[发明专利]一种超薄大直径波形弹簧垫圈的热处理方法

说明书

本发明所述的：一种超薄大直径波形弹簧垫圈零件的热处理方法，属于机械制造工艺技术领域。其技术方案包含：1)提供零件装夹用的夹具设计和零件装夹方法；2)提供适宜的热处理制度。本发明实用于超薄大直径波形弹簧垫圈零件的热处理加工。采用本发明所述的方法进行超薄大直径波形弹簧垫圈的热处理加工，具有以下优点：①热处理工装夹具的结构简单、实用，不受垫圈直径尺寸的大小变化所限制；②垫圈热处理后不需进行校正；③工件装卸简单、方便。

技术领域：

本发明涉及一种机械零件制造的热处理方法，主要应用于超薄大直径波形弹簧垫圈的热处理加工。属于机械制造工艺技术领域。

背景技术：

本发明中所指的超薄大直径波形弹簧垫圈，其结构特性为：垫圈截面厚度δ＝0.2mm～0.5mm,垫圈外圆直径D＝Ф80mm～Ф250mm.

波形弹簧垫圈采用60Si2Mn弹簧钢薄板在软状态下通过模具冲压成形，然后通过热处理(淬火+回火)获得波形弹簧垫圈所要求的弹性性能(通常需将材料热处理至硬度为45HRC～51HRC)。

波形弹簧垫圈一般采用冷轧钢带或冷轧钢板制造，钢板厚度δ＝0.2mm～0.5mm。由于材料厚度较薄，随着垫圈直径增大，热处理容易产生变形，致使垫圈波形不符合图样要求，产品合格率较低。为了解决此类零件热处理变形问题，通常是加工与零件形状相同的夹具压住垫圈进行热处理。但由于波形弹簧垫圈规格直径从Ф40mm到Ф250mm不等，因此专用工装需要制造不同直径规格的定型夹具。在生产批量不足够大的情况下，工装大小规格繁多造成制造成本高、不经济。尤其是大直径的波形弹簧垫圈，定型夹具制造费用更高。

发明内容：

本发明解决的技术问题是：超薄大直径波形弹簧垫圈零件热处理变形得到有效控制，零件经热处理加工后无需进行校正加工，使其结构尺寸和材料硬度符合图样要求。

本发明的发明内容是：提供一种超薄大直径波形弹簧垫圈零件的热处理方法。其由2个部分组成：1)零件装夹夹具和装夹方法；2)热处理制度。

技术方案：

首先制造用于装夹垫圈零件的挂具，挂具可适用不同规格大小的垫圈。热处理的实施步骤具体如下：

第一步 零件装夹

①将零件上的油污、毛刺等清理干净；②将垫圈按其波形顺势叠放整齐(重叠高度不超过10mm)→③用细铁丝将叠放整齐的垫圈沿圆周绑扎固定；→④把③叠放整齐并绑扎好的垫圈平放装入挂具→④将③叠放整齐并绑扎好的垫圈再次用细铁丝与挂具绑扎固定。每个挂具可以装放按③叠放的零件15～20层(视加热炉炉膛有效容积大小而定)。

第二步 热处理操作

热处理工艺采用等温淬火。所需热处理设备有：1)中温盐浴炉，加热温度在800℃～900℃；2)低温浴炉，加热温度在250℃～400℃；3)热水槽。

操作：①用挂钩钩住装夹好夹具上方的挂环，挂具自然下垂，将装夹好夹具竖直放入中温盐浴炉中加热；→②工件保温结束迅速转入碱浴炉中进行等温淬火，等温保持时间20～30分钟；→③等温结束转入热水中冷却；→④清洗和干燥工件。

第三步 拆卸零件

将热处理后零件清洗干净零件上的残盐并进行防锈处理。

技术效果

采用本方法进行超薄大直径波形弹簧垫圈的热处理加工，其优点在于：①热处理工装夹具的结构简单、实用，不受垫圈直径尺寸的大小变化所限制；②垫圈热处理后不需进行校正；③工件装卸简单、方便。

经生产验证，采用本发明技术方案进行超薄大直径波形弹簧垫圈的热处理加工，垫圈热处理后能保证达到图样要求的弹性性能，且热处理变形控制在图样要求范围内，不需进行热处理后的校正即可保证垫圈外形尺寸符合图样要求。提高了产品合格率、降低了制造成本。