JP2909921B2 - Forming heat treatment method for diaphragm springs - Google Patents
Forming heat treatment method for diaphragm springsInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は自動車のダイアフラムスプリングの成形に使
われるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention is used for forming a diaphragm spring of an automobile.
（従来の技術） 従来、ダイアフラムスプリングの成形熱処理法として
は、第６図に示してあるように素材を850℃のオーステ
ナイト域に加熱し、その温度でプレスによりダイアフラ
ムスプリングに成形し、そして型のまま60℃の油又は、
水溶性の冷却剤により急冷し、素材をマルテンサイト変
態をさせ、そしてその後460℃の温度で焼き戻し、素材
をソルバイト組織にする方法である。またプレスにより
ダイアフラムスプリングに成形するときは、型のまま冷
却する方法と型から取り出し、ダイアフラムスプリング
裸体で冷却する方法がある。(Prior Art) Conventionally, as a heat treatment method for forming a diaphragm spring, as shown in FIG. 6, a raw material is heated to an austenite region of 850 ° C., formed at that temperature into a diaphragm spring by pressing, and then formed into a mold. Oil at 60 ° C or
In this method, the material is quenched by a water-soluble coolant to transform the material into martensite, and then tempered at a temperature of 460 ° C. to obtain a material having a sorbite structure. When forming into a diaphragm spring by pressing, there are a method of cooling the mold as it is and a method of taking it out of the mold and cooling it with a naked body of the diaphragm spring.
（発明が解決しようとする課題） しかし上記のダイアフラムスプリングの成形熱処理法
だと、素材をオーステナイト域の850℃に加熱し、そこ
でダイアフラムスプリングの形に成形し、その後型から
取り出しダイアフラムスプリング裸体で油にて60℃の温
度に急冷しマルテンサイト変態をさせる場合は、マルテ
ンサイト変態をさせるときの温度差が大きいので、この
ときに成形されたダイアフラムスプリングの第１図及び
第２図に示してあるレバー部高さは、第４図に示してあ
るレバー部高さ不揃い量が大きくなつてしまう。またそ
れにより生じたレバー部高さ不揃い量を修正しなければ
ならないためダイアフラムスプリングを成形する工数も
かかり費用もかかつてしまう。またプレスによりダイア
フラムスプリングを成形するときに型のまま冷却する場
合は、素材と型とが密着している部分と密着していない
部分が万遍なく冷却されないため、温度差による素材の
膨張差が生じることにより、所謂焼きムラという成形さ
れたダイアフラムスプリングが完全にソルバイト組織に
ならないということが生じ、第１図及び第２図に示して
あるバネ部が、第６図に示してあるバネ部荷重ヘタリ量
が大きくなつてしまうので、ダイアフラムスプリングを
長期間使つていると、前記バネ部のスプリング力が弱く
なり、一般に言うクラツチの切れ代が悪くなり、また使
用者の脚力も多く必要になるようになり、操作性がわる
くなるという問題点があつた。そこで本発明では、ダイ
アフラムスプリングのレバー部高さ不揃い量が小さく且
つバネ部荷重ヘタリ量が小さいダイアフラムスプリング
を供給することを目的としている。(Problems to be Solved by the Invention) However, according to the above-described heat treatment method for forming a diaphragm spring, the material is heated to 850 ° C. in the austenitic region, where it is formed into a diaphragm spring shape, and then removed from the mold and oiled with a naked body of the diaphragm spring. When the martensitic transformation is carried out by rapidly cooling to a temperature of 60 ° C., the temperature difference at the time of martensitic transformation is large, so that the diaphragm spring formed at this time is shown in FIGS. 1 and 2. As for the lever portion height, the amount of irregularity of the lever portion height shown in FIG. 4 increases. In addition, since the amount of unevenness in the height of the lever portion must be corrected, the number of steps for forming the diaphragm spring is increased and the cost is increased. Also, when cooling the diaphragm spring by pressing when forming the diaphragm spring, the part where the material and the mold are in close contact with each other and the part that is not in close contact are not cooled uniformly, so the difference in expansion of the material due to the temperature difference is reduced. As a result, the formed diaphragm spring called so-called uneven printing does not completely have a sorbite structure, and the spring portion shown in FIGS. 1 and 2 is replaced by the spring portion load shown in FIG. If the diaphragm spring is used for a long period of time, the spring force of the spring portion will be weakened, so that the cutting margin of the clutch generally becomes worse, and the leg strength of the user is also required more. And the operability deteriorates. Accordingly, an object of the present invention is to provide a diaphragm spring in which the amount of unevenness of the lever portion height of the diaphragm spring is small and the amount of settling of the spring portion is small.
（課題を解決するための手段） 上記技術的課題を解決するために本発明で講じた技術
的手段は、 （１）ダイアフラムスプリングの成形熱処理法におい
て、薄鋼板をオーステナイト化し、続いてベイナイト変
態をさせ、該ベイナイト変態中にダイアフラムスプリン
グを成形し、続いて冷却して完成させるものと、 （２）ダイアフラムスプリングの成形熱処理方法におい
て、薄鋼板をオーステナイト化し、その後マルテンサイ
ト変態が始まる直前の温度まで冷却し、該温度にてダイ
アフラムスプリングを成形して、その後マルテンサイト
変態を開始させるものである。(Means for Solving the Problems) The technical measures taken in the present invention to solve the above technical problems are as follows: (1) In a forming heat treatment method for a diaphragm spring, a thin steel plate is austenitized, and subsequently, bainite transformation is performed. Forming a diaphragm spring during the bainite transformation, followed by cooling to complete it; and (2) a method of forming and heat-treating the diaphragm spring to austenitize a thin steel sheet, and then to a temperature immediately before the start of martensitic transformation. After cooling, the diaphragm spring is formed at the temperature, and then the martensitic transformation is started.
（作用） 上記技術的手段は次の様に作用する。前者の方は薄鋼
板をオーステナイト化し、その後ベイナイト変態をさ
せ、そのベイナイト変態中にダイアフラムスプリングを
成形するため、薄鋼板が強さと優れた靭性を兼ね備えた
組織であるベイナイト組織となり従来のソルバイト組織
に対して強度が強くなる。(Operation) The above technical means operates as follows. The former converts a thin steel sheet to austenite and then undergoes bainite transformation, and forms a diaphragm spring during the bainite transformation, so that the thin steel sheet becomes a bainite structure, which is a structure having both strength and excellent toughness, and becomes a conventional sorbite structure. On the other hand, the strength increases.
また後者の方は薄鋼板をマルテンサイト変態が開始す
る温度によりダイアフラムスプリングを成形するので、
成形後急冷すると薄鋼板の組織が、微細なマルテンサイ
ト組織になり、その後ソルバイト組織とするため、従来
の粗大なマルテンサイト組織からソルバイト組織にする
方法に比べ強度が強くなる。In the latter, a thin steel plate is formed with a diaphragm spring by the temperature at which martensitic transformation starts,
If the steel sheet is rapidly cooled after forming, the structure of the thin steel sheet becomes a fine martensite structure, and then becomes a sorbite structure. Therefore, the strength becomes stronger as compared with the conventional method of converting a coarse martensite structure to a sorbite structure.
（実施例） 第１図及び第２図は本発明の対象のダイアフラムスプ
リングであり、第１図は平面図、第２図は中央部の断面
図、第３図は本発明実施例のダイアフラムスプリングを
成形するときのヒートサイクル、第４図は本発明による
ダイアフラムスプリングのレバー部高さ不揃い量を示す
グラフ、第５図は本発明によるダイアフラムスプリング
のバネ部荷重によるヘタリ量を示すグラフ、第６図は従
来周知のダイアフラムスプリングを成形するときのヒー
トサイクルである。(Embodiment) FIGS. 1 and 2 show a diaphragm spring to which the present invention is applied. FIG. 1 is a plan view, FIG. 2 is a sectional view of a central portion, and FIG. 3 is a diaphragm spring of an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a graph showing the amount of unevenness of the lever portion height of the diaphragm spring according to the present invention, FIG. 5 is a graph showing the set amount by the load of the spring portion of the diaphragm spring according to the present invention, and FIG. The figure shows a heat cycle when a conventionally known diaphragm spring is formed.
第３図において、先ず第１のＡ方法について説明す
る。この本発明において用いた素材はSK−５、ｔ＝2.0
であるが、その他ダイアフラムスプリングに適応可能な
素材は多数あるが、本発明に適応する素材は本発明に含
まれるので省略するものとする。先ず、前記素材をベイ
ナイト変態をさせるために850℃のオーステナイト域ま
で加熱し、その後硝酸塩の塩浴中にて400℃の温度に冷
却するとベイナイト変態が始まる。またそれと同時にプ
レスによりダイアフラムスプリングの形状に成形する。
そして素材が完全にベイナイト変態を終了させるため
に、好ましくは10分間その温度に保持した後に大気中に
放冷する。In FIG. 3, the first method A will be described first. The material used in this invention is SK-5, t = 2.0
However, there are many other materials applicable to the diaphragm spring, but materials applicable to the present invention are omitted since they are included in the present invention. First, the material is heated to an austenitic region of 850 ° C. in order to transform it into bainite, and then cooled to a temperature of 400 ° C. in a salt bath of nitrate to start bainite transformation. At the same time, it is formed into the shape of a diaphragm spring by pressing.
Then, in order to completely terminate the bainite transformation of the material, the material is kept at the temperature for preferably 10 minutes and then cooled to the atmosphere.
次に第２のＢ方法について説明すると、素材は上記Ａ
方法と同じくSK−５、ｔ＝2.0であるが、上記と同様
に、その他ダイアフラムスプリングに適応可能な素材は
多数あるが、本発明に適応する素材は本発明に含まれる
ので省略するものとする。先ず、素材を850℃のオース
テナイト域に加熱し、そしてマルテンサイト変態し始め
る直前の温度300℃に急冷すると同時にプレスにより成
形し、その後マルテンサイト変態を完全に終了させるた
めに60℃の油にて急冷する。そして素材をソルバイト組
織にするために、460℃に焼き戻しをして、その後大気
中に放冷した。Next, the second method B will be described.
Similar to the method, SK-5, t = 2.0, but as described above, there are many other materials that can be applied to the diaphragm spring, but materials applicable to the present invention are omitted because they are included in the present invention. . First, the material is heated to an austenite region of 850 ° C, and rapidly cooled to a temperature of 300 ° C just before the start of martensitic transformation, and simultaneously pressed, and then molded with 60 ° C oil to complete the martensitic transformation. Quench quickly. Then, in order to make the material into a sorbite structure, it was tempered to 460 ° C. and then allowed to cool in the air.
また第４図及び第５図のおいて、第４図で試験してい
るレバー部というのは第１図及び第２図に示されるレバ
ー部１の第２図に示されるレバー部高さ２である。また
第５図において、バネ部というのは第１図及び第２図に
示されるバネ部３であり150℃×10万サイクルの試験条
件で行ったものである。In FIGS. 4 and 5, the lever part tested in FIG. 4 refers to the lever part height 2 shown in FIG. 2 of the lever part 1 shown in FIG. 1 and FIG. It is. In FIG. 5, the spring portion is the spring portion 3 shown in FIGS. 1 and 2, which was tested under the test conditions of 150 ° C. × 100,000 cycles.
本発明は、プレスよりダイアフラムスプリングを成形
するときにＡ方法は400℃の温度にて成形するため、ダ
イアフラムスプリングがベイナイト組織であるため、第
４図及び第５図に示してある、レバー部高さ不揃い量及
びバネ部荷重ヘタリ量が小さくなるという効果が得られ
る。According to the present invention, when forming the diaphragm spring from the press, the method A is formed at a temperature of 400 ° C., and since the diaphragm spring has a bainite structure, the lever portion height shown in FIGS. The effect is obtained that the irregularity amount and the spring portion load set amount are reduced.
またＢ方法は、プレスよりダイアフラムスプリングを
成形するときに素材を300℃に冷却し、マルテンサイト
変態が始まる直前に成形するため、微細なマルテンサイ
ト組織からベイナイト組織になるため、成形されたダイ
アフラムスプリングが、第４図及び第５図に示してあ
る、レバー部高さ不揃い量及びバネ部荷重ヘタリ量が小
さくなるという効果が得られる。In the B method, the material is cooled to 300 ° C. when forming the diaphragm spring by pressing, and the material is formed immediately before the martensitic transformation starts, so that a fine martensitic structure changes to a bainite structure. However, the effect of reducing the amount of unevenness of the lever portion height and the amount of settling of the spring portion shown in FIGS. 4 and 5 can be obtained.
第１図及び第２図は本発明の対象であるダイアフラムス
プリングであり、第１図は平面図、第２図は中央部断面
図、第３図のＡは本発明のダイアフラムスプリングを成
形するときのヒートサイクル、Ｂは本発明のダイアフラ
ムスプリングを成形するときのヒートサイクル、第４図
は第１図及び第２図に示されるダイアフラムスプリング
のレバー部高さの不揃い量を示すグラフ、第５図は第１
図及び第２図に示されるダイアフラムスプリングのバネ
部の荷重によるヘタリ量を示すグラフ、第６図は従来の
ダイアフラムスプリングを成形するときのヒートサイク
ルである。1 and 2 show a diaphragm spring to which the present invention is applied. FIG. 1 is a plan view, FIG. 2 is a cross-sectional view of a central portion, and FIG. B is a heat cycle when the diaphragm spring of the present invention is formed. FIG. 4 is a graph showing the amount of irregularity of the lever height of the diaphragm spring shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. Is the first
2 and 3 are graphs showing the amount of set by the load of the spring portion of the diaphragm spring shown in FIG. 2 and FIG. 6, and FIG. 6 is a heat cycle when a conventional diaphragm spring is formed.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−213422（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21D 9/00 - 9/44 C21D 9/50 C21D 8/00 - 8/10 ────────────────────────────────────────────────── (5) References JP-A-2-213422 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C21D 9/00-9/44 C21D 9 / 50 C21D 8/00-8/10
Claims (2)
おいて、薄鋼板をオーステナイト化し、続いてベイナイ
ト変態をさせ、該ベイナイト変態中にダイアフラムスプ
リングを成形し、続いて冷却して完成させることを特徴
とするダイヤフラムスプリングの成形熱処理法。In a heat treatment method for forming a diaphragm spring, a thin steel plate is austenitized, subsequently transformed to bainite, and a diaphragm spring is formed during the transformation to bainite, and subsequently completed by cooling. Spring molding heat treatment method.
おいて、薄鋼板をオーステナイト化し、その後マルテン
サイト変態が始まる直前の温度まで冷却し、該温度にて
ダイアフラムスプリングを成形して、その後マルテンサ
イト変態を開始させることを特徴とするダイアフラムス
プリングの成形熱処理法。2. In a heat treatment method for forming a diaphragm spring, a thin steel sheet is austenitized, then cooled to a temperature immediately before the start of martensitic transformation, the diaphragm spring is formed at this temperature, and then martensitic transformation is started. A method for heat treatment of forming a diaphragm spring.
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