RU2694091C1 - Способ восстановления пружин из упрочненной проволоки - Google Patents
Способ восстановления пружин из упрочненной проволоки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2694091C1 RU2694091C1 RU2019101827A RU2019101827A RU2694091C1 RU 2694091 C1 RU2694091 C1 RU 2694091C1 RU 2019101827 A RU2019101827 A RU 2019101827A RU 2019101827 A RU2019101827 A RU 2019101827A RU 2694091 C1 RU2694091 C1 RU 2694091C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spring
- springs
- temperature
- load
- tempering
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 title 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims description 9
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 241000232219 Platanista Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F35/00—Making springs from wire
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Springs (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для восстановления пружин на предприятиях по ремонту транспорта, сельхозмашин, грузоподъёмной или другой техники. Способ включает растяжение пружины на оправке с шагом витков, превышающим шаг витков готовой пружины, нагрев, отпуск в растянутом состоянии и охлаждение, дробеметный наклеп, отпуск пружины при температуре ≤220°С в течение 30 минут и прессовку пружины. Расширяются технологические возможности, повышается качество пружин из предварительно упрочненной проволоки, в частности патентированной или закаленной и отпущенной пружинной проволоки. 1 з.п. ф-лы.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к способам восстановления упругих свойств пружин из предварительно упрочненной проволоки, обычно патентированной или закаленной и отпущенной пружинной проволоки и может быть использовано для восстановления пружин на предприятиях по ремонту транспорта, сельхозмашин, грузоподъёмной или другой техники.
Уровень техники
Известен способ восстановления пружин [1], заключающийся в том, что нагретую пружину до температуры отпуска (200…600°С) посредством электроконтактной или т.в.ч. – установки, или нагретую в печи в среде защитного газа растягивают с шагом, превышающим шаг готовой пружины, и производят отпуск в растянутом состоянии неостывшей пружины, выдерживают в растянутом состоянии до остывания. Затем производят дробеметный наклеп, выполняют прессовку пружины нагрузкой 10…300F3 (F3 – сила пружины при соприкосновении витков), в том числе с предварительным обычным заневоливанием, и повторной нагрузкой, увеличенной пропорционально отношению требуемой осадки к осадке от приложения первой нагрузки. Далее производят нанесение защитного покрытия и замеры параметров пружины, консервацию и упаковку или установку в изделие.
Недостатком способа является то, что прессовку пружины выполняют нагрузкой 10…300F3 в остывшем состоянии. Из опыта производства пружин завода «Автонормаль» определено, что наиболее оптимальной температурой пластического упрочнения пружин термоосадкой является температура 200…250 °С, поскольку при этой температуре двухсторонние напряжения сжатия, созданные ранее дробеметным наклепом на поверхности пружин и препятствующие раскрытию усталостных трещин, не успевают релаксировать. Деформационное перераспределение напряжений сжатия также не происходит, так как сдвиговые пластические деформации при термоосадке незначительны и составляют всего 0,2…0,3 % [2]. По аналогии с этим температура пластического упрочнения пружин при восстановлении приложением увеличенной осевой нагрузки 10…300F3 должна быть выбрана такой же. Недостатком способа является отсутствие отпуска после дробеметного наклепа. Отпуск при температуре ≤220 ºС [3, 4] предназначен для искусственного ускоренного старения наклепанного слоя с частичной релаксацией остаточных напряжений. Если низкотемпературный отпуск не проводить, то пружины со временем (в течение нескольких суток или месяцев) увеличат свою длину и повысится нагрузка, т.е. произойдет медленное старение при комнатной температуре [4].
Известен способ восстановления пружин [5], принятый за прототип: пружину растягивают на оправке с шагом витков, превышающем шаг готовой пружины, нагревают до температуры отпуска 400…420 °С и производят отпуск на оправке в растянутом состоянии. Затем производят дробеметный наклеп, повторный отпуск при температуре 230…250 °С и прессовку пружины осевой нагрузкой, составляющей 10…300F3. Возможно после дробеметного наклепа прессовать нагретую до температуры 230…250°С пружину, исключив повторный отпуск. Нагрузку можно прилагать вибрационно.
Недостатком способа является то, что повторный отпуск после дробеметного наклепа проводят при температуре 230…250°С. Это предельная температура, при которой можно проводить отпуск после дробеметного наклепа [4], после чего при повышении температуры произойдет снижение эффекта от дробеметного наклепа. Для предотвращения разупрочнения после дробеметного наклепа рекомендовано проводить низкотемпературный отпуск при температуре 180…220 °С в течение 30 минут [4] для искусственного ускоренного старения наклепанного слоя. Недостатком является и то, что пружину затем или прессуют нагрузкой 10…300F3 не нагретую, или прессуют нагретую пружину до температуры 230…250°С, исключив повторный отпуск. Для обеспечения стабилизации силовых параметров пружины рекомендован повторный отпуск после дробеметного наклепа при температуре ≤220 ºС в течение 30 минут, а для последующего пластического упрочнения (прессовки) рекомендовано нагревать пружину до температуры 200…250 °С [4]. Время прессовки 1,5…2 секунды.
Кроме того известно, что для пружин, работающих без контакта витков, рекомендуется выполнять прессовку нагрузкой 10F3 [6]. Для пружин, работающих с контактом витков, нагрузка прессовки должна на 5% превышать нагрузку на пружину в изделии [7, 8].
Раскрытие изобретения
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в разработке технологического процесса, позволяющего расширить технологические возможности способа и повысить качество пружин.
Технический результат достигается за счёт наличия новых операций технологического процесса и новой их последовательности, а именно: способ восстановления пружин из упрочненной проволоки, включающий в себя растяжение на оправке с шагом витков, превышающим шаг витков готовой пружины, нагрев на оправке до температуры 400…420°С, отпуск в растянутом состоянии и охлаждение, дробеметный наклеп, отпуск и прессовку, отличается тем, что после дробеметного наклепа производят отпуск пружины при температуре ≤220ºС в течение 30 минут, а последующую прессовку пружины выполняют при температуре 200…250 °С осевой нагрузкой для пружин, работающих без контакта витков 10F3, а для пружин, работающих с контактом витков нагрузкой на 5 % превышающей нагрузку на пружину в изделии, но не меньше, чем 10F3. При этом нагрузки могут быть вибрационными. При повышенных требованиях к силовым параметрам производят правку пружины.
При данной последовательности операций низкотемпературный отпуск после дробеметного упрочнения стабилизирует силовые параметры пружин без риска их разупрочнения. Прессовка (пластическое упрочнение) пружин при повышенной температуре сопровождается структурными изменениями в деформированном слое с соответствующим повышением его твердости и прочности, образованием благоприятных остаточных напряжений сжатия и формированием качественно новой макро- и микрогеометрии поверхности материла пружин [9]. Гарантируется увеличение стойкости пружин, повышается точность пружин по длине и нагрузке.
Методика определения припуска и параметров пружин при пластическом упрочнении известна [8]. Следует также определять величину работоспособной упругой части сечения витка пружины – упругого ядра [10].
Способ осуществляют следующим образом. Прошедшую промывку и контроль силовых и геометрических параметров восстанавливаемую пружину растягивают на оправке с шагом, превышающим шаг готовой пружины, нагревают до температуры 400…420°С и производят отпуск растянутой на оправке пружины, дробеметную обработку, повторный отпуск при температуре 180…220°С в течение 30 минут, после чего производят прессовку пружины при температуре 200…250°С осевой нагрузкой для пружин, работающих без контакта витков 10F3, а для пружин, работающих с контактом витков нагрузкой на 5 % превышающей нагрузку на пружину в изделии, но не меньше, чем 10F3. Время прессовки 1,5…2 секунды. При этом нагрузки могут быть вибрационными. При повышенных требованиях к силовым параметрам производят правку пружины.
Источники информации.
1. Патент RU № 2428272 C1, МПК В 21 F 35/00. Способ восстановления пружин / Тебенко Ю.М., Землянушнова Н.Ю., Фадеев В.В., Землянушнов Н.А. – № 201022778/12; заявлено 03.06.2010; опубл. 10.09.2011. Бюл. № 25 – 5 с.
2. Патент RU 2208056 С2, МПК С 21 D 9/02. Способ изготовления высоконагруженных пружин сжатия / Лавриненко Ю.А., Белков Е.Г., Фадеев В.В., Хайруллин А.А. – № 2001103765/02; заявлено 08.02.01; опубл. 10.07.03. Бюл. № 19. – 4 с.
3. Белков, Е.Г. Технология изготовления и упрочнения пружин: монография / Е.Г. Белков. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2013. – 168 с.
4. Лавриненко, Ю.А. Упрочнение пружин / Ю.А. Лавриненко, Е.Г. Белков, В.В. Фадеев // Уфа: Изд. Дом «Бизнес-Партнёр», 2002, – 124 с.
5. Патент RU № 2462324 C1, МПК В 21 F 35/00. Способ восстановления пружин / Землянушнова Н.Ю., Фадеев В.В., Тебенко Ю.М., Землянушнов Н.А. – № 2011123253/02; заявлено 08.06.2011; опубл. 27.09.2012. Бюл. № 27 – 4 с.
6. Землянушнова, Н.Ю. Повышение качества пружин. Монография / Н.Ю. Землянушнова, Ю.М. Тебенко. – Ставрополь: СевКавГТУ, 2001. – 92 c.
7. Блинник, С.И. Расчёт пружин в связи с их заневоливанием / С.И. Блинник // Новые методы расчёта пружин / Под общей редакцией С.Д. Пономарёва – М.: Машигиз. – 1946. – С. 26–46.
8. Землянушнова, Н.Ю. Расчёт винтовых цилиндрических пружин сжатия при контактном заневоливании. Монография. – Ставрополь: АГРУС, 2008. – 136 с.
9. Рахштадт, А.Г. Пружинные стали и сплавы. М., Металлургия, 1982. – 400 с.
10. Пономарев, С.Д. К обоснованию размеров упругого ядра в заневоленных пружинах / С.Д. Пономарёв // Изв. вузов. – Машиностроение, 1974. – № 10. – С. 24–27.
Claims (2)
1. Способ восстановления пружин из упрочненной проволоки, включающий растяжение пружины с шагом витков, превышающим шаг витков готовой пружины, нагрев, отпуск в растянутом состоянии и охлаждение, дробеметный наклеп, отпуск и последующую прессовку, отличающийся тем, что отпуск пружины после дробеметного наклепа осуществляют в течение 30 мин при температуре ≤220°С.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что последующую прессовку пружин осуществляют при температуре 200…250°С осевой нагрузкой, при этом для пружин, работающих без контакта витков, прессовку осуществляют осевой нагрузкой 10F3, а для пружин, работающих с контактом витков, - нагрузкой, превышающей нагрузку на пружину в изделии на 5%, причем не менее 10F3, где F3 – сила пружины при соприкосновении витков.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019101827A RU2694091C1 (ru) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | Способ восстановления пружин из упрочненной проволоки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019101827A RU2694091C1 (ru) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | Способ восстановления пружин из упрочненной проволоки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2694091C1 true RU2694091C1 (ru) | 2019-07-09 |
Family
ID=67252408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019101827A RU2694091C1 (ru) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | Способ восстановления пружин из упрочненной проволоки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2694091C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3847678A (en) * | 1972-11-16 | 1974-11-12 | Bethlehem Steel Corp | Helical steel spring and method |
SU1055574A1 (ru) * | 1982-01-14 | 1983-11-23 | Саратовский Ордена "Знак Почета" Институт Механизации Сельского Хозяйства Им.М.И.Калинина | Способ восстановлени упругости пружины |
RU2408737C1 (ru) * | 2009-11-30 | 2011-01-10 | Юрий Михайлович Тебенко | Способ восстановления пружин |
RU2462324C1 (ru) * | 2011-06-08 | 2012-09-27 | Надежда Юрьевна Землянушнова | Способ восстановления пружин |
-
2019
- 2019-01-23 RU RU2019101827A patent/RU2694091C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3847678A (en) * | 1972-11-16 | 1974-11-12 | Bethlehem Steel Corp | Helical steel spring and method |
SU1055574A1 (ru) * | 1982-01-14 | 1983-11-23 | Саратовский Ордена "Знак Почета" Институт Механизации Сельского Хозяйства Им.М.И.Калинина | Способ восстановлени упругости пружины |
RU2408737C1 (ru) * | 2009-11-30 | 2011-01-10 | Юрий Михайлович Тебенко | Способ восстановления пружин |
RU2462324C1 (ru) * | 2011-06-08 | 2012-09-27 | Надежда Юрьевна Землянушнова | Способ восстановления пружин |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7699943B2 (en) | Method for manufacturing high-strength spring | |
JP6284279B2 (ja) | 強度部材およびその製造方法 | |
JPH11114827A (ja) | コイルばねの製法 | |
US20090133785A1 (en) | Leaf spring material and manufacturing method thereof | |
RU2694091C1 (ru) | Способ восстановления пружин из упрочненной проволоки | |
CN108531690A (zh) | 一种改善残奥形貌提高trip钢力学性能的热处理方法 | |
KR20100091973A (ko) | 강 성형 공정 | |
Rudskoi et al. | THERMOMECHANICAL PROCESSING OF STEELS AND ALLOYS PHYSICAL FOUNDATIONS, RESOURCE SAVING TECHNIQUE AND MODELLING. | |
JPH07217683A (ja) | ばね部材の内部応力分布を最適化する方法 | |
RU2410445C1 (ru) | Способ восстановления пружин | |
JPH07305151A (ja) | 高力アルミニウム合金の成形方法 | |
US20030070736A1 (en) | High-hardness, highly ductile ferrous articles | |
JP2003073737A (ja) | 高強度・高耐力コイルばねの製造方法 | |
RU2408737C1 (ru) | Способ восстановления пружин | |
RU2462324C1 (ru) | Способ восстановления пружин | |
RU2415729C9 (ru) | Способ восстановления пружин | |
US3002865A (en) | Method of strengthening the surface of metallic springs by warm working | |
CN102851467B (zh) | 一种高强热处理钢筋及其制造方法 | |
RU2413009C1 (ru) | Способ восстановления пружин | |
US20080257460A1 (en) | Method of producing forgings having excellent tensile strength and elongation from steel wire rods | |
RU2208056C2 (ru) | Способ изготовления высоконагруженных пружин сжатия | |
JPH02213422A (ja) | 高強度ばねの製造方法 | |
JPS5913568B2 (ja) | 冷間成形コイルばねの製造方法 | |
RU2406587C1 (ru) | Способ восстановления пружин | |
RU2428272C1 (ru) | Способ восстановления пружин |