KR20160039873A

KR20160039873A - Spring manufacturing method

Info

Publication number: KR20160039873A
Application number: KR1020140133138A
Authority: KR
Inventors: 고현곤
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2014-10-02
Filing date: 2014-10-02
Publication date: 2016-04-12
Anticipated expiration: 2034-10-02
Also published as: KR102274667B1

Abstract

스프링 제조방법에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 스프링 제조방법은: 선재를 열처리하는 단계; 선재를 코일 형태의 스프링으로 성형하는 단계; 스프링을 풀림 가공(annealing)하여 스프링의 경도를 가공경화 이전 상태로 돌아가게 하는 단계; 스프링을 사용시와 동일하게 압축한 상태에서 가열하여 스프링의 영구변형을 방지하는 핫셋팅 공정(hot setting)을 수행하는 단계; 스프링의 압축을 해제한 상태에서 스프링을 가열하고, 스프링에 숏(shot)을 분사하여 스프링 표면의 소성변형을 증대시키는 온간 숏피닝 공정(shot peening)을 수행하는 단계; 및 스프링을 압축한 상태에서 스프링에 숏을 분사하여 스프링의 압축 잔류 응력을 증대시키는 스트레스 숏피닝 공정(stress shot peening)을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for manufacturing a spring is disclosed. A method of manufacturing a spring of the present invention comprises the steps of: heat treating a wire; Shaping the wire into a coil spring; Annealing the spring to return the hardness of the spring to a pre-work hardening state; Performing a hot setting process to prevent permanent deformation of the spring by heating the spring in a compressed state in the same manner as when using the spring; Performing a warm shot peening process in which the spring is heated in a state in which the spring is decompressed and a shot is sprayed to the spring to increase the plastic deformation of the spring surface; And performing a stress shot peening process in which a shot is sprayed to the spring while the spring is compressed to increase a compressive residual stress of the spring.

Description

[0001] SPRING MANUFACTURING METHOD [0002]

본 발명은 스프링 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스프링 표면의 압축 잔류 응력을 증대시킴에 따라 스프링의 내구성을 향상시킬 수 있는 스프링 제조방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a spring manufacturing method, and more particularly, to a spring manufacturing method capable of improving durability of a spring by increasing compressive residual stress of the spring surface.

일반적으로 차량에는 차량의 충격을 흡수할 수 있도록 서스펜션 장치가 설치된다. 서스펜션 장치에는 스프링이 설치된다. 스프링이 수축 및 신장을 반복함에 의해 스프링의 하부가 로어 시트(lower seat)와 반복적으로 접촉된다. 스프링의 하부가 로어 시트와 반복적으로 접촉됨에 따라 스프링의 하부에는 이물질에 의해 부식홈이 형성될 수 있다. 부식홈을 기점으로 스프링에서 크랙이 진행된다. 따라서, 스프링에 부식홈이 형성되더라도 스프링에서 크랙의 진행을 억제하거나 지연시키는 것이 요청된다. Generally, the vehicle is provided with a suspension device for absorbing the impact of the vehicle. The suspension device is provided with a spring. By repeating the contraction and extension of the spring, the lower portion of the spring repeatedly contacts the lower seat. Corrosion grooves may be formed in the lower portion of the spring by foreign substances as the lower portion of the spring repeatedly contacts the lower sheet. Cracking occurs in the spring starting from the corrosion groove. Therefore, even if a corrosion groove is formed in the spring, it is required to suppress or delay the progress of the crack in the spring.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2014-0050880호(2014. 04. 30 공개, 발명의 명칭: 원심력 쇼크 업쇼버)에 개시되어 있다.
BACKGROUND ART [0002] The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2014-0050880 (published on Apr. 30, 201, entitled "Centrifugal Shock Absorber").

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 스프링 표면의 압축 잔류 응력을 증대시킴에 따라 스프링의 내구성을 향상시킬 수 있는 스프링 제조방법을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a spring capable of improving the durability of the spring by increasing the compressive residual stress of the surface of the spring.

본 발명에 따른 스프링 제조방법은: 선재를 열처리하는 단계; 상기 선재를 코일 형태의 스프링으로 성형하는 단계; 상기 스프링을 풀림 가공(annealing)하여 상기 스프링의 경도를 가공경화 이전 상태로 돌아가게 하는 단계; 상기 스프링을 사용시와 동일하게 압축한 상태에서 가열하여 상기 스프링의 영구변형을 방지하는 핫셋팅 공정(hot setting)을 수행하는 단계; 상기 스프링의 압축을 해제한 상태에서 상기 스프링을 가열하고, 상기 스프링에 숏(shot)을 분사하여 상기 스프링 표면의 소성변형을 증대시키는 온간 숏피닝 공정(shot peening)을 수행하는 단계; 및 상기 스프링을 압축한 상태에서 상기 스프링에 숏을 분사하여 상기 스프링의 압축 잔류 응력을 증대시키는 스트레스 숏피닝 공정(stress shot peening)을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a spring according to the present invention includes the steps of: heat treating a wire; Shaping the wire into a coil spring; Annealing the spring to return the hardness of the spring to a pre-work hardening state; Performing a hot setting process in which the spring is heated in a compressed state in the same manner as used to prevent permanent deformation of the spring; Performing a warm shot peening process in which the spring is heated in a state in which the spring is uncompressed and a shot is sprayed to the spring to increase plastic deformation of the spring surface; And performing a stress shot peening process of spraying a shot to the spring in a compressed state of the spring to increase a compressive residual stress of the spring.

상기 온간 숏피닝 공정을 수행하는 단계에서는, 상기 스프링이 190-210℃로 가열될 수 있다.In the step of performing the warm shot peening process, the spring may be heated to 190 to 210 ° C.

상기 스트레스 숏피닝 공정을 수행하는 단계에서는, 상기 스프링이 길이방향으로 45-55% 압축된 상태에서 상기 스프링에 숏을 분사할 수 있다.In the step of performing the stress shot peening process, a shot may be sprayed on the spring while the spring is compressed by 45 to 55% in the longitudinal direction.

상기 스트레스 숏피닝 공정을 수행하는 단계에서는, 상기 스프링이 20-30℃로 냉각된 상태에서 상기 스프링에 숏이 분사될 수 있다.In the step of performing the stress shot peening process, a shot may be injected into the spring while the spring is cooled to 20-30 ° C.

상기 선재를 열처리하는 단계는, 상기 선재를 900-1100℃로 가열한 후 냉각시키는 ?칭 공정을 수행하는 단계; 및 ?칭된 상기 선재를 490-510℃로 가열하는 템퍼링 공정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
The step of heat treating the wire rod may include: performing a wire bonding process of heating the wire rod to 900-1100 ° C and cooling the wire rod; And performing a tempering process of heating the drawn wire to 490 - 510 [deg.] C.

본 발명에 따르면, 스프링이 온간 숏피닝과 스트레스 숏피닝을 순차적으로 거침에 의해 스프링 표면에서 압축 잔류 응력이 증가되므로, 스프링에서 크랙이 진행되는 것을 억제 또는 지연시킬 수 있다. According to the present invention, since the compressive residual stress is increased at the spring surface by sequentially applying the warm shot peening and the stress shot peening, the progress of the crack in the spring can be suppressed or delayed.

또한, 본 발명에 따르면, 스프링에서 크랙이 진행되는 것을 억제 또는 지연시킬 수 있으므로, 스프링의 수명을 연장시키고, 스프링의 파손을 방지할 수 있다.
Further, according to the present invention, it is possible to suppress or delay the progress of the crack in the spring, thereby prolonging the life of the spring and preventing the breakage of the spring.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 제조방법을 도시한 플로우 차트이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 제조방법에 의해 제조된 스프링의 압축 잔류 응력을 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 제조방법에 의해 제조된 스프링에서 선재 직경이 12mm 인 스프링의 한계 내구 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 제조방법에 의해 제조된 스프링에서 선재 직경이 14.2mm 인 스프링의 한계 내구 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 제조방법에 의해 제조된 스프링에서 선재 직경이 12mm 인 스프링의 치핑 부식 내구 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 제조방법에 의해 제조된 스프링에서 선재 직경이 14.2mm 인 스프링의 치핑 부식 내구 실험 결과를 나타낸 그래프이다.1 is a flowchart showing a spring manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing the compression residual stress of a spring manufactured by the method of manufacturing a spring according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the results of a limit durability test of a spring having a wire rod diameter of 12 mm in a spring manufactured by the method of manufacturing a spring according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing a result of a limit durability test of a spring having a wire rod diameter of 14.2 mm in a spring manufactured by the spring manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the results of chipping corrosion endurance test of a spring having a wire rod diameter of 12 mm in a spring manufactured by the spring manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing the results of a chipping corrosion endurance test of a spring having a wire rod diameter of 14.2 mm in a spring manufactured by the spring manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 스프링 제조방법의 일 실시예를 설명한다. 스프링 제조방법을 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, an embodiment of a method of manufacturing a spring according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the course of describing the method of manufacturing a spring, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 제조방법을 도시한 플로우 차트이다.1 is a flowchart showing a spring manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 제조방법에 따르면, 선재를 가공하여 표면 압축 잔류 응력이 우수한 스프링을 제조한다. 표면 압축 잔류 응력은 스프링의 표면에 근접한 부분이 압축되도록 하는 내부 응력(internal stress)을 의미한다. Referring to FIG. 1, according to the method of manufacturing a spring according to an embodiment of the present invention, a wire is processed to manufacture a spring having excellent surface compression residual stress. Surface compressive residual stress refers to the internal stress that causes the portion of the spring close to the surface to compress.

선재가 고주파에 의해 열처리된다(S11). 선재의 열처리 공정은 ?칭 공정(quenching)과 탬퍼링 공정(tempering)을 포함한다. ?칭 공정에서는 선재가 대략 900-1100℃의 온도로 일정한 시간 동안 가열된 후 상온(대략 25-30℃ 정도)에서 30초 정도 급속 냉각된다. 선재가 ?칭됨에 따라 경화되어 취성이 증가된다. 탬퍼링 공정에서는 ?칭된 선재가 대략 490-510℃ 정도로 30-60초 동안 가열된 후 급속 냉각된다. 이때, 선재는 490-510℃ 정도로 고온 탬퍼링되므로, 기계부품으로 사용될 수 있을 정도로 충분한 인성을 갖는다. 탬퍼링 공정에서는 ?칭에 의해 형성된 불안정한 조직을 안정한 조직으로 변태시킴과 아울러 잔류 응력을 감소시킨다.The wire rod is heat-treated at a high frequency (S11). The heat treatment process of the wire includes quenching and tempering. In the quenching process, the wire rod is heated at a temperature of about 900-1100 ° C for a certain period of time, and rapidly cooled at a normal temperature (about 25-30 ° C) for about 30 seconds. As the wire rod is called, it hardens and the brittleness increases. In the tempering process, the nicked wire is heated to approximately 490 - 510 ° C for 30 - 60 seconds and then rapidly cooled. At this time, since the wire rod is hot-tempered at about 490 - 510 ° C, it has enough toughness to be used as a mechanical part. In the tampering process, unstable tissues formed by cleavage are transformed into stable tissues and residual stress is reduced.

열처리된 선재는 코일 형태의 스프링으로 성형된다(S12). 이때, 열처리된 선재는 충분한 인성을 가지므로, 코일 형태의 스프링으로 용이하게 성형될 수 있다. The heat-treated wire rod is formed into a coil-shaped spring (S12). At this time, since the heat-treated wire rod has sufficient toughness, it can be easily formed into a coil-shaped spring.

스프링을 풀림 가공(annealing)하여 스프링의 경도를 가공경화 이전 상태로 돌아가게 한다(S13). 풀림 공정에서는 스프링을 대략 350-390℃ 정도로 대략 1시간 정도 가열한 후 상온으로 서냉한다. 풀림 가공된 스프링은 잔류 응력이 제거되고, 연성 및 인성이 증가되며, 금속조직이 미세구조로 변태된다. The spring is annealed to return the hardness of the spring to the pre-work hardening state (S13). In the annealing process, the spring is heated to approximately 350-390 ° C for approximately 1 hour, and then slowly cooled to room temperature. The annealed spring removes the residual stress, increases ductility and toughness, and transforms the metal structure into a microstructure.

풀림 가공된 스프링은 스프링 사용시와 동일한 길이로 압축된다. 사용시와 동일한 길이로 압축된 스프링이 가열됨에 따라 스프링의 영구변형을 방지하는 핫셋팅 공정(hot setting)이 수행된다(S14). 핫셋팅 공정(스프링 길이 셋팅)에서는 스프링이 대략 180-230℃ 정도로 가열된다. 핫셋팅된 스프링은 사용될 때에 동일한 길이로 셋팅되므로, 스프링이 사용될 때에 길이방향으로 변형되는 것을 방지할 수 있다. 핫셋팅된 압축 스프링은 2차 템퍼링 공정에서 다시 탬퍼링된다.The uncoated spring is compressed to the same length as the spring. A hot setting process is performed to prevent permanent deformation of the spring as the compressed spring is heated to the same length as that in use (S14). In the hot setting process (spring length setting), the spring is heated to approximately 180-230 ° C. The hot-set spring is set to the same length when it is used, so that it can be prevented from being deformed in the longitudinal direction when the spring is used. The hot-set compression spring is repulsed in the second tempering process.

핫셋팅된 스프링의 압축을 해제한 상태에서 스프링을 가열하고, 스프링에 숏을 분사하여 스프링 표면의 소성변형을 증대시키는 온간 숏피닝 공정을 수행한다(S15). 여기서, 숏(shot)은 경화된 작은 쇠구슬을 의미한다. 숏은 압축 공기가 분사됨에 따라 압축 공기와 함께 분사된다. A hot shot peening process is performed in which the spring is heated in a state in which the hot set spring is uncompressed, and shot is sprayed to the spring to increase the plastic deformation of the spring surface (S15). Here, a shot means a hardened small iron ball. The shot is injected with the compressed air as the compressed air is injected.

온간 숏피닝 공정(shot peening)에서는 스프링이 대략 190-210℃의 온도로 가열된다. 스프링이 고온으로 가열됨에 따라 스프링의 표면에서 금속조직이 활성화되어 금속조직의 결정이 상대적으로 유동적이 되고, 숏이 분사됨에 따라 스프링의 표면에 압축 응력이 가해진다. 스프링의 표면에 압축 응력이 가해짐에 따라 스프링 표면에서 금속조직의 소성변형량이 증대된다. 이때, 스프링의 표면에서 소성변형량이 증대된 상태에서 스프링의 표면에 숏에 의한 압축 응력이 가해지면, 스프링의 표면에서 선재의 중심방향으로 금속조직이 상대적으로 많이 압축된다. 따라서, 온간 숏피닝 공정에서는 스프링의 표면에서 금속조직의 압축률이 증대될 수 있으므로, 스프링 표면의 잔류 압축 응력을 향상시킬 수 있다. In the warm shot peening process, the spring is heated to a temperature of approximately 190-210 ° C. As the spring is heated to a high temperature, the metal structure is activated at the surface of the spring, so that the crystal of the metal structure becomes relatively fluid and compressive stress is applied to the surface of the spring as the shot is ejected. As the compressive stress is applied to the surface of the spring, the amount of plastic deformation of the metal structure on the spring surface is increased. At this time, when compressive stress due to short is applied to the surface of the spring in the state where the amount of plastic deformation at the surface of the spring is increased, the metal structure is relatively more compressed in the direction of the center of the wire at the surface of the spring. Therefore, in the warm shot peening process, the compression ratio of the metal structure at the surface of the spring can be increased, so that the residual compressive stress of the spring surface can be improved.

온간 숏피닝 공정이 완료된 후, 스프링을 압축한 상태에서 스프링에 숏을 분사하여 스프링의 압축 잔류 응력을 증대시키는 스트레스 숏피닝 공정을 수행한다(S16). 스트레스 숏피닝 공정에서는 스프링이 길이방향으로 대략 45-55% 압축된 상태에서 스프링에 숏을 분사한다. 스트레스 숏피닝 공정에서는 스프링이 20-30℃로 냉각된 상태에서 스프링에 숏이 분사된다.After the warm shot peening process is completed, a stress shot peening process is performed in which a shot is sprayed to the spring in a compressed state of the spring to increase the compressive residual stress of the spring (S16). In the stress shot peening process, the spring injects a short to the spring with approximately 45-55% compression in the longitudinal direction. In the stress shot peening process, a short is sprayed onto the spring while the spring is cooled to 20-30 ° C.

스프링이 길이방향으로 압축된 상태에서는, 스프링의 표면에서 중심방향(깊이방향)으로 압축 응력이 증가된다. 스프링의 표면에서 압축 응력이 증가된 상태에서 숏이 스프링의 표면에 압축 응력을 작용하므로, 스프링의 표면 근처에서 압축 잔류 응력이 증대될 수 있다. When the spring is compressed in the longitudinal direction, the compressive stress is increased in the center direction (depth direction) from the surface of the spring. The compression residual stress can be increased near the surface of the spring because the shot exerts a compressive stress on the surface of the spring with increased compressive stress at the surface of the spring.

스프링의 표면에 압축 잔류 응력이 증가되면, 스프링의 표면 강도가 증가됨에 따라 스프링 표면이 손상되더라도 크랙이 진행되는 것을 억제하거나 지연시킬 수 있다.
As the compressive residual stress increases on the surface of the spring, the surface strength of the spring increases, which can inhibit or delay crack progression even if the spring surface is damaged.

상기와 같은 스프링 제조방법으로 제조된 스프링을 실험한 결과에 관해 설명하기로 한다.The results of an experiment of a spring manufactured by the above-described spring manufacturing method will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 제조방법에 의해 제조된 스프링의 압축 잔류 응력을 도시한 그래프이다.2 is a graph showing the compression residual stress of a spring manufactured by the method of manufacturing a spring according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 그래프 A는 2번의 상온 숏피닝 공정을 거친 스프링의 압축 잔류 응력을 나타낸다. 그래프 B는 1번의 온간 숏피닝 공정을 거친 스프링의 압축 잔류 응력을 나타낸다. 그래프 C는 온간 숏피닝 공정과 스트레스 숏피닝 공정을 거친 스프링의 압축 잔류 응력을 나타낸다.Referring to FIG. 2, graph A shows the compressive residual stress of a spring subjected to two room temperature shot peening processes. Graph B shows the compressive residual stress of the spring after one warm shot peening process. Graph C shows the compressive residual stress of the spring after the warm shot peening process and the stress shot peening process.

스프링이 상온에서 2번의 상온 숏피닝 공정을 거친 경우, 스프링의 표면에서 0.1mm 깊이에 위치한 부분에서는 압축 잔류 응력이 대략 1100MPa 정도 된다. 스프링이 대략 200℃ 정도에서 1번의 온간 숏피닝 공정을 거친 경우, 스프링의 표면에서 0.1mm 깊이에 위치한 부분에서는 압축 잔류 응력이 대략 1200MPa 정도 된다. 스프링이 온간 숏피닝 공정과 스트레스 숏피닝 공정을 순차적으로 거친 경우, 스프링의 표면에서 0.1mm 깊이에 위치한 부분에서는 압축 잔류 응력이 대략 1450MPa 정도 된다. 따라서, 온간 숏피닝 공정과 스트레스 숏피닝 공정을 거친 스프링이 1번의 온간 숏피닝 공정을 거친 스프링에 비해 압축 잔류 응력이 250MPa 정도 많이 증가하는 것을 알 수 있다. When the spring is subjected to two room temperature shot peening processes at room temperature, the compressive residual stress is approximately 1100 MPa at a position located 0.1 mm deep from the surface of the spring. When the spring is subjected to one warm shot peening process at about 200 ° C, the compressive residual stress is about 1200 MPa at the portion located at the depth of 0.1 mm from the surface of the spring. When the spring is sequentially subjected to the hot shot peening process and the stress shot peening process, the compressive residual stress is approximately 1450 MPa at a portion located at a depth of 0.1 mm from the surface of the spring. Therefore, the compressive residual stress of the spring subjected to the warm shot peening process and the stress shot peening process is increased by about 250 MPa compared to the spring subjected to the one warm shot peening process.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 제조방법에 의해 제조된 스프링에서 선재 직경이 12mm 인 스프링의 한계 내구 실험 결과를 나타낸 그래프이다.FIG. 3 is a graph showing the results of a limit durability test of a spring having a wire rod diameter of 12 mm in a spring manufactured by the method of manufacturing a spring according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 선재 직경이 12mm인 스프링의 한계 내구 평가를 한 그래프를 보면, 2번의 상온 숏피닝을 거친 스프링은 200,000 사이클(Cycle) 정도의 내구성을 보여준다. 1번의 온간 숏피닝을 거친 스프링은 300,000 사이클 정도의 내구성을 보여준다. 온간 숏피닝과 스트레스 숏피닝을 거친 스프링은 600,000 사이클 정도의 내구성을 보여준다. 따라서, 온간 숏피닝과 스트레스 숏피닝을 거친 스프링이 한계 내구성이 향상되는 것을 알 수 있다. 한계 내구 평가에서는 스프링을 계속적으로 압축 및 수축함에 의해 내구성을 평가한다.Referring to FIG. 3, in the graph of the limit durability evaluation of a spring having a wire rod diameter of 12 mm, the spring having been subjected to two normal temperature short pinning shows a durability of about 200,000 cycles. The spring with one warm shot peening lasts about 300,000 cycles. Warm shot peening and stressed shot peening show a durability of about 600,000 cycles. Therefore, it can be seen that the spring with warm shot peening and stress shot peening has improved limit durability. In the endurance evaluation, durability is evaluated by continuously compressing and shrinking the spring.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 제조방법에 의해 제조된 스프링에서 선재 직경이 14.2mm 인 스프링의 한계 내구 실험 결과를 나타낸 그래프이다.FIG. 4 is a graph showing a result of a limit durability test of a spring having a wire rod diameter of 14.2 mm in a spring manufactured by the spring manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 선재 직경이 14.2mm인 스프링의 한계 내구 평가를 한 자료를 보면, 2번의 상온 숏피닝을 거친 스프링은 400,000 사이클 정도의 내구성을 보여준다. 1번의 온간 숏피닝을 거친 스프링은 600,000 사이클 정도의 내구성을 보여준다. 온간 숏피닝과 스트레스 숏피닝을 거친 스프링은 600,000 사이클 정도의 내구성을 보여준다. 따라서, 온간 숏피닝과 스트레스 숏피닝을 거친 스프링이 2번의 상온 숏피닝을 거친 스프링에 비해 한계 내구성이 향상되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, in the data of the evaluation of the limit durability of the spring having a wire rod diameter of 14.2 mm, the spring which has been subjected to the second temperature short peening twice has a durability of about 400,000 cycles. The spring with one warm shot peening lasts about 600,000 cycles. Warm shot peening and stressed shot peening show a durability of about 600,000 cycles. Therefore, it can be seen that the spring having been subjected to the warm shot peening and the stress shot peening has improved marginal durability as compared with the spring having the two shot peening at room temperature.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 제조방법에 의해 제조된 스프링에서 선재 직경이 12mm 인 스프링의 치핑 부식 내구 실험 결과를 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing the results of chipping corrosion endurance test of a spring having a wire rod diameter of 12 mm in a spring manufactured by the spring manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 선재 직경이 12mm인 스프링의 치핑(chipping) 내구 평가를 한 그래프에서, 치핑 내구 평가는 스프링의 표면에 흠집을 내고, 스프링의 표면을 부식환경에 노출시켜 흠집이 난 부분을 부식시킨 후에 스프링을 피로 실험한 것이다.Referring to FIG. 5, in a graph of a chipping endurance evaluation of a spring having a wire rod diameter of 12 mm, the chipping endurance evaluation scratched the surface of the spring, exposed the surface of the spring to the corrosive environment, After the corrosion, the spring was fatigued.

2번의 상온 숏피닝을 거친 스프링은 150,000 사이클 정도의 내구성을 보여준다. 온간 숏피닝과 스트레스 숏피닝을 거친 스프링은 600,000 사이클 정도의 내구성을 보여준다. 따라서, 온간 숏피닝과 스트레스 숏피닝을 거친 스프링이 부식된 흠집이 형성된 상태에서도 내구성이 상대적으로 높게 나타나는 것을 알 수 있다.Two springs at room temperature shot peening show 150,000 cycles of durability. Warm shot peening and stressed shot peening show a durability of about 600,000 cycles. Therefore, it can be seen that the durability is relatively high even in the state where the spring subjected to warm shot peening and stress shot peening is formed with a corroded scratch.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 제조방법에 의해 제조된 스프링에서 선재 직경이 14.2mm 인 스프링의 치핑 부식 내구 실험 결과를 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing the results of a chipping corrosion endurance test of a spring having a wire rod diameter of 14.2 mm in a spring manufactured by the spring manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 2번의 상온 숏피닝을 거친 스프링은 250,000 사이클 정도의 내구성을 보여준다. 온간 숏피닝과 스트레스 숏피닝을 거친 스프링은 550,000 사이클 정도의 내구성을 보여준다. 따라서, 온간 숏피닝과 스트레스 숏피닝을 거친 스프링이 부식된 흠집이 존재하는 상태에서도 내구성이 향상되는 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 6, the spring having undergone two room temperature short peening shows a durability of about 250,000 cycles. The spring with warm shot peening and stress shot peening has a durability of about 550,000 cycles. Therefore, it can be seen that the durability is improved even in the presence of the eroded springs due to warm shot peening and stress shot peening.

상기와 같이, 스프링이 온간 숏피닝과 스트레스 숏피닝을 순차적으로 거침에 의해 스프링 표면에서 압축 잔류 응력이 증가되므로, 스프링에서 크랙이 진행되는 것을 억제 또는 지연시킬 수 있다. 따라서, 스프링의 수명을 연장시키고, 스프링의 파손을 방지할 수 있다.
As described above, since the compressive residual stress is increased at the spring surface by sequentially applying the warm shot peening and the stress shot peening, the progress of the crack in the spring can be suppressed or delayed. Therefore, the life of the spring can be extended and the breakage of the spring can be prevented.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be defined by the claims.

Claims

Heat treating the wire rod;
Shaping the wire into a coil spring;
Annealing the spring to return the hardness of the spring to a pre-work hardening state;
Performing a hot setting process in which the spring is heated in a compressed state in the same manner as used to prevent permanent deformation of the spring;
Performing a warm shot peening process in which the spring is heated in a state in which the spring is uncompressed and a shot is sprayed to the spring to increase plastic deformation of the spring surface; And
And performing a stress shot peening process in which a short shot is sprayed to the spring while the spring is compressed to increase a compressive residual stress of the spring.

The method according to claim 1,
In the step of performing the warm shot peening process,
Characterized in that the spring is heated to 190-210 占 폚.

The method according to claim 1,
In the step of performing the stress shot peening process,
And spraying a shot to the spring with the spring compressed 45-55% in the longitudinal direction.

The method of claim 3,
In the step of performing the stress shot peening process,
Wherein a short is injected to the spring when the spring is cooled to 20-30 占 폚.

The method according to claim 1,
The step of heat treating the wire rod comprises:
Performing a casting process of heating the wire rod to 900-1100 占 폚 and cooling the wire rod; And
And performing a tempering process of heating the drawn wire to a temperature of 490 to 510 占 폚.