SU1003981A1 - Способ изготовлени винтовых пружин - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВИНТОВЫХ ПРУЖИН

1

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано при производстве винтовых, преимущественно крупногабаритных пружин, работающих на сжатие и раст жение.

Известен способ изготовлени  винтовых пружин путем безоправочной навивки длинномерных заготовок, помещенных в зазоре между двум  гладкими плитами, перемещающимис  одна относительно другой в двух взаимно противоположных направлени х 1.

Однако способ применим дл  пружин малых размеров и характеризуетс  повыщенным расходом при отделке их концов. Кроме того, способ состоит из сравнительно больщого количества основных и особенно вспомогательных операций, св занных, в частности, с предварительным образованием первого витка или утолщенного хвостовика, требует приложени  значительных усилий и выполнени  довольно сложной геометрии формообразующих поверхностей плит.

Известен способ изготовлени  винтовых пружин навивкой прутков на оправке в холодном состо нии 2.

Недостатками данного способа  вл ютс  повыщенный расход металла при обруб5 ке концов, ограниченность его применени  только дл  малых пружин и больща  трудоемкость .

Известен также способ изготовлени  винтовых пружин навивкой проволоки пере10 менного сечени  на оправку с последующим стачиванием ве на конус 3.

Недостатки данного способа состо т в ограниченности его применени  только при изготовлении мелких пружин и наличии операции механической обработки-, при KOTOS рой до 50% исходной заготовки иде;т в отходы в виде стружки.

Наиболее близким по технической сущности к предла,гаемому  вл етс  способ изготовлени  винтовых пружин прокаткой, 20 включающий деформацию на оправке трубной заготовки с винтовым надрезом. Этот способ упрощает технолог изготовлени  винтовых пружин, обеспе-. ....ает возможность изготовлени  крупных пружин 4. Недостаток этого способа состоит в низком качестве поверхности кромок витков пружины после прокатки в стане холодной прокатки труб. Это обусловлено тем, что «разрыв сплошной заготовки на витки происходит во врем  прокатки под действием раст гивающих напр жений, возникающих в теле заготовки вследствие ее деформации и направленных под углом, близким к 90° к плоскост м винтовых надрезов на заготовке. Так как заготовка раздел етс  на витки вследствие разрыва, качество кромок витков весьма низкое и необходима дополнительна  операци  обточки кромок, что снижает эффективность способа и его производительность. Цель изобретени  - повышение качества пружин. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе изготовлени  винтовых пружин прокаткой, включающем деформацию на оправке трубной заготовки с винтовым надрезом, деформацию осуществл ют путем винтовой прокатки, при этом заготовку задают в валки так, что угол между вектором окружной скорости валка и направлением подачи заготовки составл ет в зоне контакта заготовки с валком 79-81°. На фиг. 1 приведен разрез очага деформации при деформации заготовки в стане винтовой прокатки; на фиг. 2 - схема , по сн юща  выбор параметров прокатки . Обозначени  на чертежах: 1 - валок (остальные валки дл  простоты не показаны ); 2 - исходна  трубна  заготовка с винтовыми надрезами; 3 - оправка; 4 - получаема  винтова  пружина; YH - угол наклона винтовых надрезов на заготовке к плоскости диаметрального сечени  заготовки; у - то же, на готовой пружине; „-угол между касательной к линии винтового надреза на заготовке и вектором окружной скорости валки в начале очага деформации; jS, - то же, в конце очага деформации; v в -вектор окружной скорости валка; сС - угол подачи валков. Условно считаем угол Ji отрицательным , если c.V; при оС.у считаем jS положительным . Исход  из прин того обозначени , на фиг. 2 - угол jf отрицателен, а /Зк - положителен. Производство винтовых пружин по предлагаемому способу осуществл етс  следующим образом. На исходную полую цилиндрическую трубную заготовку 2 с использованием металлоред ущих станков нанос т винтовой надрез с углом подъема винтовой линии равным . Далее в заготовку ввод т оправку 3 и задают заготовку с оправкой в очаг двухили многовалкового стана винтовой прокатки труб. Угол подачи валков 1 выбирают таким образом, чтобы (с учетом выт жки заготовки в результате деформации ) углы Р-Н и уЗк лежали в пределах + 11°. При указанных параметрах углов /Зц и 8к возникающие в теле заготовки вследствие ее скручивани  касательные напр жени  практически совпадают с плоскостью витков канавок. Разделение исходной заготовки на пружинные витки происходит не в результате разрыва от нормальных напр жений, как это происходит в известном способе, а в результате скалывани  под действием касательных напр жений. При этом в результате взаимного скольжени  торцовых поверхностей пружинных витков происходит сглаживание заусенцев и неровностей на их поверхности и качество торцовых пружинных витков более высокое, чем при производстве пружин по известному способу. При значени х углов fl н /i, отличных от ±1Г, после разделени  заготовки на пружинные витки осевые нормальные раст гивающие напр жени  не позвол ют войти торцовым поверхност м витков в плотный контакт, что предопредел ет наличие на изготовленной пружине заусенцев в зоне разделени  исходной заготовки на пружинные витки. Предлагаемый способ опробован в услови х универсального лабораторного стана «15-30 ОТЛ ДМетИ. В ходе экспериментов прокатывают в холодном состо нии исходные заготовки 40x6 мм с нанесенными под углом г„ 10±1° винтовыми канавками треугольного профил  глубиной 3 мм. Прокатку осуществл ют в калиброванных валках по известному и по предлагаемому cnoco6aMj устанавлива  различные углы подачи с валков трехвалкового стана винтовой прокатки (т. е. мен   углы /3 и )8). Результаты эксперимента приведены в таблице. Как следует из приведенных в таблице экспериментальных данных, наилучшее качество торцовой поверхности витков (баллу 4 соответствует отсутствие заусенцев и поверхность с незначительными неровност ми ) достигаетс  при величине угла , колеблющейс  в пределах, близких к ±11° (позици  4 в таблице). Такое значение параметров обработки и принимаетс  в качестве оптимального. На основании приведенных данных можно сделать вывод о том, что предлагаемый способ позвол ет повысить качество пружин , производимых способом прокатки.

Продольна  прокатка в калиброванных валках стана ХПТ

(известный)10±128±29080621

Предлагаемый1011ZSirZ30-20-22.

Предлагаемый10±128t225-15+33

ПредлагаемыйlOtI28t218-8+11i

ПредлагаемыйlOtl28t211О+183

Предлагаемый10±128±25+5+232

ПредлагаемыйlOtl28±22+8+2б2

Качество торцовой поверхности витков пружины оценивали по условной п тибальной шкале, счита  за 1 качество при прокатке известным способом с наличием заусенцев и рвании; за 5 баллов прин то качество торцовой поверхности, соответствующее черновой обдирке резцом на токарном станке.

Claims (4)

1.Авторское свидетельство СССР № 423549, кл. В 21 F 35/00, 1979.

2.Книга Батанова М. В. и Петрова В. В. «Пружины, Л., «Машиностроение, 1968,

35 с. 118.

3.Авторское свидетельство СССР № 499926, кл. В 21 F 35/00, 1975.

4.Авторское свидетельство СССР № 686805, кл. В 2 F 35/00, 1978.