Любая пружина — это устройство, которое меняет свою форму в ответ на приложенное к ней усилие, возвращаясь к своей первоначальной форме, когда усилие перестало оказываться.
Как правило, величина изменения формы напрямую взаимосвязана с величиной приложенного усилия. Но надо помнить, что если усилие превышает определённый предел, то наступают структурные изменения в материале, и пружина уже не вернётся в первоначальное состояние из-за необратимой деформации.
Существует несколько типов пружин по виду нагрузки.
I.Навивка.
Бывает двух видов, в зависимости от диаметра проволоки и/или наличию особых требований к конечным характеристикам пружины.
Следует отметить, что холодную навивку можно проводить как с закалкой и отпуском, так и без проведения данных процедур.
В большинстве случаев технология заключается в подаче и креплении нагретой заготовки (проволоки) во вращающейся оправке станка. Скорость вращения оправки регулирует шаг пружины.
Закалка и отпуск должны производиться уже после формования изделия.
Навивка осуществляется только на специальных пружинонавивочных станках горячей навивки.
II.Закалка и отпуск.
Закалка — термическая обработка металла, заключающаяся в нагревании стали до оптимальной температуры, выдерживании при этой температуре и дальнейшем быстром охлаждении ее с целью получения неравновесной структуры.
В результате повышается прочность и твердость, понижается пластичность. Основными параметрами закалки являются температура нагрева и скорость охлаждения.
Отпуск — термическая обработка металла, представляющая собой нагрев уже закаленной стали до температуры ниже критической точки*, выдержке при этой температуре и последующем постепенном охлаждении (обычно на воздухе).
В результате получается более устойчивое структурное состояние, достигается уменьшение напряжений, повышение вязкости и пластичности, а также понижение твердости и уменьшение хрупкости закаленной стали.
* Критические точки стали или точки Чернова — критические температуры, при которых происходит изменение фазового состояния и структуры стали при нагреве или охлаждении её в твёрдом виде
В случае горячей навивки Отпуск и Закалка применяются во всех случаях.
В случаях холодной навивки — применяется только отпуск. Но, необходимо понимать, что отпуск применяется только в случае изготовления пружин из проволоки диаметром свыше 7 мм, или для придания каких-то особых конечных характеристик изделиям.
III. Шлифовка торцов.
Если требования к конечному изделию подразумевают плоские торцы пружин, то их шлифуют. Пружина устанавливается в зажимное приспособление для обеспечения правильной ориентации и торец шлифуется абразивным кругом до желаемого показателя плоскостности.
В случае шлифовки на специальных торцешлифовальных станках (например, на торцешлифовальном станке SGM3), пружины устанавливаются в специальный лоток станка, и далее пружины одновременно шлифуются с двух сторон верхним и нижним абразивными кругами. Более сложные шлифовальные станки могут оснащаться ЧПУ, иметь несколько лотков, системы стружкоудаления, смазки и т.д.
IV. Покрытие.
Чтобы не допустить коррозию, на поверхность пружины защитное покрытие, это может быть краска, ПВХ, резина, цинк, хром и т.д.
Конечно, здесь описаны далеко все этапы процесса, ведь есть еще калибровка пружин, проверка качества на испытательных стендах, дробеструйная обработка, разработка чертежа пружины, программирование ЧПУ навивочных станков, механическая наладка узлов станов, упаковка и т.д. Ответы на все эти вопросы не уместить в рамках одной статьи, поэтому в дальнейшем мы вместе со специалистами компании Кнави Групп, посвятим отдельный ряд статей более детальному разбору станков для изготовления пружин, их настройке под нужную пружину и особенностям работы с ЧПУ.
Материал публикуется на правах рекламы