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        小型碟形彈簧的工藝改進

        2010-07-25 07:41:54佟艷海李麗波
        軸承 2010年9期
        關(guān)鍵詞:冷壓彈簧片碟形

        佟艷海,李麗波,佟 娜

        (哈爾濱軸承集團公司 鍛壓分廠,哈爾濱 150036)

        1 改進前碟形彈簧

        某鍛造生產(chǎn)線用壓力機JB31-160T,J31-250T,J31-315T等大多采用碟形彈簧裝置對鍛件進行卸料,碟形彈簧結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 Φ100 mm/Φ41 mm×4 mm碟形彈簧

        該碟形彈簧采用彈簧鋼板制成或用60Si2MnA圓鋼退火后車加工而成。其工藝流程為:下料→退火→車外徑面和內(nèi)孔→切片→磨兩端面→去毛刺→冷壓成形→淬火→回火。加工出的碟形彈簧結(jié)構(gòu)簡單,吸震能力強,適合于軸向空間小的場合。但碟形彈簧片未經(jīng)鍛造加工,存在有流線分布不合理,緊密度不好,組織不細密等內(nèi)部缺陷。并且碟形彈簧加工成形時存在變形量大,強度不足等缺點,造成碟形彈簧質(zhì)量差,使用壽命低。

        2 改進后碟形彈簧

        針對上述問題,對碟形彈簧片加工工藝進行了改進,采用3片合鍛或2片合鍛,鍛后退火,然后進行車加工和車切分片。改進后工藝流程為:下料→鍛造→退火(正火)→車內(nèi)、外徑面→車切分片→磨兩端面→去毛刺→冷壓成形→淬火→模具夾緊回火→強壓3次→檢查。

        壓形前鍛件車制碟形彈簧片的工藝設計圖如圖2所示。

        圖2 壓形前鍛件車制碟形彈簧片工藝圖

        2.1 冷壓成形內(nèi)、外徑變化量

        碟形彈簧在模壓成形過程中,內(nèi)、外徑發(fā)生如圖3所示的變化。工藝設計時必須要考慮內(nèi)、外徑的變化量,并以碟形彈簧的厚度及錐角為主要依據(jù)進行設計,使其成形后能達到要求的名義尺寸。

        圖3 壓形前、后內(nèi)、外徑變化示意圖

        圖4 內(nèi)、外徑變化量示意圖

        2.2 成形模

        碟形彈簧片冷壓成形模具如圖5所示。設計模具時,依據(jù)碟形彈簧的成形錐角,冷壓成形時的回彈量和內(nèi)徑變形量,原材料的硬度、厚度,錐高,成形時的壓力保持時間以及回火后強壓量等確定模具的各相關(guān)尺寸。為了減小成形后的變形量,在設備許可的條件下,盡量采用較大的壓力(推薦采用160 t液壓機勻速壓型),模具材料選用Cr12,熱處理硬度為38~42 HRC。

        2.3 淬、回火處理

        模壓成形后的碟形彈簧的淬、回火工藝曲線如圖6所示。工件在箱式爐中淬火,為了防止氧化脫碳,入爐前需要在碟形彈簧表面均勻地涂刷一層防氧化涂料。涂料由粒度較小的石墨粉與20#機油混合制成,涂料黏稠度以能粘附在工件上,而又不流下為宜。經(jīng)實際生產(chǎn)驗證,該涂料防氧化性能很好,且淬火后碟形彈簧表面為銀灰色,較為美觀。碟形彈簧回火時,為防止變形,采用模具夾緊,模具結(jié)構(gòu)如圖7所示。設計模具的使用尺寸可以與碟形彈簧名義尺寸相同,錐角應比成形模具小30′或1°為好?;鼗鸷鬄橄螐椈蓺堄嘧冃?,穩(wěn)定其自由高度,又對工件進行了2~3次的強壓處理。

        圖5 冷壓成形模具結(jié)構(gòu)

        圖6 淬、回火工藝曲線

        圖7 回火模具

        3 結(jié)束語

        經(jīng)過改進,使該碟形彈簧片質(zhì)量和使用壽命大大提高,最大限度地減少了壓力機的中停時間,提高了生產(chǎn)效率。

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