Патент на изобретение №2346780

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОЖИЛЬНЫХ ВИТЫХ ПРУЖИН

(57) Реферат:

Изобретение относится к области изготовления многожильных пружин с заданными характеристиками из обычной, шлифованной или патентированной проволоки и может быть использовано в машиностроении. Способ включает свивку из проволоки троса и навивку его на оправку с одновременным скручиванием и растяжением проволоки на одной операции, отрезку пружины заданной длины, заварку жил, термообработку, замер геометрических и силовых параметров и нанесение защитного покрытия. При этом используют шлифованную или патентированную проволоку и производят ее высокотемпературную термомеханическую обработку перед свивкой троса и навивкой его на оправку. Повышается стойкость пружин и уменьшаются отклонения ее по высоте. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области изготовления многожильных витых пружин в машиностроении из проволоки.

Известен способ изготовления многожильных витых пружин по пат. RU № 2186652 С1, включающий в себя скручивание и растяжение проволоки, свивку троса и навивку его на оправку на одной операции с одновременным скручиванием и растяжением проволоки. Навитая пружина заданной длины отрезается и направляется для заварки жил, термообработки, замера геометрических и силовых параметров, нанесения защитного покрытия. Данный способ позволяет повысить производительность изготовления пружин относительно способа раздельного [6] изготовления троса и навивки его на оправку.

Однако изготовленные такими способами многожильные пружины при работе в условиях высоких температур теряют высоту и силовые параметры, несмотря на заневоливание сжатием пружин силой максимальной деформации F₃ на 6÷48 ч.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в создании способа, позволяющего изготавливать пружины повышенной прочности с точными и стабильными во времени упругими характеристиками при работе пружин в условиях высоких температур.

Технический результат достигается за счет наличия новых операций технологического процесса и новой их последовательности, а именно: сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления пружин, включающий в себя свивку из проволоки троса и навивку его на оправку с одновременным скручиванием и растяжением проволоки на одной операции, отрезку пружины заданной длины, заварку жил, термообработку, замер геометрических и силовых параметров и нанесение защитного покрытия, отличается тем, что используют шлифованную или патентированную проволоку и производят ее высокотемпературную термомеханическую обработку перед свивкой троса и навивкой его на оправку. После термообработки производят прессовку пружины осевой нагрузкой, превышающей F₃ в пределах до 300F₃, обеспечивающей минимально допустимую осадку пружины в изделии. Производят повторную прессовку нагрузкой, увеличенной пропорционально отношению требуемой осадки к осадке от приложения первой нагрузки [2]. Нагрузки могут прикладывать вибрационно [3].

Известно, что существующие способы изготовления пружин с применением высокотемпературной термомеханической обработки существенно повышают их стойкость в условиях высоких температур [7], а прессовка увеличивает стойкость пружин при работе с контактом витков [6].

Способ осуществляют следующим образом. Производят высокотемпературную термомеханическую обработку шлифованной или патентированной проволоки, затем в устройство [4] устанавливают заправленные проволокой катушки по числу жил пружины, закрепляют концы проволок (жил) к оправке для навивки пружины. Включают устройство, посредством которого происходит навивка пружины заданной длины. Навитую пружину отрезают, производят заварку концов жил и термообработку. Производят прессовку пружины осевой нагрузкой, превышающей F₃ в пределах до 300F₃. Производят повторную прессовку нагрузкой, увеличенной пропорционально отношению требуемой осадки к осадке от приложения первой нагрузки. Нагрузки могут прикладывать вибрационно. При достижении заданной высоты пружины повторная прессовка не обязательна. Замеряют геометрические и силовые параметры пружины и наносят защитное покрытие, производят консервацию и упаковку.

При осуществлении предложенного способа изготовления многожильных пружин повышается их стойкость при работе в условиях высоких температур и контакта витков.

Для осуществления навивки пружины можно использовать «Устройство для изготовления многожильных витых пружин» по пат. RU № 2210455 С1 [4]; для прессовки пружины можно использовать «Устройство для контактного заневоливания пружин» по пат. RU № 2251036 С1 [5]. Описание их работы представлено в названных патентах.

Примечание: под термообработкой пружины подразумевается закалка с последующим отпуском в соответствии с режимами, принятыми для определенной марки пружинных сталей. Для патентированной проволоки обычно применяют только отпуск [7].

Ссылочные материалы

1. Патент RU № 2186652 С1, М.кл. B21F 35/00, 7/00, 01.08.2001.

2. А.c. СССР 554915, М.кл. B21F 35/00, 10.07.1975.

3. А.с. СССР 580474, М.кл. G01M 13/00, B21F 35/00, 19.07.1976.

4. Патент RU № 2210455 С1, М.кл. B21F 35/00, 29.07.2002.

5. Патент RU № 2251036 С1, М.кл. F16F 1/04, B21F 35/00 / 14.10.2003.

6. Землянушнова Н.Ю., Тебенко Ю.М. Повышение качества пружин. Ставрополь: СевКавГТУ, 2001, 93 с.

7. Рахштадт А.Г. Пружинные стали и сплавы. М.: Металлургия, 1982, 400 с.

Формула изобретения

1. Способ изготовления многожильных пружин, включающий свивку из проволоки троса и навивку его на оправку с одновременным скручиванием и растяжением проволоки на одной операции, отрезку пружины требуемой длины, заварку жил, термообработку, замер геометрических и силовых параметров и нанесение защитного покрытия, отличающийся тем, что используют шлифованную или патентированную проволоку и производят ее высокотемпературную термомеханическую обработку перед свивкой троса и навивкой его на оправку для повышения стойкости пружин и уменьшения отклонений по высоте.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после термообработки производят прессовку пружин осевой нагрузкой, превышающей F₃ в пределах до 300F₃, где F₃ – сила пружины при максимальной деформации.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что производят повторную прессовку нагрузкой, увеличенной пропорционально отношению требуемой осадки к осадке от приложения первой нагрузки.

4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что нагрузку прикладывают вибрационно.