60Si2MnA弹簧钢材料零件加工

(中国空空导弹研究院，河南 洛阳 471003)

1 零件图和技术要求

零件如图1所示，材料是1 mm厚的60Si2MnA弹簧钢带，零件尺寸多，公差要求高，硬度要求HRC43-48，表面处理镀镉，镀镉后零件表面还要再喷涂一层二硫化钼。

图1 零件图

2 零件加工难点

零件是个钣金件，材料是1 mm厚的60Si2MnA弹簧钢带，因为零件长度长，材料厚度薄，弹簧钢材料回弹又大，所以零件成形后尺寸公差和平面度要求不好保证，必须依靠后续的钳工校形工序才能保证图纸要求，但是零件又有硬度要求HRC43-48，零件淬火以后变硬，无法通过钳工校形的方法来保证要求。

3 加工工艺及改进措施

对零件研究分析后初步确定了工艺路线，成形台阶，冲4个孔和落料可以用模具一次加工出来，落料时外形留上余量，外形尺寸50 mm×194 mm(包含2-R2和2-R5)用数控铣加工，工艺路线确定后，我们首先设计制造了专用的模具，见图2。

图2 模具图

该模具可以把成形台阶冲4个孔，和落料一次加工出来，模具制作好以后在试模过程中发现零件紧紧包在4个冲头上无法脱模，经分析发现这是因为零件成型和冲孔是同时进行的，在成型过程中材料是流动的，这样就把4个冲头紧紧地包住，同时因为顶件器力量不够，造成了零件无法脱模。为了解决这个问题，我们对工艺进行了改进，先成形台阶和落料，4个小孔改在后面和零件外形同时用数控铣加工出来，工艺更改后零件冲工工序图如图3所示(主视图和俯视图的示意图，去掉了4个孔，其余尺寸不变)。

图3 零件工序图

图4 对称度检测工装

热处理夹具的设计目的是保证零件经过淬火以后尺寸符合图纸要求，为了提高效率，一套夹具装夹2个零件，夹具的所有材料(包括夹具所用的螺钉、螺栓)都选用了15-5pH不锈钢(0Cr15Ni5Cu2Ti)，该材料在高温下强度好，变形小，不易开裂，耐腐蚀，能够满足要求。夹具一次可以装夹2个零件，零件被紧紧包压在夹具里面，目的就是控制住零件的热处理变形，从而达到图纸要求。经过使用发现夹具控制零件的变形效果很好，完全能达到图纸要求，夹具也很耐用，说明夹具的结构设计和材料的选用是正确的，效果令人满意。

图5 热处理夹具图

4 结语

通过使用这些专用工装，零件得以批量生产，质量非常稳定，达到了图纸要求，为以后加工类似材料以及类似技术要求的零件找到了方法。