国家职业标准弹簧工(二).doc

《《国家职业标准弹簧工国家职业标准弹簧工》》 、、《《国家职业标准弹簧检查工国家职业标准弹簧检查工》》鉴定培训教材鉴定培训教材（热卷弹簧部分）（热卷弹簧部分）大连弹簧有限公司大连弹簧有限公司 2009.10前 言根据弹簧行业培训委员会的安排，由我公司编写《国家职业标 准弹簧工》 《国家职业标准弹簧检查工》鉴定培训教材初级弹簧工、 中级弹簧工、高级弹簧工、弹簧工技师、初级弹簧检查工、中级弹 簧检查工中有关热卷圆柱螺旋弹簧方面内容的编写，我们将尽我们 的全力，力争将热卷圆柱螺旋弹簧的有关内容做以介绍，达到应知 的要求，由于时间仓促，加上水平有限和编写经验不足，难免存在 缺点和不足，垦切地希望大家的批评指正，以便进一步的提高大连弹簧有限公司孙希发2009.10.热卷圆柱螺旋弹簧成形技术热卷圆柱螺旋弹簧成形技术弹簧是一种利用材料特性和结构特点，在工作中通过较大的变形储存和释放能量的一种机械零件，因此对弹簧材料必须有一个初步的了解，由于弹簧行业的技术水平，设备加工能力各不相同，所以对冷卷和热卷的规格区分也不一样，有的单位以 φ14 毫米为界，＞φ14 毫米的采用热卷，＜φ14 毫米的采用冷卷，我们现在就按所采用的加工方式进行热卷弹簧加工介绍。

热卷圆柱螺旋弹簧工艺过程如下：原材料入厂检验→下料→加热→碾尖→检验→加热成型→热处理淬火→热处理回火→硬度检验→强压→磨弹簧端面→喷丸→探伤→ 负荷试验→做标识→检验→表面处理→装配 热卷弹簧初级工热卷弹簧初级工（一）（一） （热卷弹簧初级工）应知部分（热卷弹簧初级工）应知部分1） 、弹簧钢材料牌号化学成分及力学性能1.1、弹簧钢材料牌号及化学成分 （GB/T1222-2007）(EN10089) 化学成分（质量分数）/％ NiCuPS材料牌号 CSiMnCrVMo 不大于 60Si2MnA0.56~0. 641.6~2 .000.7~1.0 0≤0.3 50.350.250.0 250.0 2560Si2MnAT0.56～0 .641.6～ 2.000.60～0 .90≤0.3 50.350.250.0 250.0 2060Si2CrA0.56～0 .641.40 ～1.8 00.40～0 .700.70 ～1.0 00.350.250.0 250.0 2560Si2CrVA0.56～0 .641.40 ～1.8 00.40～0 .700.90 ～1.2 00.10 ～0.2 00.350.250.0 250.0 2560Si2CrVAT0.56～0 .641.40 ～1.8 00.40～0 .700.90 ～1.2 00.10 ～0.2 00.350.200.0 150.0 1550CrVA0.46～0 .540.17 ～0.3 70.50～0 .800.80 ～1.1 00.10 ～0.2 00.350.250.0 250.0 2551CrV40.47～0 .55Max. 0.400.70~1. 100.90~ 1.20.10~ 0.20.0 250.0 2552CrMoV40.48~0. 56Max. 0.400.70~1. 100.90~ 1.20.10~ 0.20.15~ 0.30.0 250.0 251.2、弹簧钢材料牌号及力学性能(GB/T1222-2007) (EN10089)热处理制度力学性能 不小于 断后伸长 率牌号淬 火 温 度/℃淬 火 介 质回 火 温 度/℃屈服强度 ReL/ （N/mm2））抗拉强度 Rm/（N/m m2）A/ %A113/%断 面 收 缩 率 Z/ %剪切 和扭 转许 用应 力 MPa60Si2MnA870油44013751570520 60Si2MnAT870油44013751570≥ 8≥30≥735 60Si2CrA870油42015701765620 60Si2CrVA850油41016651860620 60Si2CrVA T850油41017001900930105050CrVA850油500113012751040 51CrV4850油45012001350～165 063052CrMoV4860油45013001450～175 0635弹簧材料的介绍除考虑现阶段我国各弹簧企业的生产外，还兼顾了下一阶段弹簧行业将要为铁路提速车等行业配套弹簧所需弹簧 材料，EN10089 就是铁路提速车弹簧所选材料标准。

1.3、弹簧钢牌号的化学成分知识根据钢的命名原则，低合金弹簧钢前面的二位数字为含碳量，表示这种材料平均含碳量的万分之几如 50CrVA，它的平均含碳量是万分之五十即 0.50％，钢中的合金元素是以该元素的化学符号表示，当这种元素的平均含量小于 1.5％时，只标出该元素的符号，不标数字含量大于或等于 1.5％而小于 2.5％时，除标出合金元素符号外还标数字“2” ，表示该元素平均含量为 2％左右，以此类推，如 50CrVA 表示合金元素铬和钒的平均含量均小于 1.5％，60Si2MnA 表示合金元素 Si 的平均含量为 2％左右，Mn 的平均含量为 1％左右2）材料排料划线和落料操作方法弹簧钢排料和落料有以下几种方法，热卷弹簧下料长度见弹簧工艺卡片，其下料长和展开长是根据体积相同的原理计算得出的，也有采用经验公式的，下料方法大致有以下几种：2.1. 对于大批量定形产品，可在向钢厂定货时就定定尺料或倍尺料2.2. 小于或等于 φ16 毫米的弹簧钢可用 80 吨双柱可倾式压力机按尺寸切断，也可用人工扁铲下料2.3. 对于没有冲压设备的弹簧生产厂家，也可用无齿锯或乙炔切割下料2.4. 热卷弹簧碾尖（锻尖）结构下料按以下方法计算：热卷弹簧碾尖（锻尖）结构下料计算公式：L下=π.D中.(n1-k)式中：.D中---弹簧中径n1---总圈数k—系数弹簧下料系数 K 值见下表序号料径规格系数 K料径规格系数 K 1φ9～φ130.1＜φ140.12φ14～φ220.3φ14～φ150.23φ24～φ350.33φ16～φ220.34φ36～φ450.4φ23～φ350.355φ36～φ450.4我们提供了两种弹簧下料系数，各单位根据自己企业的情况选择。

碾尖与锻尖在下料长上，略有差别请注意热卷弹簧下料后应做首件试验，并最终确定下料长度，如不合适可进行调整已知：弹簧料径＝φ30、弹簧中径＝φ84、总圈数＝10 求弹簧下料长＝？解： L下=π× D中 ×(n1－0.35)=3.14×84×(10－0.35)=3.14×84×9.65=2545mm答：该弹簧的下料长度为 2545mm3）碾尖机及端头碾尖（锻尖）加工知识碾尖是把钢料加热后在碾尖机（或空气锤）上碾（锻）出扁尖矩形，从而使弹簧在使用过程中增加接触面达到稳定，同时也能减少磨簧工序的磨削余量，是热卷弹簧专业化生产厂家通常采用的工艺方法之一目前我国热卷弹簧生产厂家使用的设备大致可分为空气锤锻打，碾尖机辊轧，挤压机挤压制扁等，我们以碾尖（锻尖）做以介绍3.1、碾尖（锻尖）的加热方法和加热温度：碾尖（锻尖）的加热方法有如下几种，按燃烧介质分有燃煤、燃焦炭、燃油、 （燃油中又有燃煤油、柴油、重柴油重油等）燃电、 （燃电又分为电阻式和中频感应式）各生产厂家将根据本企业的具体情况和本地区的资源情况以及产品特征确定适合自己企业的加热方法3.2、加热温度、加热时间、终止温度：热卷弹簧碾尖（锻尖）的加热温度通常设定在 900～1000℃之间，在保证经一次碾锻之后，能将弹簧端尖加工完成，终止温度按常用钢料加热规范执行，所以热卷弹簧碾尖（锻尖）的加热温度不易过高，弹簧端尖不能出现过热、过烧现象，常用钢料加热规范如下表：钢料直径 d （mm）加热温度℃碾（锻）尖终止温度℃加热时间（分）φ9～φ12900800±106～7φ13～φ16900～950820±108～12φ17～φ20900～950820±1013～15φ21～φ25900～950820±1016～19φ26～φ30930～980850±1025～30φ31～φ35930～980850±1030～35φ36～φ40930～980850±1035～40φ41～φ50950～990850±1040～50φ51～φ60950～990860±1050～60φ61～φ70950～990860±1060～70φ71～φ80950～1000860±1070～80φ81～φ90950～1000860±1080～90如采用燃煤、燃焦炭、燃油等加热炉，装炉摆放最多不过两层，料径小于 φ20 毫米的可连续加热，料径大于 φ20 毫米的可分批加热，炉温接近工艺温度时应进行保温，随后进行碾（锻）尖生产。

碾（锻）尖完毕采用堆冷，严禁用水浇泼碾尖机应根据钢料直径和尖厚进行合理调整锻打加工最好采用自由锻加稍板，以保证加工精度弹簧碾（锻）尖的加热长度应大于尖长的要求经碾（锻）尖部位不许出现阶梯，绞绫形状，折叠，经检验无裂纹3.3 尖长、尖宽、尖厚的要求弹簧端尖的长度 l=3/4×π× D中=2.35× D中弹簧尖宽为（0.7～1.0）×d弹簧尖厚为（0.25～0.33）×d式中 D中--弹簧中径d—弹簧棒料直径弹簧尖宽有两种，一种是尖宽等于弹簧棒料直径的，另一种是尖宽为 0.7～0.9 棒料直径的，各生产厂家可根据本企业的具体情况自行选择弹簧的尖厚一般为 0.25 棒料直径，料径小于 φ25mm 时，端尖厚度太薄会影像该部分的强度，因此当棒料直径小于 φ25mm时，可适当加大厚度，但不得超过 0.33 棒料直径在弹簧端尖厚度制造过程中还应考虑弹簧需经过磨削的加工余量，所以弹簧端尖的加工厚度，应比工作图要求的厚度大一些，这样做的好处是当弹簧的端面平整度达不到要求时，可以通过磨削来修整，而不至于造成经磨削后的端尖厚度小于图样规定值3.4、弹簧棒料与碾尖机的可碾长度弹簧棒料直径碾尖长度弹簧棒料直径碾尖长度φ10～φ1480～120φ30～φ34260～330φ15～φ19130～170φ35～φ39330～370φ20～φ24180～220φ40～φ45380～440φ25～φ29220～260φ46～φ50450～480对于超过可碾尖长度者可用空气锤锻打。

3.5、弹簧端尖的方向和偏差由于弹簧在卷绕时弹簧棒料不仅弯曲成螺旋形，棒料自身也有一定的旋转，所以在编制弹簧工艺时，就要考虑弹簧两端尖的方向，下表是一个经验资料，供大家参考弹簧端尖的方向两端尖的方向总圈数 n1 丁字尖3.0～5.58.0～9.012.0～13.516.0～17.50 顺尖6.0～7.510.0～11.5014.0～15.50弹簧两端尖的方向加工后经操作者实际生产卷制后，方向最终确定弹簧端尖长度的偏差端尖长度偏差端尖长度偏差 ＜150±5301～500＋5 －10 150～300＋5 －10＞500＋10 －20弹簧端尖在加工过程中尽量满足尖长、尖宽、尖厚和展开长的要求，因以上参数的加工精度直接关系到卷型工序，对服务于数控卷簧机的材料，要求更为刻苛，所以对大批量生产的弹簧，必须通过首件试制后，确定工艺随着我国与国外技术交流的进一步开展及引进先进国家技术的消化工作的进一步深入，弹簧的永久性标识作为可追溯性的要求是必须的，而永久性标识通过碾尖或锻打过程得以实现，是现阶段热卷弹簧生产厂家的首选3.6 、碾（锻）尖部位在加热过程中不允许出现过热和过烧现象，无阶梯，绞绫形状，折叠等现象，经肉眼检验无裂纹。

另外；在我国热卷弹簧行业还有一大批生产厂家对热卷弹簧的端尖不采用磨削，料径尺寸小的，就直接用人工磨削，棒料尺寸大的，就先用乙炔对端尖进行切割，然后用人工或磨簧机进行磨削加工4） 、弹簧卷型加热温度和时间要求弹簧卷型是保证弹簧有精确的几何形状的重要工序，它不仅关系到弹簧的力学性能，而且与弹簧的后几道工序和弹簧的使用寿命也有直接的影响按现阶段弹簧行业所使用的弹簧成形加热炉，大致可分为烧煤、烧焦炭、烧油、烧电等4.1.弹簧卷型加热温度：加热温度对保。