Изготовление пружин кручения
Пружины кручения — это упругий конструкционный элемент, нашедший широкое применение как в быту, так и в промышленности, в частности, в производстве машин и механизмов, в нефтехимической и горнодобывающей промышленности в силовых передачах в качестве упругих и прижимных аккумулирующих звеньев. Пружина кручения работает на скручивание. Она деформируется под одновременным воздействием пары сил, прилагаемых в плоскостях, перпендикулярных ее оси, и восстанавливает форму, когда силы перестают действовать. Нагрузку пружина воспринимает посредством зацепов, которые образуются за счет отгиба концевых витков. Основной документ, регламентирующий правила изготовления пружин кручения — ГОСТ 13764-86.
Классификация пружин кручения
Исходя из самых простых критериев, винтовые пружины кручения обычно разделяют на следующие группы:
- На левые и правые по направлению намотки витков;
- На витые пружины из круглой проволоки и торсионные (стержневые) пружины по материалу и технологии изготовления;
- На одинарные и двойные в зависимости от числа тел-катушек, работающих одновременно.
Помимо винтовых пружин существуют также пружины кручения невинтовые — стержневые (торсионные). Тем не менее, наиболее востребованы именно изготавливаемые из круглой проволоки цилиндрические винтовые пружины кручения, купить которые в Санкт-Петербурге можно на СЗЗМК.
Производство пружин кручения - Фотогалерея
Всё вышесказанное — это лишь самая примитивная классификация, пользуясь которой, определить принадлежность пружины к той или иной группе можно даже визуально. ГОСТ 13764-86 предусматривает более конкретную и точную классификацию винтовых пружин кручения, согласно которой они подразделяются на классы, разряды и виды. Принадлежность изделия к тому или иному классу зависит от необходимой выносливости (наработка на отказ), режима нагрузки (циклическая или статическая), а также от требований к материалам и технологическим процессам изготовления изделия. Разряд определяет марку пружинной стали, показывает диапазон действующих сил и предельные возникающие напряжения соответственно существующим нормативам.
Изготовление пружин кручения
Для изготовления пружин кручения используется проволока классов 1, 2, 2А, по ГОСТ 9389-75 (диаметр проволоки от 0,2 до 5 мм) и по ГОСТ 14963-78 (диаметр от 3 до 14 мм).
Пружины кручения изготавливают из стальной проволоки по технологии горячей навивки. Чтобы избежать преждевременного износа изделия в результате возникновения трения между его витками, пружину, как правило, навивают с небольшим зазором (порядка 0,5 мм) между ними. Угол подъема витков при этом обычно составляет не более 12 градусов.
После навивки переходят к обработке торцов (формируются технологические зацепы и концы, обрубаются излишки). Далее пружина подвергается термообработке, в ходе которой снимается напряжение внутри изделия, убирается начальное растяжение, повышается стойкость материала. Термообработка может представлять собой отжиг, закаливание и отпуск. В результате форма пружины и ее упругость сохраняются на весь период расчетного срока эксплуатации изделия, равно как и прочность материала.
Прошедшие термообработку изделия подвергают обжиму (заневоливанию). Этот технологический процесс направлен на придание ему дополнительной прочности, и его проходят пружины с диаметром проволоки от 12 мм и более. Далее необходимо провести пескоструйную обработку пружины, чтобы ее поверхность стала ровной и чистой. Обработка выполняется в соответствии с требованиями ГОСТ 16118-70. Этот процесс позволяет добиться того, что защитное или любое другое покрытие ляжет ровно и будет прочно держаться без истирания, шелушения, отслаивания, продлевая тем самым срок службы пружины.
Пружины кручения для работы в агрессивных средах
Если эксплуатация пружин предполагается в экстремальных условиях (агрессивные среды, существенные перепады температур, высокая влажность и т.п.), то долговечность изделий обеспечивают двумя способами:
- Изготовление пружин кручения из проволоки, произведенной из стали с добавками;
- Нанесение на изделие защитного покрытия.
Так, к примеру, сталь 60С2ХФА применяется в тех случаях, когда пружина предназначена для работы в низко- или высокотемпературном режиме (от - 100 до + 250 °С) либо при больших перепадах температур. Сталь 51ХФА (температурный диапазон от - 180 до + 250 °С) также подходит для пружин, работающих при высокой и низкой температуре, а изготовленная из нее проволока может применяться для производства пружин кручения первого класса. Проволока классов II и IIА (ГОСТ 9389) идет на изготовление пружин, эксплуатируемых при низких температурах. И, напротив, если особых требований к пружинам нет, и их отказ не чреват серьезными последствиями, можно использовать проволоку из стали марки 65Г, что позволит значительно удешевить производство изделия.
Что касается защитных покрытий, то, в зависимости от специфических требований к устойчивости поверхности, может использоваться порошковая покраска изделия, химическое фосфатирование с промасливанием и без такового, гальванизация хромом и кадмием, нанесение цинкового покрытия, электрополирование, окрашивание защитным грунтом и прочие методы, выбор которых диктуется конкретным набором агрессивных факторов.
Современные промышленные технологии и новейшее оборудование высокой точности, которым располагает СЗЗМК, позволяют полностью автоматизировать процесс изготовления винтовых пружин. Тем не менее, помимо оператора, на разных стадиях его контролируют специалисты ОТК, а по готовности партия подвергается серьезной проверке на соответствие требуемым параметрам — как визуальной, так и лабораторной.
Применение пружин кручения
Цилиндрические пружины кручения из стальной проволоки широко применяются в производстве товаров народного потребления. Это часовые механизмы, прищепки, мышеловки, доводчики дверей, бытовая техника, канцелярские товары. Используются пружины кручения в машиностроении и приборостроении, в военной промышленности, в горнодобывающей отрасли, в приборостроении и в энергетике, в нефтедобыче и переработке. Там они нужны для создания прижимного или возвратного усилия в составе разнообразных машин и механизмов.
Как купить и заказать пружины кручения
Купить пружины кручения в Санкт-Петербурге можно непосредственно от производителя. Завод СЗЗМК располагает передовой производственной базой и выпускает данный вид продукции в широком ассортименте типоразмеров. Чтобы правильно выбрать пружины кручения, нужно обратить особое внимание на следующие характеристики:
- Соответствие параметров материала предполагаемым условиям эксплуатации;
- Внешний и внутренний диаметр пружины;
- Диаметр проволоки;
- Размер и форма зацепов, их расположение по отношению друг к другу;
- Наличие наружного покрытия на пружине;
- Заявленная жесткость и прочность метала.
В случае затруднения с выбором не стесняйтесь лишний раз обратиться за консультацией к менеджерам, технологам, специалистам конструкторского бюро завода.
СЗЗМК также принимает заказы на изготовление пружин кручения по индивидуальным параметрам. Чтобы заказать пружины в Санкт-Петербурге на нашем заводе, необходимо либо предоставить готовую техническую документацию на изделие, либо подготовить техническое задание, в котором указать следующие параметры:
- Материал (марку стали);
- Диаметр проволоки;
- Диаметр пружины (наружный и внутренний);
- Длину пружины и число ее рабочих витков;
- Шаг пружины;
- Длину зацепов и угол между ними.
Требуется также указать, должно ли изделие подвергнуться какой-либо дополнительной обработке. Руководствуясь техническим заданием и учитывая возможности производственного оборудования, специалисты заводского конструкторского бюро выполнят расчет пружин кручения с нужными параметрами и разработают полный пакет технической документации, включая технологические карты и паспорт изделия. Подготовка документов не займет много времени, и, как только она завершится, станет возможным изготовление пружин кручения по индивидуальным параметрам в необходимом количестве.