Устройство для заневоливания цилиндрической пружины

Изобретение относится к области машиностроения. Устройство для заневоливания цилиндрической пружины включает матрицу с цилиндрической полостью и соосно размещенный в ней пуансон цилиндрической формы с жестко закрепленной на нем плитой круговой формы. Плита круговой формы выполнена с возможностью размещения пружины в полости между матрицей и пуансоном с возможностью обжатия пружины пуансоном путем его ограниченного продольного перемещения при силовом воздействии. Цилиндрические поверхности полости матрицы и пуансона выполнены с резьбовыми канавками с возможностью размещения в них витков сжатой пружины. Достигается расширение арсенала технических средств. 5 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройству упрочнения винтовых цилиндрических пружин сжатия.

Уровень техники

Известно устройство, извлеченное из известного способа упрочнения цилиндрических винтовых пружин (см. Патент RU 2462519, МПК C21D 9/02, C21D 7/06, B21F 35/00), состоящее из стакана, закрепляемого в зажимном приспособлении токарного станка, и дорна либо упрочняющей головки с роликами, так же закрепляемых в зажимном устройстве токарного станка. Пружина устанавливается в стакан и осуществляется наклеп ee внутренней поверхности путем протягивания дорна либо при помощи упрочняющей головки с роликами. При этом не предполагается контакт витков друг с другом.

Известено устройство, извлеченное из известного способа контактного заневоливания винтовых пружин сжатия (а.с. №122920), состоящее из цилиндрического пуансона на который надевается подлежащая заневоливанию пружина. Затем посредством матрицы (стакана) в осевом направлении к пружине прикладывается сила, вызывающая сжатие соприкасающихся витков до появления заданных остаточных деформаций.

Известно устройство для контактного заневоливания пружин (см. Патент на изобретение RU 2390667 C1, МПК F16F 1/06, B21F 35/00) включающее матрицу (стакан) для установки в него пружины и пуансона для передачи давления на заневоливаемую пружину. При этом витки заневоливаемой пружины контактируют не только между собой, но и внешней стороной контактируют с внутренней поверхностью стакана, что позволяет не допустить искривление оси пружины в результате заневливания.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство, извлеченное из способа упрочнения винтовых цилиндрических пружин (см. Патент на изобретение RU 2548876, МПК B21F 35/00; C21D 9/02) состоящее из матрицы цилиндрической формы и пуансона. Пружина, плотно надетая на пуансон, проталкивается сквозь отверстие матрицы, диаметр которого меньше, чем диаметр пружины, находящейся на пуансоне. Происходит пластическое деформирование витков пружины, вдоль четырех линий контакта - двух между витками и по одной с поверхностями пуансона и матрицы.

Раскрытие изобретения

Устройство для заневоливания цилиндрической пружины состоит из матрицы с цилиндрической полостью и соосно размещенного в ней пуансона цилиндрической формы с жестко закрепленной на нем плитой круговой формы, причем цилиндрические поверхности матрицы и пуансона выполнены с резьбовыми канавками с возможностью размещения в них витков сжатой пружины, а пуансон с плитой выполнены с возможностью ограниченного перемещения вдоль продольной оси при воздействии осевой силы сжатия или крутящего момента при закручивании.

Пружина, подлежащая заневоливанию, размещается в резьбовых канавках цилиндрической полости матрицы и пуансона. Форма резьбовых канавок соответствует форме поперечного сечения пружины. Шаг резьбовых канавок соответствует диаметру прутка пружины.

Осуществляется силовое воздействие на пуансон либо осевой силой сжатия, например прессом, либо закручиванием пуансона, например, тарировочным ключом. При таких воздействиях пуансон перемещается относительно матрицы вдоль ее продольной оси, плита круговой формы пуансона сжимает витки спирали с возникновением в них поперечной пластической деформации. При этом обжатие витков осуществляется не только их контактом между собой, но и контактом пружины с резьбовыми канавками матрицы и пуансона. В результате увеличиваются число линий контактов и поверхность обжатия, что после извлечения пружины из устройства повышает ее прочностные характеристики.

Возможны различные варианты установки пружины в устройство и извлечения ее после заневоливания. Например, пружина может вначале навинчиваться на пуансон, а затем ввинчивается вместе с пуансоном в матрицу, обратный процесс организуется при извлечении заневоленной пружины. Возможны и иные процедуры для организации процесса заневоливания.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлена матрица с вырезом.

На фиг. 2 показан пуансон

На фиг. 3 показана схема деформирования поперечного сечения пружины.

На фиг. 4 показана заневоливаемая пружина.

На фиг. 5 показан вариант размещения пружины в матрице.

Осуществление изобретения

Устройство для заневоливания цилиндрической пружины 1 состоит из матрицы (стакан) 2 с цилиндрической полостью 3, со съемным (свинчиваемым) днищем 4, снабженной резьбовыми канавками 5 с шагом, равным диаметру прутка пружины dП, причем радиус резьбовых канавок rК больше радиуса прутка пружины rП (форма канавки позволяет ограниченные продольные перемещения сжатой пружины) (фиг. 1) и пуансона цилиндрической формы 6 (фиг. 2) с аналогичными резьбовыми канавками 7 на его поверхности, снабженного жестко закрепленной на нем упорной плитой круглой формы 8 с головкой под ключ 9, выполненными с возможностью размещения между ними заневоливаемой пружины 1 (фиг. 3), причем высота hП пуансона 6 меньше высоты hM полости 3 матрицы 2, а максимальный радиус полости матрицы 3 - RM равен сумме минимального радиуса пуансона 6 - RП и диаметра прутка пружины 1 - dП.

Установка пружины 1 в цилиндрическую полость 3 матрицы 2 осуществляется следующим образом.

Матрица (стакан) 2 жестко закрепляется, например, анкерным устройством (на чертеже не показано) на неподвижной поверхности 10 (фиг. 1). Пружина 1 навинчивается на резьбовые канавки 7 пуансона 6 и затем вместе с пуансоном 3 ввинчивается в резьбовые канавки 5 полости 3 матрицы 2 (фиг. 5).

Давление упорной плиты круглой формы 8 может быть создано путем прикладывания к пуансону 5 заданной вертикальной силы Ρ (фиг. 3) или заданного закручивающего момента с использованием головки под ключ 9. При обжатии происходит перемещение пуансона 3 относительно стакана, возникающие при этом новые линии и поверхности контакта между стаканом 1 и пружиной 7 и пуансоном 3 и пружиной 7 увеличивают эффект заневоливания. Эти зоны, как возможный вариант, выделены черными кружочками (фиг. 3).

Извлечение пружины 1 из предлагаемого устройства можно осуществлять различными способами. В частности, вывинчивается пуансон 6 вместе с пружиной 1, затем свинчивается пружина 1 с пуансона 6. Возможность вывинчивания пружины вместе с пуансоном возможна, если пружина навинчивалась на пуансон с натягом при обеспечении минимального зазора между пуансоном с пружиной и полостью матрицы.

Область контакта может быть удвоена, если повторить операцию заневоливания той же пружины надетой на пуансон противоположным концом.

Устройство для заневоливания цилиндрической пружины, включающее матрицу с цилиндрической полостью и соосно размещенный в ней пуансон цилиндрической формы с жестко закрепленной на нем плитой круговой формы, выполненный с возможностью размещения пружины в полости между матрицей и пуансоном с возможностью обжатия пружины пуансоном путем его ограниченного продольного перемещения при силовом воздействии, отличающееся тем, что цилиндрические поверхности полости матрицы и пуансона выполнены с резьбовыми канавками с возможностью размещения в них витков сжатой пружины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении пружин из стали горячей навивкой. Способ включает нагрев заготовки до температуры выше точки АС3, выдержку заготовки при температуре выше точки АС3, навивку заготовки в спираль при температуре выше точки АС3, охлаждение спирали до температуры мартенситного превращения и отпуск.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении пружин из стали. Способ включает нагрев заготовки до температуры выше точки АС3, пластическую деформацию заготовки винтовым обжатием при температуре выше точки АС3, навивку заготовки в спираль, охлаждение спирали и отпуск спирали.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при упрочнении винтовых цилиндрических пружин сжатия. Для увеличения стабильности упругих свойств пружины и сокращения времени производственного цикла способ упрочнения цилиндрических пружин включает навивку пружины с шагом, превышающим шаг готовой пружины, термообработку, люмоконтроль, шлифовку торцов, дробеметную обработку, заневоливание и наклеп штамповкой наружной и внутренней поверхности пружины и по линии контакта витков между собой за одну операцию или раздельно.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при упрочнении винтовых цилиндрических пружин сжатия. Способ включает навивку пружины с шагом, превышающим шаг готовой пружины, термообработку, дробеметную обработку, люмоконтроль и шлифовку торцов термообработанной пружины.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для производства плоских ленточных пружин, в том числе спиральных, с заданной геометрией из бериллиевой бронзы.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве пружин из стали. Способ включает операции навивки, закалки, отпуска, дробеструйной обработки и заневоливания пружины, после чего производят наклеп внутренней поверхности пружин с использованием устройства упрочнения.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении пружин из стали горячей навивкой. Способ включает нагрев заготовки до температуры выше точки AC3, выдержку заготовки при температуре выше точки AC3, навивку заготовки в спираль при температуре выше точки AC3, охлаждение спирали до температуры мартенситного превращения и отпуск.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в производстве цилиндрических винтовых пружин сжатия из стали. Способ включает упрочнение внутренней поверхности витка пружины поверхностным наклепом.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для упрочнения винтовых цилиндрических пружин. Способ включает навивку пружины, термообработку, дробеметную обработку, заневоливание пружины или ее 3-5-кратное сжатие до соприкосновения витков и наклеп.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при производстве крупногабаритных пружин горячей навивкой. Способ включает подачу и нагрев навиваемого материала в виде стального прутка в индукторе до заданной температуры и закалку пружины.
Наверх