柴油机气门弹簧工艺探讨
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应 力腐 蚀 。
强压应力的变化 ， 充分发挥材料心部的潜力 。
参考文献：
１ ０ ） 检验 。主要进行疲劳试验 。
［ １ 】 张英 会， 刘辉 航 ， 王德成． 弹簧手册（ 第 ２版） ［ Ｍ】 ． 北京 ： 机械
工业 出版 社 ， ２ ０ ０ ８ ．
２ 总 结
为保 证气 门弹 簧 的疲劳 特性 ， 以下各主要 制造 工
柴油 机气 门弹簧 （ 以下简称 ： 气 门弹簧 的功 用 是 保 证气 门关 闭时能 紧密地 与气 门座或 气 门座 圈贴合 ， 并 克服在 气 门开 启 时配气 机构 产生 的惯性 力 ， 使传 动 件始 终 受凸轮控 制 而不相 互脱 离 。 气 门弹簧 的工作 条 件 恶劣 ： 首先 ， 气 门弹簧直 接 与高温 燃气接 触 ， 受热 严 重； 其次， 气 门弹 簧 承 受配 气机 构 运动 件 的 惯性 力 使 气 门落座 时 受到 冲击 ； 第三 ， 气 门弹 簧在 高 温 燃气 中 有 腐蚀 性 的气 体接 触而 受到 腐蚀 。 为 了预 防气 门弹簧 的早期 失效 ， 本文 对气 门弹 簧的制 作工 艺进 行研 究探
定。
火处 理 ， 其 目的是 消除 金属丝 冷拔 加工和 弹簧 冷卷 成
形 的 内应 力 ， 稳 定弹 簧尺 寸 ， 同时提 高金 属 丝 的抗 拉
强度 和弹性 极 限 。
回火 处 理 的实 质就 是 金 属材 料 内部组 织 晶体 的 回复与再 结 晶， 是通过 温度 和 回火时 间来控 制 的 。针
２０ １ ３
建
ＦＵＪ 。 ＡＮ
机
ＧＪ Ｉ
．
研 究 与探 索
柴油机气 门弹簧工艺探讨
福 州 市新 店 镇 农 机 站 叶 映 彤
摘 要： 文章简述 了柴油机气门弹簧的功用， 并针对气 门弹簧工作的的恶劣条件下容易产生早期失效 ， 对
气门弹簧的工艺流程各阶段进行 了阐述并提出相关制造工艺注意事项。 关键词 ： 拖拉机 ； 气门弹簧； 工艺优化； 缺 陷； 及 时回火； 喷丸强化； 应力分布
及 覆 盖率 的选 择确 定 。 ４ 强 压处 理 应注 意选 择合 适 的加 载 载荷 ，通 过
９ ） 表 面 防锈 。 目前 气 门弹 簧 的主 要表 面 处 理是 上Ｓ Ｍ． ０ ２油 ，此油 可 以保证 在 正常 的 室温 下 ２年保 护 弹簧 不 会 产生 锈蚀 ，终 结气 门弹簧 表 面 发 黑 的历 史 。而 发 黑时气 门弹簧 要经 过酸洗 工序 ， 易引起氢 脆
对Ｖ ＤＣ ｒ Ｓ ｉ 合金钢 材 料 ， 其 回火 温度 宜用 ４ ２ ０ ￣１ ０℃
弹簧 早 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 疲 劳断 裂 的原 因主要 是 弹簧 表 面 存在 微观 的缺 陷 ， 如凹 面、 裂纹 、 麻 点、 划 伤等 ， 当弹 簧在交
为佳 ， 因为 此温度 可 以充分 消除 金属丝 冷拔 加工和 弹 簧冷 卷成 形 的内应力 ， 提 高材料 的弹性 极 限 。 ｖ ＤＣ ｒ Ｓ ｉ 不 同线径 规格 的钢丝 回火 时间如 表 ２ 所示。
讨。
１ 工 艺 过 程
气 门 的工 艺流 程 为 ：材 料检 验 卷 簧 一 一 次 回 火一 端 面 磨 削一 内倒 角一 喷 丸 二次 回火 强 压 处 理 表面 防锈 成 品检验 包装 入库 出厂 。 １ 材 料 的要 求 与检 验 。为 了保证 气 门弹簧 的可 靠、 耐 高温 、 耐冲击、 耐 疲劳 等 各种 特 性 ， 设 计 弹簧 时 应优 先选 用 ＶＤ Ｃ ｒ Ｓ ｉ 这种 耐 高疲劳 的材 料 。其材料 的 抗拉 强度 、缠 绕试验 、表 面缺 陷均应 满 足标 准 Ｇ Ｂ ／ Ｔ
强压 处理 ， 也可 用热 强压 的方法 。
１ ） 在 卷簧 工序 ， 应 避 免材料 表面后 天 性损伤 。 ２ １ 在 一 次 回火 中 ， 应 合 理选 择 回火 温度 及 时 间 ，
并且应 在卷簧 后 ２小时 内及时 回火 。
３ １ 喷 丸工 序应 注 重 丸粒 的规 格 型号 ，喷 丸强 度
表 ２ Ⅵ） ｃ 掇 不同线径钢丝 回火时间
线径 ／ ｍｍ
２ ． ５
２ ． ５ ～ ３ ． ５
变应 力 的作用 下 ， 极 易在 缺 陷处形成 应力 集 中的疲 劳 源， 而导 致气 门弹簧 的早 期失 效 。为 了避 免弹簧 表面
在加工中形成的后天缺陷， 在卷簧时应对其工装进行
定期检 验 ， 并对 易损 件 工装 进行 识 别 ， 保 证 加工 的弹 簧表面 光滑 。 ３ ） 一次 回火 。由于未 经去应 力退 火（ 回火） 的弹 簧 在 后 面 的工 序加 工 中和 使 用过 程 中会 产 生 外径 增 大
和尺 寸不 稳定现 象 ， 因此经 过卷簧 后 弧形弹簧 须经 回
回火时间 ／ ｍｉ ｎ
３ ０ ４ ０
３ ． ５ ～５
６ ０
２ ０１ ３
ＦＵＪ 。 ＡＮ Ｎ ＯＮ Ｇ Ｊ Ｉ
建 农机
研 究与探 索
．
切应 力和 剩余 切应 力相加 后应力 增大 ， 表层 工作应 力 与剩 余切 应力方 向相 反 ， 切 应力减 小 。这种 应力分 布 的变 化 ， 充分 发挥 了材料 心部 的潜 力 。
序 中应注 意 ：
【 ２ 】 Ｊ Ｂ ／ Ｔ １ ０ ８ ０ ２ －２ ０ ０ ７ ， 弹簧喷丸强化［ ｓ 】 ． ［ ３ 】 ＧＢ ／ Ｔ １ ８ ９ ８ ３ －２ ０ ０ ３ ， 油淬火一回火弹簧钢丝【 ｓ 】 ．
１ ８ ９ ８ ３ —２ ０ ０ ３的相关规定要求， 其化学成份如表 １ 所示。
表１ Ｖ Ｄ ｃ ｒ ｓ ｉ 化学成分组成
％
２ ） 卷 簧 。卷簧 是弹簧 绕制 成型 的简称 ， 是气 门弹 簧 制造 的第一道 工序 ， 也是 重要 的工 序 。卷 簧 的精度 对 整个制 造过程 起 着极为 重要 的作 用 ， 弧 形弹簧 的总 圈数 、 自由高度 、 刚度 特性 、 弹簧 外径 均在此 道 工序确
强压应力的变化 ， 充分发挥材料心部的潜力 。
参考文献：
１ ０ ） 检验 。主要进行疲劳试验 。
［ １ 】 张英 会， 刘辉 航 ， 王德成． 弹簧手册（ 第 ２版） ［ Ｍ】 ． 北京 ： 机械
工业 出版 社 ， ２ ０ ０ ８ ．
２ 总 结
为保 证气 门弹 簧 的疲劳 特性 ， 以下各主要 制造 工
柴油 机气 门弹簧 （ 以下简称 ： 气 门弹簧 的功 用 是 保 证气 门关 闭时能 紧密地 与气 门座或 气 门座 圈贴合 ， 并 克服在 气 门开 启 时配气 机构 产生 的惯性 力 ， 使传 动 件始 终 受凸轮控 制 而不相 互脱 离 。 气 门弹簧 的工作 条 件 恶劣 ： 首先 ， 气 门弹簧直 接 与高温 燃气接 触 ， 受热 严 重； 其次， 气 门弹 簧 承 受配 气机 构 运动 件 的 惯性 力 使 气 门落座 时 受到 冲击 ； 第三 ， 气 门弹 簧在 高 温 燃气 中 有 腐蚀 性 的气 体接 触而 受到 腐蚀 。 为 了预 防气 门弹簧 的早期 失效 ， 本文 对气 门弹 簧的制 作工 艺进 行研 究探
定。
火处 理 ， 其 目的是 消除 金属丝 冷拔 加工和 弹簧 冷卷 成
形 的 内应 力 ， 稳 定弹 簧尺 寸 ， 同时提 高金 属 丝 的抗 拉
强度 和弹性 极 限 。
回火 处 理 的实 质就 是 金 属材 料 内部组 织 晶体 的 回复与再 结 晶， 是通过 温度 和 回火时 间来控 制 的 。针
２０ １ ３
建
ＦＵＪ 。 ＡＮ
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ＧＪ Ｉ
．
研 究 与探 索
柴油机气 门弹簧工艺探讨
福 州 市新 店 镇 农 机 站 叶 映 彤
摘 要： 文章简述 了柴油机气门弹簧的功用， 并针对气 门弹簧工作的的恶劣条件下容易产生早期失效 ， 对
气门弹簧的工艺流程各阶段进行 了阐述并提出相关制造工艺注意事项。 关键词 ： 拖拉机 ； 气门弹簧； 工艺优化； 缺 陷； 及 时回火； 喷丸强化； 应力分布
及 覆 盖率 的选 择确 定 。 ４ 强 压处 理 应注 意选 择合 适 的加 载 载荷 ，通 过
９ ） 表 面 防锈 。 目前 气 门弹 簧 的主 要表 面 处 理是 上Ｓ Ｍ． ０ ２油 ，此油 可 以保证 在 正常 的 室温 下 ２年保 护 弹簧 不 会 产生 锈蚀 ，终 结气 门弹簧 表 面 发 黑 的历 史 。而 发 黑时气 门弹簧 要经 过酸洗 工序 ， 易引起氢 脆
对Ｖ ＤＣ ｒ Ｓ ｉ 合金钢 材 料 ， 其 回火 温度 宜用 ４ ２ ０ ￣１ ０℃
弹簧 早 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 疲 劳断 裂 的原 因主要 是 弹簧 表 面 存在 微观 的缺 陷 ， 如凹 面、 裂纹 、 麻 点、 划 伤等 ， 当弹 簧在交
为佳 ， 因为 此温度 可 以充分 消除 金属丝 冷拔 加工和 弹 簧冷 卷成 形 的内应力 ， 提 高材料 的弹性 极 限 。 ｖ ＤＣ ｒ Ｓ ｉ 不 同线径 规格 的钢丝 回火 时间如 表 ２ 所示。
讨。
１ 工 艺 过 程
气 门 的工 艺流 程 为 ：材 料检 验 卷 簧 一 一 次 回 火一 端 面 磨 削一 内倒 角一 喷 丸 二次 回火 强 压 处 理 表面 防锈 成 品检验 包装 入库 出厂 。 １ 材 料 的要 求 与检 验 。为 了保证 气 门弹簧 的可 靠、 耐 高温 、 耐冲击、 耐 疲劳 等 各种 特 性 ， 设 计 弹簧 时 应优 先选 用 ＶＤ Ｃ ｒ Ｓ ｉ 这种 耐 高疲劳 的材 料 。其材料 的 抗拉 强度 、缠 绕试验 、表 面缺 陷均应 满 足标 准 Ｇ Ｂ ／ Ｔ
强压 处理 ， 也可 用热 强压 的方法 。
１ ） 在 卷簧 工序 ， 应 避 免材料 表面后 天 性损伤 。 ２ １ 在 一 次 回火 中 ， 应 合 理选 择 回火 温度 及 时 间 ，
并且应 在卷簧 后 ２小时 内及时 回火 。
３ １ 喷 丸工 序应 注 重 丸粒 的规 格 型号 ，喷 丸强 度
表 ２ Ⅵ） ｃ 掇 不同线径钢丝 回火时间
线径 ／ ｍｍ
２ ． ５
２ ． ５ ～ ３ ． ５
变应 力 的作用 下 ， 极 易在 缺 陷处形成 应力 集 中的疲 劳 源， 而导 致气 门弹簧 的早 期失 效 。为 了避 免弹簧 表面
在加工中形成的后天缺陷， 在卷簧时应对其工装进行
定期检 验 ， 并对 易损 件 工装 进行 识 别 ， 保 证 加工 的弹 簧表面 光滑 。 ３ ） 一次 回火 。由于未 经去应 力退 火（ 回火） 的弹 簧 在 后 面 的工 序加 工 中和 使 用过 程 中会 产 生 外径 增 大
和尺 寸不 稳定现 象 ， 因此经 过卷簧 后 弧形弹簧 须经 回
回火时间 ／ ｍｉ ｎ
３ ０ ４ ０
３ ． ５ ～５
６ ０
２ ０１ ３
ＦＵＪ 。 ＡＮ Ｎ ＯＮ Ｇ Ｊ Ｉ
建 农机
研 究与探 索
．
切应 力和 剩余 切应 力相加 后应力 增大 ， 表层 工作应 力 与剩 余切 应力方 向相 反 ， 切 应力减 小 。这种 应力分 布 的变 化 ， 充分 发挥 了材料 心部 的潜 力 。
序 中应注 意 ：
【 ２ 】 Ｊ Ｂ ／ Ｔ １ ０ ８ ０ ２ －２ ０ ０ ７ ， 弹簧喷丸强化［ ｓ 】 ． ［ ３ 】 ＧＢ ／ Ｔ １ ８ ９ ８ ３ －２ ０ ０ ３ ， 油淬火一回火弹簧钢丝【 ｓ 】 ．
１ ８ ９ ８ ３ —２ ０ ０ ３的相关规定要求， 其化学成份如表 １ 所示。
表１ Ｖ Ｄ ｃ ｒ ｓ ｉ 化学成分组成
％
２ ） 卷 簧 。卷簧 是弹簧 绕制 成型 的简称 ， 是气 门弹 簧 制造 的第一道 工序 ， 也是 重要 的工 序 。卷 簧 的精度 对 整个制 造过程 起 着极为 重要 的作 用 ， 弧 形弹簧 的总 圈数 、 自由高度 、 刚度 特性 、 弹簧 外径 均在此 道 工序确