RU2408737C1 - Spring recovery method - Google Patents
Spring recovery method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2408737C1 RU2408737C1 RU2009144463/02A RU2009144463A RU2408737C1 RU 2408737 C1 RU2408737 C1 RU 2408737C1 RU 2009144463/02 A RU2009144463/02 A RU 2009144463/02A RU 2009144463 A RU2009144463 A RU 2009144463A RU 2408737 C1 RU2408737 C1 RU 2408737C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spring
- load
- springs
- draft
- hardening
- Prior art date
Links
Landscapes
- Springs (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к способам восстановления упругих свойств пружин, и может быть применено на предприятиях по ремонту сельхозмашин, транспорта, вооружения, грузоподъемной или иной техники.The invention relates to the field of metal forming, in particular to methods for restoring the elastic properties of springs, and can be applied at enterprises for the repair of agricultural machinery, vehicles, weapons, lifting or other equipment.
Уровень техникиState of the art
Известен способ восстановления упругости пружин, заключающийся в принудительном растяжении и нагреве пружин до необходимой температуры. В ремонтной практике этот способ широкого распространения не получил из-за невысокой производительности и несоответствия требований технологического процесса условиям ремонтных предприятий [1].A known method of restoring the elasticity of the springs, which consists in the forced tension and heating of the springs to the required temperature. In repair practice, this method was not widely used due to the low productivity and the mismatch of the requirements of the technological process with the conditions of repair enterprises [1].
Известен способ восстановления пружин, заключающийся в растяжении пружины, нагреве и охлаждении с помощью специального устройства [2]. Однако он не обеспечивает восстановление упругости всех пружин, попадающих на ремонтное предприятие. Например, невозможно восстановить пружины, потерявшие упругость в результате неперпендикулярности торцов или различного изменения шага между витками. Так как здесь растяжение пружины осуществляется за крайние витки, то и после восстановления пружины имеют неперпендикулярность торцов или разный шаг между витками. Во время эксплуатации это приводит к неравномерному распределению нагрузки между витками и вызывает в наиболее нагруженных витках напряжения и деформации, превышающие допустимые.A known method of restoring springs, which consists in stretching the spring, heating and cooling using a special device [2]. However, it does not provide restoration of the elasticity of all springs falling on the repair plant. For example, it is impossible to restore springs that have lost elasticity as a result of the non-perpendicularity of the ends or various changes in the pitch between the turns. Since here the spring is stretched beyond the extreme turns, then after the restoration of the spring, the ends have a non-perpendicularity or a different pitch between the turns. During operation, this leads to an uneven distribution of the load between the turns and causes stresses and deformations in the most loaded turns that exceed the permissible ones.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ восстановления пружин, заключающийся в растяжении пружины, нагреве и охлаждении, отличающийся тем, что растяжение осуществляют последовательно по ее виткам, при этом одновременно с растяжением каждый виток нагревают и обжимают [3].Closest to the invention in technical essence is a method of spring restoration, which consists in stretching a spring, heating and cooling, characterized in that the tension is carried out sequentially along its turns, while simultaneously with stretching, each coil is heated and crimped [3].
Недостатком этого способа является длительность технологического процесса, зависящая от необходимости последовательной обработки каждого витка; невозможно исправить неперпендикулярность торцов. Недостатком является и то, что в указанном способе не учтены следующие обстоятельства. Легированные пружинные стали обладают низкой теплопроводностью [4]. В связи с этим местный неравномерный нагрев пружины при закаливании может привести к образованию внутренних напряжений и закалочных трещин. В данном случае следует провести предварительный нагрев пружины до температуры 400…500°C, что не исполнено. А для равномерного закаливания пружин рекомендуется [5] использовать установки для электроконтактного последовательного нагрева с машинным генератором (1500…15000 пер/с), применяемые для получения закаленного слоя глубиной более 2 мм, что не выполнено. Отсутствуют необходимые для обеспечения долговечности пружин отпуск после закалки и дробеструйная обработка для ликвидации возникающих после закалки концентраторов напряжений, не предусмотрена защита поверхности пружин от обезуглероживания при закалке.The disadvantage of this method is the duration of the process, depending on the need for sequential processing of each coil; it is impossible to correct the non-perpendicularity of the ends. The disadvantage is that in the specified method the following circumstances are not taken into account. Alloy spring steels have low thermal conductivity [4]. In this regard, local uneven heating of the spring during hardening can lead to the formation of internal stresses and quenching cracks. In this case, it is necessary to pre-heat the spring to a temperature of 400 ... 500 ° C, which is not implemented. And for uniform hardening of the springs it is recommended [5] to use installations for electrical contact sequential heating with a machine generator (1500 ... 15000 per / s), used to obtain a hardened layer with a depth of more than 2 mm, which has not been done. There is no tempering necessary for ensuring the durability of the springs after quenching and bead-blasting to eliminate stress concentrators arising after quenching, there is no protection for the surface of the springs from decarburization during quenching.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в разработке технологического процесса, позволяющего расширить технологические возможности способа и повысить качество пружин.The technical result to which the invention is directed is to develop a technological process that allows to expand the technological capabilities of the method and improve the quality of the springs.
Технический результат достигается за счет наличия новых операций технологического процесса и новой их последовательности, а именно: сущность изобретения заключается в том, что в способе изготовления пружин, включающем в себя растяжение, нагрев и охлаждение пружины, отличающемся тем, что перед растяжением пружину нагревают и отпускают, затем растягивают с шагом, превышающим шаг готовой пружины, производят термообработку и дробеметный наклеп, производят термоосадку или заневоливание пружин, после чего или одновременно с термоосадкой производят пластическое упрочнение ее витков путем сжатия пружины осевой нагрузкой, составляющей (10÷300)F3, где F3 - сила пружины при максимальной деформации. Пластическое упрочнение витков пружины осуществляют путем приложения к ней первоначальной нагрузки, обеспечивающей минимально допустимую осадку, и последующего приложения повторной нагрузки, увеличенной пропорционально отношению требуемой осадки к осадке от приложения первой нагрузки. При этом нагрузки могут быть вибрационными. При достижении заданной высоты пружины повторная прессовка не обязательна. При повышенных требованиях к силовым параметрам производят правку пружины.The technical result is achieved due to the availability of new operations of the technological process and their new sequence, namely: the essence of the invention lies in the fact that in the method of manufacturing springs, which includes stretching, heating and cooling the spring, characterized in that before stretching the spring is heated and released then stretch with a step exceeding the step of the finished spring, heat treatment and shot peening are carried out, heat shrink or gouge the springs, then or simultaneously with heat shrink plague plastic hardening it turns by axial compression load of the spring component (10 ÷ 300) F3, where F3 - spring force at maximum deformation. Plastic hardening of the coil of the spring is carried out by applying an initial load to it, providing the minimum allowable draft, and then applying a repeated load, increased in proportion to the ratio of the required draft to draft from applying the first load. In this case, the load can be vibrational. Upon reaching a predetermined spring height, re-pressing is not necessary. With increased requirements for power parameters, the spring is edited.
При данной последовательности технологических операций производят технологическую осадку пружины, по величине превосходящей осадку пружины в изделии, от чего образуются благоприятные напряженные состояния на поверхности и внутри витков пружины, противодействующие возникновению осадки при работе пружины. Используют метод двукратного приложения нагрузки [6], что уменьшает разброс силовых параметров пружин относительно заданных стандартами. Прилагают нагрузку вибрационно, что обеспечивает ее равномерное распределение по сечению витков пружины [7]. Этим обеспечивается повышение стойкости пружин при работе в изделии и точность ее изготовления по длине и нагрузке, снижается брак при сортировке пружин, уменьшается величина релаксации нагрузки при испытаниях заневоливанием на 48 ч при температуре 130°C до 2,5%. Поскольку пластическое упрочнение витков нагрузкой (10÷300) F3 происходит за доли секунды, то длительность операции пластического упрочнения составляет 1÷5 с.With this sequence of technological operations, a technological draft of the spring is performed, which is larger than the spring of the spring in the product, from which favorable stress states are formed on the surface and inside the coil of the spring, which counteract the occurrence of draft during the spring. The method of double application of the load is used [6], which reduces the dispersion of the power parameters of the springs relative to those specified by the standards. The load is applied vibrationally, which ensures its uniform distribution over the cross section of the spring coils [7]. This ensures an increase in the resistance of the springs when working in the product and the accuracy of its manufacture along the length and load, the rejection during the sorting of the springs is reduced, and the value of relaxation of the load when tested by levitation for 48 hours at a temperature of 130 ° C is reduced to 2.5%. Since plastic hardening of coils by a load of (10–300) F3 occurs in fractions of a second, the duration of the plastic hardening operation is 1–5 s.
Определение припуска на осадку пружины и нагрузки известны и освещены в литературе: припуск должен быть больше суммы припуска под осадку в указанных выше технологиях и осадки при работе пружины в изделии - ориентировочно 1,5…2 припуска под обычное заневоливание, и уточняться испытаниями пружин [8].The determination of the allowance for the draft of the spring and the load are known and covered in the literature: the allowance should be greater than the sum of the allowance for draft in the above technologies and the draft during operation of the spring in the product - approximately 1.5 ... 2 allowances for normal regrowing, and specified by testing springs [8 ].
При осуществлении предлагаемого способа стойкость пружин увеличивается в 1,5…2 раза [8] относительно пружин, изготовленных с использованием существующих способов изготовления пружин, тем более восстановленных.When implementing the proposed method, the resistance of the springs is increased by 1.5 ... 2 times [8] relative to springs made using existing methods of manufacturing springs, especially restored.
Способ осуществляют следующим образом. Производят нагрев и отпуск пружины, затем ее растягивают с шагом, превышающим шаг готовой пружины. Производят термообработку пружин. После 100% люмконтоля и промывки осуществляют дробеметный наклеп. После термоосадки или заневоливания производят пластическое упрочнение витков до достижения требуемой высоты пружины ее сжатием нагрузкой (10÷300) F3, причем термоосадку и пластическое упрочнение витков можно проводить одновременно. Затем производят замеры параметров пружины. Последние операции - нанесение защитного покрытия, консервация и упаковка или установка в изделие. При изготовлении точных по силовым параметрам пружин после растяжения их правят.The method is as follows. The spring is heated and tempered, then it is stretched in increments greater than the pitch of the finished spring. Produce heat treatment of the springs. After 100% lumontol and washing, a shot blasting is carried out. After heat shrinkage or gouging, plastic hardening of the coils is carried out until the desired height of the spring is achieved by compressing it with a load of (10 ÷ 300) F3, and heat shrinkage and plastic hardening of the coils can be carried out simultaneously. Then measure the parameters of the spring. Recent operations - the application of a protective coating, preservation and packaging or installation in the product. In the manufacture of springs accurate in terms of force, the springs are corrected after stretching.
Примечание. Под термообработкой пружины подразумевается ее закалка с последующим отпуском в соответствии с режимами, принятыми для определенной марки пружинных сталей [10]. Пружины из патентированной проволоки подлежат только отпуску. Термообработку производят в защитной среде.Note. By heat treatment of a spring is meant its hardening with subsequent tempering in accordance with the conditions adopted for a particular brand of spring steels [10]. The springs from the patented wire are only subject to tempering. Heat treatment is carried out in a protective environment.
Источники информацииInformation sources
1. Стенд для восстановления пружин электроконтактным способом. Информационный листок, №47-75, 1975.1. Stand for the restoration of springs in an electrocontact way. Information Leaflet No. 47-75, 1975.
2. А.с. СССР №740842, Кл. C21D 9/02, 1977.2. A.S. USSR No. 740842, Cl. C21D 9/02, 1977.
3. А.с. SU №1055574 A, B21F 35/00. Бюл. 43, 1983.3. A.S. SU No. 1055574 A, B21F 35/00. Bull. 43, 1983.
4. Лузгин, Н.П. Изготовление пружин. - М.: Высш. школа, 1980. - 144 с.4. Luzgin, N.P. The manufacture of springs. - M .: Higher. School, 1980 .-- 144 p.
5. Остроумов, В.П. Производство винтовых цилиндрических пружин. - М.: «Машиностроение», 1970, - 136 с.5. Ostroumov, V.P. Production of coil springs. - M.: "Mechanical Engineering", 1970, - 136 p.
6. А.с. СССР 554915, М.кл. B21F 35/00, 10.07.75.6. A.S. USSR 554915, M.cl. B21F 35/00, 07/10/07.
7. А.с. СССР 580474, М.кл. G01M 13/00, B21F 35/00, 1976.7. A.S. USSR 580474, M.cl. G01M 13/00, B21F 35/00, 1976.
8. Тебенко Ю.М. Проблемы производства высокоскоростных пружин и пути их решения. Монография. - Ставрополь: ООО «Мир данных», 2007, - 152 с.8. Tebenko Yu.M. Problems of production of high-speed springs and ways to solve them. Monograph. - Stavropol: LLC “Data World”, 2007, - 152 p.
9. Землянушнова, Н.Ю. Расчет винтовых цилиндрических пружин сжатия при контактном заневоливании. Монография. - Ставрополь: АГРУС, 2008. - 136 с.9. Zemlyanushnova, N.Yu. Calculation of helical cylindrical compression springs with contact overfilling. Monograph. - Stavropol: AGRUS, 2008 .-- 136 p.
10. Рахштадт А.Г. Пружинные стали и сплавы. М.: Металлургия, 1982, 400 с.10. Rakhstadt A.G. Spring steel and alloys. M.: Metallurgy, 1982, 400 p.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009144463/02A RU2408737C1 (en) | 2009-11-30 | 2009-11-30 | Spring recovery method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009144463/02A RU2408737C1 (en) | 2009-11-30 | 2009-11-30 | Spring recovery method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2408737C1 true RU2408737C1 (en) | 2011-01-10 |
Family
ID=44054617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009144463/02A RU2408737C1 (en) | 2009-11-30 | 2009-11-30 | Spring recovery method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2408737C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2694091C1 (en) * | 2019-01-23 | 2019-07-09 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Method of reinforcement of reinforced wire springs |
-
2009
- 2009-11-30 RU RU2009144463/02A patent/RU2408737C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2694091C1 (en) * | 2019-01-23 | 2019-07-09 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Method of reinforcement of reinforced wire springs |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7699943B2 (en) | Method for manufacturing high-strength spring | |
Pyttel et al. | Fatigue behaviour of helical compression springs at a very high number of cycles–Investigation of various influences | |
RU2408737C1 (en) | Spring recovery method | |
JP6572216B2 (en) | Stainless steel spring and method for producing stainless steel spring | |
RU2410445C1 (en) | Method of springs recovery | |
RU2415729C1 (en) | Method of spring recovery | |
RU2413009C1 (en) | Method of spring recovery | |
JP6388193B2 (en) | Mold quenching method and mold manufacturing method | |
CN105543715A (en) | High-intensity and corrosion-resistant high-nitrogen steel fastener and manufacturing process thereof | |
RU2424330C1 (en) | Procedure for recovery of springs | |
RU2406587C1 (en) | Method of springs recovery | |
Prabhu et al. | Experimental Investigation Into Fatigue Behaviuor of EN-8 Steel (080M40/AISI 1040) Subjected to Heat Treatment and Shot Peening Processes | |
JPH11140589A (en) | High fatigue strength steel wire and spring, and their production | |
RU2462324C1 (en) | Method of restoring springs | |
RU2694091C1 (en) | Method of reinforcement of reinforced wire springs | |
RU2428272C1 (en) | Method of spring recovery | |
RU2346778C1 (en) | Method for manufacture of compression springs | |
Li | Heat Treatment Response of Steel Fatigue Sample During Vacuum Carburization and High Pressure Gas Quenching Process | |
Zemlyanushnov et al. | Improvement of the method of repairing springs from hardened wire | |
JP2014222085A (en) | Rolling member, method of manufacturing the same, and rolling bearing | |
KR890002619B1 (en) | Process for manufacturing high tensile steel wire | |
Puntambekar et al. | Correlation of Effect of Plasma-Nitridingon Fatigue Life of Low-Alloy Steel with Surface Stresses Estimated using FEM Analysis | |
Lelong et al. | How It’s Done and Why—Transitioning Parts from Atmosphere Carburizing to Low-Pressure Vacuum Carburizing | |
Simon et al. | Finite Element Analysis of Two-step Deep Rolling of Bearing Steel for Expansion and Equalization of Compressive Residual Stress Profiles | |
EP3110979A1 (en) | Process for treating steel components |