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.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при упрочнении винтовых цилиндрических пружин. Способ включает навивку пружины с шагом, превышающим шаг готовой пружины, люмоконтроль, шлифовку торцов термообработанной пружины, дробеметную обработку и заневоливание. На заключительной стадии после заневоливания производят наклеп наружной и внутренней поверхностей пружины за одну операцию штамповкой на прессе посредством устройства упрочнения при нахождении пружины в отверстии матрицы путем распирания витков пружины к поверхности отверстия матрицы входящим в нее пуансоном. Зазор между отверстием матрицы и поверхностью пуансона выбирают меньше диаметра витка пружины на 0,2…5 мм. Повышается стабильность упругих свойств пружины. 1 ил.

Группа изобретений относится к изготовлению стальных пружин. Способ изготовления пружин включает подачу и нагрев навиваемого материала, навивку на вертикальную оправку, погружение оправки с навитой пружиной в закалочную ванну, перемещение оправки с навитой пружиной по закалочной ванне от места погружения, съем пружины с оправки при условии совмещения по времени с навивкой другой пружины. После съема пружины с оправки осуществляют сброс пружины в заданном направлении посредством механизма съема пружины с оправки в виде установленного на приводном валу лотка с зацепами. Для осуществления способа используют агрегат для изготовления пружин, представляющий собой кинематически связанные между собой устройства и узлы. Увеличивается производительность процесса изготовления пружин за счет совмещения по времени операций. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

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, шлифовку торцов термообработанной пружины, сжатие пружины до соприкосновения витков. На заключительной стадии производят штамповкой наклеп наружной и внутренней поверхности сжатой пружины и наклеп поверхности сжатой пружины по линии контакта витков между собой посредством устройства упрочнения при нахождении сжатой пружины в отверстии матрицы. Наклеп наружной и внутренней поверхности сжатой пружины производят путем распирания витков пружины к поверхности отверстия матрицы входящим в нее пуансоном, причем диаметр отверстия матрицы равен диаметру сжатой пружины. Зазор между отверстием матрицы и поверхностью пуансона выбирают меньше диаметра витка пружины на 0,2…5 мм. Наклеп поверхности сжатой пружины по линии контакта витков между собой производят сжатием пружины с усилием 5…300F3, где F3 - сила пружины при максимальной деформации. Повышается производительность упрочнения и стабильность упругих свойств пружины. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к изготовлению многожильных пружин из проволоки. Устройство содержит накопители проволоки, узел свивки троса, оправку для навивки пружины, механизмы вращения оправки и узла свивки троса. Между накопителями проволоки и узлом свивки троса размещены соответствующие узлы подачи проволоки с индивидуальными приводами. Накопители проволоки, узел подачи проволоки и узел свивки размещены последовательно. Накопители проволоки и один конец узла подачи проволоки жестко связаны с первым опорным кольцом, а второй конец узла подачи проволоки и соединительный фланец узла свивки троса жестко связаны со вторым опорным кольцом. Опорные кольца с возможностью вращения установлены в опорных стойках и по меньшей мере одно из них снабжено механизмом вращения. Накопители проволоки выполнены с возможностью исключения самопроизвольного раскручивания проволоки. Узел подачи проволоки выполнен с возможностью придания проволоке натяжения перед ее подачей на узел свивки троса и контролирования величины этого натяжения. Обеспечивается повышение работоспособности изготавливаемых многожильных пружин и стабильность их рабочих параметров, контроль уровня натяжения проволок и возможность его регулирования. 6 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении многожильных пружин. Узел свивки троса содержит втулку, выполненную с возможностью вращения вокруг оси симметрии, снабженную направляющими для прохода проволок с ее накопителей и установленную перед оправкой для навивки пружины. Направляющие выполнены в виде стержней, один конец каждого из которых размещен с возможностью вращения в отверстии соответствующего башмака, а свободные концы стержней сопряжены с головкой, снабженной первой кольцевой канавкой, выполненной в плоскости, перпендикулярной оси вращения стержня. Каждый башмак жестко зафиксирован на внутренней поверхности втулки так, чтобы ось вращения стержня была ориентирована под острым углом к торцовой плоскости втулки, выступая за ее пределы к оправке. В полости втулки установлены дополнительные направляющие в виде дополнительных стержней. Один конец каждого стержня установлен с возможностью вращения в отверстии соответствующего дополнительного башмака, а его свободный конец снабжен головкой, выполненной со второй кольцевой канавкой, перпендикулярной оси вращения этого стержня. Обеспечивается повышение работоспособности изготавливаемых многожильных пружин и стабильность их параметров. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

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, шлифовку торцов термообработанной пружины, заневоливание. На заключительной стадии производят заневоливание и сжатие пружины до соприкосновения витков и наклеп штамповкой наружной и внутренней поверхностей сжатой пружины посредством устройства упрочнения при нахождении сжатой пружины в отверстии матрицы. Наклеп наружной и внутренней поверхностей сжатой пружины производят за одну операцию штамповкой при нахождении сжатой пружины в отверстии матрицы путем распирания витков пружины к поверхности отверстия матрицы входящим в нее пуансоном, причем диаметр отверстия матрицы равен диаметру сжатой пружины. Зазор между поверхностью отверстия матрицы и поверхностью пуансона выбирают меньше диаметра витка пружины на 0,2…5 мм. Повышается производительность процесса упрочнения и стабильность упругих свойств пружины. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения. Устройство содержит обойму с цилиндрической полостью и соосно размещенный в ней сердечник цилиндрической формы. Пружины размещены в полости между обоймой и сердечником с возможностью обжатия пружины сердечником путем его ограниченного продольного перемещения при силовом воздействии. Обойма снабжена двумя крышками с осевым отверстием с возможностью их временного закрепления на обойме. Сердечник снабжен временно размещаемыми в отверстиях крышек с каждой стороны стержнями круглого поперечного сечения с головками «под ключ», жестко соединенными с сердечником. Цилиндрические поверхности полости обоймы и сердечника выполнены с резьбовыми канавками с возможностью размещения в них витков сжатой пружины. Достигается расширение арсенала технических средств. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных пружин из стали горячей навивкой. Способ включает нагрев прутка, навивку пружины из прутка на оправку при температуре нагрева, повитковую закалку пружины при ее непрерывно-последовательном перемещении на оправке и окончательную обработку пружины путем отпуска. Повитковую закалку пружины проводят с разными регулируемыми скоростями охлаждения в баке с закалочной жидкостью со спрейерным устройством, подвижный механизм для перемещения пружины которого расположен ниже уровня закалочной жидкости. Проход пружины через спрейерное устройство осуществляют со скоростью ее охлаждения выше критической с обеспечением ускоренного охлаждения в интервале температур A1-Мн и принудительного удаления паровой рубашки с внутренней поверхности витков пружины, контактирующей с оправкой. По мере последовательного выхода каждого витка пружины из зоны воздействия на нее спрейерного устройства осуществляют замедленное охлаждение пружины в интервале температур мартенситного превращения Мн-Мк и окончательную закалку пружины. Обеспечивается повышение прочности и эксплуатационной долговечности полученной пружины за счет получения мелкозернистой структуры металла. 3 з.п. ф-лы.

Изобретения относятся к производству пружин, изготавливаемых горячей навивкой. Линии содержат установку отбраковки прутков, установку мерной резки прутков, устройство нагрева прутков, устройство навивки пружин из прутков, устройство непрерывно-последовательной закалки пружин, печь для отпуска пружин, охлаждающее устройство, устройство формирования опорных витков пружин, установку шлифовки торцов пружин, установку дробеструйной обработки пружин, пресс многократного обжатия, пост контроля геометрических и силовых характеристик пружин и установку окраски пружин. Использование в предлагаемых линиях установок для снятия фасок на прутках для устранения концентратора напряжений предотвращает образование закалочных трещин, исключает ручную слесарную операцию. Термостаты, расположенные после устройства нагрева прутков, выравнивают температуру прутка по всей его длине, что позволяет навивать пружины с требуемой структурой и повышенным качеством. Механизм клеймения пружин служит для идентификации пружин. Повышается производительность процесса изготовления и качество производимых на линиях пружин. 6 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к устройствам для заневоливания цилиндрических пружин и содержит обойму с цилиндрической полостью, две съемные крышки с осевым отверстием, выполненные с возможностью закрепления на обойме, сердечник цилиндрической формы, соосно размещенный в обойме и выполненный с возможностью размещения пружины в полости между обоймой и сердечником, и стержни круглого поперечного сечения с головками «под ключ», жестко соединенные с сердечником и расположенные с возможностью размещения в отверстиях крышек. Цилиндрические поверхности полости обоймы и сердечника выполнены с резьбовыми канавками для размещения в них витков сжатой пружины с возможностью обжатия пружины сердечником путем его ограниченного продольного перемещения при силовом воздействии. Обойма выполнена разборной вдоль осевой линии и состоит из двух половин, имеющих возможность соединения и разделения посредством расположенных на сопрягаемых поверхностях обоймы шпонок и шпоночных пазов с использованием фиксирующего кольца. Повышаются прочностные характеристики пружины. 11 ил.

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.

Наверх