本發(fā)明涉及線材生產(chǎn)加工領(lǐng)域技術(shù)，尤其是指一種汽車彈簧用超寬厚比矩形線的生產(chǎn)加工工藝。

背景技術(shù)：

汽車工業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快的行業(yè)之一。汽車工業(yè)集先進(jìn)的制造技術(shù)和先進(jìn)的材料科學(xué)于一體，材料科學(xué)的發(fā)展推動(dòng)了汽車工業(yè)的發(fā)展。作為汽車工業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)條件之一，新材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用是保證我國(guó)汽車工業(yè)跟蹤和學(xué)習(xí)世界先進(jìn)技術(shù)的前提。同時(shí)，汽車的發(fā)展也對(duì)新材料的開(kāi)發(fā)和研究提出了更高的要求。

鋼板彈簧在汽車行駛過(guò)程中，承受高頻往復(fù)壓縮運(yùn)動(dòng)，起著緩沖和減振作用，其質(zhì)量的好壞，對(duì)車輛平穩(wěn)性、安全性起著至關(guān)重要的作用。正規(guī)專業(yè)廠生產(chǎn)的汽車鋼板彈簧表面平整光滑，規(guī)格尺寸規(guī)范，噴漆工藝水平高。尤其客車對(duì)鋼板彈簧性能的要求較高，以使車輛具有噪聲小、速度快、振動(dòng)小、舒適度高、彈性好、平穩(wěn)性好等特性；重型及超重型載貨車則需要高強(qiáng)度的鋼板彈簧，其發(fā)展趨勢(shì)總體上為輕量化(高應(yīng)力)、高可靠度。

目前汽車對(duì)彈簧扁鋼原材料的年需求量約為56萬(wàn)t，國(guó)產(chǎn)彈簧扁鋼的質(zhì)量、品種和規(guī)格基本能夠滿足用戶要求，以東風(fēng)汽車鋼板彈簧有限公司為例，其采購(gòu)的彈簧扁鋼全部國(guó)產(chǎn)化。到2010年汽車用彈簧扁鋼的需求量為60萬(wàn)～70萬(wàn)t。輕型貨車、中重型汽車和客運(yùn)汽車使用鋼板彈簧，使用尺寸規(guī)格為(6～30)X(50～140)mm，品種為彈簧扁鋼，年需求量約為56萬(wàn)t。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家較多，產(chǎn)品質(zhì)量基本能夠滿足用戶需求，但在一些特殊部件的彈簧扁鋼，應(yīng)其質(zhì)量還不能較好的滿足產(chǎn)品要求，用戶指定需進(jìn)口國(guó)外鋼廠的彈簧扁鋼外。

國(guó)外對(duì)矩形鋼線的研究較早，到上世紀(jì)年代，就能生產(chǎn)各種規(guī)格矩形鋼線，并形成了系列。國(guó)外生產(chǎn)的矩形鋼線具有形狀規(guī)則、尺寸波動(dòng)小、通條性好、鋼線綜合性能優(yōu)和表面質(zhì)量高等特點(diǎn)。相較于其他國(guó)家，目前我國(guó)矩形線產(chǎn)品的品種較少，規(guī)格尺寸單一，并存在尺寸精度不高，組織性能不穩(wěn)定，優(yōu)質(zhì)矩形線生產(chǎn)能力不足等問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，越來(lái)越多的學(xué)者對(duì)矩形線進(jìn)行更加深入的研究，其成型工藝受到廣泛關(guān)注，而矩形線也向著“大寬厚比、高精度”方向發(fā)展，將更多產(chǎn)品應(yīng)用于工程實(shí)踐。

傳統(tǒng)的成形方法是采用固定模拉拔成形矩形鋼線，但成形時(shí)存在如周邊圓角充不滿，模具周邊磨損不均勻?qū)е履＞邏勖偷葐?wèn)題，很難實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種汽車彈簧用超寬厚比矩形線的生產(chǎn)加工工藝，其能有效解決現(xiàn)有之矩形鋼線成形時(shí)周邊圓角充不滿、模具周邊磨損不均勻?qū)е履＞邏勖偷膯?wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下之技術(shù)方案：

一種汽車彈簧用超寬厚比矩形線的生產(chǎn)加工工藝，包括以下步驟：

（1）拉拔：將圓形線材拉拔成方形線材；

（2）退火：采用等溫再結(jié)晶退火工藝，將方形線材置于熱處理爐中，向熱處理爐中充入惰性氣體，再將爐內(nèi)的溫度升至690-710℃，保溫2.5-3h ；然后，以10-14℃/h的冷卻速度冷卻至610-630℃，并保溫1.5-1.8h，接著，以18-22℃/h的冷卻速度到常溫；

（3）冷軋：采用冷軋機(jī)對(duì)方形線材進(jìn)行冷軋而形成矩形線材，冷軋中采用張力軋制，冷軋機(jī)機(jī)架為閉式機(jī)架，機(jī)架上部由上橫梁連接，下部由換輥軌道連接，工作輥和支承輥在機(jī)架窗口內(nèi)，推上缸裝于機(jī)架窗口下部，斜楔調(diào)整裝置裝于機(jī)架窗口上部，工作輥由上下工作輥、軸承座、軸承及油氣潤(rùn)滑裝置組成；冷軋過(guò)程采用工藝?yán)鋮s和潤(rùn)滑，并控制壓下率小于60%。

作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（2）中惰性氣體為甲醇，甲醇?xì)饬髁繛?L/min。

作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（3）中工藝?yán)鋮s采用以水為主要成分的冷卻劑，潤(rùn)滑用的工藝潤(rùn)滑劑為水劑乳化液。

作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（3）中冷軋速度為5m/s。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體而言，由上述技術(shù)方案可知：

通過(guò)本發(fā)明工藝處理后，線材厚度和寬度尺寸上偏差小、精確度高。其邊部為平面，角部半徑較小，與零部件裝備貼合度高。線材外形優(yōu)良，即平直度較好，通條性能好。滿足客戶高變形成型要求。矩形線表面光潔度高，缺陷少，適用于對(duì)表面要求較高的產(chǎn)品。矩形線力學(xué)性能均勻一致，具有較高的抗拉強(qiáng)度、塑韌性等綜合性能。矩形線寬厚比達(dá)到10以上，滿足客戶高變形成型要求。由以上指標(biāo)可以看出，其各項(xiàng)性能明顯優(yōu)越于目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)類似產(chǎn)品，可更好的應(yīng)用于各種高端產(chǎn)品加工行業(yè)，使一些特殊產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化成為可能，具有良好的市場(chǎng)前景，可為公司創(chuàng)造非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明中成品的主視圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明揭示了一種汽車彈簧用超寬厚比矩形線的生產(chǎn)加工工藝，包括以下步驟：

（1）拉拔：將圓形線材拉拔成方形線材。

（2）退火：采用等溫再結(jié)晶退火工藝，將方形線材置于熱處理爐中，向熱處理爐中充入惰性氣體，再將爐內(nèi)的溫度升至690-710℃，保溫2.5-3h ；然后，以10-14℃/h的冷卻速度冷卻至610-630℃，并保溫1.5-1.8h，接著，以18-22℃/h的冷卻速度到常溫；惰性氣體為甲醇，甲醇?xì)饬髁繛?L/min。退火的目的在于降低鋼的硬度，消除冷加工硬化，改善鋼的性能，恢復(fù)鋼的塑性變形能力；消除鋼中的殘余內(nèi)應(yīng)力，溫度組織，防止變形；均勻鋼的組織和化學(xué)成分。矩形線材在軋制過(guò)程中產(chǎn)生不同程度的加工硬化。加工硬化超過(guò)一定程度后，因?yàn)檫^(guò)分硬脆而不適于繼續(xù)軋制。因此矩形線經(jīng)冷軋一定的道次（即完成一定的冷軋總壓下量）之后，往往要經(jīng)軟化熱處理（在結(jié)晶退火等），使軋件恢復(fù)塑性，降低變形抗力，一遍遍繼續(xù)軋薄。在冷軋生產(chǎn)過(guò)程中，每次軟化退火之前完成的冷軋工作稱為一個(gè)“軋程”。在一定軋制條件下，鋼質(zhì)愈硬、成品愈薄，所需的軋程愈多。

（3）冷軋：采用冷軋機(jī)對(duì)方形線材進(jìn)行冷軋而形成矩形線材，冷軋中采用張力軋制，冷軋機(jī)機(jī)架為閉式機(jī)架，機(jī)架上部由上橫梁連接，下部由換輥軌道連接，工作輥和支承輥在機(jī)架窗口內(nèi)，推上缸裝于機(jī)架窗口下部，斜楔調(diào)整裝置裝于機(jī)架窗口上部，機(jī)架是構(gòu)成軋機(jī)的主體部分，承受經(jīng)軋輥傳遞的材料變形抗力，雖然機(jī)架受到軋制中的巨大拉力，但為進(jìn)行精密的精軋軋制，機(jī)架必須具有低的延伸率和足夠的剛度；工作輥由上下工作輥、軸承座、軸承及油氣潤(rùn)滑裝置組成，工作輥雖然不直接承受軋制力，但能使軋輥保持正確位置，并承受軋制動(dòng)力和張力的反作用力，此外還承受來(lái)自軋輥平衡裝置的壓力，并且軋輥的軸推力也經(jīng)常發(fā)生，因此工作輥的軸承必須相當(dāng)兼顧。

冷軋過(guò)程采用工藝?yán)鋮s和潤(rùn)滑，實(shí)踐表明，冷軋帶鋼的變形時(shí)約有84%-88%轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。輥面溫度過(guò)高會(huì)引起工作輥淬火層硬度下降，影響帶鋼的表面質(zhì)量和軋輥壽命。輥溫的升高和輥溫的分布不均勻會(huì)破壞正常的輥行，直接影響帶鋼的板形和尺寸精度。同時(shí)，輥溫過(guò)高也會(huì)使冷軋工藝潤(rùn)滑劑失效（油膜破裂），使冷軋不能順利進(jìn)行。此外，工藝潤(rùn)滑對(duì)降低軋輥的升溫也起到良好的作用；采用工藝潤(rùn)滑還可以起到防止金屬粘輥的作用。為了保證冷軋的正常生產(chǎn)，對(duì)軋輥和帶鋼應(yīng)采取有效的冷卻與調(diào)節(jié)跟溫的措施。

控制壓下率小于60%；壓下率對(duì)于超寬厚比矩形線而言，壓下率的控制至關(guān)重要。鋼線沿軋制方向的變形區(qū)可分別為延伸區(qū)和寬展區(qū)。高度被壓下的金屬，同時(shí)向著寬展和長(zhǎng)度方流動(dòng)，而延伸長(zhǎng)度和寬展，則根據(jù)最小阻力定律和體積不變定律而定。當(dāng)單道次壓下率不大時(shí)，隨著變形的增加，一方面，厚度方向壓下的金屬體積增加，縱向、橫向移動(dòng)的體積必然增加;另一方面，變形區(qū)長(zhǎng)度的增加使得縱向流動(dòng)的阻力要增加，而邊部為自由變形，金屬橫向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)增大，寬展的變化明顯。當(dāng)單道次壓下率較大時(shí)，軋輥與鋼絲的接觸面積顯著增大，變形區(qū)形狀發(fā)生變化，沿寬度及軋制方向擴(kuò)展，各個(gè)方向的摩擦阻力也在增加，隨寬展的增加，橫向阻力顯著增加，變形的金屬主要向軋制的延伸方向流動(dòng)，因此當(dāng)寬展達(dá)到一定值時(shí)，寬展變化較小。經(jīng)實(shí)踐，平輥軋制線材，當(dāng)壓下率小于60%時(shí)，經(jīng)單道次變形的盤條寬展與壓下率成線性關(guān)系。

工藝?yán)鋮s采用以水為主要成分的冷卻劑，潤(rùn)滑用的工藝潤(rùn)滑劑為水劑乳化液，冷軋速度為5m/s。

下面以多個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

實(shí)施例1：

（1）拉拔：將圓形線材拉拔成方形線材。

（2）退火：采用等溫再結(jié)晶退火工藝，將方形線材置于熱處理爐中，向熱處理爐中充入惰性氣體，再將爐內(nèi)的溫度升至690℃，保溫3h ；然后，以13℃/h的冷卻速度冷卻至620℃，并保溫1.6h，接著，以19℃/h的冷卻速度到常溫；惰性氣體為甲醇，甲醇?xì)饬髁繛?L/min。

（3）冷軋：采用冷軋機(jī)對(duì)方形線材進(jìn)行冷軋而形成矩形線材，冷軋中采用張力軋制，冷軋機(jī)機(jī)架為閉式機(jī)架，機(jī)架上部由上橫梁連接，下部由換輥軌道連接，工作輥和支承輥在機(jī)架窗口內(nèi)，推上缸裝于機(jī)架窗口下部，斜楔調(diào)整裝置裝于機(jī)架窗口上部，工作輥由上下工作輥、軸承座、軸承及油氣潤(rùn)滑裝置組成；冷軋過(guò)程采用工藝?yán)鋮s和潤(rùn)滑，并控制壓下率為59%；工藝?yán)鋮s采用以水為主要成分的冷卻劑，潤(rùn)滑用的工藝潤(rùn)滑劑為水劑乳化液，冷軋速度為5m/s。

實(shí)施例2：

（1）拉拔：將圓形線材拉拔成方形線材。

（2）退火：采用等溫再結(jié)晶退火工藝，將方形線材置于熱處理爐中，向熱處理爐中充入惰性氣體，再將爐內(nèi)的溫度升至700℃，保溫2.5h ；然后，以10℃/h的冷卻速度冷卻至610℃，并保溫1.5h，接著，以18℃/h的冷卻速度到常溫；惰性氣體為甲醇，甲醇?xì)饬髁繛?L/min。

（3）冷軋：采用冷軋機(jī)對(duì)方形線材進(jìn)行冷軋而形成矩形線材，冷軋中采用張力軋制，冷軋機(jī)機(jī)架為閉式機(jī)架，機(jī)架上部由上橫梁連接，下部由換輥軌道連接，工作輥和支承輥在機(jī)架窗口內(nèi)，推上缸裝于機(jī)架窗口下部，斜楔調(diào)整裝置裝于機(jī)架窗口上部，工作輥由上下工作輥、軸承座、軸承及油氣潤(rùn)滑裝置組成；冷軋過(guò)程采用工藝?yán)鋮s和潤(rùn)滑，并控制壓下率為55%；工藝?yán)鋮s采用以水為主要成分的冷卻劑，潤(rùn)滑用的工藝潤(rùn)滑劑為水劑乳化液，冷軋速度為5m/s。

實(shí)施例3：

（1）拉拔：將圓形線材拉拔成方形線材。

（2）退火：采用等溫再結(jié)晶退火工藝，將方形線材置于熱處理爐中，向熱處理爐中充入惰性氣體，再將爐內(nèi)的溫度升至710℃，保溫2.8h ；然后，以14℃/h的冷卻速度冷卻至630℃，并保溫1.8h，接著，以22℃/h的冷卻速度到常溫；惰性氣體為甲醇，甲醇?xì)饬髁繛?L/min。

（3）冷軋：采用冷軋機(jī)對(duì)方形線材進(jìn)行冷軋而形成矩形線材，冷軋中采用張力軋制，冷軋機(jī)機(jī)架為閉式機(jī)架，機(jī)架上部由上橫梁連接，下部由換輥軌道連接，工作輥和支承輥在機(jī)架窗口內(nèi)，推上缸裝于機(jī)架窗口下部，斜楔調(diào)整裝置裝于機(jī)架窗口上部，工作輥由上下工作輥、軸承座、軸承及油氣潤(rùn)滑裝置組成；冷軋過(guò)程采用工藝?yán)鋮s和潤(rùn)滑，并控制壓下率為57%；工藝?yán)鋮s采用以水為主要成分的冷卻劑，潤(rùn)滑用的工藝潤(rùn)滑劑為水劑乳化液，冷軋速度為5m/s。

將經(jīng)過(guò)上述各個(gè)實(shí)施例處理后得到的產(chǎn)品進(jìn)行表面硬度、公差、角部半徑和寬厚比檢驗(yàn)，表面硬度、公差、角部半徑和寬厚比的檢驗(yàn)方法為現(xiàn)有成熟技術(shù)，在此對(duì)表面硬度、公差、角部半徑和寬厚比的檢驗(yàn)方法不作詳細(xì)敘述，成品的結(jié)構(gòu)如圖1所示，檢驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表所示：

通過(guò)本發(fā)明工藝處理后，線材厚度和寬度尺寸上偏差小、精確度高。其邊部為平面，角部半徑較小，與零部件裝備貼合度高。線材外形優(yōu)良，即平直度較好，通條性能好。滿足客戶高變形成型要求。矩形線表面光潔度高，缺陷少，適用于對(duì)表面要求較高的產(chǎn)品。矩形線力學(xué)性能均勻一致，具有較高的抗拉強(qiáng)度、塑韌性等綜合性能。矩形線寬厚比達(dá)到10以上，滿足客戶高變形成型要求。由以上指標(biāo)可以看出，其各項(xiàng)性能明顯優(yōu)越于目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)類似產(chǎn)品，可更好的應(yīng)用于各種高端產(chǎn)品加工行業(yè)，使一些特殊產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化成為可能，具有良好的市場(chǎng)前景，可為公司創(chuàng)造非?？捎^的經(jīng)濟(jì)效益。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。