JPWO2013099821A1 - Spring manufacturing method and spring - Google Patents
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Abstract
本明細書に開示するばねの製造方法は、ばね材の第1位置に第1電極を接触させると共に、その第1位置からばね材の軸方向に離間した第2位置に第2電極を接触させる第1工程と、第1工程後に、第1電極及び第2電極を介してばね材に電流を流すことでばね材を加熱する第2工程と、第2工程後に、ばね材と第1電極及び第2電極とを非接触の状態とする第3工程と、第3工程後に、ばね材のうち少なくとも第1電極及び第2電極に接触していた部位を、第2工程とは異なる加熱方法によって加熱する第4工程を有している。In the spring manufacturing method disclosed in the present specification, the first electrode is brought into contact with the first position of the spring material, and the second electrode is brought into contact with the second position spaced apart from the first position in the axial direction of the spring material. After the first step, after the first step, a second step of heating the spring material by passing an electric current through the first electrode and the second electrode, and after the second step, the spring material, the first electrode, and A third step of bringing the second electrode into a non-contact state, and a portion of the spring material that has been in contact with at least the first electrode and the second electrode after the third step is heated by a heating method different from the second step. It has the 4th process of heating.
Description
本明細書に開示の技術は、ばねの製造技術に関する。詳しくは、ばね材(即ち、ばね鋼材等のばねの材料となる金属材料)を熱処理するための技術に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a spring manufacturing technology. Specifically, the present invention relates to a technique for heat-treating a spring material (that is, a metal material serving as a spring material such as a spring steel material).
ばねを製造する際には、種々の熱処理が行われる。例えば、ばね材に生じた加工歪みを除去するために、ばね材が熱処理(いわゆる焼鈍処理)される。すなわち、ばね材を塑性加工(例えば、曲げ加工、ねじり加工)することでばね形状に成形すると、ばね材には加工歪みが生じる。加工歪みはばね特性(例えば、耐久性、耐へたり性、耐水素脆性)に悪影響を与えるため、ばね材をばね形状に成形した後に、ばね材に生じた加工歪みを除去するための熱処理が行われる(日本ばね学会編「ばね」第4版,463〜466ページ,丸善株式会社)。このような熱処理には、通常、熱風炉や赤外線加熱炉のような加熱炉が用いられる。加熱炉を用いて熱処理を行う場合、ばね形状に成形されたばね材を加熱炉の一端から加熱炉内に投入する。加熱炉内に投入されたばね材は、加熱炉の他端に向かって搬送されながら加熱され、加熱炉の他端より加熱炉外に搬出される。これによって、ばね材に熱処理が施され、ばね材から加工歪みが除去される。なお、この熱処理では、一般的に、処理温度が350〜500℃に設定され、処理時間が20〜60分に設定される。 When manufacturing the spring, various heat treatments are performed. For example, the spring material is subjected to a heat treatment (so-called annealing treatment) in order to remove processing distortion generated in the spring material. That is, when a spring material is formed into a spring shape by plastic processing (for example, bending processing or twisting processing), processing distortion occurs in the spring material. Since processing strain adversely affects the spring characteristics (for example, durability, sag resistance, hydrogen brittleness resistance), after forming the spring material into a spring shape, heat treatment to remove the processing strain generated in the spring material is performed. (Spring, 4th edition, edited by Japan Spring Society, pages 463-466, Maruzen Co., Ltd.). For such heat treatment, a heating furnace such as a hot air furnace or an infrared heating furnace is usually used. When heat treatment is performed using a heating furnace, a spring material formed into a spring shape is put into the heating furnace from one end of the heating furnace. The spring material put into the heating furnace is heated while being conveyed toward the other end of the heating furnace, and is carried out of the heating furnace from the other end of the heating furnace. As a result, the spring material is subjected to heat treatment, and processing strain is removed from the spring material. In this heat treatment, the treatment temperature is generally set to 350 to 500 ° C., and the treatment time is set to 20 to 60 minutes.
上述したように、従来の熱処理方法では、加熱炉を用いてばね材を加熱するため、熱処理に時間を要し、その結果、種々の問題を包含している。上述した焼鈍処理を例に具体的に説明する。ライン生産方式でばねを製造する場合(すなわち、ばねを量産する場合)、ばね材をばね形状に成形する工程が行われると、その成形したばね材は熱処理工程に搬送され、熱処理工程において熱処理が施される。従来の製造方法では、成形工程に要する時間と比較して、熱処理工程に要する時間が長時間となるという問題がある。すなわち、従来の製造方法では、成形工程に要する時間が4〜60秒であるのに対して、熱処理工程に要する時間は20〜60分となっている。このため、成形工程に合せてばねを製造すると、熱処理工程には同時に多量のワークが投入されていることとなる。例えば、成形工程に要する時間が30秒で、熱処理工程に要する時間が30分の場合、熱処理工程には30秒毎にばね材が投入され、熱処理工程には同時に60個のばね材が存在することとなる。その結果、熱処理用の加熱炉が大型化し、加熱効率が低下する。 As described above, in the conventional heat treatment method, since the spring material is heated using the heating furnace, the heat treatment takes time, and as a result, various problems are included. The annealing process described above will be specifically described as an example. When a spring is manufactured by the line production method (that is, when a spring is mass-produced), when the step of forming the spring material into a spring shape is performed, the formed spring material is transferred to the heat treatment step, and the heat treatment is performed in the heat treatment step. Applied. In the conventional manufacturing method, there is a problem that the time required for the heat treatment process is longer than the time required for the molding process. That is, in the conventional manufacturing method, the time required for the molding process is 4 to 60 seconds, whereas the time required for the heat treatment process is 20 to 60 minutes. For this reason, when a spring is manufactured in accordance with the molding process, a large amount of workpieces are simultaneously input into the heat treatment process. For example, when the time required for the molding process is 30 seconds and the time required for the heat treatment process is 30 minutes, the spring material is loaded every 30 seconds in the heat treatment process, and there are 60 spring materials simultaneously in the heat treatment process. It will be. As a result, the heating furnace for heat treatment becomes larger and the heating efficiency is lowered.
このため、本願発明者らは、上記の熱処理を、ばね材に電流を流すことでばね材を加熱する通電加熱により行うことを検討している。通電加熱は、ばね材を短時間で加熱できるため、上記の熱処理を短時間で行うことができる。しかしながら、通電加熱によりばね材を処理する場合、ばね材のうち電極に接触している部位の温度が上昇し難く、この部分の加工歪みが除去され難い。また、電極と接触する位置がばね材の端末ではなく、端末から離れた内側の位置である場合、電極と接触する位置より端末側の部位では電流が流れず、このような部位が加熱されないこともある。このため、ばね材のうち電極と接触している部位や電流が流れない部位では、所望の機械的特性(耐久性、耐ヘたり性、耐水素脆性)が得られない。 For this reason, the inventors of the present application are considering performing the heat treatment by energization heating in which the spring material is heated by passing an electric current through the spring material. Since the heating by heating can heat the spring material in a short time, the heat treatment can be performed in a short time. However, when the spring material is processed by energization heating, the temperature of the portion of the spring material that is in contact with the electrode is unlikely to rise, and the processing distortion of this portion is difficult to remove. In addition, when the position in contact with the electrode is not the terminal of the spring material but the inner position away from the terminal, current does not flow in the part closer to the terminal than the position in contact with the electrode, and such a part is not heated. There is also. For this reason, desired mechanical characteristics (durability, sag resistance, hydrogen brittleness resistance) cannot be obtained in a part of the spring material that is in contact with the electrode or a part where no current flows.
なお、ばね材のうち電極でクランプされている部位(例えば、ばねの端末)は、使用状況によっては他の部位と比較して応力が低い。このため、他の部位と比較して、高い耐久性や耐へたり性が要求されず、水素脆性を回避できれば除去する加工歪み量が少なくてよい場合がある。しかしながら、このような場合であっても、通電加熱時には、電極とばね材との間でスパークが生じ易く、また、電極と接触している部位に局所的な大電流が流れることがある。これらの間にスパークが発生し、あるいは、局所的な大電流が流れると、これらによって、ばね材が局所的に高温に加熱されてしまうことがある。このような場合は、その部位のばね材がマルテンサイト化する可能性があり、ばね材の機械的特性を悪化させる虞がある。 In addition, the part (for example, the terminal of a spring) clamped with the electrode among spring materials has low stress compared with another part depending on a use condition. For this reason, compared with other parts, high durability and sag resistance are not required, and if the hydrogen embrittlement can be avoided, the amount of processing strain to be removed may be small. However, even in such a case, at the time of energization heating, a spark is likely to occur between the electrode and the spring material, and a local large current may flow through a portion in contact with the electrode. When a spark occurs between them or a local large current flows, the spring material may be locally heated to a high temperature. In such a case, there is a possibility that the spring material at that portion may become martensite, which may deteriorate the mechanical characteristics of the spring material.
本明細書は、通電加熱でばね材を熱処理する場合において、通電加熱時に電極と接触している部位に適切な熱処理を実施することができる技術を提供する。 This specification provides a technique capable of performing an appropriate heat treatment on a portion that is in contact with an electrode during energization heating when the spring material is heat-treated by energization heating.
本明細書が開示するばねの製造方法は、(1)ばね材の第1位置に第1電極を接触させると共に、その第1位置からばね材の軸方向に離間した第2位置に第2電極を接触させる第1工程と、(2)第1工程後に、第1電極及び第2電極を介してばね材に電流を流すことでばね材を加熱する第2工程と、(3)第2工程後に、ばね材と第1電極及び第2電極とを非接触の状態とする第3工程と、(4)第3工程後に、ばね材のうち少なくとも第1電極及び第2電極に接触していた部位を、第2工程とは異なる加熱方法によって加熱する第4工程を有している。 In the spring manufacturing method disclosed in the present specification, (1) the first electrode is brought into contact with the first position of the spring material, and the second electrode is separated from the first position in the axial direction of the spring material. A second step of heating the spring material by passing an electric current through the first electrode and the second electrode after the first step, and (3) a second step. Later, the third step of bringing the spring material and the first electrode and the second electrode into a non-contact state, and (4) after the third step, the spring material was in contact with at least the first electrode and the second electrode. It has the 4th process which heats a part by the heating method different from the 2nd process.
この製造方法では、ばね材を通電加熱によって加熱した後、ばね材のうち少なくとも第1電極及び第2電極と接触していた部位を通電加熱とは異なる加熱方法で加熱する。このため、通電加熱時に第1電極及び第2電極と接触していた部位が加熱されていなくても、当該部位を第4工程の加熱処理で十分に加熱することができる。また、通電加熱時に発生したスパーク等によってばね材の一部がマルテンサイト化していたとしても、そのマルテンサイト化している部位を第4工程の加熱処理で焼戻すことができる。したがって、ばね材のうち少なくとも電極と接触していた部位に、所望の熱処理が施され、所望の機械的特性を付与することができる。 In this manufacturing method, after the spring material is heated by energization heating, at least a portion of the spring material that is in contact with the first electrode and the second electrode is heated by a heating method different from the energization heating. For this reason, even if the site | part which was contacting with the 1st electrode and the 2nd electrode at the time of energization heating is not heated, the said site | part can fully be heated by the heat processing of a 4th process. Moreover, even if a part of the spring material is martensite due to sparks generated during energization heating, the martensitic portion can be tempered by the heat treatment in the fourth step. Therefore, a desired heat treatment can be applied to at least a portion of the spring material that has been in contact with the electrode, and desired mechanical properties can be imparted.
なお、第1工程において、電極とばね材とが接触する位置がばね材の端末ではなく、端末から内側に離れた位置である場合、第4工程では、電極と接触していた位置より外側の部位(端末側の部位)も加熱してもよい。すなわち、第4工程では、ばね材のうち第1電極及び第2電極に接触していた部位と、第1電極と接触していた部位より反第2電極側の部位と、第2電極に接触していた部位より反第1電極側の部位とを少なくとも加熱してもよい。このような部位まで加熱することで、通電加熱時に加熱されなかった部位まで加熱することができる。 In the first step, when the position where the electrode and the spring material contact is not the end of the spring material but the position away from the end inward, in the fourth step, the position outside the position in contact with the electrode The part (terminal part) may also be heated. That is, in the fourth step, the portion of the spring material that is in contact with the first electrode and the second electrode, the portion on the side opposite to the second electrode from the portion that is in contact with the first electrode, and the second electrode are contacted. You may heat at least the site | part on the side opposite to the 1st electrode rather than the site | part which was doing. By heating up to such a site, it is possible to heat up to a site that was not heated during energization heating.
また、本明細書は、新規なばねを開示する。すなわち、本明細書に開示されるばねは、ばねの両端部又は両端部の近傍の表面に過加熱痕が形成されており、その過加熱痕が形成された部分の組織が焼戻しマルテンサイト化されている。このばねは、通電加熱によって短時間で熱処理されながら、好適な機械特性を有することができる。 The present specification also discloses a novel spring. That is, in the spring disclosed in this specification, overheating marks are formed on both ends of the spring or the surface in the vicinity of both ends, and the structure of the portion where the overheating marks are formed is tempered martensite. ing. This spring can have suitable mechanical properties while being heat-treated in a short time by energization heating.
本明細書が開示するばねの製造方法において、上記の第4工程では、ばね材の加熱する部位を400〜600℃に加熱してもよい。第4工程の加熱温度を400℃以上とすることで、スパーク等によってマルテンサイト化した部分が焼き戻され、マルテンサイト化した組織を無くすことができる。また、第4工程の加熱温度を600℃以下とすることで、ばね材の硬さを適切に確保することができる。ここで、「温度」とは、ばね材の表面温度を意味している。したがって、ばね材の内部の温度が400〜600℃となる必要はなく、ばね材の表面の温度が400〜600℃となっていればよい。 In the spring manufacturing method disclosed in the present specification, in the fourth step, a portion of the spring material to be heated may be heated to 400 to 600 ° C. By setting the heating temperature in the fourth step to 400 ° C. or higher, the martensitic portion due to spark or the like is tempered, and the martensitic structure can be eliminated. Moreover, the hardness of a spring material is appropriately securable because the heating temperature of a 4th process shall be 600 degrees C or less. Here, “temperature” means the surface temperature of the spring material. Therefore, the temperature inside the spring material does not need to be 400 to 600 ° C., and the temperature of the surface of the spring material only needs to be 400 to 600 ° C.
本明細書が開示するばねの製造方法では、第3工程と第4工程の間に、ばね材のうち電極に接触していた部位又はその近傍の表面温度を測定する温度測定工程をさらに有していてもよい。この場合、第4工程では、温度測定工程で測定された表面温度に基づいて加熱時間が調整されてもよい。このような構成によると、第4工程の実施前に測定された温度に基づいて第4工程の加熱時間が調整されるため、第4工程の加熱処理を適切に行うことができる。 The spring manufacturing method disclosed in the present specification further includes a temperature measuring step of measuring a surface temperature of a portion of the spring material that is in contact with the electrode or the vicinity thereof between the third step and the fourth step. It may be. In this case, in the fourth step, the heating time may be adjusted based on the surface temperature measured in the temperature measurement step. According to such a configuration, the heating time of the fourth step is adjusted based on the temperature measured before the fourth step, so that the heat treatment of the fourth step can be appropriately performed.
本明細書が開示するばねの製造方法において、第4工程では、ばね材のうち電極に接触していた部位又はその近傍の表面温度を測定し、その測定した表面温度に基づいて加熱時間を調整するようにしてもよい。例えば、測定した表面温度が所定の温度に到達した時点で第4工程の加熱を終了してもよい。このような構成によると、測定したばね材の表面温度に基づいて加熱処理を行うため、第4工程の加熱処理を適切に行うことができる。 In the spring manufacturing method disclosed in this specification, in the fourth step, the surface temperature of the spring material in contact with the electrode or the vicinity thereof is measured, and the heating time is adjusted based on the measured surface temperature. You may make it do. For example, the heating in the fourth step may be terminated when the measured surface temperature reaches a predetermined temperature. According to such a configuration, since the heat treatment is performed based on the measured surface temperature of the spring material, the heat treatment in the fourth step can be appropriately performed.
本明細書が開示するばねの製造方法は、例えば、第1工程前に、ばね材をばね形状に成形する成形工程をさらに有していてもよい。そして、第1〜第4工程は、成形工程によってばね材に生じる加工歪みを除去する熱処理であってもよい。このような構成によると、成形工程によって生じた加工歪みを適切に除去することができる。 The spring manufacturing method disclosed in the present specification may further include, for example, a forming step of forming a spring material into a spring shape before the first step. And the 1st-4th process may be heat processing which removes the processing distortion which arises in a spring material by a forming process. According to such a configuration, it is possible to appropriately remove the processing distortion caused by the molding process.
また、本明細書が開示するばねの製造方法は、第4工程後に、ばね材のセッチングを行うセッチング工程をさらに有していてもよい。この場合に、第4工程とセッチング工程の間には、ばね材を加熱する加熱工程が行われず、セッチング工程は、第2工程と第4工程による加熱から冷却する過程で行われるホットセッチングであってもよい。このような構成によると、端末を含む全体が加熱されたばね材にホットセッチングが行われるため、ばね材の全体に残留せん断歪みを増やすことができ、耐へたり性を向上することができる。 Moreover, the manufacturing method of the spring which this specification discloses may further have the setting process which performs the setting of a spring material after a 4th process. In this case, the heating process for heating the spring material is not performed between the fourth process and the setting process, and the setting process is a hot setting performed in the process of cooling from the heating in the second process and the fourth process. May be. According to such a configuration, since hot setting is performed on the spring material that is heated as a whole including the terminal, residual shear strain can be increased in the entire spring material, and sag resistance can be improved.
本明細書が開示するばねの製造方法においては、セッチング工程後に、ばね材の表面にショットピーニングを行うショットピーニング工程をさらに有していてもよい。この場合に、セッチング工程とショットピーニング工程の間には、ばね材を加熱する加熱工程が行われず、ショットピーニング工程は、第2工程と第4工程による加熱から冷却する過程で行われる温間ショットピーニングとしてもよい。このような構成によると、端末を含む全体が加熱されたばね材にショットピーニング(例えば、温間ショットピーニング)が行われるため、ばね材の全体(末端を含む)の深い位置まで圧縮残留応力を付与することができ、耐食性等の機械的特性を向上することができる。 The spring manufacturing method disclosed in the present specification may further include a shot peening step of performing shot peening on the surface of the spring material after the setting step. In this case, the heating process for heating the spring material is not performed between the setting process and the shot peening process, and the shot peening process is a warm shot performed in the process of cooling from the heating in the second process and the fourth process. It may be peened. According to such a configuration, since shot peening (for example, warm shot peening) is performed on the spring material including the terminal that is heated as a whole, compressive residual stress is applied to a deep position of the entire spring material (including the end). And mechanical properties such as corrosion resistance can be improved.
なお、本明細書が開示するばねの製造方法においては、第4工程後に、ばね材のホットセッチングを行うホットセッチング工程をさらに有しており、第1〜第4工程は、ホットセッチングのための熱処理であってもよい。このような構成によると、ホットセッチング前の熱処理が適切に行われるため、その後のホットセッチングを好適に行うことができる。 In addition, in the manufacturing method of the spring which this specification discloses, it has further the hot setting process which performs hot setting of a spring material after a 4th process, and the 1st-4th process is for hot setting. It may be a heat treatment. According to such a configuration, since the heat treatment before hot setting is appropriately performed, the subsequent hot setting can be suitably performed.
また、本明細書が開示するばねの製造方法においては、第4工程後に、ばね材の表面に温間ショットピーニングを行うショットピーニング工程をさらに有しており、第1〜第4工程は、温間ショットピーニングのための熱処理であってもよい。このような構成によると、温間ショットピーニング前の熱処理が適切に行われるため、その後の温間ショットピーニングを好適に行うことができる。 In addition, the spring manufacturing method disclosed in the present specification further includes a shot peening process for performing warm shot peening on the surface of the spring material after the fourth process. It may be a heat treatment for short shot peening. According to such a configuration, since the heat treatment before the warm shot peening is appropriately performed, the subsequent warm shot peening can be suitably performed.
また、本明細書が開示するばねの製造方法においては、第1工程前に、ばね材の表面にショットピーニングを行うショットピーニング工程をさらに有しており、第1〜第4工程は、ショットピーニング工程による歪みを開放するための熱処理であってもよい。このような構成によると、ショットピーニングによりばね材に付与された歪みを、第1〜第4工程の熱処理により好適に開放することができる。 The spring manufacturing method disclosed in the present specification further includes a shot peening step of performing shot peening on the surface of the spring material before the first step, and the first to fourth steps are shot peening. It may be a heat treatment for releasing distortion caused by the process. According to such a configuration, the strain applied to the spring material by shot peening can be suitably released by the heat treatment in the first to fourth steps.
また、本明細書が開示するばねの製造方法においては、第4工程後に、ばね材の表面に塗装を行う塗装工程をさらに有しており、第1〜第4工程は、塗装のための予備加熱のための熱処理であってもよい。このような構成によると、全体が加熱されたばね材の表面に塗装が行われるため、ばね材の表面全体に好適に塗装を行うことができる。 In addition, the spring manufacturing method disclosed in the present specification further includes a painting step of painting the surface of the spring material after the fourth step, and the first to fourth steps are preliminary for painting. It may be a heat treatment for heating. According to such a configuration, since the coating is performed on the surface of the spring material that is heated as a whole, it is possible to suitably perform the coating on the entire surface of the spring material.
(実施例) 実施例に係るばねの製造方法について説明する。本実施例では、ばねの一種である自動車懸架用コイルばね(以下、懸架用コイルばねという)を製造する場合を例に説明する。懸架用コイルばねは、車体と車輪の間に配置され、車輪を路面に対して押圧する力を発生する。懸架用コイルばねは、ばね鋼材をらせん状に成形することで製造される。ばね鋼材には、軸方向に直交する断面の断面積が一定のばね線材を用いることができる。このようなばね線材としては、例えば、線径=φ3〜20mmのオイルテンパー線(SUP12(日本工業規格JIS G 4801),SWOSC−B(日本工業規格JIS G 3560)等)を用いることができる。 (Example) The manufacturing method of the spring which concerns on an Example is demonstrated. In the present embodiment, a case of manufacturing a car suspension coil spring (hereinafter referred to as a suspension coil spring), which is a kind of spring, will be described as an example. The suspension coil spring is disposed between the vehicle body and the wheel, and generates a force that presses the wheel against the road surface. The suspension coil spring is manufactured by forming a spring steel material into a spiral shape. As the spring steel material, a spring wire material having a constant cross-sectional area perpendicular to the axial direction can be used. As such a spring wire, for example, an oil tempered wire (SUP12 (Japanese Industrial Standard JIS G 4801), SWOSC-B (Japanese Industrial Standard JIS G 3560), etc.) having a wire diameter = φ3 to 20 mm can be used.
懸架用コイルばねを製造するには、まず、ばね鋼材を冷間又は温間で曲げ加工してらせん状に成形する。ばね鋼材の成形には、溝付きの心金(リードスクリュー)にばね鋼材を巻きつけるリードスクリュー方式や、ガイドローラを使用するNCコイリング方式を用いることができる。この曲げ加工によって、ばね鋼材には加工歪みが発生する。 To manufacture a suspension coil spring, first, a spring steel material is bent into a spiral shape by bending it cold or warm. In forming the spring steel material, a lead screw method in which the spring steel material is wound around a grooved mandrel (lead screw) or an NC coiling method using a guide roller can be used. Due to this bending process, a work distortion occurs in the spring steel material.
次に、らせん状に成形されたばね鋼材に熱処理(焼鈍処理)を実施する。この熱処理は、通電加熱によって行われる第1加熱処理と、通電加熱以外の加熱方法で行われる第2加熱処理を有している。第1加熱処理では、処理対象となるばね鋼材に電流を流し、これによってばね鋼材を加熱する。通電加熱を用いることで、ばね鋼材を短時間で所望の温度まで昇温することができる。なお、懸架用コイルばねに用いるばね鋼材を断面積一定のばね線材とすると、ばね鋼材の全体が均一に加熱され、ばね鋼材の全体に均一に熱処理を施すことができる。この通電加熱処理によって、成形工程でばね鋼材に発生した加工歪みが除去され、ばね鋼材に所望の機械的特性が付与される。また、第2加熱処理では、ばね鋼材の端部(第1加熱処理において電極でクランプされていた部位及びその近傍)を加熱する。これによって、ばね鋼材の端部にも所望の機械的特性が付与される。なお、熱処理以降の処理は、従来公知の方法と同様に行われるため、ここでは、その詳細な説明を省略する。 Next, heat treatment (annealing treatment) is performed on the spring steel material formed in a spiral shape. This heat treatment includes a first heat treatment performed by electric heating and a second heat treatment performed by a heating method other than the electric heating. In the first heat treatment, an electric current is passed through the spring steel material to be treated, thereby heating the spring steel material. By using electric heating, the spring steel material can be heated to a desired temperature in a short time. If the spring steel material used for the suspension coil spring is a spring wire material having a constant cross-sectional area, the entire spring steel material is uniformly heated, and the entire spring steel material can be uniformly heat-treated. By this energization heat treatment, processing distortion generated in the spring steel material in the forming process is removed, and desired mechanical characteristics are imparted to the spring steel material. In the second heat treatment, the end portion of the spring steel material (the portion clamped by the electrode in the first heat treatment and its vicinity) is heated. As a result, desired mechanical properties are also imparted to the end of the spring steel material. In addition, since the process after heat processing is performed similarly to a conventionally well-known method, the detailed description is abbreviate | omitted here.
次に、熱処理に用いられる通電加熱装置10について説明する。図1,2に示すように、通電加熱装置10は、ばね鋼材22の上端22aをクランプするクランプ機構(24a,26a)と、ばね鋼材22の下端22bをクランプするクランプ機構(24b,26b)と、電源装置50を備えている。
Next, the
クランプ機構(24a,26a)は、クランプ部材24a,26aを備えている。図2に示すように、クランプ部材24a,26aには、電極25a,23aがそれぞれ取付けられている。電極25a,23aには、ばね鋼材22の形状に倣った接触面が形成されている。電極25a,23aは電源装置50に接続されている。
The clamp mechanism (24a, 26a) includes
クランプ部材24a,26aは、図示しないアクチュエータによって、互いに近接した位置(クランプ位置)と、互いに離間した位置(開放位置)との間を移動できるようになっている。クランプ部材24a,26aがクランプ位置に移動すると、ばね鋼材22の上端22aが電極25a,23aでクランプされる。これによって、ばね鋼材22と電極25a,23aが電気的に接続される。一方、クランプ部材24a,26aが開放位置に移動すると、ばね鋼材22の上端22aと電極25a,23aとが非接触の状態となる。なお、クランプ機構(24a,26a)は、ばね鋼材22の巻回軸線(すなわち、懸架用コイルばねの軸線)回りに回転可能とされている。これによって、通電加熱によってばね鋼材22が変形しても、その変形に対応できるようになっている。
The
ばね鋼材22の下端をクランプするクランプ機構(24b,26b)は、上述したクランプ機構(24a,26a)と略同一の構成を有している。ただし、クランプ機構(24b,26b)は、クランプ機構(24a,26a)と異なり、図示しないアクチュエータによって、図1の上下方向に駆動されるようになっている。クランプ機構(24b,26b)が上下に駆動されることで、通電加熱装置へのばね鋼材22のセットと取出しを可能としている。なお、クランプ機構(24b、26b)は、上述したクランプ機構(24a,26a)と同様に、図示しないアクチュエータによって、クランプ位置と開放位置との間を移動可能とされると共に、ばね鋼材22の巻回軸線回りに回転可能とされている。
The clamp mechanism (24b, 26b) for clamping the lower end of the
通電加熱装置10は、図1,2に示すように、ばね鋼材22の下端22bを支持する冶具28と、ばね鋼材22の上端22aを支持する冶具42を有している。冶具28には、ばね鋼材22の下端22bの形状に倣った接触面28aが形成されている。冶具28は、油圧装置34によって上下に駆動される。油圧装置34は、シリンダ30と、シリンダ30に対して進退動するピストンロッド32を備えている。ピストンロッド32の先端に冶具28が取付けられている。冶具42も、上述した冶具28と同様に構成されている。すなわち、冶具42は、ばね鋼材22の上端22aの形状に倣った接触面42aを有しており、シリンダ36とピストンロッド38を備えた油圧装置40によって上下に駆動されるようになっている。冶具28及び冶具42によってばね鋼材22の両端を支持することで、ばね鋼材22を所望の位置に精度良く位置決めすることができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、通電加熱装置10は、温度計44を備えている。温度計44は、ばね鋼材22の略中央部分(コイル軸線方向の略中央部分)の表面温度を測定する。温度計44で測定されたばね鋼材22の表面温度は、電源装置50に入力される。温度計44には、放射温度計、サーモグラフ等の非接触式のものを用いることができる。
In addition, the
電源装置50は、クランプ機構(24a,26a)の電極23a,25aと、クランプ機構(24b,26b)の電極に接続され、ばね鋼材22に電流を供給する装置である。電源装置50は、ばね鋼材22に供給する電力量を制御する制御ユニット52を備えている。制御ユニット52は、温度計44に接続されており、温度計44で計測されたばね鋼材22の表面温度が入力される。制御ユニット52は、入力されたばね鋼材22の表面温度に基づいて、電源装置50からばね鋼材22に供給する電力量を制御する。
The
次に、本実施例に係る熱処理方法の手順について、図3のフローチャートを用いて説明する。図3に示すように、まず、ばね鋼材22の上端22aと下端22bをクランプする(S10)。具体的には、まず、クランプ機構(24b,26b)及び冶具28を下方に退避した状態とする。次いで、図示しないロボットハンドによって、ばね鋼材22を冶具42に対してセットする。すなわち、ばね鋼材22の上端22aが冶具42に当接するまでロボットハンドを駆動し、ばね鋼材22を冶具42に対して位置決めする。これと同時に、クランプ機構(24a,26a)がばね鋼材22の上端22aをクランプする。次に、冶具28及びクランプ機構(24b,26b)が上方に移動し、その後、ばね鋼材22の下端22bをクランプ機構(24b,26b)がクランプする。
Next, the procedure of the heat treatment method according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. As shown in FIG. 3, first, the
ばね鋼材22の上端22aと下端22bがクランプされると、制御ユニット52は、電源装置50によってばね鋼材22の上端22aと下端22bとの間に電圧を印加し、ばね鋼材22への通電を開始する(S12)。これによって、ばね鋼材22の加熱が開始される。なお、ばね鋼材22への通電開始時には、ばね鋼材22へ供給される電力量Pを徐々に増加させるソフトスタートを実行してもよい。ソフトスタートを実行することで、電極とばね鋼材22との間にスパークが発生することを抑制することができる。ソフトスタート実行後は、ばね鋼材22の表面温度が後述する処理温度となるまで、電源装置50の出力(すなわち、ばね鋼材22に供給される電力量)を一定に維持する。
When the
ばね鋼材22への通電を開始すると、制御ユニット52は、温度計44の出力からばね鋼材22の表面温度を測定し(S14)、その表面温度が処理温度となったか否かを判断する(S16)。ステップS14で測定したばね鋼材22の表面温度が処理温度となっている場合(S16でYES)は、ステップS18に進む。ステップS14で測定したばね鋼材22の表面温度が処理温度となっていない場合(S16でNO)は、ステップS14に戻って、ステップS14からの処理を繰返す。これによって、ばね鋼材22の表面温度が処理温度となるまで、ばね鋼材22が加熱されてゆくこととなる。
When energization of the
なお、処理温度は、430℃〜500℃の範囲に設定されていることが好ましい。設定温度を430℃より高くすることで、従来の熱処理温度(380〜430℃)と比較して高温までばね鋼材が加熱され、短時間で熱処理を終了することができる。一方、設定温度を500℃以下とすることで、ばね鋼材の組成が変態することが防止され、熱処理によってばね鋼材の機械的特性が変化してしまうことが防止される。 In addition, it is preferable that processing temperature is set to the range of 430 degreeC-500 degreeC. By making the set temperature higher than 430 ° C., the spring steel material is heated to a higher temperature than the conventional heat treatment temperature (380 to 430 ° C.), and the heat treatment can be completed in a short time. On the other hand, by setting the set temperature to 500 ° C. or less, the composition of the spring steel material is prevented from being transformed, and the mechanical properties of the spring steel material are prevented from being changed by the heat treatment.
また、処理温度は、次に説明するステップS20の設定時間と相関がある。すなわち、加工歪みを除去する処理は、処理温度が高いほど短時間でよく、処理温度が低いほど長時間を要する。したがって、処理温度に応じてステップS20の設定時間を設定するか、当該設定時間に応じて処理温度を設定することが好ましい。例えば、まず、ステップS20の設定時間を設定し、その設定した設定時間(均熱時間)に合せて処理温度を設定することで、ばね鋼材に適切な量の熱処理を施すことができる。なお、上記の設定時間は、ばね鋼材22をばね形状に成形する成形工程に要する時間に応じて決定することが好ましい。このように決定することで、成形装置の台数と通電加熱装置10の台数とをバランスさせることができる。
The processing temperature has a correlation with the set time in step S20 described next. In other words, the processing for removing the processing strain may be shorter as the processing temperature is higher, and the processing time is longer as the processing temperature is lower. Therefore, it is preferable to set the setting time in step S20 according to the processing temperature or to set the processing temperature according to the setting time. For example, first, the set time in step S20 is set, and the processing temperature is set according to the set set time (soaking time), so that an appropriate amount of heat treatment can be applied to the spring steel material. In addition, it is preferable to determine said setting time according to the time which the shaping | molding process which shape | molds the
ステップS18に進むと、制御ユニット52は、温度計44で計測されたばね鋼材22の温度に基づいて、電源装置50からばね鋼材22へ供給する電力量Pを制御(フィードバック制御)する(S18)。すなわち、測定されたばね鋼材22の表面温度と処理温度との偏差が0となるように、電源装置50からばね鋼材22へ供給する電力量Pを制御する。フィードバック制御を行うことで、ばね鋼材22の表面温度が処理温度に良好に維持される。このフィードバック制御には、公知の種々のフィードバック制御方法(例えば、PID制御)を用いることができる。
In step S18, the
ステップS20では、制御ユニット52は、ステップS18のフィードバック制御を開始してからの時間(すなわち、経過時間)が設定時間となったか否かを判断する(S20)。経過時間が設定時間とならない場合(S20でNO)、ステップS18に戻って、ステップS18からの処理を繰返す。これによって、設定時間だけフィードバック制御が行われ、ばね鋼材22が処理温度で維持される。一方、経過時間が設定時間となると(S20でYES)、制御ユニット52は、電源装置50からばね鋼材22への電力供給を停止する(S22)。なお、ばね鋼材22への電力供給が停止すると、ばね鋼材22は自然冷却されることとなる。
In step S20, the
ステップS22でばね鋼材22への電力供給を停止すると、クランプ機構(24b,26b)は、ばね鋼材22の下端22bを開放する(S24)。その後、冶具28及びクランプ機構(24b,26b)が下方に退避する。次いで、図示しないロボットハンドがばね鋼材22を把持すると、クランプ機構(24a,26a)がばね鋼材22の上端22aを開放し、その後、ロボットハンドが通電加熱装置10の外部にばね鋼材22を搬送する。
When the power supply to the
なお、ばね鋼材22を通電加熱すると、その熱によってばね鋼材22が変形する。本実施例の通電加熱装置10では、ばね鋼材22の変形に応じて、クランプ機構(24b,26b)が上下方向に移動すると共に、クランプ機構(24a,26a),(24b,26b)がばね鋼材22の巻回軸線回りに回転する。これによって、ばね鋼材22の熱変形が吸収されるようになっている。
When the
通電加熱装置10による熱処理が終了すると、ばね鋼材22を図示しない熱処理設備に搬送し、ばね鋼材22の端部(詳細には、通電加熱時に電極によってクランプされていた部位及びその近傍)をさらに加熱処理する(S26)。ステップS26の加熱処理は、ばね鋼材22を局所的に加熱できる方法を用いて行われる。この加熱処理には、例えば、誘導加熱、加熱された型の押付け、塩浴浸漬、バーナーによる加熱、熱風吹付け、赤外線照射、プラズマ加熱、レーザーによる加熱、流動層炉による加熱、過熱水蒸気を用いた加熱、磁気による加熱等を用いることができる。
When the heat treatment by the
ステップS26で加熱処理を開始すると、ばね鋼材22の端部の表面温度を測定し(S28)、その表面温度が設定温度となったか否かを判断する(S30)。ステップS28で測定したばね鋼材22の端部の表面温度が設定温度となっている場合(S30でYES)は、ステップS32に進んで、ステップS26の加熱処理を終了する(S32)。ステップS28で測定したばね鋼材22の端部の表面温度が設定温度となっていない場合(S30でNO)は、ステップS28に戻って、ステップS28からの処理を繰返す。これによって、ばね鋼材22の端部の表面温度が設定温度となるまで、ばね鋼材22の端部が加熱されることとなる。なお、ステップS28の表面温度の測定には、放射温度計、サーモグラフ等の非接触式の温度計を用いることができる。
When the heat treatment is started in step S26, the surface temperature of the end of the
ここで、ステップS30の設定温度は、400℃〜600℃の範囲に設定されていることが好ましい。設定温度を400℃より高くすることで、ばね鋼材22の端部に生じている加工歪みを適切に除去することができる。また、通電加熱時に発生するスパークや局所的な大電流によって、ばね鋼材22の端部にマルテンサイト層が形成されても、そのマルテンサイト層を焼戻しにより無くすことができる。したがって、ばね鋼材22の端部が硬くなり過ぎることが防止される。その結果、ばね鋼材22の端部が、ばね鋼材22の端部以外の部位の最大硬さよりも硬くなることが防止される。一方、設定温度を600℃以下とすることで、ばね鋼材22の端部が柔らかくなり過ぎることが防止される。その結果、ばね鋼材22の端部が、ばね鋼材22の端部以外の部位の最小硬さよりも柔らかくなることが防止される。
Here, the set temperature in step S30 is preferably set in a range of 400 ° C to 600 ° C. By making the set temperature higher than 400 ° C., it is possible to appropriately remove the working distortion generated at the end of the
上述したように本実施例の懸架用コイルばねの製造方法では、ばね鋼材22を通電加熱によって熱処理した後に、ばね鋼材22のうち電極によってクランプされていた部位を局所的に加熱する処理を実施する。このため、通電加熱によって加熱されなかった部位に発生している加工歪みを除去することができる。また、通電加熱時のスパーク等によってばね鋼材22の端部にマルテンサイト層が発生していたとしても、そのマルテンサイト層を焼戻しにより除去することができる。したがって、ばね鋼材22の全体に所望の機械的特性を付与することができる。
As described above, in the method of manufacturing the suspension coil spring of this embodiment, after the
以上、本願の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 As mentioned above, although the specific example of this application was demonstrated in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
例えば、上述した実施例では、ばね鋼材22の端部の表面温度を計測し、その計測した表面温度が設定温度となったときに、ばね鋼材22の端部を加熱する処理を停止したが、本明細書に開示の技術は、このような例に限られない。例えば、図4に示す手順によって熱処理を行ってもよい。なお、図4に示す熱処理方法においても、図3のS10からS24までの処理は、既に説明した実施例と同様に行われている。
For example, in the above-described embodiment, the surface temperature of the end portion of the
図4に示す熱処理方法では、ばね鋼材22が電極から開放されると(図3のS24参照)、まず、ばね鋼材22の端部(電極でクランプされていた部位)の温度を計測する(S34)。この温度計測には、例えば、放射温度計、サーモグラフ等の非接触式のものを用いることができる。
In the heat treatment method shown in FIG. 4, when the
ステップS34で温度が計測されると、その計測した温度に基づいて、ばね鋼材22の端部を加熱する加熱時間を決定する(S36)。すなわち、ばね鋼材22の端部が所望の設定温度となるように、ステップS42の設定時間を決定する。具体的には、ステップS34で測定された温度が低ければ設定時間(加熱時間)を長く設定し、ステップS34で計測された温度が高ければ設定時間(加熱時間)を短く設定する。なお、ステップS42の設定時間は、ばね鋼材22の端部の質量(加熱部位の質量)と、ばね鋼材22の端部の目標加熱温度(図3のS30の設定温度)と、熱処理設備の加熱能力に基づいて決定することができる。
When the temperature is measured in step S34, the heating time for heating the end of the
次いで、ばね鋼材22の端部の加熱を開始し(S38)、それと同時に時間の計測を開始する(S40)。そして、ステップS40で計測を開始した時間がステップS36で決定した設定時間となったか否かを判断する(S42)。計測時間が設定時間となっていない場合(S42でNO)は、計測時間が設定時間となるまで待機する。計測時間が設定時間となると(S42でYES)は、ステップS44に進んで、ばね鋼材22の端部の加熱処理を終了する(S44)。
Next, heating of the end of the
上記の方法では、ばね鋼材22の端部を加熱する際は、ばね鋼材22の端部の表面温度をモニターする必要はなく、加熱時間のみを管理すればよい。このため、ばね鋼材22の端部を加熱する熱処理設備を簡易に構成することができる。また、ばね鋼材22の端部を加熱する方法の自由度を上げることができる。ただし、第1実施例と同様に、ばね鋼材22の表面温度を測定し、その測定した表面温度と決定した加熱時間とに基づいて、ばね鋼材22の端部加熱を終了するタイミングを決定してもよい。例えば、加熱時間が設定時間となっていても、測定される表面温度が目標温度となっていない場合は、ばね鋼材22の端部加熱を継続するようにしてもよい。
In the above method, when the end portion of the
なお、ステップS34の温度測定からステップS38の加熱開始までにある程度の時間が経過する場合は、その間の温度降下を考慮してステップS36の加熱時間の決定を行うことが好ましい。これによって、ばね鋼材22の端部を適切に加熱することができる。
When a certain amount of time elapses from the temperature measurement in step S34 to the start of heating in step S38, it is preferable to determine the heating time in step S36 in consideration of the temperature drop during that time. Thereby, the edge part of the
なお、上述した各実施例では、懸架用コイルばねを製造する例であったが、本願に係る技術は、懸架用コイルばね以外のばねを製造する場合にも適用することができる。例えば、スタビライザ、トーションバー、リーフスプリング、引きばね、渦巻きばね、リング、一般のコイルばね、ねじりばね、線細工ばね等の製造に用いることもできる。また、ばね材の材料としてはばね鋼材に限られず、ばねとして用いられる金属材料であれば、どのようなものであってもよい。また、ばね材と電極とのコンタクトは、ばね材を電極でクランプする構成には限られず、ばね材と電極との間に電流を流すことができる構成であれば、どのようなものであってもよい。例えば、電極へばね材を押圧させて接触させる構成としてもよいし、電極が設置された電解液内へばね材の両端を浸漬させる構成としてもよい。このような構成によっても、電極を介してばね材に電流を流すことができる。 In each of the above-described embodiments, the suspension coil spring is manufactured. However, the technology according to the present application can also be applied to manufacturing a spring other than the suspension coil spring. For example, it can also be used for the production of stabilizers, torsion bars, leaf springs, tension springs, spiral springs, rings, general coil springs, torsion springs, wirework springs and the like. Further, the material of the spring material is not limited to the spring steel material, and any material may be used as long as it is a metal material used as a spring. Further, the contact between the spring material and the electrode is not limited to the configuration in which the spring material is clamped with the electrode, and any contact may be used as long as a current can flow between the spring material and the electrode. Also good. For example, it is good also as a structure which presses a spring material to an electrode and makes it contact, and it is good also as a structure which immerses the both ends of a spring material in the electrolyte solution in which the electrode was installed. Even with such a configuration, a current can be passed through the spring material via the electrode.
また、上述した各実施例は、ばね鋼材を冷間又は温間でばね形状に成形することで生じた加工歪みを除去する熱処理(焼鈍処理)に関する例であったが、本明細書に開示の技術はこのような例に限られない。例えば、ばね材を熱間でばね形状に成形し、焼入れ後に行われる熱処理工程(焼戻し処理)に、本明細書に開示の処理方法を適用することもできる。 In addition, each of the above-described embodiments is an example related to a heat treatment (annealing treatment) that removes processing distortion caused by forming a spring steel material into a spring shape in a cold or warm state, but disclosed in the present specification. The technology is not limited to such an example. For example, the processing method disclosed in the present specification can also be applied to a heat treatment step (tempering treatment) performed after hot forming a spring material into a spring shape after quenching.
さらには、本明細書に開示の熱処理技術は、ばね材をセッチングする前に行う加熱処理に適用してもよい。セッチング前の加熱処理に本明細書に開示の熱処理技術を適用することで、端末を含む全体が加熱されたばね鋼材にセッチング(ホットセッチング)を行うことができる。その結果、ばね材の全体に残留せん断歪みを増やすことができ、耐へたり性を向上することができる。なお、この場合には、ばね材を冷間又は温間でばね形状に成形することで生じた加工歪みを除去する熱処理(焼鈍処理)に本明細書に開示の熱処理技術を適用し、その後の冷却過程でホットセッチングを行ってもよい。このような構成によると、ホットセッチングのためだけに熱処理を行う必要がないため、効率的にばねを製造することができる。あるいは、ホットセッチング前の加熱処理に本明細書に開示の熱処理技術を適用してもよい。このような構成によると、ホットセッチング前の予備加熱を短時間で、かつ、ばね材の全体に好適に行うことができる。 Furthermore, the heat treatment technique disclosed in this specification may be applied to heat treatment performed before setting the spring material. By applying the heat treatment technique disclosed in this specification to the heat treatment before setting, setting (hot setting) can be performed on the spring steel material that is heated as a whole including the terminal. As a result, residual shear strain can be increased in the entire spring material, and sag resistance can be improved. In this case, the heat treatment technique disclosed in this specification is applied to a heat treatment (annealing treatment) that removes processing strain caused by forming the spring material into a spring shape cold or warm, and thereafter Hot setting may be performed in the cooling process. According to such a configuration, it is not necessary to perform a heat treatment only for hot setting, so that the spring can be manufactured efficiently. Alternatively, the heat treatment technique disclosed in this specification may be applied to the heat treatment before hot setting. According to such a configuration, preheating before hot setting can be suitably performed for the entire spring material in a short time.
さらに、本明細書に開示の熱処理技術は、ばね材の表面に温間ショットピーニングを行う前に行う加熱処理に適用してもよい。この場合には、端末を含む全体が加熱されたばね材に温間ショットピーニングが行われるため、ばね材の全体(末端を含む)の深い位置まで圧縮残留応力を付与することができる。その結果、耐食性等の機械的特性を向上することができる。なお、この場合には、ばね材を冷間又は温間でばね形状に成形することで生じた加工歪みを除去する熱処理(焼鈍処理)に本明細書に開示の熱処理技術を適用し、その後の冷却過程で温間ショットピーニングを行ってもよい。このような構成によると、温間ショットピーニングのためだけに熱処理を行う必要がないため、効率的にばねを製造することができる。あるいは、温間ショットピーニング前の加熱処理に本明細書に開示の熱処理技術を適用してもよい。このような構成によると、温間ショットピーニング前の予備加熱を短時間で、かつ、ばね材の全体に好適に行うことができる。 Furthermore, the heat treatment technique disclosed in this specification may be applied to a heat treatment performed before warm shot peening is performed on the surface of the spring material. In this case, since warm shot peening is performed on the spring material including the terminal that is heated as a whole, compressive residual stress can be applied to a deep position of the entire spring material (including the end). As a result, mechanical properties such as corrosion resistance can be improved. In this case, the heat treatment technique disclosed in this specification is applied to a heat treatment (annealing treatment) that removes processing strain caused by forming the spring material into a spring shape cold or warm, and thereafter Warm shot peening may be performed during the cooling process. According to such a configuration, since it is not necessary to perform heat treatment only for warm shot peening, the spring can be manufactured efficiently. Alternatively, the heat treatment technique disclosed in this specification may be applied to the heat treatment before warm shot peening. According to such a configuration, preheating before warm shot peening can be suitably performed for the entire spring material in a short time.
また、本明細書に開示の熱処理技術は、ばね材の表面に冷間ショットピーニングで付与された歪みを開放するための熱処理(低温焼鈍し)に適用してもよい。このような構成によると、冷間ショットピーニングによりばね材に付与された歪みを好適に開放することができる。 Further, the heat treatment technique disclosed in this specification may be applied to heat treatment (low temperature annealing) for releasing the strain applied to the surface of the spring material by cold shot peening. According to such a configuration, the strain applied to the spring material by cold shot peening can be preferably released.
あるいは、本明細書に開示の熱処理技術は、ばね材の表面を塗装する前の予備加熱に適用してもよい。このような構成によると、全体が加熱されたばね材の表面に塗装が行われるため、ばね材の表面全体に好適に塗装を行うことができる。 Alternatively, the heat treatment technique disclosed in this specification may be applied to preheating before coating the surface of the spring material. According to such a configuration, since the coating is performed on the surface of the spring material that is heated as a whole, it is possible to suitably perform the coating on the entire surface of the spring material.
さらに、本明細書に開示の熱処理技術は、ばね材の熱処理の一部において用いられてもよい。例えば、ばね材を前処理加熱し(第1段階の加熱処理をし)、その後、ばね材を加熱処理(第2段階の加熱処理)する場合に、前処理加熱として本明細書に開示の熱処理技術を用いてもよい。前処理加熱を適切に行うことができるため、ばね材に適切に熱処理を行うことができる。なお、かかる場合に、第2段階の加熱処理は、どのような加熱処理を行ってもよい。例えば、第2段階の加熱処理として通電加熱を行ってもよい。 Furthermore, the heat treatment technique disclosed herein may be used as part of the heat treatment of the spring material. For example, when the spring material is pretreated and heated (first-stage heat treatment) and then the spring material is heat-treated (second-stage heat treatment), the heat treatment disclosed in this specification as pretreatment heating Technology may be used. Since the pretreatment heating can be appropriately performed, the spring material can be appropriately heat-treated. In such a case, any heat treatment may be performed as the second-stage heat treatment. For example, energization heating may be performed as the second stage heat treatment.
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
Claims (13)
ばね材の第1位置に第1電極を接触させると共に、その第1位置からばね材の軸方向に離間した第2位置に第2電極を接触させる第1工程と、
第1工程後に、第1電極及び第2電極を介してばね材に電流を流すことでばね材を加熱する第2工程と、
第2工程後に、ばね材と第1電極及び第2電極とを非接触の状態とする第3工程と、
第3工程後に、ばね材のうち少なくとも第1電極及び第2電極に接触していた部位を、第2工程とは異なる加熱方法によって加熱する第4工程と、を有している、ばねの製造方法。A method of manufacturing a spring comprising:
A first step of bringing the first electrode into contact with the first position of the spring material and bringing the second electrode into contact with a second position spaced apart from the first position in the axial direction of the spring material;
After the first step, a second step of heating the spring material by passing a current through the spring material through the first electrode and the second electrode;
After the second step, a third step for bringing the spring material, the first electrode and the second electrode into a non-contact state,
After the third step, the spring has a fourth step of heating at least a portion of the spring material that is in contact with the first electrode and the second electrode by a heating method different from the second step. Method.
第4工程では、温度測定工程で測定された表面温度に基づいて加熱時間が調整される、請求項1〜3のいずれかに記載のばねの製造方法。Between the third step and the fourth step, it further has a temperature measurement step of measuring the surface temperature of the portion of the spring material that is in contact with the electrode or the vicinity thereof,
The method for manufacturing a spring according to any one of claims 1 to 3, wherein in the fourth step, the heating time is adjusted based on the surface temperature measured in the temperature measurement step.
第1〜第4工程は、成形工程によってばね材に生じる加工歪みを除去する熱処理である、請求項1〜5のいずれかに記載のばねの製造方法。Before the first step, it further has a forming step of forming the spring material into a spring shape,
The method for manufacturing a spring according to any one of claims 1 to 5, wherein the first to fourth steps are heat treatments for removing processing strain generated in the spring material by the forming step.
第4工程とセッチング工程の間には、ばね材を加熱する加熱工程が行われず、
セッチング工程は、第2工程と第4工程による加熱から冷却する過程で行われるホットセッチングである、請求項6に記載のばねの製造方法。After the fourth step, it further has a setting step for setting the spring material,
Between the fourth step and the setting step, the heating step for heating the spring material is not performed,
The method of manufacturing a spring according to claim 6, wherein the setting step is hot setting performed in a process of cooling from the heating in the second step and the fourth step.
セッチング工程とショットピーニング工程の間には、ばね材を加熱する加熱工程が行われず、
ショットピーニング工程は、第2工程と第4工程による加熱から冷却する過程で行われる温間ショットピーニングである、請求項7に記載のばねの製造方法。It further has a shot peening process for performing shot peening on the surface of the spring material after the setting process,
Between the setting process and the shot peening process, the heating process for heating the spring material is not performed,
The spring peening process according to claim 7, wherein the shot peening process is warm shot peening performed in a process of cooling from heating in the second process and the fourth process.
第1〜第4工程は、ホットセッチングのための熱処理である、請求項1〜5のいずれかに記載のばねの製造方法。After the fourth step, it further has a hot setting step of performing hot setting of the spring material,
The method for manufacturing a spring according to any one of claims 1 to 5, wherein the first to fourth steps are heat treatment for hot setting.
第1〜第4工程は、温間ショットピーニングのための熱処理である、請求項1〜5のいずれかに記載のばねの製造方法。After the fourth step, it further has a shot peening step of performing warm shot peening on the surface of the spring material,
The method for manufacturing a spring according to any one of claims 1 to 5, wherein the first to fourth steps are heat treatment for warm shot peening.
第1〜第4工程は、ショットピーニング工程による歪みを開放するための熱処理である、請求項1〜5のいずれかに記載のばねの製造方法。Before the first step, it further has a shot peening step of performing shot peening on the surface of the spring material,
The method for manufacturing a spring according to any one of claims 1 to 5, wherein the first to fourth steps are heat treatment for releasing distortion caused by the shot peening step.
第1〜第4工程は、塗装のための予備加熱のための熱処理である、請求項1〜5のいずれかに記載のばねの製造方法。After the fourth step, it further has a painting step of painting the surface of the spring material,
The method for manufacturing a spring according to any one of claims 1 to 5, wherein the first to fourth steps are heat treatment for preheating for coating.
その過加熱痕が形成された部分の組織が焼戻しマルテンサイト化されている、ばね。Overheating marks are formed on the surface of both ends of the spring or in the vicinity of both ends,
A spring in which the structure of the portion where the overheating mark is formed is tempered martensite.
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