高速弹丸流喷射到弹簧表面，使弹簧表层发生塑性变形，而形成一定厚度的强化层，强化层内形成较高的残余应力，由于弹簧表面压应力的存在，当弹簧承受载荷时可以抵消一部分抗应力，从而提高弹簧的疲劳强度。

喷丸强化，是在一个完全控制的状态下，将无数小圆形称为钢丸的介质高速且连续喷射，捶打到零件表面，从而在表面产生一个残余压应力层。因为当每颗钢丸撞击金属零件上，宛如一个微型棒捶敲打表面，捶出小压痕或凹陷。为形成凹陷，金属表层必定会产生拉伸。表层下，压缩的晶粒试图将表面恢复到原来形状，从而产生一个高度压缩力作用下的半球。无数凹陷重叠形成均匀的残余压应力层。最终，零件在压应力层保护下，极大程度地改善了抗疲劳强度，延长了安全工作寿命。

现有技术中，弹簧在喷丸处理时，往往是当弹簧达到所需的外径时，即完成喷丸过程。但该种方法存在的缺陷是：不锈钢弹簧喷丸时间不明确，喷丸时间一般为5~10分钟，外径涨量不稳定，同批次弹簧外径时大时小，需要进行外径分选，用10倍放大镜目测表面覆盖率＜90%。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种不锈钢弹簧的饱和喷丸方法，改善了不锈钢弹簧喷丸不稳定的情况，减少喷丸不稳定对弹簧外径的影响。

按照本发明提供的技术方案，所述不锈钢弹簧的饱和喷丸方法，其特征是，包括如下步骤：

（1）在抛丸机内加入钢丸，对不锈钢弹簧进行喷丸；

（2）每隔5分钟测量一次不锈钢弹簧的外径，当两次所测量的外径变化值在0~0.02mm范围内时，则不锈钢弹簧达到饱和喷丸，喷丸过程完成。

所述钢丸的外径为0.4mm。

本发明具有以下优点：（1）本发明所述的饱和喷丸法可以提高弹簧外径稳定性；（2）本发明所述饱和喷丸法可以使弹簧表面覆盖率更高，疲劳寿命得到提高；（3）本发明可以减少分选工时，更加利于安装，提高生产效率。

附图说明

图1为实施例1~15的喷丸时间与弹簧外径的曲线图。

图2为实施例16~30的喷丸时间与弹簧外径的曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1~15：一种不锈钢弹簧的饱和喷丸方法，包括如下步骤：

（1）在抛丸机内加入25kg外径为0.4mm的钢丸，对规格为1.7×16.5×26.5mm的不锈钢弹簧进行喷丸；

（2）每隔5分钟采用游标卡尺测量一次不锈钢弹簧的外径（实施例1~15在70分钟内的具体外径测量数值如表1所示），当两次所测量的外径变化值在0~0.02mm范围内时，则不锈钢弹簧达到饱和喷丸，喷丸过程完成；在喷丸30分钟及以后，不锈钢弹簧的表面覆盖率10倍放大镜目测为＞90%，覆盖率提升，弹簧寿命得到提升，不锈钢弹簧外径趋向饱和状态，无需进行外径分选，提高生产效率。

表1

从表1可以看出，在实施喷丸工艺时，不锈钢弹簧外径在0~25分钟变化较大，平均变化量0.26mm，在30分钟以后趋向于稳定，从数据上看30~70分钟阶段弹簧外径仅变化0.03mm，弹簧表面覆盖率达到95%以上，喷丸效果良好。

根据表1中实施例1~实施例15各个喷丸时间的外径平均值绘制喷丸时间与弹簧外径的关系曲线，如图1所示，横坐标为喷丸时间，单位为分钟；纵坐标为弹簧外径，单位为mm；从图1可以看出，不锈钢弹簧的外径趋向饱和状态，从而无需进行外径分选，提高了生产效率。

实施例16~30：一种不锈钢弹簧的饱和喷丸方法，包括如下步骤：

（1）在抛丸机内加入30kg外径为0.4mm的钢丸，对规格为1.4×11.5×16.72mm的不锈钢弹簧进行喷丸；