伴隨著工信部《機(jī)械基礎(chǔ)零部件產(chǎn)業(yè)振興實(shí) 施方案》的頒布和工程機(jī)械高端液壓件協(xié)同工作 平臺(tái)籌備機(jī)構(gòu)成立 , 中國(guó)對(duì)液壓件等工程機(jī)械核 心零部件的專項(xiàng)攻堅(jiān)戰(zhàn)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的階段 ,。作 為液壓系統(tǒng)中最為重要零件之一的液壓件彈簧 , 其性能指標(biāo)及安全可靠性指標(biāo)是決定液壓系統(tǒng) 中的動(dòng)力,、執(zhí)行及控制元件的關(guān)鍵 。受制于空間 的限制 ,液壓件彈簧一般工作應(yīng)力都較高 ,在使 用過程中極易發(fā)生變形,、負(fù)荷衰減,、斷裂失效等 故障 ,大型的高端工程機(jī)械所采用的液壓件彈簧 從可靠性考慮均采用進(jìn)口產(chǎn)品 ,其技術(shù)也一直以 來由國(guó)外主要液壓件企業(yè)如美國(guó)、德國(guó),、日本所 壟斷 ,。本公司在引進(jìn)消化國(guó)外高精度彈簧制造 技術(shù)的前提下 ,從高精度、高可靠性出發(fā) ,解決產(chǎn) 品設(shè)計(jì)應(yīng)力高,、可靠性要求高等難點(diǎn) ,使本公司 研發(fā)的高精度液壓件彈簧的性能,、質(zhì)量指標(biāo)等達(dá) 到或超過國(guó)際先進(jìn)水平 ,為我國(guó)液壓件工業(yè)和高 端裝備制造業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn) 。為此 ,我們同多 個(gè)國(guó)內(nèi)主要的液壓系統(tǒng)主機(jī)廠合作 ,通過對(duì)工藝 的不斷優(yōu)化來提高高應(yīng)力液壓件彈簧的疲勞壽 命和性能 ?，F(xiàn)將我司對(duì)液壓件彈簧加工工藝的 若干優(yōu)化措施介紹如下 ,供同行探討,。

1   液壓件彈簧主要技術(shù)參數(shù)

規(guī)格:3 . 2 × 14 . 8 × 36 . 9 ×8;材質(zhì):VDsicr  ; 旋向:右旋 ;高徑比:3 . 18

安裝高度:H1  =32 . 9    F1 =436 N   T1 =576 N/mm2

工作高度:H2  =28    F2  =970 N   T2 = 1 282

N/mm2

2   應(yīng)力結(jié)構(gòu)分析及工藝路線制定

Φ3 . 2 的 VDsicr試驗(yàn)應(yīng)力 Ts =0 . 5 σ b   =960

N/mm2 ,可見工作應(yīng)力 T2 大于 Ts,加之彈簧高徑  比為 3 . 18 ,此類型彈簧在加工過程中極易發(fā)生  彎曲變形而失效 ,需要改變工藝路線來提高其承  載能力并通過噴丸處理改善彈簧的應(yīng)力情況。 初步制定的工藝流程如下:

工藝路線一:卷簧 -消應(yīng)力回火 -噴丸處理 -消應(yīng)力回火 -立定處理 -磨簧 -檢驗(yàn) -清洗 上油 -包裝 -入庫(kù),。

工藝路線二:卷簧 -消應(yīng)力回火 -立定處理 -磨簧 -噴丸處理 - 消應(yīng)力回火 -檢驗(yàn) -清洗 上油 -包裝 -入庫(kù)。

工藝路線三:卷簧 -消應(yīng)力回火 -磨簧 -噴 丸處理 -消應(yīng)力回火 -立定處理 -檢驗(yàn) -清洗 上油 -包裝 -入庫(kù),。

該產(chǎn)品的工作應(yīng)力 T2 大于 Ts,達(dá)到了 1 282 N/mm ,屬于高應(yīng)力彈簧 ,通過三種工藝路線的驗(yàn) 證 ,尺寸穩(wěn)定性,、疲勞壽命及綜合性能方面 ,工藝 路線一被選為該產(chǎn)品的******工藝路線。

3   主要加工工藝參數(shù)的確定

3● 1   噴丸處理

噴丸處理的原理如下圖 1 所示 ,。就是以高  速?gòu)椡枇鲊娚鋸椈傻谋砻?nbsp;,使彈簧表層發(fā)生塑性  變形 ,而形成了一定厚度的表面強(qiáng)化層( 圖 1a) ,。 從應(yīng)力狀態(tài)來看 ,強(qiáng)化層內(nèi)形成了較高的殘余壓  應(yīng)力(圖 1b) 。 由于彈簧應(yīng)力表面殘余有壓應(yīng)力  的存在 ,當(dāng)彈簧在承受載荷時(shí) ,可以抵消一部分  變載荷作用下的******拉應(yīng)力 ,從而提高彈簧的疲  勞強(qiáng)度 ,。從組織結(jié)構(gòu)看 ,強(qiáng)化層形成了密度極高  的位錯(cuò)(圖 1c) ,在隨后的變應(yīng)力,、溫度或二者同  時(shí)的作用下 ,位錯(cuò)逐漸排列規(guī)則 ,形成多邊形 , 即  強(qiáng)化層逐漸形成更加微小的亞晶粒( 亞結(jié)構(gòu))  (圖 1d) ,這種表面層冷作硬化的結(jié)果 , 同樣也具有增加疲勞強(qiáng)度的作用。