Способ изготовления пружин

 

Изобретение относится к производству ответственных пружин, изготавливаемых из проволоки диаметром более 2 мм, и позволяет повысить работоспособность пружин. Проволоку из легированных сталей подвергают высокотемпературной термомеханической обработке (ВТМО) волочением на специальной установке, а после ВТМО дают средний отпуск. Далее проводят холодную пластическую деформацию волочением со степенью деформации 15-50% (для сечения около 2 мм - 50%, свыше 5 мм - 15%). Методом холодной навивки на автоматах или гибки изготавливают пружины с последующим отпуском при температуре, не превышающей температуру отпуска упрочненной проволоки. Дополнительное объемное упрочнение проволоки после ВТМО холодной пластической деформацией волочением перед навивкой обеспечивает повышение работоспособности пружин.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄ SUÄÄ1509161 (59 4 В 21 F 3 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОММ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 882687 (21) 434 1421/31-12 (22) 10. 12.87 (46) 23.09.89. Бюл. № 35 (72) Л, М. Редькин, В. Н. Конышев, А. А. Мальков и А, В. Котельников (53) 621.778.28 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 882687, кл. В 21 F 3/04, 1979. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУЖИН (57) Изобретение относится к производству ответственных пружин, изготавливаемых из проволоки диаметром более 2 мм, и позволяет повысить работоспособность пружин.

Проволоку из легированных сталей подверИзобретение относится к машиностроению, в частности к производству ответственных пружин, изготавливаемых из проволоки диаметром более 2 мм, и является усовершенствованием известного способа по авт. св. № 882687.

Цель изобретения — повышение работоспособности пружин.

Поставленная цель достигается за счет дополнительного объемного упрочнения термомеханически упрочненной проволоки холодной пластической деформацией валочением со степенью деформации 15 — 50% после отпуска проволоки на твердость, соответствующую твердости материала готовой пружины.

В известном способе .<патентирования» проволоки углеродистых сталей холодная пластическая деформация разупрочненного металла со структурой сорбита создает по2 гают высокотемпературной термомеханической обработке (ВТМО) волочением на специальной установке, а после ВТМО дают средний отпуск. Далее проводят холодную пластическую деформацию волочением со степенью деформации 15 — 50% (для сечения около 2 мм — 50%, свыше 5 мм — 15%) . Методом холодной навивки на автоматах или гибки изготавливают пружины с последующим отпуском при температуре, не превышающей температуру отпуска упрочненной проволоки. Дополнительное объемное упрочнение проволоки после ВТМО холодной пластической деформацией волочением перед навивкой обеспечивает повышение работоспособности пружин. вышение прочности проволоки, но в пружинах, по сравнению с термомеханическим .упрочнением, дает меньшее повышение релаксационной стойкости, особенно для пружин, работающих при повышенных температурах. Дополнительная холодная пластическая деформация волочением на 15 — 50% термомеханически упрочненной проволоки с твердостью готовой пружины исключает и этот недостаток.

Пример. Проволоку из легированных сталей подвергают высокотемпературной термомеханической обработке волочением на специальной установке, а после высокотемпературной термомеханической обработки (ВТМО) дают средний отпуск. Далее проводят холодную пластическую деформацию волочением со степенью деформации 15—

50% (для сечения около 2 мм 50%, свыше

5 мм 15% в соответствии с технологичес15091

Формула изобретения

Составитель Ю. Сухов

Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Тираж 572 Подписное

Редактор И. Горная

3а каз 5668/10

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

3 кими возможностями оборудования). Методом холодной навивки на автоматах или гибки изготавливают пружины и затем пружины подвергают отпуску для снятия остаточных напряжений при температуре, не превышающей температуру отпуска изготовлен- 5 ной проволоки.

Применение холодной пластической деформации со степенью менее 15Я приводит к неравномерному упрочненному состоянию по сечению проволоки, приводя, в основном, 10 к упрочнению поверхностных слоев металла.

Последующая холодная деформация при операциях навивки, заневоливания нейтрализует эффект предварительного упрочнения.

Деформация со степенью более 50Я начинает создавать е термомеханически упроч- 5 ненном материале проволоки очаги локального перенапряжения, которые приводят к появлению усталостных трещин, и таким образом к преждевременному разрушению пружин. 20

Способ опробован при изготовлении пружин форсунки дизеля из проволоки 51ХФА—

ВТМО и 2,6 мм, число рабочих витков

6,5, общее число витков 8,5, высота 26 мм, наружный диаметр 11,8 мм. В качестве материала для проведения исследования исполь- 25 зована проволока из стали 51ХФА диаметром 3,5 мм после ВТМО волочением на специальной установке, электроотпуска на

61

4 твердость HPC42 — 48 при температуре 350—

400 С на этой же установке и холодной пластической деформации волочением на стане 1/550 до диаметра 2,6 мм. После навивки пружины были отпчшены при 320е-1О С в течение 1 ч.

Опытные пружины испытывают на усталостном стенде. Сравнение производится с выносливостью серийных пружин и пружин из проволоки 51ХФА — ВТМО (без дополнительного упрочнения) .

Исследования показали, что выносливость опытных пружин, изготавливаемых из стали 51ХФА — ВТМО с дополнительной холодной пластической деформацией проволоки, выше выносливости контрольных пружин в 1,8 — 2,5 раза.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает повышение работоспособности пружин.

Способ изготовления пружин по авт. св. № 882687, отличающийся тем, что, с целью повышения работоспособности пружин, перед навивкой после термомеханической обработки и отпуска проволоку дополнительно подвергают холодной пластической деформации .волочением со степенью деформации 15 — 50®.