Как делают пружины растяжения и сжатия
Прежде чем дать ответ на вопрос, как выполняются пружины растяжения или сжатия, необходимо выяснить их назначение, характеристики и зависимость от геометрических размеров, свойств материала и других влияющих факторов. Обратившись на «Пружинно-навивочный завод» вы можете купить пружины растяжения необходимого размера.
Содержание статьи:
Определение
Пружины представляют собой спирально закругленные металлические проволоки. Их назначение — восстановление первоначального размера после деформации, вызванной растяжением или сжатием, и упругое сопротивление такой деформации.
Геометрические особенности
В зависимости от назначения, повороты могут располагаться рядом друг с другом или на расстоянии друг от друга. Они также бывают постоянного (цилиндрические) или переменного (конические) диаметра.
Как правило, крайние витки пружин в выдвижных пружинах сгибаются перпендикулярно друг другу, чтобы их можно было зацепить. При использовании пружин сжатия в некоторых случаях их полируют и получают плоскую опорную поверхность.
Требования к материалам. Механические характеристики и термообработка
Процесс растяжения или сжатия является деформацией. Если изменение размеров напряжения не должно превышать пределов эластичности, т.е. конкретного значения, то это может происходить неоднократно, после чего возможно полное восстановление размеров.
Механические свойства металла, из которого изготовлены пружины, зависят от термической обработки. В частности, у большинства углеродистых и легированных сталей упругость повышается после закалки. Чтобы избежать хрупкости металла или сплава, его дополнительно освобождают для повышения выносливости, т.е. способности воспринимать многократные деформации.
У других пружинных материалов, которые не являются сталью — например, у сплавов 36нжт, бериллиевой бронзы и т.д. — улучшение механических параметров происходит после старения (выдержки с нагревом при высоких температурах).
В процессе изготовления — навигации — металл должен быть хорошо деформирован. Ограничение текучести — напряжение, при котором происходит пластическая (неудачная) деформация без увеличения нагрузки — должно быть как можно меньше. Для этого материал будущего изделия отжигается перед техническим процессом.
Как делают пружины растяжения и сжатия
Одним из центральных производственных процессов является производство проволочных спиралей. Это осуществляется с помощью проволоки или стержней оправки. Они могут иметь цилиндрические конусы или другие формы.
В зависимости от назначения изделия, обороты тесно примыкают друг к другу.
Жесткие подвески обычно используются для пружин растяжения, а ступенчатые — для сжатия.
Холодный и горячий способы
Пружинная проволока может работать как с предварительным нагревом, так и без него.
Производство изделий из тонкой проволоки требует меньшей загрузки оборудования. Поэтому процесс может осуществляться холодным способом, без предварительного нагрева материала. При выборе радиуса оправки следует учитывать, что материал сохраняет определенную эластичность до начала пластической деформации. Диаметр витка увеличивается после окончания процесса подвешивания.
Если проволока изготовлена из стали, то перед началом процесса ее нагревают в печи и медленно охлаждают, если она находится в состоянии высокой подачи жидкости.
При производстве пружин и прутков большого диаметра (обычно более 16 мм) используется горячая навигация. Пруток нагревается до температуры, текучесть снижается до минимума (примерно 600 с) и заклинивается в оправке без охлаждения.
После окончания зависания крайние пружины сгибают крайний виток растягивающейся пружины, придавая ей требуемую форму. Пружины сжатия можно шлифовать, если для последующих операций требуется плоская опорная поверхность.
Термообработка после навивки
Как упоминалось выше, механические свойства пружин могут значительно отличаться в зависимости от состояния материала.
Сталь — подвергается закалке и отпуску после завершения процессов, связанных с пластической деформацией. Конкретный набор термических процессов определяется свойствами стали и требованиями к готовой продукции.
Пружины из других сплавов закаливаются другими способами, например, путем старения.
Нанесение покрытий
Поверхность готового изделия для придания коррозионной стойкости подвергается химической обработке, окислению, анодированию, цинкованию и т.д.
Выбор конкретного вида обработки определяется материалом пружины и предполагаемыми условиями эксплуатации.