Способ изготовления упругих элементов

 

Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано в производстве упругих элементов, преимущественно крупных пружин из закаливаемых марок стали. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и долговечности упругих элементов. Трубки из стали 60С 2 нагревают до 980-1000°С, деформируют винтовым обжатием с закручиванием, закаливают, нагревают до 620°С и навивают. Степень деформации кручением увеличивается в 1,3-1,5 раза с обоих концов прутка на длине, соответствующей 1-2 виткам пружины, что позволяет увеличить их долговечность. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦЮЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 2 D 9(ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4465204/3 1-02 (22) 03.06.88 (46) 07.03.90. Бюл. У 9 (71) Московский вечерний металлургический институт и Ижевский механический институт (72) А.В.Жадан, В.Б.Дементьев, А.В.Трухачев, В.К.Григорьев и А.А.Мальков (53) б21.785.79(088.8) (56) Полищук Д.Ф. Обзор работ по основным задачам статики и динамики цилиндрических пружин. — N.: ЦНИИ инф. и техн., 1980, с. 51.

Авторское свидетельство СССР

У 1169999, кл. С 21 В 9/02, 8/00, 1983.

Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано в производстве упругих элементов, преимущественно крупных пружин из закаливаемых марок стали.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности и долговечности упругих элементов.

На фиг. 1 представлена схема начальной стадии деформации при ВТМО, соответствующей достижению наибольшей деформации закручиванием на передней части прутка; на фиг. 2 — то же, конечная стадия, соответствующая достижению наибольшей деформации закручиванием на задней части прутка, равной значению деформации на передней части.

Задающими роликами 1 с помощью индуктора 2 пруток 3 подают в деформи2 (54) СПОСОБ ИЗГО7ОВЛЕНИЯ;1РУГЫ: 33iP.—

MEHTOB (57). Изобретение относится э. технологии машиностроения и может быть ис-, пользовано в производстве упругих элементов, преимущественно крупных пружин из закаливаемых марок стали.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности и долговечности упругих элементов. Трубки из стали нагревают до 980-1000 С, деФормируют винтовым обжатием с закручпванио ем, закаливают, нагревают до 620 С и навивают. Степень деформации кручением увеличивается в 1,3- I,5 раза с обоих концов прутка на длине,, соответствующей 1-2 виткам пружины, что позволяет увеличить их долговечность, 2 ил., 1 таол. рующий узел 4, где деформируют на за- данную степень деформации по обжатию и закручивают на степень деформации по кручению, задаваемую углом разворота деформирующих роликов, после чего охлаждают спрейером 5. Получение различной степени деформации при за= кручивании по длине прутка, а именно увеличение ее степени с обоих концов прутка на длине 1 соответствующей

1-2 виткам пружины, обеспечивают sa счет последовательного освобождения каждого нз концов прутка,на расстоянии 1 от деформирующего узла 4. При задаче прутка 3 задающими роликами 1 в деформирующий узел 4.-передняя часть прутка свободна и на-нее действует крутящий момент, необходимый для деформирования на заданную степень де1548221 формации по обл;атию (фиг. 1) . При этом деформация закручиванием соответствует наибольшей величине, Далее при прохождении прутка через де5 формирующий узел на расстояние 1 пруток зажимают захватом б. При этом действующий крутящий момент распределяется между захватом 6 и зацающими роликами 1, соответственно деформация закручиванием снижается до наименьшей величины. После прохождения прутка на расстоянии 1. от задней части прутка (фиг. 2) пруток 3 освобож дают от задающих роликов 1 и на оставшейся длине L прутка происходит увеличение деформации закручиванием до наибольшего значения соответгтвующего значенко на перецней части прутка. 20

Пример„В качестве объекта выбрана пружина подвески автобуса

ЛАЗ с параметрами: Bn — 95 мм, п,< )

19 мм, n = 7.25, t == 22 мч, Н„

)79 мм. Мерная длина прутка 2320 мм. 25

Для произвоцства равнопрочной пружины по указанной технологии <.оря"-<екатаный пруток нз стали диаметрсм 22 мм и длиной 1940 мм подвергают ВПЮ на опытно-промышленной установке с на- 30 гревом ТВЧ до 980-1000 С и водяным спрейерным охлаждением. Деформацию винтовым обжатвем с закручиванием осуществляют со степенью по об<жатию

22/ и переменной по длине дефс<рмации

35 кручением 18-28Х, причем на концах прутка длиной около 500 мм деформация кручением составляет 25=.28Х,в средней части прутка 18:-20%, что обеспечивается соответствующе расстояними от деформирующих роликов до захвата и до задающих роликов. Угол разворота деформирующих роликов Ь,, обеспечиваюший заданные величины деформации кручению рассчитывают по формуле 45

= arctg .""-=, I< д., где s -- величина поцачи прутка, /oui

9 3<.1 с< к — диаметр прутка после деформации мм„

О

Величина составляет 5 э

Навивку пружин проводят с электроконтактного нагрева ТПЧ до 620 <..

+ 10 С со скоростью нагрева 0 С/с.

Циклические испытания пружин, имитируюшие условия их работы,, выявили прирост долговечности пружин полученных по предлагаемому способу.

Так, для пружин, изготовленных по известному способу N = 200 10 цик3

6P лов, а по предлагаемому — N = 235< ъ ср

« 10 циклов, причем поломки происходят в разных частях пружин по длине, а поломки пружин, изготовленных по известному способу (а также серийных), происходят вблизи ушек.

Деформации по кручению со степенью менее 18% недостаточно для формирования благоприятной для работы на кручение механической текстуры (геометрической направленности зерен, субзерен, структурных coñòaâëH<0ùèê включений), которая с учетом реальных условий работы пружин должна быть расположена по спирали вдоль направления максимальных растягивающих напряжений. Из результатов испытаний на статическое кручение следует, что, начиная с деформации 20Х, прочностные свойства при испытаниях на кручение увеличиваются и соответствуют повышенным значениям при деформациях 25-28% или величины в l,31,5 раза большей, что свидетельствует о совпадении текстуры с направлением максимальных растягивающих напряжений по длине прутка. Увеличение степени деформации более 28% или более, чем в 1,5 раза, не приводит к значительному изменению механических свойств, при этом качество поверхности прутка ухудшается.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить эксплуатационную надежность и долговечность крупных пружин при высокой культуре производства.

Данные измс нения механических свойств стали в зависимости от деформации кручением (Т gc

= 200 С,Ъов„, =.- 20Х) приведены в таблице, Формула изобретения

Способ изготовления упругих элементов, преимущественно крупных пружин, включающий нагрев до температуры выше Ас, пластическую деформацию винтовьи обжатием с закручиванием, закалку, скоростной нагрев до температуры ниже Ас и навивку, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и долговечности, деформацию кручением

5 1548221

6 по длине прутка осуществляют перемен-, цам прутка, на длине, соответствуюно, увеличивая в 1,3-1,5 раза к кон- щей 1-2 виткам пружины.

Механические свойства анные свойств при отношении степени закручизания концов прутка и средней части

0,7

1,3

1840

1900

1?90

1795

Составитель В.Пешков

Редактор И.Дербак Техред А.Кравчук Корректор И.Иуска

Заказ 114 Тираж 513 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óàãîðîä, ул. Гагарина, 101

Прямое кручение „„,ИПа 1735

Обратное кручение а д ИПа 1700 (1о (1920 1925

1800 1800