03.09.2008
Изготовление пружин
По форме пружины делятся на цилиндрические и фасонные, а по виду нагрузки — на пружины сжатия, растяжения и скручивания. У пружин, работающих на сжатие (178, б), витки расположены на некотором расстоянии друг от друга. У пружин, не работающих на растяжение (178, в), витки плотно прилегают один к другому. Концы пружин, работающих на сжатие, прижимают к смежным виткам, а в пружинах, работающих на растяжение, последние витки отгибают на 90° и загибают в виде полуколец и колец.
Пружины, изготовляемые из проволоки диаметром до 8 мм, навивают в холодном состоянии с последующей термической обработкой (отпуском). Пружины общего назначения, работающие при относительно низких напряжениях, навивают холодным способом из проволочной углеродистой стали 50 и 50Х. При изготовлении пружин для то,чных штампов-автоматов применяется проволока из качественной углеродистой и легированной стали 60Г, 55С2, 50ХГ, 50ХФА и др.
В цилиндрических пружинах различают наружный Д,, средний Do и внутренний Dm диаметры. По наружному диаметру рассчитывают пружины, устанавливаемые в отверстия, по внутреннему — пружины, надеваемые на стержень. В конических пружинах различают наружный DH.IIIH внутренний Дш.ш диаметры на широком конце пружины, наружный D н.у и внутренний Овя.у диаметры на узком конце пружины.
Длину заготовки пружины определяют по формуле
L = KDon,
где L— длина заготовки проволоки, мм; Do — средний расчетный диаметр пружины, мм; п — число витков пружины.
Пример 1. Определить длину заготовки для навивки цилиндрической пружины, работающей на сжатие, если диаметр проволоки rf = 3 мм, внутренний диаметр пружины А,н = 30 мм и число витков в = Щ.
Определяем средний диаметр пружины
?>0 = Dm + d= 33 мм. Длина заготовки
L = nDon = 3,14 -33-10= 1036,20 мм.
При расчете пружин, работающих на растяжение, к полученной по расчету длине заготовки следует прибавить два витка на концевые кольца, а для пружин, работающих на скручивание, — на опорные концы и запас на заделку концов в оправку при навивке.
Пример 2. Определить длину заготовки для навивки конической пружины из проволоки диаметром rf = 3 мм, если внутренний диаметр широкого конца Аш. ш = 30 мм, внутренний диаметр узкого конца DBH. у=20 мм, число витков « = 20.
Определяем средние диаметры концов пружины
Ц>ш — 30 + 3 = 33 мм; Doy — 20 + 3 = 23 мм. Средний расчетный диаметр
Длина заготовки
20= 1758,40мм.
К этой длине следует прибавить длину концов для заправки пружины и колец.
При расчете длины заготовки для пружины, помещаемой в отверстие, исходят из наружного диаметра пружины. Так, например, если наружный диаметр пружины А = 20 мм, диаметр проволоки d = 4 мм, а число витков п = 10, то средний диаметр D0=DH—d = 16 мм, следовательно, длина заготовки L=nDon = = 3,14-16-10 = 502,40 мм.
Изготовление спиральных пружин состоит из навивки, отделки торцов, термической обработки и технологических испытаний. Пружина, работающая на сжатие, навивается на токарном станке (178, а) в следующей последовательности. Вначале закрепляют в патроне 4 оправку 6, затем центром 7, вставленным в конус задней бабки, прижимают оправку. Конец отожженной проволоки вставляют в отверстие 5 оправки и загибают, а заготовку проволоки укладывают между двух деревянных прихватов 3 (пластин) и закрепляют их в резцедержателе 2. Затем устанавливают шаг L витка, включают суппорт / станка, навивают пружину Способ навивки пружин на токарном станке является самым производительным и качественным.
Для навивки вручную пружин 2, работающих на растяжение (178, б, в), на конце изогнутой оправки 7, диаметр которой несколько меньше внутреннего диаметра пружины, просверливают отверстие, диаметр которого на 0,1—0,2 мм больше диаметра проволоки пружины, или прорезают шлиц на торце оправки. Затем конец отожженной проволоки вставляют в отверстие или шлиц оправки с помощью плоскогубцев и загибают; оправку со вставленным концом проволоки зажимают в тисках между двух деревянных (буковых или дубовых) прокладок, пальцами левой руки снимают плоскогубцы и, захватывая проволоку, придерживают ее в натянутом положении, а правой рукой вращают рукоятку (после изгиба) оправки 1 (178, в) и навивают спиральную пружину.
На 178,г показан способ заточки (заправки) торца спиральной пружины 4 боковой поверхностью абразивного круга 3. Эту операцию необходимо производить обязательно на цилиндрическом валике и очень осторожно. В данном случае спиральная пружина 4 надета на цилиндрический валик 1 и захватывается пальцами обеих рук с двух сторон так, чтобы они упирались в боковую поверхность столика 2, а большой и указательный пальцы левой руки слегка нажимали на спиральную пружину 4 и ее первый виток коснулся боковой стороны абразивного круга. Виток мгновенно нагревается до красноты и затачивается, образуя торец спиральной пружины. Заправка торцов спиральных пружин вручную, без оправок категорически запрещается!
На 178, д представлен способ контроля перпендикулярности заправленных торцов спиральной пружины 2, установленных на плите 1 с помощью таврового угольника 3.
