一種發動機用壓縮彈簧及其生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明公開了一種發動機用壓縮彈簧及其生產工藝，屬于圓柱螺旋彈簧加工技術領域。
【背景技術】
[0002]彈簧是用途廣泛的常用零件，主要用于減震、夾緊、儲存能量和測力等方面，其特點是去掉外力后，能立即恢復原狀。壓縮彈簧是承受向壓力的螺旋彈簧，它所用的材料截面多為圓形，壓縮彈簧的圈與圈之間有一定的間隙，當受到外載荷時彈簧收縮變形，儲存變形能。壓縮彈簧廣泛應用于醫療呼吸設備、醫療移動設備、手工工具、家庭護理設備、減震、發動機等領域。在發動機中，有出油閥彈簧、氣門彈簧、柱塞彈簧、噴油器調壓彈簧等。所用彈簧受周期性高頻交變力的作用，在運轉時間過長的情況下，極易產生磨損與變形，從而使其自由長度縮短，彈力變小，進一步的會影響噴油霧化質量，降低發動機功率。
[0003]然而在現有技術中，壓縮彈簧會因為設計錯誤，材料缺陷，制造不當及工作環境惡劣(氫脆或應力腐蝕斷裂)等因素造成彈簧的疲勞斷裂，使得壓縮彈簧在生產工藝中具有壽命短的明顯缺陷。
【發明內容】
[0004]本發明提供了一種發動機用壓縮彈簧及其加工工藝，能有效的延長彈簧的壽命，提尚彈貪的強度。
[0005]為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現:
[0006]—種發動機用壓縮彈簧，原料中各元素及其質量百分數如下:C:0.58%-0.70%、Si:0.24%-0.43%^Mn:0.90%-1.20%^S: < 0.035%^P: < 0.035%^Cr: <0.30%^Ni: <0.25%、Cu: <0.25%，余量為Fe。
[0007]作為本發明一種發動機用壓縮彈簧的一個優選方案，原料中各元素及其質量百分數如下:C:0.62%-0.70%、S1:0.26%-0.40%、Μη: 1.00%-1.20%、S: < 0.035%^P: <0.035%、Cr: <0.30%^Ni: <0.25%^Cu: < 0.25%，余量為 Fe。
[0008]作為本發明一種發動機用壓縮彈簧的另一個優選方案，其組成成分及其質量百分比如下:C:0.65%、S1:0.36%、Mn: 1.00%、S:0.012%、P:0.012%、Cr:.22%、N1:0.18%、Cu:0.18%，余量為 Fe。
[0009]進一步的，本發明還提供了一種發動機用壓縮彈簧的生產工藝，包括以下步驟:
[0010]I)生產彈簧鋼絲:按原料生產出彈簧鋼絲，采用酸洗和磷化對鋼絲做表面處理，在125-145°C下拉絲，并采用淬火回火的熱處理工藝提高鋼絲強度；
[0011]2)卷簧；
[0012]3)再結晶退火:彈簧卷制成型后，放入連續式電阻爐中，將溫度設置為550-650°C，保溫1-1.5h后空冷；
[0013]4)切斷、修正；
[0014]5)淬火:將切斷后的彈簧轉移至可控氣氛的箱式爐中，加熱溫度設置為850°C± 10°C，保溫10-15min后出爐淬油冷透；
[0015]6)矯正回火:將箱式爐溫度設置為400 °C ± 1 °C，保溫10-15min后出爐空冷；
[0016]7)重復淬火；
[0017]8)最終回火:將彈簧裝在回火定型夾具上進行最終回火，回火溫度為420°C± 10°C，保溫30-35min，出爐水冷；
[0018]9)拋光；
[0019]10)拋丸處理:用離心機拋丸，彈丸直徑Φ0.3-0.5mm，彈丸的線速度為70m/s ；
[0020]11)磨削端面；
[0021]12)低溫去應力。
[0022]進一步的，所述的發動機用壓縮彈簧的生產工藝，其特征在于:淬火與回火之間的時間間隔為2_3h。
[0023]本發明一種發動機用壓縮彈簧及其生產工藝的制作材料為合金彈簧鋼，具有較高的彈性極限，疲勞極限、沖擊韌性及良好的熱處理性能等。Mn，Si，Ni等元素能提高淬透性和回火穩定性，強化鐵素體和細化顆粒，有效地改善彈簧鋼的力學性能。彈簧鋼絲生產中的表面處理主要是去除氧化了的鐵銹，使之形成一層保護膜，滿足拉絲工藝所要求的光潔表面。在125°C_145°C溫度范圍內拉絲是避免鋼絲由于溫度過低或過高造成裂紋、斷裂等現象，提高鋼絲的韌性。壓縮彈簧生產工藝中進行再結晶退火處理會使彈簧幾何尺寸穩定，減少淬火時的變形，拋丸處理可以提高彈簧的疲勞強度，經拋丸處理的彈簧使用壽命能提高一倍以上。淬火與回火之間的時間間隔為2-3h，彈簧淬火后應盡快進行回火，是為了避免由于內應力過大而使彈簧產生裂紋。
[0024]與現有技術相比，本發明的有益效果是能有效的延長壓縮彈簧的壽命，提高壓縮彈簧的強度。
【具體實施方式】
[0025]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明的實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0026]下面將結合實施例，對本發明作進一步的說明。
[0027]實施例一:
[0028]一種發動機用壓縮彈簧，原料中各元素及其質量百分數如下:C:0.58%-0.70%、Si:0.24%-0.43%^Mn:0.90%-1.20%^S:0.028%^P:0.028%^Cr:0.30%^Ni:0.25%^Cu:
0.25%，余量為Fe。
[0029]發動機用壓縮彈簧的生產工藝包括以下步驟:
[0030]I)生產彈簧鋼絲:按原料生產出彈簧鋼絲，采用酸洗和磷化對鋼絲做表面處理，在125°C下拉絲，并采用淬火回火的熱處理工藝提高鋼絲強度；
[0031]2)卷簧；
[0032]3)再結晶退火:彈簧卷制成型后，放入連續式電阻爐中，將溫度設置為550°C，保溫Ih后空冷；
[0033]4)切斷、修正；
[0034]5)淬火:將切斷后的彈簧轉移至可控氣氛的箱式爐中，加熱溫度設置為850°C，保溫1min后出爐淬油冷透；
[0035]6)矯正回火:淬火結束2h后，將彈簧放入箱式爐中并將溫度設置為400°C，保溫1min后出爐空冷；
[0036]7)重復淬火；
[0037]8)最終回火:將彈簧裝在回火定型夾具上進行最終回火，回火溫度為420°C，保溫30min，出爐水冷；
[0038]9)拋光；
[0039]10)拋丸處理:用離心機拋丸，彈丸直徑Φ 0.3-0.5mm，彈丸的線速度為70m/s ；
[0040]11)磨削端面；
[0041 ] 12)低溫去應力。
[0042]實施例二:
[0043]一種發動機用壓縮彈簧，原料中各元素及其質量百分數如下:C:0.62%、S1:0.26% ^Mn: 1.00% ^S:0.024% ^P:0.022% ^Cr:0.28% ^Ni:0.15% ^Cu:0.22%，余量為 Fe。
[0044]發動機用壓縮彈簧的生產工藝包括以下步驟:
[0045]I)生產彈簧鋼絲:按原料生產出彈簧鋼絲，采用酸洗和磷化對鋼絲做表面處理，在130°C下拉絲，并采用淬火回火的熱處理工藝提高鋼絲強度；
[0046]2)卷簧；
[0047]3)再結晶退火:彈簧卷制成型后，放入連續式電阻爐中，將溫度設置為600°C，保溫Ih后空冷；
[0048]4)切斷