本發明涉及彈簧領域，尤其涉及一種帶凸起閉口波形彈簧及其制備方法。

背景技術：

1、波形彈簧是一種特殊的彈簧，簡稱波簧，是由若干波峰波谷構成的薄片環狀彈性金屬元件，具有良好彈性，波形彈簧廣泛適用于航空零件，電機，紡織機械，液壓設備，汽車等行業，主要安裝與規格相適宜的軸承室或孔內，安裝空間很小，具有降低噪音，減小振動的特殊功能。

2、傳統單層閉口波形彈簧一般采用模具直接成型及熱處理定型的加工工藝，先將金屬板材沖壓成圓環狀的毛坯，然后利用模具沿環形方向沖壓波浪形狀，最后經過熱處理使之具有回彈性能。其成型工藝主要存在以下幾個問題：1).單層閉口波形彈簧一般需采用內孔定位成型，成型時有回彈，因此模具波高相對比彈簧波高需進行補償，材料成型過程中出現徑向流動，導致模具設計時，凸起位置難以準確計算進行補償補償，圖1所示為一次成型成型回彈前對比示意圖。2).波形及鼓包成型會出現較大材料流動，需進行補償，但波形及凸起一次成型時，會導致材料流動更加不規則，補償更難以準確進行計算，且對于材料塑性較差的材料，在凸起處會出現開裂現象(如圖2所示)，且最終成型時，會在凸起附近出現收縮缺肉和鼓包偏移現象(如圖3所示)。

3、因此，急需一種帶凸起閉口波形彈簧及其制備方法，以克服上述技術缺陷。

技術實現思路

1、為了解決上述技術問題，本專利提供了一種帶凸起閉口波形彈簧及其制備方法，該高精度、高質量、加工難度低的成型方法能夠精準控制凸起位置，避免凸起處會出現開裂現象，也可避免凸起附近出現收縮缺肉和鼓包偏移現象。

2、為了實現上述目的，本申請提供了如下技術方案，提供一種帶凸起閉口波形彈簧，包括：彈簧片，所述彈簧片為閉口圓環形狀，所述彈簧片具有若干個依次連接的波峰波谷，在所述波峰波谷上還設置有球面凸起結構。

3、另一方面，本申請還提供一種技術方案，一種帶凸起閉口波形彈簧制備方法，該制備方法包括如下步驟：a)選材備料，b)下料，c)切割，d)波形成型，e)凸臺成型，f)車加工內外圓，g)時效定型。

4、可選的，所述步驟a)中，波形彈簧的原材料選用厚度為0.3-0.5mm的合金彈簧鋼鋼板，鋼板的主要成分為：c、mn、cr、ni、si、cu、al、mo、ti、pd、ce和fe；雜質p的含量控制在0.03％以下，雜質s的含量控制在0.03％以下。

5、可選的，所述步驟c)中，通過線切割或激光切割將步驟b)中的下料后的彈簧鋼鋼板加工成環形毛坯，毛坯的內外徑需保留預設的余量，余量可通過模擬仿真的方式或經驗的方式進行計算。

6、可選的，所述步驟d)中，采用第一模具將步驟c)中的環形毛坯進行波形成型，形成閉口波形彈簧，所述第一模具成型面合模為波形。

7、可選的，所述步驟d)中，所述第一模具的波形數量采用與帶凸起閉口波形彈簧相對應正余弦公式，所述第一模具的波形高度設置高度補償。

8、可選的，所述步驟d)中，所述第一模具設置與環形毛坯的內孔定位間隙，內孔定位間隙可通過仿真或經驗計算的方式獲得，所述第一模具內保留固定間隙便于材料流動及最終成型限位。

9、可選的，所述步驟d)中，所述第一模具設計內孔限位塊，對所述步驟b)中的環形毛坯進行內孔定位。保證成型后所述環形毛坯的內孔限制收縮，又不能導致所述環形毛坯成型開裂。

10、可選的，所述步驟e)中，采用第二模具將所述步驟d)中的閉口波形彈簧進行凸起定型，形成帶凸起的閉口波形彈簧，所述第二模具成型面為上下間隔設置的凸起。

11、可選的，所述步驟e)中，所述第二模具的凸包位置設計在理論位置。

12、可選的，所述步驟e)中，所述第二模具設置與閉口波形彈簧的內孔定位間隙，內孔定位間隙可通過仿真或經驗計算的方式獲得，所述第二模具內保留固定間隙便于材料流動及最終成型限位。

13、可選的，所述步驟e)中，所述第二模具設計內孔限位塊，對所述步驟d)中的閉口波形彈簧進行內孔定位。保證成型后所述閉口波形彈簧的內孔限制收縮，又不能導致所述閉口波形彈簧成型開裂。

14、可選的，所述步驟f)中，采用凸起及型面進行定位，將所述步驟e)中的多件閉口波形彈簧疊起進行車加工內外圓。該方法能有效保證鼓包與內外圓的相對位置關系。

15、可選的，所述步驟g)中，采用凸起及型面進行定位，將所述步驟f)中的多件車加工內外圓的閉口波形彈簧疊起進爐進行熱處理定型。

16、可選的，所述帶凸起閉口波形彈簧制備方法還包括如下步驟：h)加載時效，i)去毛刺，j)疲勞強度試驗，k)彈力試驗，l)標印，m)終檢，n)清洗包裝。

17、有益效果

18、本申請的帶凸起閉口波形彈簧，通過采用線切割或激光切割下料，預留收縮余量進行后續成型，保證內外圓直徑尺寸的補償，通過模具分兩步分別成型波形及凸起，相比傳統一步成型，能有效保證鼓包徑向位置精度，避免凸起尺寸在成型波形時材料往徑向圓心方向處流動導致凸起位置發生變化，且避免材料流動性差時可能在凸包處出現的開裂現象，也可避免凸起附近出現收縮缺肉和鼓包偏移現象。

19、該方法車工夾具上下型面與零件型面貼合壓緊，以實現凸起定位，一并車加工內外圓，允許數件堆疊加工，數量根據波形彈簧尺寸適當調整，該方法能有效保證凸起與內外圓的相對位置關系。

20、該方法加工難度低，凸起成型精度高，適用于各種帶凸起的不同波形的單層閉口波形彈簧成型。

技術特征：

1.一種帶凸起閉口波形彈簧，其特征在于，包括：彈簧片，所述彈簧片為閉口圓環形狀，所述彈簧片具有若干個依次連接的波峰波谷，在所述波峰波谷上還設置有球面凸起結構。

2.一種帶凸起閉口波形彈簧制備方法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟：a)選材備料，b)下料，c)切割，d)波形成型，e)凸臺成型，f)車加工內外圓，g)時效定型。

3.如權利要求2所述的一種帶凸起閉口波形彈簧制備方法，其特征在于，所述步驟a)中，波形彈簧的原材料選用厚度為0.3-0.5mm的合金彈簧鋼鋼板，鋼板的主要成分為：c、mn、cr、ni、si、cu、al、mo、ti、pd、ce和fe；雜質p的含量控制在0.03％以下，雜質s的含量控制在0.03％以下。

4.如權利要求3所述的一種帶凸起閉口波形彈簧制備方法，其特征在于，所述步驟c)中，通過線切割或激光切割將步驟b)中的下料后的彈簧鋼鋼板加工成環形毛坯，毛坯的內外徑保留預設的余量，所述余量可通過模擬仿真的方式或經驗的方式進行計算。

5.如權利要求4所述的一種帶凸起閉口波形彈簧制備方法，其特征在于，所述步驟d)中，采用第一模具將步驟c)中的環形毛坯進行波形成型，形成閉口波形彈簧，所述第一模具成型面合模為波形。

6.如權利要求5所述的一種帶凸起閉口波形彈簧制備方法，其特征在于，所述第一模具的波形數量采用與待加工零件相對應正余弦公式，所述第一模具的波形高度設置高度補償；所述第一模具設置與環形毛坯的內孔定位間隙，內孔定位間隙可通過仿真或經驗計算的方式獲得，所述第一模具內保留固定間隙；所述第一模具設計內孔限位塊，對所述步驟b)中的環形毛坯進行內孔定位。

7.如權利要求5所述的一種帶凸起閉口波形彈簧制備方法，其特征在于，采用第二模具將所述步驟d)中的閉口波形彈簧進行凸起定型，形成帶凸起的閉口波形彈簧，所述第二模具成型面為上下間隔設置的凸起。

8.如權利要求7所述的一種帶凸起閉口波形彈簧制備方法，其特征在于，采用凸起及型面進行定位，將所述步驟e)中的多件閉口波形彈簧疊起進行車加工內外圓。

9.如權利要求8所述的一種帶凸起閉口波形彈簧制備方法，其特征在于，采用凸起及型面進行定位，將所述步驟f)中的多件車加工內外圓的閉口波形彈簧疊起進爐進行熱處理定型。

10.如權利要求1所述的一種帶凸起閉口波形彈簧制備方法，其特征在于，所述帶凸起閉口波形彈簧制備方法還包括如下步驟：h)加載時效，i)去毛刺，j)疲勞強度試驗，k)彈力試驗，l)標印，m)終檢，n)清洗包裝。

技術總結
本申請提供了一種帶凸起閉口波形彈簧及其制備方法，所述帶凸起閉口波形彈簧彈簧片為閉口圓環形狀，具有若干個依次連接的波峰波谷，在所述波峰波谷上還設置有球面凸起結構；所述帶凸起閉口波形彈簧制備方法，包括如下步驟：a)選材備料，b)下料，c)切割，d)波形成型，e)凸臺成型，f)車加工內外圓，g)時效定型；本申請通過采用線切割或激光切割下料，預留收縮余量進行后續成型，保證內外圓直徑尺寸的補償，通過模具分兩步分別成型波形及凸起，保證鼓包徑向位置精度，避免凸起尺寸在成型波形時材料往徑向圓心方向處流動導致凸起位置發生變化，且避免材料流動性差時可能在凸包處出現的開裂現象及凸起附近出現收縮缺肉和鼓包偏移現象。

技術研發人員：姜行,何志豪,袁紅彬,甘潤東,許可
受保護的技術使用者：中國航發長江動力有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28