專利名稱：一種使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用斜軋機(jī)(helicoid reduction mill)生產(chǎn)螺旋彈簧的方法， 具體地，涉及一種使用斜軋機(jī)生產(chǎn)螺旋彈簧的方法，該方法能夠顯著降低在生產(chǎn)強(qiáng)度均勻 的螺旋彈簧時(shí)螺旋彈簧的重量，該方法能夠以環(huán)境友好的方式生產(chǎn)螺旋彈簧，而且該方法 可用同一種螺旋彈簧材料生產(chǎn)出不同材料直徑的螺旋彈簧。
背景技術(shù)：
下文將詳細(xì)介紹背景技術(shù)及其存在的問(wèn)題。通常來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)螺旋彈簧的方法大致有螺旋彈簧冷制造法和螺旋彈簧熱制造法。在螺旋彈簧冷制造法中，使用冷卷繞機(jī)將購(gòu)買得到的具有與所需材料直徑的經(jīng)油 淬-回火(oil-temper)的金屬線材或經(jīng)感應(yīng)處理過(guò)的金屬線材卷繞成螺旋彈簧的形狀以 制造螺旋彈簧。在螺旋彈簧熱制造法中，將棒材或在材料加工廠軋制而成的金屬線材加工 成具有螺旋彈簧所需要的直徑及長(zhǎng)度的螺旋彈簧材料，然后在熱處理爐中將該螺旋彈簧材 料加熱至預(yù)置溫度，使用卷繞機(jī)將其卷繞成螺旋彈簧的形狀，淬火后回火制得螺旋彈簧。下文將詳細(xì)介紹螺旋彈簧熱制造法。通常，要通過(guò)螺旋彈簧熱制造法得到螺旋彈簧，首先將螺旋彈簧材料線化 (linearized)為具有與要制造的螺旋彈簧的材料直徑相同的直徑，然后通過(guò)材料加工工藝 將該線化的螺旋彈簧材料切割成所需的長(zhǎng)度，然后在加熱爐中加熱至950 1000°C，隨后 使用卷繞機(jī)將加熱的螺旋彈簧材料卷繞成螺旋彈簧的形狀，對(duì)其淬火后再回火得到螺旋彈簧。然而，上述傳統(tǒng)的螺旋彈簧熱制造方法的問(wèn)題在于，要制造具有各種材料直徑的 螺旋彈簧就必須分別制備具有與要制造的螺旋彈簧相同的材料直徑的螺旋彈簧材料；而 且，由于加熱爐通常使用化石燃料，所以就不能生產(chǎn)環(huán)境友好型的螺旋彈簧。此外，上述傳統(tǒng)的螺旋彈簧熱制造法的問(wèn)題還在于，螺旋彈簧材料通過(guò)加熱爐，直 到該螺旋材料完全被加熱需要很長(zhǎng)時(shí)間，從而螺旋彈簧材料會(huì)脫碳而且表面會(huì)因此形成氧 化膜，這會(huì)對(duì)螺旋彈簧的質(zhì)量造成負(fù)面影響。同時(shí)，近年來(lái)，由于為了降低汽車耗油率，強(qiáng)烈要求質(zhì)量輕的螺旋彈簧，開發(fā)了含 價(jià)格昂貴的特種金屬的高應(yīng)力螺旋彈簧材料。然而，這種方法也存在問(wèn)題，由于螺旋彈簧的 生產(chǎn)成本增加，因此要通過(guò)降低汽車的重量來(lái)降低汽車耗油率也是非常困難的。

發(fā)明內(nèi)容
相應(yīng)地，本發(fā)明考慮到現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供 一種使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法，在該方法中，從鋼廠運(yùn)來(lái)的線材將在幾秒鐘內(nèi)被進(jìn) 一步熱軋并同時(shí)成型為螺旋彈簧，從而由于在特種鋼的淬火過(guò)程中發(fā)生了奧氏體化效應(yīng)， 因此成型的螺旋彈簧拉伸強(qiáng)度比較高，而且在該方法中，奧氏體組織能夠在室溫下安全地 保持，而且也能提高奧氏體組織的密度而得到高應(yīng)力產(chǎn)品，從而可以延長(zhǎng)螺旋彈簧的疲勞壽命。這樣，在制造需要強(qiáng)度均勻的螺旋彈簧時(shí)可以顯著地減少所需的螺旋彈簧材料的長(zhǎng) 度，這樣便減輕了螺旋彈簧的重量。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法，該方法能夠使 用一種螺旋彈簧材料來(lái)制造各種材料直徑的螺旋彈簧。本發(fā)明的還另一個(gè)目的在于提供一種使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法，該方法能 夠通過(guò)增加左旋螺旋彈簧或右旋螺旋彈簧在應(yīng)力方向的金屬織構(gòu)密度來(lái)進(jìn)一步延長(zhǎng)螺旋 彈簧的疲勞壽命，而疲勞壽命是螺旋彈簧質(zhì)量的核心因素。該方法還可以解決普通軋制工 藝中螺旋彈簧材料的圓度、挺直度以及表面缺陷等問(wèn)題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法，該方法包 括以下步驟將由預(yù)直機(jī)線性展開的螺旋彈簧材料供應(yīng)至表面處理設(shè)備，然后對(duì)所述螺旋 彈簧材料的外表面進(jìn)行噴丸處理(short-blasting)或火焰清理(scarfing)以對(duì)所述螺旋 彈簧材料進(jìn)行表面處理；使用第一加熱器將經(jīng)過(guò)表面處理的所述螺旋彈簧材料初步加熱至 預(yù)定溫度；將經(jīng)過(guò)初步熱處理的所述螺旋彈簧材料連續(xù)地供應(yīng)至多個(gè)斜軋機(jī)的上輥和下輥 之間，然后逐步對(duì)所述螺旋彈簧材料進(jìn)行加壓處理以減小所述螺旋彈簧材料的橫截面，以 使得所述螺旋彈簧材料的直徑與要制造的彈簧的直徑相同；使用直徑測(cè)量設(shè)備測(cè)量所述螺 旋彈簧材料的直徑，使用長(zhǎng)度測(cè)量設(shè)備測(cè)量所述螺旋彈簧材料的長(zhǎng)度，然后將所述螺旋彈 簧材料切割成需要的尺寸；使用第二加熱器將經(jīng)過(guò)切割的所述螺旋彈簧材料第二次加熱至 預(yù)定溫度，以補(bǔ)償在橫截面減小過(guò)程中以及在切割所述螺旋彈簧材料過(guò)程中所述螺旋彈簧 材料冷卻的溫度降；使用卷繞機(jī)將經(jīng)過(guò)第二次加熱的所述螺旋彈簧材料成型為螺旋彈簧； 以及對(duì)成型的所述螺旋彈簧進(jìn)行油淬然后回火。如上文所述，本發(fā)明中所涉及的使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法的優(yōu)勢(shì)在于螺 旋彈簧材料(從鋼廠中運(yùn)來(lái)的線材)在幾秒鐘內(nèi)被進(jìn)一步熱軋并同時(shí)成型為螺旋彈簧，因 此，由于特種鋼淬火時(shí)的奧氏體化效應(yīng)，能夠得到具有較高拉伸強(qiáng)度的螺旋彈簧。此外，本發(fā)明的使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法的優(yōu)勢(shì)在于可輕易阻止除含C 外還含Ni、Cr、Mn以及類似元素的特種鋼的A3轉(zhuǎn)變，奧氏體組織(γ固溶體，面心立方晶 格)可在室溫中安全地保持，并且通過(guò)后續(xù)的對(duì)螺旋彈簧材料進(jìn)行加壓處理，并同時(shí)通過(guò) 采用斜軋機(jī)進(jìn)行的逐漸的熱軋斜軋過(guò)程使得螺旋彈簧材料根據(jù)螺旋彈簧卷繞方向而順時(shí) 針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)以減小螺旋彈簧材料的橫截面，可以將螺旋彈簧材料的直徑調(diào)節(jié)為與所需 螺旋彈簧的材料直徑一致，這樣能沿應(yīng)力方向提高左旋或右旋螺旋彈簧的奧氏體組織(Y 固溶體，面心立方晶格)的密度，從而得到高應(yīng)力產(chǎn)品，并進(jìn)一步提高螺旋彈簧疲勞壽命， 而疲勞壽命是螺旋彈簧質(zhì)量的核心因素。該方法還可以解決普通軋制工藝中螺旋彈簧材料 的圓度、挺直度以及表面缺陷等問(wèn)題。因此，根據(jù)本發(fā)明的使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法的優(yōu)勢(shì)還有由于在制造需 要強(qiáng)度均勻的螺旋彈簧時(shí)，螺旋彈簧的纏繞圈數(shù)可以顯著地減少，螺旋彈簧材料的量也能 夠顯著地減少，從而可以制造質(zhì)量輕的螺旋彈簧，因此，當(dāng)制造的所述螺旋彈簧用在車輛的 懸架系統(tǒng)時(shí)，也能夠減輕車輛的總重量，從而降低車輛的耗油率。此外，根據(jù)本發(fā)明的使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法的優(yōu)勢(shì)還在于由于通過(guò)斜 軋機(jī)調(diào)整螺旋彈簧材料的直徑，因此可以使用一種螺旋彈簧材料來(lái)制造各種材料直徑的螺 旋彈簧，從而無(wú)需根據(jù)所需要的材料直徑來(lái)更換螺旋彈簧材料，這樣就可以快速而容易地制造具有所需材料直徑的螺旋彈簧。另外，根據(jù)本發(fā)明的使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法的優(yōu)勢(shì)還在于通過(guò)第一及 第二感應(yīng)加熱器代替使用加熱爐可在幾秒鐘內(nèi)將螺旋彈簧材料加熱至所要求的溫度，從而 可以以無(wú)需使用化石燃料的環(huán)境友好型方式來(lái)制造螺旋彈簧。該方法的優(yōu)勢(shì)還在于由于 在使用第一及第二感應(yīng)加熱器進(jìn)行加熱時(shí)，具有所需材料直徑的螺旋彈簧材料的表面沒(méi)有 脫碳，也沒(méi)有被氧化，且其長(zhǎng)度也沒(méi)有發(fā)生改變，因此可以制造高品質(zhì)的螺旋彈簧。


通過(guò)以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述能夠更好地理解本發(fā)明的上述和其他目的、特 征以及優(yōu)點(diǎn)。在附圖中圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法制造螺旋彈簧的工藝 的視圖；圖2是說(shuō)明在制造右旋螺旋彈簧時(shí)使用斜軋機(jī)對(duì)螺旋彈簧材料進(jìn)行加壓處理的 視圖；以及圖3是說(shuō)明在制造左旋螺旋彈簧時(shí)使用斜軋機(jī)對(duì)螺旋彈簧材料進(jìn)行加壓處理的 視圖。圖中部件的說(shuō)明10 螺旋彈簧材料11 預(yù)直機(jī)12 表面處理設(shè)備13 進(jìn)給輥14 第一加熱器15 斜軋機(jī)16 緊帶輪17:直徑測(cè)量設(shè)備18 長(zhǎng)度測(cè)量設(shè)備19 切割設(shè)備20，22:傳送帶21 第二加熱器23 卷繞機(jī)24 螺旋彈簧150 上輥151 下輥
具體實(shí)施例方式下文將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法制造螺旋彈簧的工藝 的視圖；圖2是說(shuō)明在制造右旋螺旋彈簧時(shí)使用斜軋機(jī)對(duì)螺旋彈簧材料進(jìn)行加壓處理的視 圖；以及圖3是說(shuō)明在制造左旋螺旋彈簧時(shí)使用斜軋機(jī)對(duì)螺旋彈簧材料進(jìn)行加壓處理的視圖。下面結(jié)合圖1至圖3詳細(xì)根據(jù)介紹本發(fā)明的使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法制造 螺旋彈簧的工藝。如圖1至圖3所示，為了根據(jù)本發(fā)明的使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法來(lái)制造螺 旋彈簧，首先要將從鋼廠中運(yùn)來(lái)的成卷的線材使用預(yù)直機(jī)11線性低展開。將使用預(yù)直機(jī)11線性展開的螺旋彈簧材料10供應(yīng)至表面處理設(shè)備12，然后由該 表面處理設(shè)備12對(duì)該螺旋彈簧材料10的外表面進(jìn)行噴丸處理或火焰清理。隨后，表面處理過(guò)的螺旋彈簧材料10通過(guò)進(jìn)給輥13拉緊，導(dǎo)入第一加熱器14，然 后被該第一加熱器14加熱至A。3轉(zhuǎn)變溫度，從而使螺旋彈簧材料10的內(nèi)部組織轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏 體組織。接下來(lái)，通過(guò)第一加熱器14初步熱處理的螺旋彈簧材料10被供應(yīng)至多個(gè)斜軋機(jī) 的上輥150與下輥151之間，隨后通過(guò)上輥150及下輥151對(duì)螺旋彈簧材料10進(jìn)行加壓處 理，從而使得螺旋彈簧材料10的材料直徑與要制造的螺旋彈簧的材料直徑一致，從而調(diào)節(jié) 該螺旋彈簧材料10的材料直徑。這里，多個(gè)斜軋機(jī)的上輥150及下輥151構(gòu)造為使得彼此交叉成X形的上輥及下 輥的軸線與螺旋彈簧材料10的中心軸線之間限定的角度從螺旋彈簧材料的一個(gè)輸入端到 螺旋彈簧材料10的另一個(gè)輸出端逐漸增大，螺旋彈簧材料10通過(guò)該輸入端供應(yīng)，螺旋彈簧 材料10通過(guò)該輸出端排出。螺旋彈簧材料10基于其中心軸線旋轉(zhuǎn)的同時(shí)被上輥150及下 輥151軋制。也就是說(shuō)，制造按順時(shí)針?lè)较蚓砬胺Q重(weighed)的右旋螺旋彈簧時(shí)，上輥150 構(gòu)造為基于螺旋彈簧材料10的中心軸線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，且下輥151構(gòu)造為基于螺旋彈簧材料 10的中心軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而上輥150與下輥151相互交叉呈X形。這里，螺旋彈簧材料 10繞該螺旋彈簧材料10的中心軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)采用設(shè)置有上輥150及下輥151的 斜軋機(jī)15進(jìn)行加壓處理，從而調(diào)節(jié)螺旋彈簧材料10的材料直徑。制造按逆時(shí)針?lè)较蚓砬?及稱重的左旋螺旋彈簧時(shí)，上輥150構(gòu)造為基于螺旋彈簧材料10的中心軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)， 且下輥151構(gòu)造為基于螺旋彈簧材料10的中心軸線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而上輥150與下輥151 相互交叉呈X形。這里，螺旋彈簧材料10繞該螺旋彈簧材料10的中心軸線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的 同時(shí)采用設(shè)置有上輥150及下輥151的斜軋機(jī)15進(jìn)行加壓處理，從而調(diào)節(jié)螺旋彈簧材料10 的材料直徑。下文將結(jié)合圖2和圖3更詳細(xì)地說(shuō)明調(diào)節(jié)螺旋彈簧材料直徑的過(guò)程。如圖2所示，上輥150構(gòu)造為基于螺旋彈簧材料10的中心軸線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，且下 輥151構(gòu)造為基于螺旋彈簧材料10的中心軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而上輥150與下輥151相互 交叉呈X形。這種情況下，當(dāng)螺旋彈簧材料10被導(dǎo)入上輥150與下輥151之間時(shí)，上輥150 沿箭頭A的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，下輥151沿箭頭B的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而螺旋彈簧材料10外表面的一個(gè) 上側(cè)被上輥150的一側(cè)順時(shí)針推動(dòng)，螺旋彈簧材料10外表面的另一個(gè)下側(cè)被下輥151的另 一側(cè)順時(shí)針推動(dòng)，結(jié)果使得螺旋彈簧材料順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的同時(shí)被上輥150及下輥151加壓處 理，從而減小螺旋彈簧材料的材料直徑。此外，多個(gè)斜軋機(jī)的上輥150及下輥151構(gòu)造為使 得上輥及下輥基于螺旋彈簧材料10的中心軸線彼此交叉呈X形的角度從供應(yīng)螺旋彈簧材 料10的一端到排出螺旋彈簧材料10的另一端逐漸增大，從而由于螺旋彈簧材料10按順序經(jīng)過(guò)多個(gè)斜軋機(jī)的上輥150及下輥151，因此螺旋彈簧材料10的材料直徑會(huì)逐步減小，從而 調(diào)節(jié)螺旋彈簧材料10的材料直徑。此外，如圖3所示，上輥150構(gòu)造為基于螺旋彈簧材料10的中心軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)， 且下輥151構(gòu)造為基于螺旋彈簧材料10的中心軸線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而上輥150與下輥151 相互交叉呈X形。這種情況下，當(dāng)螺旋彈簧材料被導(dǎo)入上輥150及下輥151之間時(shí)，上輥 150沿箭頭C的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，且下輥151沿箭頭D的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而螺旋彈簧材料10外表面的 一個(gè)上側(cè)被上輥150的一側(cè)逆時(shí)針推動(dòng)，螺旋彈簧材料10外表面的另一個(gè)下側(cè)被下輥151 的另一側(cè)逆時(shí)針推動(dòng)，結(jié)果使得螺旋彈簧材料沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的同時(shí)被上輥150及下輥 151加壓處理，從而減小螺旋彈簧材料的材料直徑。此外，多個(gè)斜軋機(jī)的上輥150及下輥151 構(gòu)造為使得上輥及下輥基于螺旋彈簧材料10的中心軸線彼此交叉呈X形的角度從供應(yīng)螺 旋彈簧材料10的一端到排出螺旋彈簧材料10的另一端逐漸增大，從而由于螺旋彈簧材料 10按順序經(jīng)過(guò)多個(gè)斜軋機(jī)的上輥150及下輥151，因此螺旋彈簧材料10的材料直徑會(huì)逐步 減小，從而調(diào)節(jié)螺旋彈簧材料10的材料直徑。通常，右旋彈簧是按順時(shí)針?lè)较蚓砬鷱亩错槙r(shí)針?lè)较蚍Q重，左旋彈簧是按逆時(shí) 針?lè)较蚓砬鷱亩茨鏁r(shí)針?lè)较蚍Q重。在根據(jù)本發(fā)明的使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法中， 制造右旋彈簧時(shí)，螺旋彈簧材料10按要制造的螺旋彈簧被稱重的順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，并同時(shí) 由上輥150及下輥151進(jìn)行加壓處理，從而調(diào)節(jié)螺旋彈簧材料的材料直徑。制造左旋彈簧 時(shí)，螺旋彈簧材料10按要制造的螺旋彈簧被稱重的逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，并同時(shí)由上輥150及 下輥151進(jìn)行加壓處理，從而提高螺旋彈簧材料的強(qiáng)度。也就是說(shuō)，當(dāng)螺旋彈簧24被稱重時(shí)，螺旋彈簧24的線材直徑截面(section)會(huì)受 到剪切應(yīng)力和扭應(yīng)力。這種情況下，右旋螺旋彈簧受到順時(shí)針?lè)较虻呐?yīng)力，左旋螺旋彈簧 受到逆時(shí)針?lè)较虻呐?yīng)力。從而，在減小螺旋彈簧橫截面的軋制過(guò)程中，右旋螺旋彈簧被沿 順時(shí)針?lè)较蛑鸩叫避?，左旋彈簧被沿逆時(shí)針?lè)较蛑鸩叫避?，從而使得右旋或左旋彈簧中?金屬織構(gòu)密度被進(jìn)一步增加，從而使得作為衡量螺旋彈簧品質(zhì)的重要參數(shù)的疲勞壽命得以 進(jìn)一步提高，并且普通軋制工藝中發(fā)生的有關(guān)螺旋彈簧材料的圓度、挺直度以及表面缺陷 等問(wèn)題也被克服。通常，由于螺旋彈簧的特征在于其強(qiáng)度隨螺旋圈數(shù)的增加而增加，而當(dāng)使用根據(jù) 本發(fā)明的用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法制造強(qiáng)度均勻的螺旋彈簧時(shí)，可以減少螺旋彈簧的 螺旋圈數(shù)，從而減輕螺旋彈簧的重量。如上所述，在調(diào)節(jié)螺旋彈簧材料10的直徑之后，通過(guò)緊帶輥16將螺旋彈簧材料10 供應(yīng)至直徑測(cè)量設(shè)備17，從而通過(guò)直徑測(cè)量設(shè)備17得到螺旋彈簧材料10的直徑，然后通過(guò) 長(zhǎng)度測(cè)量設(shè)備18測(cè)量螺旋彈簧材料10的長(zhǎng)度，然后通過(guò)切割設(shè)備19將螺旋彈簧材料切割 成所需要的長(zhǎng)度。隨后，通過(guò)傳送帶20將切割好的螺旋彈簧材料10供應(yīng)至第二加熱器21。這里， 由于供應(yīng)至第二加熱器21的切割后的螺旋彈簧材料在經(jīng)過(guò)直徑調(diào)整工藝以及切割工藝后 在一定程度上被冷卻，因此，由第二加熱器重新加熱螺旋彈簧材料10，以補(bǔ)償螺旋彈簧材料 10在直徑調(diào)整工藝以及切割工藝中冷卻時(shí)產(chǎn)生的溫度降。隨后，由第二加熱器21重新加熱的切割好的螺旋彈簧材料10被傳送帶22轉(zhuǎn)移至 卷繞機(jī)23，然后由卷繞機(jī)23成型為螺旋彈簧24.
然后，對(duì)由卷繞機(jī)23成型的螺旋彈簧24進(jìn)行油淬然后回火，這樣便完成了本發(fā)明 的制造螺旋彈簧的方法。如上所述，根據(jù)使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法，在直徑調(diào)整工藝以及切割工藝 中冷卻的螺旋彈簧材料10通過(guò)第二加熱器21重新加熱，以使其溫度增加至降低前相同程 度，然后，被重新加熱的螺旋彈簧材料10被卷曲并通過(guò)油淬快速冷卻至室溫以保持奧氏體 組織，這樣大大增加了螺旋彈簧24的強(qiáng)度。此外，根據(jù)本發(fā)明的使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法的優(yōu)點(diǎn)在于由于使用第一 及第二感應(yīng)加熱器14及21代替使用化石燃料的加熱爐在幾秒鐘內(nèi)將螺旋彈簧材料10加 熱至所需溫度，因此并沒(méi)有產(chǎn)生諸如二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫以及類似的有害氣體， 從而以環(huán)境友好的方式制造螺旋彈簧24 ；并且由于在使用第一及第二感應(yīng)加熱器對(duì)螺旋 彈簧材料進(jìn)行加熱時(shí)，具有所需材料直徑的螺旋彈簧材料的表面并未脫碳也沒(méi)有被氧化， 并且其長(zhǎng)度并未改變，因此能得到高品質(zhì)的螺旋彈簧。此外，根據(jù)本發(fā)明的使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法的優(yōu)點(diǎn)在于由于螺旋彈簧 材料10的直徑是通過(guò)斜軋機(jī)15進(jìn)行調(diào)節(jié)的，所以可以不需要根據(jù)要制造的螺旋彈簧的直 徑來(lái)提供各種直徑不同的螺旋彈簧材料。除此之外，根據(jù)本發(fā)明的使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法的優(yōu)點(diǎn)在于不需要在 使用加熱爐對(duì)具有所需直徑的螺旋彈簧材料10進(jìn)行加熱之后進(jìn)行將螺旋彈簧材料傳送至 彈簧制造設(shè)備的額外的傳送工作，而且可已采用一種螺旋彈簧材料來(lái)制造各種材料直徑的 螺旋彈簧24，因此并不需要根據(jù)所需材料直徑來(lái)改變螺旋彈簧材料，結(jié)果縮短了螺旋彈簧 的制造時(shí)間。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法的優(yōu)點(diǎn)在于螺旋彈簧 材料10(從鋼廠中運(yùn)來(lái)的線材)在幾秒鐘內(nèi)被進(jìn)一步熱軋并同時(shí)成型為螺旋彈簧24，這樣， 由于在特種鋼淬火時(shí)發(fā)生的奧氏體化效應(yīng)，能得到具有較高拉伸強(qiáng)度的螺旋彈簧24。這個(gè) 過(guò)程中能輕易阻止除含C外還含Ni、Cr、Mn以及類似元素的特種鋼的A3轉(zhuǎn)變，奧氏體組織 (Y固溶體，面心立方晶格(face-centered cubic lattice))可在室溫中安全地保持，通過(guò) 后續(xù)的對(duì)螺旋彈簧材料10進(jìn)行加壓處理，并同時(shí)通過(guò)采用斜軋機(jī)進(jìn)行的逐漸的熱軋斜軋 過(guò)程使得螺旋彈簧材料10根據(jù)螺旋彈簧24卷繞方向而順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)以減小螺旋彈 簧材料10的橫截面，可以將螺旋彈簧材料10的直徑調(diào)節(jié)為與所需螺旋彈簧24的材料直徑 一致，這樣能沿應(yīng)力方向提高螺旋彈簧24的奧氏體組織(γ固溶體，面心立方晶格)的密 度，從而得到高應(yīng)力產(chǎn)品，并提高螺旋彈簧疲勞壽命，而疲勞壽命是螺旋彈簧質(zhì)量的核心因。此外，根據(jù)本發(fā)明中的使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法，經(jīng)過(guò)直徑調(diào)整工藝以及 切割工藝而被冷卻的螺旋彈簧材料10通過(guò)第二加熱器21被重新加熱至溫度降低前的溫 度，然后被重新加熱的螺旋彈簧材料10被卷繞，然后通過(guò)油淬的方式將其快速冷卻至在室 溫下保持奧氏體組織，從而大大提高螺旋彈簧24的強(qiáng)度。因此，根據(jù)本發(fā)明的使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法，由于在制造需要強(qiáng)度均勻 的螺旋彈簧時(shí)，螺旋彈簧24的螺旋圈數(shù)可以大大減少，且使用的螺旋彈簧材料10的數(shù)量也 大大減少，這樣能夠制造出質(zhì)量輕的螺旋彈簧，因此，當(dāng)制造的螺旋彈簧用于車輛的懸架系 統(tǒng)時(shí)，也能夠減輕車輛的重量，從而降低耗油率。
盡管以說(shuō)明的目的披露了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不偏離所附 權(quán)利要求書中所公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可對(duì)其作出各種修改、添加及替換。
權(quán)利要求
1.一種使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法，該方法包括以下步驟將由預(yù)直機(jī)線性展開的螺旋彈簧材料供應(yīng)至表面處理設(shè)備，然后對(duì)所述螺旋彈簧材料 的外表面進(jìn)行噴丸處理或火焰清理，以對(duì)所述螺旋彈簧材料進(jìn)行表面處理；使用第一加熱器將經(jīng)過(guò)表面處理的所述螺旋彈簧材料初步加熱至預(yù)定溫度； 將經(jīng)過(guò)初步加熱的所述螺旋彈簧材料連續(xù)地供應(yīng)至多個(gè)斜軋機(jī)的上輥和下輥之間，然 后逐步對(duì)所述螺旋彈簧材料進(jìn)行加壓處理，以減小所述螺旋彈簧材料的橫截面，從而使得 所述螺旋彈簧材料的直徑與要制造的彈簧的直徑相同；使用直徑測(cè)量設(shè)備測(cè)量所述螺旋彈簧材料的直徑，使用長(zhǎng)度測(cè)量設(shè)備測(cè)量所述螺旋彈 簧材料的長(zhǎng)度，然后將所述螺旋彈簧材料切割成需要的尺寸；使用第二加熱器將經(jīng)過(guò)切割的所述螺旋彈簧材料第二次加熱至預(yù)定溫度，以補(bǔ)償在橫 截面減小過(guò)程中以及在切割所述螺旋彈簧材料過(guò)程中所述螺旋彈簧材料冷卻的溫度降； 使用卷繞機(jī)將經(jīng)過(guò)第二次加熱的所述螺旋彈簧材料成型為螺旋彈簧；以及 對(duì)成型的所述螺旋彈簧進(jìn)行油淬，然后回火。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多個(gè)斜軋機(jī)的所述上輥和下輥構(gòu)造為，使得 彼此交叉成X形的上輥及下輥的軸線與所述螺旋彈簧材料的中心軸線之間限定的角度從 螺旋彈簧材料的一個(gè)端部到所述螺旋彈簧材料的另一個(gè)端部逐漸增大，從而使得所述螺旋 彈簧材料在基于所述螺旋彈簧材料的所述中心軸線旋轉(zhuǎn)的同時(shí)被加壓處理，其中所述螺旋 彈簧材料通過(guò)所述一個(gè)端部供應(yīng)，所述螺旋彈簧材料通過(guò)所述另一個(gè)端部排出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述上輥與所述下輥彼此交叉呈X型，以使得所 述上輥基于螺旋彈簧材料的中心軸線逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而所述下輥基于所述螺旋彈簧材料的中 心軸線順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而所述螺旋彈簧材料在基于所述螺旋彈簧材料的中心軸線順時(shí)針旋 轉(zhuǎn)的同時(shí)被加壓處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述上輥與所述下輥彼此交叉呈X型，以使得所 述上輥基于螺旋彈簧材料的中心軸線順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而所述下輥基于所述螺旋彈簧材料的中 心軸線逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而所述螺旋彈簧材料在基于所述螺旋彈簧材料的中心軸線逆時(shí)針旋 轉(zhuǎn)的同時(shí)被加壓處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，在對(duì)所述螺旋彈簧材料進(jìn)行所述初步加熱和所 述第二次加熱的步驟中，所述螺旋彈簧材料被加熱至Ac3轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度或更高的溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法，該方法能在制造需要強(qiáng)度均勻的螺旋彈簧時(shí)顯著減輕螺旋彈簧的重量，該方法能以環(huán)境友好的方式制造螺旋彈簧，該方法能用同一種螺旋彈簧材料來(lái)制造具有不同材料直徑的螺旋彈簧。該使用斜軋機(jī)制造螺旋彈簧的方法包括以下步驟將由預(yù)直機(jī)線性展開的螺旋彈簧材料供應(yīng)至表面處理設(shè)備，然后對(duì)所述螺旋彈簧材料的外表面進(jìn)行噴丸處理或火焰清理以對(duì)所述螺旋彈簧材料進(jìn)行表面處理；使用第一加熱器將經(jīng)過(guò)表面處理的所述螺旋彈簧材料初步加熱至預(yù)定溫度；將經(jīng)過(guò)初步熱處理的所述螺旋彈簧材料連續(xù)地供應(yīng)至多個(gè)斜軋機(jī)的上輥和下輥之間，然后逐步對(duì)所述螺旋彈簧材料進(jìn)行加壓處理以減小所述螺旋彈簧材料的橫截面，以使得所述螺旋彈簧材料的直徑與要制造的彈簧的直徑相同；使用直徑測(cè)量設(shè)備測(cè)量所述螺旋彈簧材料的直徑，使用長(zhǎng)度測(cè)量設(shè)備測(cè)量所述螺旋彈簧材料的長(zhǎng)度，然后將所述螺旋彈簧材料切割成需要的尺寸；使用第二加熱器對(duì)經(jīng)過(guò)切割的所述螺旋彈簧材料進(jìn)行第二次加熱，以補(bǔ)償在橫截面減小過(guò)程中以及在切割所述螺旋彈簧材料過(guò)程中所述螺旋彈簧材料冷卻的溫度降；使用卷繞機(jī)將經(jīng)過(guò)第二次加熱的所述螺旋彈簧材料成型為螺旋彈簧；以及對(duì)成型的所述螺旋彈簧進(jìn)行油淬然后回火。
文檔編號(hào)B21F23/00GK102006948SQ200980113321
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者鄭燦淇 申請(qǐng)人:大圓鋼業(yè)株式會(huì)社