[发明专利]一种簧片余热应力喷丸工艺有效
申请号: | 201310304972.5 | 申请日: | 2013-07-19 |
公开(公告)号: | CN103358234A | 公开(公告)日: | 2013-10-23 |
发明(设计)人: | 宋春平;白芹;闫苗;孙霞;周峰;赵波;邹玉波;王艳天;宋震 | 申请(专利权)人: | 山东海华汽车部件有限公司 |
主分类号: | B24C1/10 | 分类号: | B24C1/10 |
代理公司: | 淄博佳和专利代理事务所 37223 | 代理人: | 张雯 |
地址: | 255202 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 簧片 余热 应力 工艺 | ||
技术领域
一种簧片余热应力喷丸工艺,属于汽车簧片喷丸处理工艺技术领域。
背景技术
喷丸处理是用高速钢丸,打击簧片受拉应力表面,使其受拉应力表面产生一定的塑性变形,形成一定厚度的硬化层的过程;是使受拉应力表面产生足够大的残余压应力,使簧片工作时,弹簧片的受拉表面的拉应力相应地减小,以提高疲劳寿命。
喷丸处理分为自由喷丸和应力喷丸两种。前者为弹簧片处于自由状态下进行的喷丸,后者为弹簧片的受拉面处于拉应力状态下进行的喷丸。
应力喷丸是用专用工装夹具对簧片受拉面施以预加应力,在拉应力下对受拉面用φ0.8~1.2高速钢丸打击。
现普遍采取的应力喷丸,前工序回火后簧片温度约500℃,空冷一段时间后水淋冷却使簧片温度降至室温,应力喷丸工艺在室温下进行,表面残余应力最大700MPa。
弹簧片作为影响汽车载重能力的关键特性之一,提高弹簧片的表面残余应力也成为提高汽车载重量的主要途径之一。也随之对弹簧片的表面残余应力提出更高的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种表面残余应力更大,疲劳寿命更长的一种簧片余热应力喷丸工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该簧片余热应力喷丸工艺,其特征在于:簧片在经过压延、钻中心孔、切角、压硬标记、淬火、回火出炉后,预冷待簧片本身温度降至315~305℃时开始进行热应力喷丸,应力喷丸时簧片利用工装夹具保持在1120MPa~1150MPa的弯曲应力;喷丸后簧片表面残余应力达到750~850MPa,在簧片的喷丸表面(拉伸面)产生0.35~0.40mm的硬化层。
所述的应力喷丸的喷丸转速为2250r/min,单片簧片持续喷丸时间为5~8min。
所述的应力喷丸簧片的受力面为簧片受拉面。
本发明得到回火出炉冷却到315~305℃的敏感温度,该温度是在所选簧片材料淬火和回火的高温金属原子剧烈运动后,在逐步降温至该温度时为金属原子回复排序的最敏感温度,该温度下开始施加应力喷丸,在之后的不断冷却中对金属原子排序影响快、效率高,能有效消除喷丸对簧片产生的表面缺陷,增加簧片疲劳寿命。同时为配合此应力喷丸温度,与传统的应力喷丸工艺相比,本发明提高了簧片应力喷丸时20%左右的弯曲应力,以提高喷丸效率,并保留最大的残余应力。工艺中实施更高的簧片弯曲应力,以保证得到更高的残余应力:采用更高的簧片弯曲应力,在1120MPa~1150MPa的弯曲应力作用下进行热喷丸处理。
本发明利用簧片热处理后的余热进行热应力喷丸处理,与传统工艺将热处理后的簧片喷淋降温处理相比,节省了喷淋工序,提高了热能利用率,提高了生产效率,该工艺更环保、节能。
本发明得到的产品具有更高的簧片表面残余应力(负应力):热喷丸后簧片表面残余应力(负应力)达到了750~850MPa,超过传统应力喷丸处理后的表面残余应力值50%左右。
本发明得到了更高的簧片总成的疲劳寿命:热喷丸后的簧片疲劳寿命已经达到了25~30万次,超过传统应力喷丸处理后的疲劳寿命值50%左右。
与现有技术相比,本发明的一种簧片余热应力喷丸工艺所具有的有益效果是:本发明工艺简单,对传统工艺直接改进,现有生产线容易适应,具有更高的生产效率,节能、环保,节省了在簧片的制备过程中簧片热处理后要从500℃的温度喷淋使温度降到室温的工序。在簧片回火出炉后预冷一段时间,待降至315~305℃ 时直接进入应力喷丸工序,节省了喷淋工序,缩短了转序流程与时间,并再次利用了热处理的余热来进行喷丸处理。本发明选取了金属原子在受热后排序最敏感的温度,并配合更高的弯曲应力使簧片总成的疲劳寿命得到大幅提高,与采用传统的应力喷丸工艺相比,热喷丸后的簧片疲劳寿命已经达到了25~30万次,提高50%左右;热喷丸后簧片表面残余应力(负应力)达到了750~850MPa,超过传统应力喷丸处理后的表面残余应力值50%左右。
附图说明
图1是汽车簧片的整体制作工艺流程图。
具体实施方式
参照附图1,本发中簧片的整体制备流程为:首先对原材料进厂检验,再按照所需尺寸下料,对下料后簧片进行压延/校直,之后钻中心孔,对第1片卷耳/压弯,其它的按需进行切角/卷包耳或切角/压弯,完成后压硬标记,再进行淬火和回火步骤,之后就是热应力喷丸。喷完后进入后续工序的单片喷漆、总成装配、总成喷漆、包装入库。其中本发明即是对其中热应力喷丸步骤的改进,以使簧片具有更高的表面残余应力和疲劳寿命。
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