专利名称：板簧的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种在端部具有钢板弹簧卷耳部的板簧的制造方法，特别是涉及朝向钢板弹簧卷耳部内表面的喷丸处理方法的改进。
背景技术：
薄板弹簧等板簧在卡车等车辆用悬架装置中重叠使用。在这种板簧的制造方法中，例如通过热轧在钢材上进行弯曲成形。图1表示弯曲成形的各工序，图1 (A)是表示切断前端工序的附图，图1 (B)是表示开始卷入工序时的大致结构的附图，图1 (C)是表示卷入工序结束时的大致结构的附图。在弯曲成形中，首先将钢材I的一端部侧载置在金属模11上，将另一端部侧固定在固定部12上。然后通过弯曲板牙13将钢材I的一端部推压到从金属模11的弯曲部的一端抵接在另一端上，钢材I的一端部因此而弯曲，形成弯曲部1A。然后如图1 (A)所示，用刀具14将钢材I的弯曲部IA的前端部切断。接着如图1(B)所示，一边用推压部件21压住钢材I的一端部侧的上表面一边使用金属模22将钢材I的弯曲部IA朝向其内侧推压而进行卷入，从而如图1 (C)所示形成钢板弹簧卷耳部3。在钢材I的另一端部也同样地进行上述弯曲成形，从而得到在板片部2的两端部形成了钢板弹簧卷耳部3的钢材I。接着在钢材I上进行加热处理(淬火、回火)，从而得到板簧10。然后如图2所示，从喷丸处理装置的抛丸器25朝向板簧10的板片部2的一面(形成有钢板弹簧卷耳部3 —侧的面)喷射硬粒26，在该一面上进行喷丸处理，从而赋予压缩残留应力而提高耐久性。然后，由于钢板弹簧卷耳部3的内表面通常如图3所示，例如钢板弹簧卷耳部3内表面的卷取起始部4和与其对向的部分5成扁平状，所以对钢板弹簧卷耳部3的内表面进行铰孔加工，至少将部分3A除去，使钢板弹簧卷耳部3的内表面为正圆状，从而得到图4所示的板簧10。然后，在将衬套(省略图示)压入钢板弹簧卷耳部3的内部后，板簧10经由衬套被固定在车体框架(省略图示)上。板簧10由于近年来一直谋求轻量化以及高应力化，所以钢板弹簧卷耳部3的产生应力增大。为此，提出了不仅在板片部2、在钢板弹簧卷耳部3的内表面也进行喷丸处理，从而赋予压缩残留应力的方案。在朝向钢板弹簧卷耳部3的喷丸处理中，使用图5所示的喷丸处理装置30 (例如专利文献I)。喷丸处理装置30具备喷射硬粒33的喷嘴31，和具有反射硬粒33的反射面32A的反射部件32。在朝向钢板弹簧卷耳部3内表面的喷丸处理中，当将反射部件32配置在钢板弹簧卷耳部3的内部，从喷嘴31朝向反射部件32喷射硬粒33时，从反射部件32的反射面32A反射的硬粒33向钢板弹簧卷耳部3内表面投射。在这种情况下，通过使反射部件32在钢板弹簧卷耳部3的轴线方向上移动，喷丸处理从钢板弹簧卷耳部3的内表面的一侧(硬粒入口一侧)的开口部进行到另一侧(硬粒出口一侧)的开口部。专利文献1:日本国特开平5-138535号公报。但是，由于硬粒不投射到图4所示的钢板弹簧卷耳部3的前端部6和与其对向的部分7 (钢板弹簧卷耳部3的对向部7)，所以在间隙部8处的对向部7的耐久性上存在问题。另一方面，如图6所示，在前端部6与对向部7不是平行的情况下，由于保持压入钢板弹簧卷耳部3内部的衬套的脱落负荷的力减弱，所以在成形出钢板弹簧卷耳部3之际，需要在图1 (A)所示的切断前端工序中用刀具14切断前端部。其结果，材料利用率差，生产性差以及制造成本增大。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够谋求钢板弹簧卷耳部的耐久性的提高、生产性提高、以及制造成本的降低的板簧的制造方法。本发明的板簧的制造方法用于制造在板片部形成了钢板弹簧卷耳部的板簧，其特征在于，在钢板弹簧卷耳部的前端部和与其对向的对向部之间形成间隙部，将具有反射面的反射部件配置在钢板弹簧卷耳部内部，从喷嘴朝向反射部件喷射硬粒，通过被反射部件的反射面反射的硬粒朝向钢板弹簧卷耳部内表面投射，在钢板弹簧卷耳部内表面上进行喷丸处理，在间隙部的形成中，以下述方式使钢板弹簧卷耳部的前端部与对向部对向，即、在钢板弹簧卷耳部的与轴线方向垂直的截面上，连结从钢板弹簧卷耳部的前端部的板片部侧端点向对向部下垂的垂线与对向部表面的交点、和反射部件的反射面的中心点的直线不与钢板弹簧卷耳部的前端部相交叉。在本发明的板簧的制造方法中，钢板弹簧卷耳部的前端部与对向部之间的间隙部的大小如下设定。图7 (A)、图7 (B)是表示本发明的各种具体例子的板簧110的钢板弹簧卷耳部112的截面形状的附图。图7 (A)、图7 (B)的截面形状为钢板弹簧卷耳部112的与轴线方向垂直的截面形状。在图7 (A)、图7 (B)中，附图标记111是板片部，附图标记113是钢板弹簧卷耳部112的前端部，附图标记113A是前端部113的板片部111 一侧的端点(外部侧端点)，附图标记113B是前端部113的与板片部111相反一侧的端点(内部侧端点)，附图标记114是与钢板弹簧卷耳部112的前端部113对向的对向部(下述交点Tl、T2之间的部分)，附图标记O是钢板弹簧卷耳部112的中心点，附图标记S1、S2是配置在钢板弹簧卷耳部112内部的喷丸处理用反射部件的反射面的中心点。附图标记Hl是从前端部113的外部侧端点113A向对向部114表面下垂的垂线，附图标记Tl是对向部114表面与垂线Hl的交点，附图标记H2是从前端部113的内部侧端点113B向钢板弹簧卷耳部112的对向部114表面下垂的垂线，附图标记T2是钢板弹簧卷耳部112的对向部114表面与垂线H2的交点。附图标记LI是连结钢板弹簧卷耳部112的中心O (反射面的中心点SI)和交点Tl的直线，附图标记L2是连结反射面的中心点S2和交点Tl的直线。附图标记115是形成在前端部113与对向部114之间的间隙部，附图标记G是间隙部115的间隔。在以图7 (A)所示的方式在钢板弹簧卷耳部112内表面上进行喷丸处理(以下称为内表面喷丸处理)的情况下，在反射部件的反射面的中心点SI与钢板弹簧卷耳部112的中心点O相一致的情况下，由于连结反射面的中心点SI和交点Tl的直线LI与钢板弹簧卷耳部112的前端部113相交叉，所以被反射部件的反射面反射的硬粒将碰到前端部113的内部侧端点113B，难以向间隙部115处的对向部114的表面投射，特别是投射不到其外部侧边界部。其结果，由于不能够在对向部114的表面整体上进行残留应力的赋予，所以不能够得到内表面喷丸处理的效果。相对于此，在使反射部件的反射面的中心点S2与钢板弹簧卷耳部112的中心点O不一致，而设定在对向部114 一侧(图中比中心点O靠下方一侧)的情况下，由于连结反射面的中心点S2和交点Tl的直线L2不与钢板弹簧卷耳部112的前端部113相交叉，所以被反射部件的反射面反射的硬粒不会碰到前端部113的内部侧端点113B，容易向对向部114的表面投射，也到达其外部侧边界部。其结果，由于能够在间隙部115处的对向部114的表面整体上进行残留应力的赋予，所以能够充分得到内表面喷丸处理的效果。在图7 (B)所示的方式中，间隙部115的间隔G与图7 (A)所示的方式相比设定得更大。在进行内表面喷丸处理的情况下，即使反射部件的反射面的中心点Si与钢板弹簧卷耳部112的中心点O相一致的情况下，由于连结反射面的中心点SI和交点Tl的直线LI不与钢板弹簧卷耳部112的前端部113相交叉，所以被反射部件的反射面反射的硬粒不会碰到前端部113的内部侧端点113B，容易向对向部114的表面投射，也到达其外部侧边界部。其结果，由于能够在间隙部115处的对向部114的表面整体上进行残留应力的赋予，所以能够充分得到内表面喷丸处理的效果。另外，在图7 (B)所示的方式中，在使反射部件的反射面的中心点S2与钢板弹簧卷耳部112的中心点O不一致而设定在对向部114 一侧的情况下，连结反射面的中心点S2和交点Tl的直线L2当然也不与钢板弹簧卷耳部112的前端部113相交叉，所以能够充分得到内表面喷丸处理的效果。另外，在上述的方式中，将间隙部115的形状以及间隔G、反射部件的反射面的中心点S2设定成图7 (A)、图7 (B)中所示，但本发明并不仅限于此，能够在本发明的范围内进行各种变形。具体地说，只要是直线L1、L2不与前端部113相交叉的方式即可。如上所述，在本发明的板簧的制造方法中，在间隙部的形成中，由于以下述方式使钢板弹簧卷耳部的前端部与对向部对向，即、在钢板弹簧卷耳部的与轴线方向垂直的截面上，连结与从钢板弹簧卷耳部的前端部的板片部侧端点向对向部下垂的垂线的交点、和反射部件的反射面的中心点的直线不与钢板弹簧卷耳部的前端部相交叉，所以在喷丸处理中被反射部件的反射面反射的硬粒不会碰到前端部的内部侧端点，容易向对向部114的表面投射，也到达其外部侧边界部。其结果，由于能够在间隙部处的对向部的表面整体上进行残留应力的赋予，所以能够充分得到内表面喷丸处理的效果。因此，由于能够谋求板簧耐久性的提高，所以能够防止板簧的折损。而且，能够将上述间隙的间隔设定得更大，在这种情况下，当在板片部上进行通常的喷丸处理时，由于也能够向间隙部处的对向部的表面投射硬粒，所以能够谋求板簧耐久性的进一步提高，其结果，能够有效地防止板簧的折损。而且，在钢板弹簧卷耳部成形之际，由于无需其前端部的切断工序，所以能够谋求生产性提高以及制造成本的降低。本发明的板簧的制造方法能够使用各种结构。例如，为了设定成连结反射面的中心点和交点的直线不与钢板弹簧卷耳部的前端部相交叉的方式，例如反射部件能够配置成在钢板弹簧卷耳部的截面上反射面的中心点比钢板弹簧卷耳部的中心点靠近对向部一侧。而且，反射部件的反射面能够成以中心点为中心对称的形状(例如圆锥形状)。而且，由于喷丸处理的硬粒的入射角度以30度以上为宜，所以将连结反射面的中心点和交点的直线与对向部表面所成的角度(在图7 (A)、图7 (B)的方式中，连结反射面的中心点S1、S2和交点Tl的直线L1、L2与对向部114表面所成的角度)设定成30度以上为宜。根据本发明的板簧的制造方法，当然能够谋求钢板弹簧卷耳部耐久性的提高，并且无需前端部的切断工序，所以能够谋求生产性提高以及制造成本的降低。
图1 (A) 图1 (C)表示弯曲成形的各工序，图1 (A)是表示切断前端工序的附图，图1 (B)是表示开始卷入工序时的大致结构的附图，图1 (C)是表示卷入工序结束时的大致结构的侧视 图2是表示板簧的整体结构的侧视图； 图3是表示铰孔加工前的板簧的钢板弹簧卷耳部的内表面形状的剖视 图4是表示铰孔加工后的板簧的钢板弹簧卷耳部的内表面形状的剖视 图5表示钢板弹簧卷耳部内表面用的喷丸处理装置的大致结构，是表示在钢板弹簧卷耳部内表面上进行喷丸处理的状态的剖视 图6表示在切断前端工序中未在前端部进行切断加工的板簧的钢板弹簧卷耳部的内表面形状的剖视 图7 (A)、图7 (B)表示本发明的板簧的具体例子的钢板弹簧卷耳部的内表面形状的剖视 图8 (A)表示在实施例中制作的板簧的钢板弹簧卷耳部的内表面的形状，图8 (B)是用于说明进行了残留应力测定的部位的附 图9是表示比较试料11的残留应力测定结果的曲线 图10是表示比较试料12的残留应力测定结果的曲线 图11是表示比较试料13的残留应力测定结果的曲线 图12是表示本发明的试料11的残留应力测定结果的曲线图。附图标记说明
110,120 :板簧，111、121 :板片部，112、122 :钢板弹簧卷耳部，113、123 :前端部，113A 外部侧端点(板片部侧端点)，1138:内部侧端点(与板片部侧相反一侧的端点)，114、124:对向部，115,125 :间隙部，Hl :垂线，G :间隙部的间隔，K :区域(对向部表面)，LU L2 :直线，O 钢板弹簧卷耳部的中心点，S1、S2 :反射面的中心点，Tl :交点。
具体实施例方式以下，参照具体的实施例更详细地对本发明进行说明。在实施例中，调查了朝向板簧的钢板弹簧卷耳部内表面的喷丸处理的效果。在实施例中，在通过弯曲成形而在钢板的端部形成了钢板弹簧卷耳部后进行淬火、回火，进行板簧的钢板弹簧卷耳部的前端部的加工。这样一来，如图8 (A)所示，制作出在钢板弹簧卷耳部122的前端部123与对向部124之间形成了间隙部125的板簧120。板簧120的厚度t为12. 5mm,钢板弹簧卷耳部的内径Φ为55mm,板宽W为70mm。将间隙部125的间隔G设定为2. 5mm的板簧120作为比较试料11、12。将间隔G设定为7. Omm的板簧120作为比较试料13。将间隔G设定为7. 5mm的板簧120作为本发明的试料11。另外，在试料11以及比较试料13中设定成图7 (B)所示的方式(连结钢板弹簧卷耳部112的中心点O (反射部件的反射面的中心点SI)和交点Tl的直线LI不与钢板弹簧卷耳部112的前端部113相交叉的方式)。然后在各试料的板片部121的上表面进行热压喷丸处理。接着使用图5所示的喷丸处理装置30，在试料11以及比较试料12的钢板弹簧卷耳部122的内表面上进行了喷丸处理(以下称为内表面喷丸处理(内表面SP ))。在内表面喷丸处理中，将反射部件32配置在钢板弹簧卷耳部122的内部，从喷嘴31朝向反射部件32喷射硬粒33。在这种情况下，通过在喷射了硬粒33的状态下使反射部件32在轴线方向上移动，将内表面喷丸处理从钢板弹簧卷耳部122内表面的硬粒入口侧开口部进行到硬粒出口侧开口部。然后，针对试料11以及比较试料11 13进行从钢板弹簧卷耳部122的内表面至板片部121的区域(图8 (B))的残留应力测定。图8 (B)中的·表示了测定点的大致位置。其结果示于图9 图12。图9是表示比较试料11的残留应力测定结果的曲线图，图10是表示比较试料12的残留应力测定结果的曲线图，图11是表示比较试料13的残留应力测定结果的曲线图，图12是表示本发明的试料11的残留应力测定结果的曲线图。如图8 (B)所示，图9 图12中的距离X是以钢板弹簧卷耳部122的对向部124处与内侧端点相对应的点作为原点时的距离，附图标记K是形成了间隙部125的区域(对向部124表面)。根据图9、图10可知，当比较将间隔G设定为与以往产品相同的2. 5mm的比较试料11、12时，将进行了内表面SP的比较试料12与未进行内表面SP的比较试料11进行比较，钢板弹簧卷耳部122的内表面一侧的残留应力显著增高。在比较试料11中，板片部121 —侧残留应力高，得到了热压喷丸处理的效果，但也确认了随着从形成了间隙部125的区域K的板片部121 —侧的边界朝向钢板弹簧卷耳部122内表面一侧，残留应力急剧降低，在区域K得不到热压喷丸处理的效果。在比较试料12中，当与比较试料11进行比较时，钢板弹簧卷耳部122内表面的残留应力增高，得到了内表面喷丸处理的效果，但也确认了在形成了间隙部125的区域K残留应力急剧降低，在区域K得不到内表面SP的效果。根据图11、图12可知，针对将间隔G设定为比以往产品大的比较试料13以及试料11，对进行了内表面SP的试料11与未进行内表面SP的比较试料13进行比较，钢板弹簧卷耳部122的内表面一侧的残留应力显著增高，并且在形成了间隙部125的区域K上残留应力也显著增高。在比较试料13中，当与比较试料11进行比较时，虽然不多但区域K的残留应力增高，确认得到了热压喷丸处理的效果。在试料11中，残留应力从板片部121至钢板弹簧卷耳部122内表面一样高，未出现得到了热压喷丸处理的效果的区域与得到了内表面喷丸处理的效果的区域的边界部，确认硬粒也充分投射到区域K。如上所述，在将间隔G设定为与以往产品相同的2. 5mm的比较试料12中，即使进行内表面喷丸处理，在形成了间隙部125的区域K也未得到内表面SP的效果。相对于此，在直线与钢板弹簧卷耳部的前端部的关系设定在本发明范围内的试料11中，如果进行内表面SP，则能够在形成了间隙部125的区域K充分得到内表面SP的效果。而且，确认了在区域K也得到了在板片部121的上表面进行的热压喷丸处理的效果。
权利要求
1.一种板簧的制造方法，用于制造在板片部形成了钢板弹簧卷耳部的板簧，其特征在于， 在上述钢板弹簧卷耳部的前端部和与其对向的对向部之间形成间隙部， 将具有反射面的反射部件配置在钢板弹簧卷耳部内部，从喷嘴朝向反射部件喷射硬粒，通过被反射部件的反射面反射的硬粒朝向钢板弹簧卷耳部内表面投射，在钢板弹簧卷耳部内表面上进行喷丸处理， 在上述间隙部的形成中，以下述方式使上述钢板弹簧卷耳部的前端部与上述对向部对向，即、在上述钢板弹簧卷耳部的与轴线方向垂直的截面上，连结从上述钢板弹簧卷耳部的前端部的板片部侧端点向上述对向部下垂的垂线与上述对向部表面的交点、和上述反射部件的上述反射面的中心点的直线不与上述钢板弹簧卷耳部的前端部相交叉。
2.如权利要求1所述的板簧的制造方法，其特征在于，上述反射部件以下述方式配置，即、在上述钢板弹簧卷耳部的上述截面上，上述反射面的中心点比上述钢板弹簧卷耳部的中心点靠近上述对向部一侧。
全文摘要
本发明提供一种能够谋求钢板弹簧卷耳部的耐久性的提高、生产性提高、以及制造成本的降低的板簧的制造方法。在间隙部(115)的形成中，以下述方式使前端部(113)与对向部(114)对向，即、连结与从钢板弹簧卷耳部(112)的前端部(113)的板片部(111)侧端点(113A)向对向部(114)下垂的垂线(H1)的交点(T1)、和反射部件的反射面的中心点(S1、S2)的直线(L1、L2)不与钢板弹簧卷耳部(112)的前端部(113)相交叉。在朝向钢板弹簧卷耳部(112)内表面的喷丸处理中，被反射面反射的硬粒向间隙部(115)处的对向部(114)表面的整体投射。而且，在钢板弹簧卷耳部(112)成形之际不需要该前端部的切断工序。
文档编号B24C1/04GK103026093SQ201180028370
公开日2013年4月3日 申请日期2011年5月12日 优先权日2010年6月7日
发明者丹下彰, 栗本清, 后藤由利香, 重冈严, 加藤忠一, 井之口慎一 申请人:日本发条株式会社, 株式会社住发