Главная Минимаркер Железнодорожный транспорт Минимаркер Вагоны Минимаркер Изготовление, контроль и испытание пружин

Изготовление, контроль и испытание пружин

Страница 6 из 12

Изготовление пружин

Цилиндрические винтовые пружины изготовляют из прутковой горячекатаной стали марки 55С2 или 60С2 навивкой прутка в горячем состоянии. Заготовки нарезают в нагретом до температуры 750–900°С состоянии на пресс-ножницах или эксцентриковых прессах. Длина заготовки Lзаг определяется по формуле

Lзаг = πDсрn,

где Dср – средний диаметр пружины, равный сумме внутреннего ее диаметра и диаметра прутка (Dв+d);

n – число полных витков с нерабочим.

Перед завивкой концы заготовок нагревают и оттягивают в виде клина. Длина клиновидной части обычно равна 3/4 длины средней окружности, то есть 3/4πDср. Концы оттягивают в горячем состоянии под молотом или прессом. При массовом производстве пружин концы заготовок протягивают в вальцах специальных станков.

Пружины навивают и закаливают с одного нагрева заготовки до температуры 900–950°С. Продолжительность нагрева должна быть 10–30 минут. Нагрев обеспечивает необходимую пластичность прутка, так как при навивке он испытывает большие и сложные деформации скручивания и изгиба.

Для навивки используют специальные станки с роликами, поступательное перемещение которых создает заданный шаг пружины. После навивки пружину передают на правильный стол, где выравнивают ее отклонения по высоте, а также при помощи угольника определяют перпендикулярность оси пружины к ее опорной поверхности.

При массовом производстве пружин операции нагрева и закалки механизируют, для чего в цехе устанавливают печь с подвижным подом и рядом с ней располагают закалочный бак с конвейером. Пружины из нагревательной печи скатываются по наклонной плоскости на конвейер, а затем в бак, где и закаливаются. Закаленные пружины подвергают отпуску, для чего сразу подаются в печь или соляную ванну для нагрева до температуры отпуска 460–480°С и охлаждению на воздухе.

Термически обработанные пружины тщательно осматривают. Пружины с неправильными торцовыми плоскостями, а также с плохо оттянутыми концами обрабатывают карборундовыми кругами на станках.

Кроме дробеструйной обработки, для упрочения пружин применяют еще так называемое заневоливание, заключающееся в выдерживании пружин в деформированном состоянии определенное время. Пружина завивается таким образом, что расстояния между витками в свободном состоянии делаются на некоторую величину больше, чем по чертежу. После термической обработки пружину сжимают до отказа и выдерживают в таком состоянии от 20 до 48 ч, затем ее разгружают. При сжатии в наружной зоне поперечного сечения прутка создаются устойчивые пластические деформации. После разгрузки высота пружины соответствует чертежу, а в самой пружине создаются остаточные напряжения обратного знака, вследствие чего при ее работе истинные напряжения оказываются меньше, чем они были бы без заневоливания.

Контроль и испытание пружин

Готовые пружины принимают и испытывают. Форма и размеры винтовых цилиндрических пружин должны соответствовать чертежу со следующими допускаемыми отклонениями:

  • по высоте пружины в свободном состоянии – от 3 до 9 мм в зависимости от высоты;
  • по внутреннему и наружному диаметру – от 1,1 до 3 мм в ту или другую сторону в зависимости от диаметра;
  • по общему числу витков для пружин с количеством витков: от 1 до 6 включительно ±0,15 витка, свыше 6 и до 12 включительно ±0,25 витка, свыше 12 и до 15 включительно ±0,3 витка, свыше 15 – ±(0,15+0,01n1) витка.

Зазор между концом опорного витка пружины и рабочими витками должен быть равен 1/4 номинального зазора между витками. При наружном осмотре пружины выявляют видимые поверхностные дефекты (трещины, продольные и поперечные риски: волосовины и другие).

После осмотра и обмера пружины, признанные годными, испытывают под прессом на отсутствие остаточной деформации (осадки). Остаточная деформация определяется как разность между высотами в свободном состоянии до и после сжатия ее под пробной нагрузкой. Пружины, дважды сжатые пробной нагрузкой, не должны иметь остаточной деформации.

Одновременно определяют действительный прогиб пружины как разность между ее высотами в свободном состоянии и под нагрузкой Р. Действительную величину прогиба пружины сравнивают с расчетной величиной.

На прогиб под рабочей нагрузкой пружину испытывают в следующем порядке. Пружину нагружают до рабочей нагрузки и определяют ее прогиб. При этом разность между прогибами измеренным и расчетным (указан на чертеже) по отношению к расчетному прогибу не должна быть больше чем на 12% и меньше чем на 8%. Например, известно, что расчетный прогиб испытываемой пружины fр = 45 мм; при испытании пружина под рабочей нагрузкой получит прогиб f = 50 мм. Разность между замеренным прогибом и расчетным в нашем примере составляет 50–45 = 5 мм. Отношение этой разности к расчетному прогибу

23042014_f2

Следовательно, величина прогиба испытанной пружины находится в допускаемых пределах.

На заводе-поставщике пружины периодически испытывают на предел выносливости. Таким испытаниям подвергают в течение полугодия не менее трех пружин из серийных партий каждого типа.

Свободную высоту пружины определяют измерением расстояния, между плоскостью стола, на которой находится пружина, и плоскостью линейки, положенной на верхнюю опорную поверхность пружины. Для определения высоты пружины под нагрузкой измеряют расстояние между плитами пресса в момент, когда пружина сжата.

На каждом оттянутом конце пружины, выдержавшей испытания, согласно ГОСТ 1452–69 наносят следующие знаки: завод-изготовитель, марки стали, из которой сделана пружина, месяц и год выпуска.


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика