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CN105972133A - 一种双扭簧及其加工工艺 - Google Patents

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CN105972133A CN201610578004.7A CN201610578004A CN105972133A CN 105972133 A CN105972133 A CN 105972133A CN 201610578004 A CN201610578004 A CN 201610578004A CN 105972133 A CN105972133 A CN 105972133A
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Abstract

本发明涉及机械零部件技术领域，具体涉及一种双扭簧及其加工工艺，该加工工艺包括如下步骤：一次钩成型：取一线材，将线材的一端弯曲成钩；一次绕制成型：将线材的另一端绕制成弹簧状；折弯位：将绕制成弹簧状的线材末端折弯成“冂”字形；二次绕制成型：将折弯后的线材末端绕制成弹簧状；二次钩成型：将绕制成弹簧状的线材末端弯曲成钩；切断：将弯曲成钩后的线材末端切断，得到半成品；热处理：将切断后的半成品在280‑320℃温度下热处理8‑12min，得到成品。采用该加工工艺制得的双扭簧结构简单，稳定性强，使用时不易滑脱，安装方便，双簧体设计，高扭力，使用时不易产生偏转力，不易变形，使用寿命长。

Description

一种双扭簧及其加工工艺
技术领域
本发明涉及机械零部件技术领域，具体涉及一种双扭簧及其加工工艺。
背景技术
弹簧的用途非常广泛，几乎是一般机械不可缺少的元件，当其受外力作用时，即产生弹性变形，因而储存了应变能量并随机释出。在弹簧种类中的扭力弹簧是依靠其扭弹性产生摩擦力以传递动力或运动的弹簧，其中有一种扭簧叫双扭簧，又称双胞胎扭簧，顾名思义是由两个弹簧体组成，是依靠其扭弹性产生摩擦力以传递动力或运动的弹簧，但是现有的双扭簧存在着：结构强度低，扭力小，稳定性差，受力较大时或受力不均衡，容易产生变形，使用时弹簧易脱落，使用寿命短等问题。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种双扭簧，该双扭簧结构简单，稳定性强，使用时不易滑脱，安装方便，双簧体设计，高扭力，使用时不易产生偏转力，不易变形，使用寿命长。
本发明的另一目的在于提供一种双扭簧的加工工艺，该加工工艺步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种双扭簧的加工工艺，包括如下步骤：
（1）一次钩成型：取一线材，将线材的一端弯曲成钩；
（2）一次绕制成型：将线材的另一端绕制成弹簧状；
（3）折弯位：将绕制成弹簧状的线材末端折弯成“冂”字形；
（4）二次绕制成型：将折弯后的线材末端绕制成弹簧状；
（5）二次钩成型：将绕制成弹簧状的线材末端弯曲成钩；
（6）切断：将弯曲成钩后的线材末端切断，得到半成品；
（7）热处理：将切断后的半成品在280-320℃温度下热处理8-12min，得到成品；采用投影仪对成品进行检验。
本发明的加工工艺通过采用一次钩成型；一次绕制成型；折弯位；二次绕制成型；二次钩成型；切断；热处理，步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
优选的，所述步骤（1）中，线材的化学成分包括如下重量百分比的元素：C：0.02-0.06%、N：0.04-0.08%、Si：0.4-0.8%、Mn：0.8-1.2%、Cr：14-18%、Ni：4-8%、Mo：1.6-2.0%、Nb：0.8-1.2%、Ti：0.4-0.8%，余量为铁和不可避免的杂质。
本发明的线材通过采用上述元素，并严格控制各元素的重量配比，制得的双扭簧抗拉强度和屈服强度，强度高，且还具有较高的韧性、硬度、耐磨性、耐热性和耐腐蚀性，综合性能优异。
更为优选的，所述步骤（1）中，线材的化学成分包括如下重量百分比的元素：C：0.03-0.05%、N：0.05-0.07%、Si：0.5-0.7%、Mn：0.9-1.1%、Cr：15-17%、Ni：5-7%、Mo：1.7-1.9%、Nb：0.9-1.1%、Ti：0.5-0.7%，余量为铁和不可避免的杂质。
更为优选的，所述步骤（1）中，线材的化学成分包括如下重量百分比的元素：C：0.04%、N：0.06%、Si：0.6%、Mn：1.0%、Cr：16%、Ni：6%、Mo：1.8%、Nb：1.0%、Ti：0.6%，余量为铁和不可避免的杂质。
P（磷）和S（硫）都是钢中的有害成份，过高的磷和硫含量会导致钢的强度急剧下降，会导致钢材变脆，必须严格的控制。因此，本发明采用的P的质量百分含量控制在0.015%以下，S的质量百分含量控制在0.008%以下。
H（氢）和O（氧）在不锈钢材料中会严重影响材料的韧性，必须严格控制。因此，本发明采用的H的质量百分含量控制在0.003%以下，O的质量百分含量控制在0.001%以下。
优选的，以重量百分比计，所述杂质的总含量≤0.1%，其中，P≤0.015%、S≤0.008%、H≤0.003%、O≤0.001%。
优选的，所述步骤（1）中，线材的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.2-0.6%、Yb：0.1-0.5%、Sn：0.16-0.24％、Sc：0.04-0.08%、Zr：0.02-0.06%、Y：0.01-0.05%、As：0.005-0.009%、Sr：0.004-0.008%、B：0.002-0.006%和Hf：0.001-0.005%。
本发明的线材通过采用上述元素，并严格控制各元素的重量配比，制得的双扭簧抗拉强度和屈服强度，强度高，且还具有较高的韧性、硬度、耐磨性、耐热性和耐腐蚀性，综合性能优异。
更为优选的，所述步骤（1）中，线材的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.3-0.5%、Yb：0.2-0.4%、Sn：0.18-0.22％、Sc：0.05-0.07%、Zr：0.03-0.05%、Y：0.02-0.04%、As：0.006-0.008%、Sr：0.005-0.007%、B：0.003-0.005%和Hf：0.002-0.004%。
更为优选的，所述步骤（1）中，线材的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.4%、Yb：0.3%、Sn：0.20％、Sc：0.06%、Zr：0.04%、Y：0.03%、As：0.007%、Sr：0.006%、B：0.004%和Hf：0.003%。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种双扭簧，所述双扭簧根据上述所述的加工工艺制得。
本发明的有益效果在于：本发明的双扭簧结构简单，稳定性强，使用时不易滑脱，安装方便，双簧体设计，高扭力，使用时不易产生偏转力，不易变形，使用寿命长。
本发明的加工工艺步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
附图中标号（1）……（7）分别表示步骤（1）……步骤（7）。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
见图1，一种双扭簧的加工工艺，包括如下步骤：
（1）一次钩成型：取一线材，将线材的一端弯曲成钩；
（2）一次绕制成型：将线材的另一端绕制成弹簧状；
（3）折弯位：将绕制成弹簧状的线材末端折弯成“冂”字形；
（4）二次绕制成型：将折弯后的线材末端绕制成弹簧状；
（5）二次钩成型：将绕制成弹簧状的线材末端弯曲成钩；
（6）切断：将弯曲成钩后的线材末端切断，得到半成品；
（7）热处理：将切断后的半成品在280℃（还可以为290℃、300℃、310℃或320℃）温度下热处理8min（还可以为9min、10min、11min或12min），得到成品；采用投影仪对成品进行检验。
一种双扭簧，所述双扭簧根据上述所述的加工工艺制得。
实施例2
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述步骤（1）中，线材的化学成分包括如下重量百分比的元素：C：0.02%、N：0.04%、Si：0.4%、Mn：0.8%、Cr：14%、Ni：4%、Mo：1.6%、Nb：0.8%、Ti：0.4%，余量为铁和不可避免的杂质。
以重量百分比计，所述杂质的总含量≤0.1%，其中，P≤0.015%、S≤0.008%、H≤0.003%、O≤0.001%。
所述步骤（1）中，线材的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.2%、Yb：0.1%、Sn：0.16％、Sc：0.04%、Zr：0.02%、Y：0.01%、As：0.005%、Sr：0.004%、B：0.002%和Hf：0.001%。
实施例3
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述步骤（1）中，线材的化学成分包括如下重量百分比的元素：C：0.03%、N：0.05%、Si：0.5%、Mn：0.9%、Cr：15%、Ni：5%、Mo：1.7%、Nb：0.9%、Ti：0.5%，余量为铁和不可避免的杂质。
以重量百分比计，所述杂质的总含量≤0.1%，其中，P≤0.015%、S≤0.008%、H≤0.003%、O≤0.001%。
所述步骤（1）中，线材的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.3%、Yb：0.2%、Sn：0.18％、Sc：0.05%、Zr：0.03%、Y：0.02%、As：0.006%、Sr：0.005%、B：0.003%和Hf：0.002%。
实施例4
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述步骤（1）中，线材的化学成分包括如下重量百分比的元素：C：0.04%、N：0.06%、Si：0.6%、Mn：1.0%、Cr：16%、Ni：6%、Mo：1.8%、Nb：1.0%、Ti：0.6%，余量为铁和不可避免的杂质。
以重量百分比计，所述杂质的总含量≤0.1%，其中，P≤0.015%、S≤0.008%、H≤0.003%、O≤0.001%。
所述步骤（1）中，线材的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.4%、Yb：0.3%、Sn：0.20％、Sc：0.06%、Zr：0.04%、Y：0.03%、As：0.007%、Sr：0.006%、B：0.004%和Hf：0.003%。
实施例5
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述步骤（1）中，线材的化学成分包括如下重量百分比的元素：C：0.05%、N：0.07%、Si：0.7%、Mn：1.1%、Cr：17%、Ni：7%、Mo：1.9%、Nb：1.1%、Ti：0.7%，余量为铁和不可避免的杂质。
以重量百分比计，所述杂质的总含量≤0.1%，其中，P≤0.015%、S≤0.008%、H≤0.003%、O≤0.001%。
所述步骤（1）中，线材的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.5%、Yb：0.4%、Sn：0.22％、Sc：0.07%、Zr：0.05%、Y：0.04%、As：0.008%、Sr：0.007%、B：0.005%和Hf：0.004%。
实施例6
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述步骤（1）中，线材的化学成分包括如下重量百分比的元素：C：0.06%、N：0.08%、Si：0.8%、Mn：1.2%、Cr：18%、Ni：8%、Mo：2.0%、Nb：1.2%、Ti：0.8%，余量为铁和不可避免的杂质。
以重量百分比计，所述杂质的总含量≤0.1%，其中，P≤0.015%、S≤0.008%、H≤0.003%、O≤0.001%。
所述步骤（1）中，线材的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.6%、Yb：0.5%、Sn：0.24％、Sc：0.08%、Zr：0.06%、Y：0.05%、As：0.009%、Sr：0.008%、B：0.006%和Hf：0.005%。
实施例2-6制得的双扭簧的机械物理性能如表1所示。
表1
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
抗拉强度（MPa） 1000 1120 1150 1070 1030
屈服强度（MPa） 900 918 940 850 905
冲击韧性（J） 200 240 250 230 220
断裂韧性（MPa ） 121 138 145 116 100
断裂伸长率（%） 34 30 40 35 38
硬度（HRC） 48 49 50 49 50
3.5%NaCl溶液环境下的腐蚀速度（mm/年） 0.0119 0.0121 0.0125 0.0124 0.0123
5%H2S04溶液环境下的腐蚀速度（mm/年） 0.0376 0.0374 0.0378 0.0379 0.0375
从上表可以看出，本发明制得的双扭簧的抗拉强度≥1000Mpa，屈服强度≥850Mpa；冲击韧性≥200J，断裂韧性≥100MPa，断裂伸长率≥30%，硬度≥48HRC，还具有优良的耐腐蚀性能：3.5%NaCl溶液环境下材料的腐蚀速度≥0.0119mm/年，在5%H2S04溶液环境下材料的腐蚀速度≥0.0374mm/年，良好的综合性能，便于加工，成本低。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双扭簧的加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
一次钩成型：取一线材，将线材的一端弯曲成钩；
一次绕制成型：将线材的另一端绕制成弹簧状；
折弯位：将绕制成弹簧状的线材末端折弯成“冂”字形；
二次绕制成型：将折弯后的线材末端绕制成弹簧状；
二次钩成型：将绕制成弹簧状的线材末端弯曲成钩；
切断：将弯曲成钩后的线材末端切断，得到半成品；
热处理：将切断后的半成品在280-320℃温度下热处理8-12min，得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种双扭簧的加工工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，线材的化学成分包括如下重量百分比的元素：C：0.02-0.06%、N：0.04-0.08%、Si：0.4-0.8%、Mn：0.8-1.2%、Cr：14-18%、Ni：4-8%、Mo：1.6-2.0%、Nb：0.8-1.2%、Ti：0.4-0.8%，余量为铁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种双扭簧的加工工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，线材的化学成分包括如下重量百分比的元素：C：0.03-0.05%、N：0.05-0.07%、Si：0.5-0.7%、Mn：0.9-1.1%、Cr：15-17%、Ni：5-7%、Mo：1.7-1.9%、Nb：0.9-1.1%、Ti：0.5-0.7%，余量为铁和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的一种双扭簧的加工工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，线材的化学成分包括如下重量百分比的元素：C：0.04%、N：0.06%、Si：0.6%、Mn：1.0%、Cr：16%、Ni：6%、Mo：1.8%、Nb：1.0%、Ti：0.6%，余量为铁和不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的一种双扭簧的加工工艺，其特征在于：以重量百分比计，所述杂质的总含量≤0.1%，其中，P≤0.015%、S≤0.008%、H≤0.003%、O≤0.001%。
6.根据权利要求1所述的一种双扭簧的加工工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，线材的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.2-0.6%、Yb：0.1-0.5%、Sn：0.16-0.24％、Sc：0.04-0.08%、Zr：0.02-0.06%、Y：0.01-0.05%、As：0.005-0.009%、Sr：0.004-0.008%、B：0.002-0.006%和Hf：0.001-0.005%。
7.根据权利要求1所述的一种双扭簧的加工工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，线材的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.3-0.5%、Yb：0.2-0.4%、Sn：0.18-0.22％、Sc：0.05-0.07%、Zr：0.03-0.05%、Y：0.02-0.04%、As：0.006-0.008%、Sr：0.005-0.007%、B：0.003-0.005%和Hf：0.002-0.004%。
8.根据权利要求1所述的一种双扭簧的加工工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，线材的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.4%、Yb：0.3%、Sn：0.20％、Sc：0.06%、Zr：0.04%、Y：0.03%、As：0.007%、Sr：0.006%、B：0.004%和Hf：0.003%。
9.一种双扭簧，其特征在于：所述双扭簧根据权利要求1-8任一项所述的加工工艺制得。
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