朱曉偉

摘要：文中對環(huán)簧組國產(chǎn)化研究提出了新的工藝方法。通過對比國內(nèi)外工藝差別，總結(jié)出最優(yōu)國產(chǎn)化環(huán)簧組的關(guān)鍵工序控制方法。對我國環(huán)簧組國產(chǎn)化制造技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化方案實施有著指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：環(huán)簧;工藝;關(guān)鍵工序

一、引言

目前密接車鉤用環(huán)簧組全部進(jìn)口，國產(chǎn)環(huán)簧替代國外環(huán)簧，能夠發(fā)展民族工業(yè)，并最終輸出技術(shù)和產(chǎn)品，既能把產(chǎn)品引進(jìn)來，又能把產(chǎn)品推出去。

環(huán)簧是優(yōu)良的吸能元件，具有較好的吸能特性。如今國內(nèi)外的環(huán)簧正朝著小壁厚、高可靠性方向發(fā)展。所謂小壁厚，就是環(huán)簧外環(huán)的內(nèi)徑大而外徑小，這樣一方面節(jié)省原材料，另一方面能夠節(jié)省空間，降低其他件的設(shè)計難度。高可靠性就是使用壽命，提高可靠性能夠延長使用壽命，降低運用維護(hù)成本。我公司通過用國產(chǎn)彈簧鋼研制密接式車鉤用21500、19600、16604、14000系列環(huán)簧組，形成自有制造技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化方案，替代進(jìn)口環(huán)簧組產(chǎn)品，滿足高鐵和城軌車輛密接式車鉤配套生產(chǎn)需求。

二、環(huán)簧工藝研究及關(guān)鍵工序控制

由于進(jìn)口環(huán)簧產(chǎn)品價格較高，我公司采用彈簧鋼材質(zhì)替代進(jìn)口材質(zhì)，大大降低成本，因此材質(zhì)的相似性，加上我公司采用新的工藝方法，在性能上達(dá)到了一致。

（一）國內(nèi)外環(huán)簧工藝研究

國外環(huán)簧工藝過程：鍛造（精密滾鍛）—熱處理—噴砂。

國產(chǎn)環(huán)簧工藝國產(chǎn)：鍛造（滾鍛）—粗加工—熱處理—精加工—拋丸（強力拋丸）。

（二）關(guān)鍵工序控制

1.鍛造工序。由于國外環(huán)簧采用精密滾鍛鍛造方式，摩擦表面直接一次成型，產(chǎn)品保留了粗糙鍛造表面，因此，環(huán)簧表面存油狀態(tài)良好，工作運行狀態(tài)及性能可保持穩(wěn)定。

國內(nèi)沒有相應(yīng)的精密滾鍛設(shè)備，我公司產(chǎn)品在鍛造上只是普通滾鍛。為產(chǎn)生良好的存油空間，采用強力拋丸工序。在強力拋丸工序過程中嚴(yán)格控制拋丸強度和時間，達(dá)到表面粗糙度要求。

2.拋丸工序。為在環(huán)簧摩擦表產(chǎn)生良好的存油空間，采用強力拋丸工藝。在強力拋丸工序過程中嚴(yán)格控制拋丸強度和時間，達(dá)到表面粗糙度要求。環(huán)簧硬度在規(guī)定范圍內(nèi)，采用拋丸強度（阿爾曼試片）：0.4A;鋼丸直徑：≤0.8mm;不同的拋丸時間下表面粗糙度呈現(xiàn)如下變化：

3.熱處理工序。通過對國外材質(zhì)和我們采用的彈簧鋼60Si2CrVA進(jìn)行化學(xué)成分分析：

通過化學(xué)成分分析比對結(jié)果：Si、Mn、Ni、Cr、V的變化顯著。采用調(diào)質(zhì)對其進(jìn)行熱處理。其中因V這種化學(xué)物質(zhì)，在熱處理時保溫時間足夠，才能均勻溶入晶界，細(xì)化晶粒。按材料厚度1mm，V元素需要保溫滲透時間1min的規(guī)律，我們從環(huán)簧壁厚可以推算出環(huán)簧熱處理保溫時間，從而使V元素能夠充分溶解滲透，達(dá)到細(xì)化晶粒提高強度的效果。高鐵、城軌用環(huán)簧特點為壁薄，所以嚴(yán)格控制保溫時間，減少脫碳產(chǎn)生十分重要。

三、工藝對性能的影響

通過對彈簧鋼這種材質(zhì)進(jìn)行如上工藝安排，對關(guān)鍵工序進(jìn)行嚴(yán)格控制后，對我公司的環(huán)簧產(chǎn)品進(jìn)行初始性能（靜壓）試驗，并與國外產(chǎn)品進(jìn)行初始性能（靜壓）試驗數(shù)據(jù)比對：

比對結(jié)果：根據(jù)抽樣產(chǎn)品比對，國內(nèi)與國外環(huán)簧組在最大力、容量、行程和自由高度這幾項主要性能參數(shù)值范圍均在同一區(qū)間內(nèi)，符合主要性能參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，一致性很高。

通過此種工藝做出的環(huán)簧組，經(jīng)過各項性能試驗，均達(dá)到國外同型號產(chǎn)品性能指標(biāo)，同時也滿足鐵總標(biāo)準(zhǔn)動車組技術(shù)條件“動車組車鉤及緩沖裝置暫行技術(shù)條件”中對環(huán)簧組的技術(shù)要求。

參考文獻(xiàn)

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