氣門彈簧生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣門彈簧生產(chǎn)工藝，屬于材料熱處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]氣門彈簧在發(fā)動機中承受高應(yīng)力，持續(xù)交變載荷，通常其工作溫度區(qū)間在120?150度之間，尤其是近年來降低能耗與輕量化設(shè)計成為一種趨勢，對氣門彈簧的疲勞性能和強度性能提出了更高的要求。因此，迫切需要一種高性能彈簧鋼絲，滿足發(fā)動機輕量化及高交變載荷的設(shè)計需求。目前國內(nèi)公開的氣門彈簧鋼絲生產(chǎn)工藝流程分為2種:
[0003]1、需要剝皮處理的彈簧鋼絲生產(chǎn)工藝流程:
[0004]原材料一剝皮一中間退火一表面處理一拉拔一油淬火一回火處理一探傷一涂油收卷一包裝檢驗入庫。
[0005]當前的工藝，生產(chǎn)的彈簧鋼絲強度受原材料鋼絲的性能限制較大，55CrSi盤條通過此工藝生產(chǎn)的彈簧鋼絲抗拉強度為1660?1910MPa(HRC50?55HRC)之間，對于以前氣門彈簧最高扭轉(zhuǎn)應(yīng)力< 850MPa抗拉強度是足夠的。但對于輕量化設(shè)計及當前發(fā)動機小型化趨勢當中，氣門彈簧最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力多900MPa的狀態(tài)下，當前彈簧鋼絲的抗拉強度已經(jīng)無法滿足要求，在使用過程中出現(xiàn)疲勞斷裂的風險逐漸加大。
[0006]2、不剝皮處理的彈簧鋼絲生產(chǎn)工藝流程:
[0007]原材料一表面處理一拉拔一油淬火一回火處理一探傷一涂油一收卷一檢驗包裝。
[0008]對于此種彈簧工藝，由于工藝設(shè)計上考慮了粗規(guī)格鋼絲的生產(chǎn)，其收線卷筒和工字鋼的直徑不小于1800mm，故不適用于直徑小于5mm的氣門彈簧鋼絲，一般用于懸架彈簧鋼絲的生產(chǎn)當中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氣門彈簧生產(chǎn)工藝，它能夠制造高機械性能的氣門彈簧鋼絲，滿足當前發(fā)動機輕量化和小型化的設(shè)計對氣門彈簧扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的要求。
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種氣門彈簧生產(chǎn)工藝，該工藝的步驟如下:
[0011]a)噴丸:將熱乳盤條進行噴丸處理，所述噴丸過程采用0.8mm的鑄造鋼丸，噴丸時間為2?3分鐘；
[0012]b)磨削處理:對噴丸后的熱乳盤條進行磨削處理；
[0013]c)鉛浴淬火:將磨削處理后的盤條放入熔鉛中進行淬火冷卻完成組織的轉(zhuǎn)變過程，鉛浴淬火后盤條的最終組織為細珠光體；
[0014]d)表面處理:對盤條表面進行酸洗磷化，去除氧化鐵皮，使其表面形成磷化膜；
[0015]e)拉拔:采用不同的拉拔模具對盤條進行多次拉拔，盤條經(jīng)拉拔后得到直徑范圍為2.6mm?4.5mm的彈黃鋼絲；
[0016]f)油淬火:將拉拔后的彈簧鋼絲進行油淬火，油淬火溫度范圍為840?880°C ；
[0017]g)回火處理:對彈簧鋼絲進行回火處理，回火的溫度范圍為401?440°C，回火的時間為25?35分鐘；
[0018]h)收卷:對回火后的彈簧鋼絲進行收卷處理，制成氣門彈簧。
[0019]進一步為了探測磨削處理后盤條表面的點狀或者橫向裂紋，在所述的步驟b)和步驟c)之間進行渦流探傷，采用貫通式渦流探傷工藝。
[0020]進一步，在所述的步驟e)中，拉拔后的彈簧鋼絲截面為圓形或蛋形或方形。
[0021]進一步，在所述的步驟e)和步驟f)之間進行校直工序，所述的校直工序使用3對水平安裝的導向輪來完成彈簧鋼絲的校直。
[0022]進一步，在所述的校直工序與步驟f)之間進行清洗干燥。
[0023]進一步為了對彈簧鋼絲進行全面檢測，在所述的步驟g)和步驟h)之間進行渦流探傷，所述渦流探傷采用貫通式與旋轉(zhuǎn)式復合檢驗工藝，探傷精度為0.04mm，探傷深度^ lmm0
[0024]進一步為了防銹，在所述的步驟h)中，對收卷后的彈簧鋼絲進行上油處理、包裝入庫。
[0025]采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明能夠制造出一種高機械性能的氣門彈簧，滿足當前發(fā)動機輕量化和小型化的設(shè)計對氣門彈簧扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的要求；本發(fā)明采用噴丸工藝去除表面氧化皮，更加高效快捷，且無酸洗后廢液需要處理的問題，減少了設(shè)備的投入；本發(fā)明能夠識別出彈簧鋼絲生產(chǎn)過程中的缺陷，避免彈簧鋼絲的缺陷造成氣門彈簧在使用過程中失效，而且減少了盤條量的浪費，降低了生產(chǎn)成本；另外，本發(fā)明還避免了換型時切換剝皮模具，從而提高了彈簧鋼絲的生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的工藝流程不意圖。
【具體實施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0028]實施例一:
[0029]如圖1所示，一種氣門彈簧生產(chǎn)工藝，該工藝的步驟如下:
[0030]a)噴丸:將55CrSiA熱乳盤條進行噴丸處理，所述噴丸過程采用0.8mm的鑄造鋼丸，噴丸時間為2?3分鐘；
[0031]b)磨削處理:對噴丸后的熱乳盤條進行磨削處理；
[0032]c)鉛浴淬火:將磨削處理后的盤條放入熔鉛中進行淬火冷卻完成組織的轉(zhuǎn)變過程，鉛浴淬火后盤條的最終組織為細珠光體；
[0033]d)表面處理:對盤條表面進行酸洗磷化，去除氧化鐵皮，使其表面形成磷化膜；
[0034]e)拉拔:采用不同的拉拔模具對盤條進行多次拉拔，盤條經(jīng)拉拔后得到直徑范圍為2.6mm?4.5mm的彈黃鋼絲；
[0035]f)油淬火:將拉拔后的彈簧鋼絲進行油淬火，油淬火溫度范圍為840?880°C ；
[0036]g)回火處理:對彈簧鋼絲進行回火處理，回火的溫度范圍為401?440°C，回火的時間為25?35分鐘；
[0037]h)收卷:對回火后的彈簧鋼絲進行收卷處理，制成氣門彈簧。
[0038]如圖1所示，在所述的步驟b)和步驟c)之間進行渦流探傷，采用貫通式渦流探傷工藝，探測磨削處理后盤條表面的點狀或者橫向裂紋。
[0039]如圖1所示，在所述的步驟e)和步驟f)之間進行校直工序，所述的校直工序使用3對水平安裝的導向輪來完成彈簧鋼絲的校直。
[0040]如圖1所示，在所述的校直工序與步驟f)之間進行清洗干燥。
[0041]如圖1所示，在所述的步驟g)和步驟h)之間進行渦流探傷，所述渦流探傷采用貫通式與旋轉(zhuǎn)式復合檢驗工藝，探傷精度為0.04_，探傷深度< 1_。
[0042]通過傳統(tǒng)的淬火與回火工藝制造的直徑在3.20?3.50mm氣門彈簧鋼絲55CrSiA(VDCrSi)，其抗拉強度值為1860?2010MPa，材料硬度值范圍50?55HRC，斷面收縮率多45%，可應(yīng)用于最大扭應(yīng)力< 850MPa，氣門全開和預緊位置最大應(yīng)力幅值差彡440MPa的氣門彈簧中；而通過本發(fā)明的工藝實施后的55CrSiA熱乳盤條，在拉拔后油淬回火前，3.20?3.50mm的55CrSi彈簧鋼絲的抗拉強度達到1400?1600MPa，油淬回火后抗拉強度值可達到1910?2110MPa(54?57HRC)，斷面收縮率實測值彡49%，可應(yīng)用于最大扭應(yīng)力< 900MPa，氣門全開和預緊位置最大應(yīng)力幅值差<