碟形弹簧典型制造工艺
不同厚度的碟形弹簧其制造方法有所不同,现将三类碟形弹簧分别列出其工艺流程。
Ⅰ类碟形弹簧:冲压成形→淬火→回火→光饰→强压处理→表面处理
Ⅱ类碟形弹簧:冲制环坯→磨两平面→车削内外径并倒圆→冷成型→高温正火→淬回火处理(多用等温)→喷丸→强压→表面处理
Ⅲ类碟形弹簧:圆钢下料→锻锥坯→车削加工→高温正火→淬火→回火→喷丸→强压→表面处理
(1)冲压 冲制Ⅰ类碟形弹簧毛坯时,不需预留机加工余量。复合模或级进模的模具材料可为Cr12、Cr12MoV等常用冲裁模材料。凸模热处理硬度一般是58~62HRC,凹模是60~64HRC。
(2)磨削 热轧钢板表面公差、氧化脱碳及粗粗糙度都不能满足碟形弹簧的技术要求,所以必须磨削加工,加工余量单边为0.2~0.5mm。
(3)车削 车削碟形弹簧毛坯的加工余量常为2~4mm,冲坯少锻坯多。宜选择YG系列刀头。倒圆宜用成形圆弧刀具。自动车床上多用陶瓷合金刀具。
(4)热处理 碟形弹簧工艺中的退火、正火、淬火、回火或等温处理的工艺参数都按热处理工艺规程进行。对于精度要求较高的碟形弹簧,特别是h0/t较大,D/d较小,且外径又较大的碟形弹簧应选用形变热处理工艺或模压回火。碟形弹簧热处理的推荐硬度1类为48~52HR,2类为46~49HR,3类则为44~48HR。
(5)毛坯尺寸
毛坯内径:d’=d+△d
毛坯外径:D’=D-△D
变化量△d和△D与碟形弹簧尺寸大小有关,见下表。
表1 毛坯内径和外径变化量△d和△D
系列 |
△d |
△D |
A |
0.0774t |
0.0698t |
B |
0.0772t |
0.0672t |
C |
0.0538t |
0.031t |
(6)成型 碟形弹簧需在成形模中成形。为保证其上下模的同心度凸模与凹模间需有定位装置。
碟形弹簧的预留强压压缩量△h与碟形弹簧的h0、t、D/d、h0/t以及1/D2等几何参数有关,并随热处理工艺而异,一般△h≈0.2 h0以上。不同成形方式如冷成形、温成形、热成形和不同材料交货状态如退火状态、高温回火状态或冷轧状态回弹不同,可由工艺实验后确定。
(7)喷丸强化 承受变载荷的碟形弹簧在强压处理前应在内锥面进行喷丸强化。
(8)强压处理 根据技术要求进行。为消除蠕变影响,应进行低温强压处理,即将碟形弹簧在200℃左右下进行强压处理,此法又称之热预压。
(9)表面处理 碟形弹簧应进行防腐处理,如磷化、氧化、电镀、电泳或喷塑等形式,凡电镀处理后的碟形弹簧必须及时地进行去氢处理,以防氢脆。
(10)检验 碟形弹簧制造的各个过程中都随有工序检验,出厂前还应作如下检验:
1)载荷检验。为了避免形状误差和摩擦的影响,在检验载荷时,应尽量在与使用相同的条件下进行。
2)外观和表面处理检验。
3)根据用户要求作疲劳试验。
各种检验应符合图样要求。
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