RU2415729C1 - Method of spring recovery - Google Patents

Method of spring recovery Download PDF

Info

Publication number
RU2415729C1
RU2415729C1 RU2010106966/02A RU2010106966A RU2415729C1 RU 2415729 C1 RU2415729 C1 RU 2415729C1 RU 2010106966/02 A RU2010106966/02 A RU 2010106966/02A RU 2010106966 A RU2010106966 A RU 2010106966A RU 2415729 C1 RU2415729 C1 RU 2415729C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spring
springs
load
draft
stretching
Prior art date
Application number
RU2010106966/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2415729C9 (en
Inventor
Юрий Михайлович Тебенко (RU)
Юрий Михайлович Тебенко
Надежда Юрьевна Землянушнова (RU)
Надежда Юрьевна Землянушнова
Евгений Григорьевич Белков (RU)
Евгений Григорьевич Белков
Никита Андреевич Землянушнов (RU)
Никита Андреевич Землянушнов
Original Assignee
Юрий Михайлович Тебенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Михайлович Тебенко filed Critical Юрий Михайлович Тебенко
Priority to RU2010106966/02A priority Critical patent/RU2415729C9/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2415729C1 publication Critical patent/RU2415729C1/en
Publication of RU2415729C9 publication Critical patent/RU2415729C9/en

Links

Landscapes

  • Springs (AREA)
  • Wire Processing (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to plastic metal working and can be used for recovery of springs at diverse enterprises. Proposed method comprises expansion, heating and cooling of springs. Prior to expansion, spring is heated and tempered, and, then, it is expanded with the pitch exceeding that of finished spring. Then, it is thermally treated and shot-blast hardened, or thermally cambered. Now, spring coils are plastically hardened by compressing it at axial load of (10-300)F3, where F3 is spring force at maximum strain.
EFFECT: higher efficiency and quality.
4 cl

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 восстановления 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 onto 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. Изготовление специального сложного приспособления для каждого вида пружин не под силу большинству ремонтных предприятий, что также является недостатком.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 manufacture of a special complex device for each type of spring is beyond the power of most repair enterprises, which is also a disadvantage.

В представленных способах 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, что является недостатком.In the presented methods, there is no tempering after hardening necessary for ensuring the durability of the springs and shot blasting to eliminate stress concentrators arising after hardening, the surface of the springs is not provided for decarburization during hardening, which is a drawback.

Более того, имеется множество пружин, подвергаемых при изготовлении закаливанию, растянуть которые не представляется возможным из-за большого диаметра витка и связанного с этим обстоятельством большого сопротивления растяжению. Возникшие после растяжения моменты сопротивления растяжению уменьшают силы (F1, F2) восстановленной таким образом пружины, что не позволяет считать восстановленную пружину равноценной первоначально изготовленной.Moreover, there are many springs subjected to hardening during manufacture, which cannot be stretched due to the large diameter of the coil and the high tensile strength associated with this circumstance. The moments of tensile resistance arising after stretching reduce the forces (F1, F2) of the spring restored in this way, which does not allow the restored spring to be considered equivalent to the original manufactured one.

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 нормализуют или отжигают, 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 presence 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 normalized or annealed, then stretched with a step exceeding the step of the finished spring, heat treated and shot blasted, heat-shrink or gouge the springs, then or simultaneously with t The thermosetting produces plastic hardening of its coils by compressing the spring with an axial load of (10 ÷ 300) F3, where F3 is the 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 превосходящую 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 [4], что уменьшает разброс силовых параметров пружин относительно заданных стандартов. Прилагают нагрузку вибрационно, что обеспечивает ее равномерное распределение по сечению витков пружины [5]. 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°С 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, technological spring settling is performed, which is larger in size than the spring draft in the product, from which favorable stress states are formed on the surface and inside the spring coils, which counteract the occurrence of precipitation during spring operation. Use the method of double application of the load [4], which reduces the dispersion of the power parameters of the springs relative to the specified standards. The load is applied vibrationally, which ensures its uniform distribution over the cross section of the spring coils [5]. 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 the 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 [6, 7].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 the springs [6 , 7].

Предполагается увеличение ресурса восстановленных таким образом пружин в 1,5…2 раза относительно ресурса пружин, восстановленных известными способами, что согласуется с показанным в работе [6] увеличением ресурса пружин при использовании контактного заневоливания после обычного.It is assumed that the resource of springs restored in this way is increased by 1.5 ... 2 times relative to the resource of springs restored by known methods, which is consistent with the increase in the resource of springs shown in [6] when using contact backlash after the usual.

Способ осуществляют следующим образом. Производят нагрев и нормализацию или отжиг 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 normalized or annealed, then it is stretched with a step exceeding the step 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 [8]. Термообработку производят в защитной среде. Для пластического упрочнения применимо простое в изготовлении устройство [6, с.29].Note. Under the heat treatment of the spring means its hardening with subsequent tempering in accordance with the modes adopted for a particular brand of spring steels [8]. Heat treatment is carried out in a protective environment. An easy-to-manufacture device is applicable for plastic hardening [6, p.29].

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 А, B21F 35/00. Бюл. 43, 1983.3. A.S. SU No. 1055574 A, B21F 35/00. Bull. 43, 1983.

4. А.с. СССР 554915, М. кл. B21F 35/00, 10.07.75.4. A.S. USSR 554915, M. cl. B21F 35/00, 07/10/07.

5. А.с. СССР 580474, М. кл. G01M 13/00, B21F 35/00, 1976.5. A.S. USSR 580474, M. cl. G01M 13/00, B21F 35/00, 1976.

6. Тебенко Ю.М. Проблемы производства высокоскоростных пружин и пути их решения. Монография. - Ставрополь: ООО «Мир данных», 2007, - 152 с.6. Tebenko Yu.M. Problems of production of high-speed springs and ways to solve them. Monograph. - Stavropol: LLC “Data World”, 2007, - 152 p.

7. Землянушнова Н.Ю. Расчет винтовых цилиндрических пружин сжатия при контактном заневоливании. Монография. - Ставрополь: АГРУС, 2008. - 136 с.7. Zemlyanushnova N.Yu. Calculation of helical cylindrical compression springs with contact overfilling. Monograph. - Stavropol: AGRUS, 2008 .-- 136 p.

8. Рахштадт А.Г. Пружинные стали и сплавы. М.: Металлургия, 1982, 400 с.8. Rakhstadt A.G. Spring steel and alloys. M.: Metallurgy, 1982, 400 p.

Claims (4)

1. Способ восстановления пружин сжатия, включающий растяжение, нагрев и охлаждение пружины, отличающийся тем, что перед растяжением пружину нагревают и отпускают, затем растягивают с шагом, превышающим шаг готовой пружины, производят термообработку и дробеметный наклеп, осуществляют заневоливание или термоосадку, после чего или одновременно производят пластическое упрочнение ее витков путем сжатия пружины осевой нагрузкой, составляющей (10÷300)F3, где F3 - сила пружины при максимальной деформации.1. A method of restoring compression springs, including stretching, heating and cooling the spring, characterized in that before stretching the spring is heated and released, then stretched in increments greater than the pitch of the finished spring, heat treatment and shot blasting are performed, annealing or heat shrinkage is carried out, and then at the same time produce plastic hardening of its coils by compressing the spring with an axial load of (10 ÷ 300) F3, where F3 is the spring force at maximum deformation. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что 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 первоначальной нагрузки.2. The method according to claim 1, characterized in that the plastic hardening of the coil of the spring is carried out by applying to it an initial load that provides the minimum allowable draft, and then applying a reload increased in proportion to the ratio of the required draft to draft from the initial load. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что нагрузку для сжатия пружины при ее пластическом упрочнении прикладывают вибрационно.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the load for compressing the spring during its plastic hardening is applied vibrationally. 4. Способ по п.п.1 или 2, отличающийся тем, что после растяжения производят правку пружины. 4. The method according to claims 1 or 2, characterized in that after stretching the spring is straightened.
RU2010106966/02A 2010-02-24 2010-02-24 Method of spring recovery RU2415729C9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010106966/02A RU2415729C9 (en) 2010-02-24 2010-02-24 Method of spring recovery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010106966/02A RU2415729C9 (en) 2010-02-24 2010-02-24 Method of spring recovery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2415729C1 true RU2415729C1 (en) 2011-04-10
RU2415729C9 RU2415729C9 (en) 2011-07-10

Family

ID=44052076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010106966/02A RU2415729C9 (en) 2010-02-24 2010-02-24 Method of spring recovery

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2415729C9 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2714571C1 (en) * 2019-05-22 2020-02-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" Method of cylindrical spring recovery and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2415729C9 (en) 2011-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7699943B2 (en) Method for manufacturing high-strength spring
US6346157B1 (en) Manufacturing method of suspension spring for car
CN102248097A (en) Compression spring processing process
US20090133785A1 (en) Leaf spring material and manufacturing method thereof
CN108115062A (en) A kind of torsion compression spring processing technology
RU2415729C1 (en) Method of spring recovery
CN101935744A (en) Method for sizing metal material mechanical part by phase change superplasticity
RU2408737C1 (en) Spring recovery method
RU2410445C1 (en) Method of springs recovery
JP6252730B2 (en) Stainless steel strip for spring and manufacturing method thereof
RU2413009C1 (en) Method of spring recovery
Giannakis et al. Fatigue design of leaf springs for new generation trucks
RU2424330C1 (en) Procedure for recovery of springs
DE10216492A1 (en) Production of a roller bearing metal component comprises heat treating at a defined temperature to harden the component, processing the component by cutting or without cutting at room temperature, and grinding
RU2462324C1 (en) Method of restoring springs
RU2694091C1 (en) Method of reinforcement of reinforced wire springs
US3002865A (en) Method of strengthening the surface of metallic springs by warm working
RU2801176C1 (en) Method for hardening highly loaded springs of conical or paraboloid rotation forms, the coils of which enter into each other at maximum compression
RU2406587C1 (en) Method of springs recovery
Geinitz et al. Relaxation of helical springs and spring steel wires
RU2275269C1 (en) Method for making highly loaded compression springs
RU2428272C1 (en) Method of spring recovery
RU2208056C2 (en) Method for manufacture of heavily loaded compression spring
SU1740455A1 (en) Tempering method
Corten et al. The Effect of Slightly Elevated-Temperature Treatment Upon Microscopic and Submicroscopic Residual Stresses Induced by Small Inelastic Strains in Metals

Legal Events

Date Code Title Description
TH4A Reissue of patent specification