【文章內容簡介】 次設計采用 驗鋼鏡 。次方法是 根據(jù)材料在產(chǎn)生電弧時，材料內的化學元素會產(chǎn)生不同的光波輻射的原理而對它們的成分作出鑒別。常用的 34W 型驗鋼鏡可以在 (3． 9～ 7)10 m范圍內，對材料進行快速光譜分析，不同波長的光波經(jīng)儀器的會聚、色散、聚焦通過目鏡就可看到一組明亮的譜線，根據(jù)譜線分布的特定位置和強度就能確 定材料所含元素的成分及大致含量。 彈簧材料化學成分的定量分析 首先在材料上取下一定數(shù)量的金屬屑，然后通過各種化學反應并加以滴定確定其中的含量。定量分析的優(yōu)點是精確，但操作手續(xù)較繁，速度較慢。現(xiàn)在許多元素的含量的定量分析已可采用儀器自動測定。 6 材料成型及加工工藝路線 9 冷卷成形彈簧的精度比熱卷成形的高，表面和內在質量也較熱卷成形的好。 本次設計的內燃機氣門彈簧的成型工藝為： 彈簧卷制成形 —— 去應力退火 —— 兩端面磨削 —— 拋丸 —— 校正及去應力退火 —— 立定或強壓處理 —— 檢驗 —— 表面防腐處理 —— 包裝 彈簧的卷制 彈簧的卷制設備一般分為有心軸卷制機與無心軸卷制機。用心軸卷制彈簧，不僅勞動量大，而且降低了材料利用率和質量均勻性。因此，我們此次設計面向大批量生產(chǎn)，選用自動卷簧機卷簧（無心軸卷制）。 它可以自動卷繞、切斷、計數(shù)等， 能以一個工作循環(huán)完成彈簧的加工工藝，因此勞動強度小，生產(chǎn)效率高，材料利用率高，并可以實現(xiàn)多機作業(yè)。而且，對于彈簧的尺寸和形狀具有廣泛地試用性。 去應力退火 本次設計中的氣門彈簧是用閥門用油淬火回火鉻釩合金彈簧鋼絲卷制而成，已經(jīng)過強化 處理，經(jīng)過上述對彈簧材料的檢驗，其性能已經(jīng)達到技術條件的要求，冷成形后不需要進行淬火處理，但必須進行去應力退火，簡稱回火。 選用的原料鋼絲的直徑為 6mm，因此回火溫度在 380℃到 400℃之間，保溫30min，取出空冷或者水冷即可。 回火前后金屬絲并沒有發(fā)生組織轉變。 去應力退火后的效果： （ 1）消除鋼絲冷卷成型的內應力； （ 2）穩(wěn)定彈簧尺寸，未經(jīng)去應力退火的彈簧在后面的工序加工中和使用過程中會產(chǎn)生外徑增大和尺寸不穩(wěn)定的現(xiàn)象； （ 3）提高金屬絲的抗拉強度和彈性極限； （ 4）利用去應力退火來控制彈簧尺寸。如有時將彈簧裝在夾具上進行去應力退火能起到調整彈簧高度的作用。 彈簧的端面磨削 為了保證螺旋壓縮彈簧的垂直高度，并使兩支承圈的端面與其他零件保持接觸，減少繞曲和保證主機或零件、部件的特性。螺旋壓縮彈簧的兩端面一般均要 10 進行磨削加工，這道工序通常稱磨簧。磨簧大致有三種操作方式，手工磨削、半自動磨削和自動磨削。一般情況下當鋼絲直徑在 3mm 以上，可分粗磨和精磨兩道工序進行加工。 彈簧的兩端經(jīng)磨削后，內孔上會產(chǎn)生毛刺。一般在磨削后應進行內孔倒角處理。倒角的工具可用專制的錐形砂 輪或采用鑲硬質合金的錐形工具。 噴丸處理 噴丸處理就是以高速彈丸流噴射彈簧表面，使彈簧表面發(fā)生塑性變形，從而形成一定厚度的表面強化層。從應力狀態(tài)看，強化層內形成了較高的剩余壓應力，大大提高了彈簧的疲勞強度。 本次設計中我們采用離心式噴丸機噴射鑄鋼丸對氣門彈簧進行表面強化，同時要不停地反動或轉動彈簧，使表面均勻致密。 校正及去應力退火 螺旋壓縮彈簧在端面磨削結束后，如果彈簧的自由高度、垂直度、節(jié)距、外徑等未達到圖樣上規(guī)定的偏差時，則往往需要校正加工。 金屬絲在 4mm以上的彈簧多用于手板壓力機、劈距機、沖床等。 為了減少校正對彈簧性能的影響，校正后應進行去應力退火。 立定和強壓處理 立定處理是將彈簧壓縮到工作極限高度或并緊高度數(shù)次，一般是 3到 5次。 強壓處理是將彈簧壓至材料層的應力超過屈服點，使表面產(chǎn)生負剩余力，心部產(chǎn)生正剩余力。本次設計采用靜強壓，將彈簧壓至要求高度，停放 6到 48 小時，然后放開即可。 表面氧化 鋼的發(fā)藍是指經(jīng)過氧化處理后 在 鋼鐵 工件表面形成一層 保護性磁性氧化鐵 ，提高工件的耐蝕性 的處理。 本次設計中的氣門彈簧采用堿性氧化法， 其工藝路線為：去油、漂洗、酸洗、漂洗、發(fā)黑、漂洗、水膜置換防銹油。 包裝 7 彈簧性能的檢驗 11 對上述成品的氣門彈簧進行檢驗的大致程序為（前后次序不可顛倒）： 表面氧化層質量檢驗 —— 彈簧立定及永久變形檢驗 —— 幾何尺寸和特性檢驗 —— 疲勞性能檢驗 —— 硬度檢驗 表面氧化層 質量 的 檢驗 表面氧化層質量的檢驗包括氧化膜外觀和耐蝕性的檢驗。 外觀檢測使用帶燈罩的 100W 燈泡，距離氧化膜 30 到 40cm 目視觀察，含硅彈簧鋼呈紅棕色，其他彈簧鋼為黑色。另外氧化膜應均勻致密，無斑點、 表面發(fā)花或有紅和綠色沉淀物附著。 耐蝕性檢測是將彈簧表面用酒精或汽油吹干，浸泡在 20%（質量分數(shù)）硫酸銅溶液中 30s，取出后放在水中洗凈后觀察，表面不應有紅色斑點出現(xiàn)。 彈簧立定及永久變形的檢驗 檢驗彈簧立定的方法是檢驗彈簧的剩余變形，一般是將壓縮彈簧壓并，并進行多次反復加載及卸載。 本次設計中氣門彈簧的永久變形檢驗程序為： 測出彈簧的自由高度 H0，計算出試驗高度 Hs和壓并高度 Hb；若 Hs＞ Hb，將彈簧壓縮至 Hs三次；若 Hs≤ Hb，將彈簧壓縮至 Hb 三次，但壓縮至并緊所加的荷載最大不得超 過理論并緊荷載的 倍；測量經(jīng)過三次壓縮后的自由高度 H0′；得永久形變量△ =H0H0′。 成品彈簧幾何尺寸的檢驗 彈簧材料直徑的檢測 檢測彈簧材料直徑一般用游標卡尺或千分尺，必要時可采用工具顯微鏡 。 彈簧自由高度或自由長度的檢測 彈簧一般放 在 水平位置測量，只有確認彈簧直立放置時自重對彈簧高度或長度無明顯影響時，允許置于直立位置測量