[发明专利]一种3J21薄壁波形弹簧时效工装及波形弹簧加工方法

说明书

本申请属于机械加工技术领域，特别涉及一种3J21薄壁波形弹簧时效工装及波形弹簧加工方法。该时效工装包括上压块(2)、定位销(3)、下压块(4)及定位轴(6)，上压块(2)与下压块(4)具有通孔，定位轴(6)穿过所述通孔，上压块(2)的下端面与下压块(4)的上端面均具有适配波形弹簧的多个波峰及波谷，定位轴(6)与下压块(4)固定连接，且定位轴(6)位于上压块(2)通孔的部分具有第一侧向通孔，上压块(2)在对应位置设置有第二侧向通孔，定位销(3)穿过所述第一侧向通孔及所述第二侧向通孔，其中上压块的波谷与下压块的波峰相对应，反之亦然。本申请的真空时效后的波形弹簧变形量较小，保证了弹簧的各项技术指标。

技术领域

本申请属于机械加工技术领域，特别涉及一种3J21薄壁波形弹簧时效工装及波形弹簧加工方法。

背景技术

目前3J21薄壁波形弹簧制造方法为，将所需厚度的3J21板料进行下料，下料后冲型，然后转入热处理工序，热处理操作者将波形弹簧平整排放在托盘中进行真空时效，最后检测弹力和高度。

以上方法主要存在以下问题。一、机加主要保证零件的形状尺寸，而对材料下料后的同板差不进行测量，导致真空时效后因材料厚度对弹力产生影响。二、真空时效是将波形弹簧平整摆放在托盘中使用真空退火炉进行时效。时效前将波形弹簧固定在一个高度范围以保证时效后弹力压缩后最终的高度在设计要求范围，形弹簧的高度和弹力应符合工艺要求。波形弹簧的高度在时效前控制在一个范围(高度高于工艺要求)，时效后在弹力机上进行压缩测量弹力，在压缩过程中波形弹簧产生塑性变形高度会降低，降低后的最终高度满足工艺要求。由于波形弹簧真空时效前材料状态为软态，在转件、搬运、清洗和人工操作过程中零件高度发生改变(低于或高于时效前的高度范围)，导致时效后进行弹力压缩零件塑性变形，最终高度无法满足工艺要求。波形弹簧在冲型过程中内径和外径的高度不同存在高度差，导致波形弹簧的面不是平面而是斜面。在弹力机上压缩检测弹力时，波形弹簧的受力不是一个平面(面接触)而是一条线(线接触)。由于受力面小，在压缩到一定范围内所产生的弹力小，最终波形弹簧的弹力小于工艺要求。由于以上机加和热处理原因，采用目前的制造方法方法，高度和弹力均不能满足工艺要求，每批合格率为20％左右。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种3J21薄壁波形弹簧时效工装及波形弹簧加工方法，解决长期以来在波形弹簧制造过程中弹力和高度不合格问题。

本申请第一方面提供了一种3J21薄壁波形弹簧时效工装，包括上压块、定位销、下压块及定位轴，上压块与下压块具有通孔，定位轴穿过所述通孔，上压块的下端面与下压块的上端面均具有适配波形弹簧的多个波峰及波谷，定位轴与下压块固定连接，且定位轴位于所述上压块通孔的部分具有第一侧向通孔，所述上压块在对应位置设置有第二侧向通孔，绕所述定位轴转动上压块，能够使所述第一侧向通孔与所述第二侧向通孔对齐，当所述第一侧向通孔与所述第二侧向通孔对齐时，定位销穿过所述第一侧向通孔及所述第二侧向通孔，且所述上压块的波峰与下压块的波谷相对应，所述上压块的波谷与下压块的波峰相对应，所述上压块通过固定装置固定在定位轴的指定位置处。

优选的是，所述下压块与所述定位轴通过固定销固定连接。

优选的是，所述上压块的通孔内具有第一台阶面，所述定位轴至少具有两段不同外径的轴段，两个不同外径的轴段之间形成第二台阶面，当所述定位轴位于所述上压块与下压块的通孔内时，所述第一台阶面与所述第二台阶面能够抵接，且在所述第一台阶面与所述第二台阶面能够抵接时，所述上压块的下端面与下压块的上端面之间具有设定间隙。

优选的是，所述定位轴在穿过所述上压块之后的的部分具有第三侧向通孔，所述第三侧向通孔在定位轴两侧开口尺寸不同，以使得所述第三侧向通孔形成楔形孔，一楔块穿过所述第三侧向通孔后，将所述上压块限定在楔块下方。

本申请第二方面提供了一种3J21薄壁波形弹簧加工方法，主要包括：

步骤S1、使用冲床进行下料，形成多个条形的原材料；