Как вернуть пружину в прежнее состояние
Перейти к содержимому

Как вернуть пружину в прежнее состояние

  • автор:

RU2406587C1 — Способ восстановления пружин — Google Patents

Publication number RU2406587C1 RU2406587C1 RU2010108617/02A RU2010108617A RU2406587C1 RU 2406587 C1 RU2406587 C1 RU 2406587C1 RU 2010108617/02 A RU2010108617/02 A RU 2010108617/02A RU 2010108617 A RU2010108617 A RU 2010108617A RU 2406587 C1 RU2406587 C1 RU 2406587C1 Authority RU Russia Prior art keywords spring springs load temperature hardening Prior art date 2010-03-09 Application number RU2010108617/02A Other languages English ( en ) Inventor Юрий Михайлович Тебенко (RU) Юрий Михайлович Тебенко Надежда Юрьевна Землянушнова (RU) Надежда Юрьевна Землянушнова Никита Андреевич Землянушнов (RU) Никита Андреевич Землянушнов Original Assignee Юрий Михайлович Тебенко Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.) 2010-03-09 Filing date 2010-03-09 Publication date 2010-12-20 2010-03-09 Application filed by Юрий Михайлович Тебенко filed Critical Юрий Михайлович Тебенко 2010-03-09 Priority to RU2010108617/02A priority Critical patent/RU2406587C1/ru 2010-12-20 Application granted granted Critical 2010-12-20 Publication of RU2406587C1 publication Critical patent/RU2406587C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при восстановлении упругих свойств пружин на различных предприятиях. Способ включает растяжение, электроконтактный нагрев до температуры (400…600)С°, выдержку пружины в растянутом состоянии до остывания и закалку, отличающийся тем, что пружину растягивают с шагом витков, превышающим шаг витков готовой пружины, и производят после закалки отпуск, дробеметный наклеп и прессовку пружины осевой нагрузкой, составляющей (10÷300) F3, где F3 — сила пружины при максимальной деформации. Расширяются технологические возможности процесса, и повышается качество пружин. 3 з.п. ф-лы.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к способам восстановления упругих свойств пружин, и может быть применено на предприятиях по ремонту сельхозмашин, транспорта, вооружения, грузоподъемной или иной техники.

Уровень техники

Известен способ восстановления пружин, заключающийся в растяжении пружины, нагреве и охлаждении, отличающийся тем, что растяжение осуществляют последовательно по ее виткам, при этом одновременно с растяжением каждый виток нагревают и обжимают [1].

Недостатком этого способа является длительность технологического процесса, зависящая от необходимости последовательной обработки каждого витка; невозможно исправить неперпендикулярность торцов. Недостатком является и то, что в указанном способе не учтены следующие обстоятельства. Легированные пружинные стали обладают низкой теплопроводностью [2]. В связи с этим местный неравномерный нагрев пружины при закаливании может привести к образованию внутренних напряжений и закалочных трещин. В данном случае следует провести предварительный нагрев пружины до температуры 400…500°С, что не выполнено. А для равномерного закаливания пружин рекомендуется [3] использовать установки для электроконтактного нагрева или установки индукционного нагрева токами высокой частоты с ламповым или с машинным (1500…15000 пер/сек) генератором, применяемым для получения закаленного слоя глубиной более 2 мм, что не выполнено. Не решен вопрос необходимой защиты поверхности пружины от обезуглероживания при закалке, отсутствуют обязательные для обеспечения долговечности пружины операции отпуска пружины после закалки и дробеструйной обработки для ликвидации возникающих после закалки концентраторов напряжений. Отсутствует обязательное для пружин заневоливание, что также является недостатком.

Известен также электроконтактный способ восстановления пружин [4], принятый за прототип: «Очень эффективным способом восстановления пружин является электроконтактный способ, основанный на сочетании пластической деформации и нагрева детали пружин электрической энергией, в структурном отношении находящейся в аустенитном состоянии с последующей ее закалкой. Технология восстановления пружин основана на низкотермомеханической обработке, где пружину деформируют в температурной зоне существования переохлажденного аустенита в области его относительной устойчивости 400…600 градусов. Температура деформации выше температуры начала мартенситного образования, но ниже температуры рекристаллизации. Степень деформации составляет 70-90 процентов. Закалку осуществляют сразу после деформации. Формирование структуры закаленной стали при обработке происходит в условиях повышенной плотности дислокации, обусловленных наклепом.

Такая комплексная обработка позволяет получить высокую прочность. Высокие механические свойства после термической обработки объясняются большой плотностью дислокации в мартенсите, дроблением его кристаллов на отдельные фрагменты величиной доли микрона. После деформации аустенита закалка приводит к образованию плотных дислокации, сочетающих фрагменты мартенсита.

Восстанавливаемая пружина закрепляется в приспособлении и растягивается до первоначальной длины в соответствии с техническими условиями. Витки пружины смачиваются отработанным моторным маслом и через пружину пропускают электрический ток напряжением 18-36 вольт, сила тока 180-200 ампер (от сварочного трансформатора ВДУ-500). В результате пружина нагревается до обгорания масла, что соответствует температуре 350-400 градусов, после чего электрический ток отключается, и пружина остывает в растянутом состоянии. Упругость пружины проверяют на приборе «МИП-100-2».

Недостатками являются: отсутствует необходимая защита поверхности пружины от обезуглероживания при нагреве и закалке; отсутствуют обязательные для обеспечения долговечности пружины операции отпуска пружины после закалки и дробеструйной обработки для ликвидации возникающих после закалки концентраторов напряжений. Отсутствует обязательное для пружин заневоливание, что является недостатком. Способ касается только пружин из закаливаемой проволоки и не предусматривает восстановление пружин из патентированной проволоки, что также является недостатком.

Раскрытие изобретения

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в разработке технологического процесса, позволяющего расширить технологические возможности способа и повысить качество пружин.

Технический результат достигается за счет наличия новых операций технологического процесса и новой их последовательности, а именно: сущность изобретения заключается в том, что в способе изготовления пружин, включающем в себя растяжение, электроконтаткный нагрев в приспособлении до температуры 400…600 С° и охлаждение в растянутом состоянии, закалку, отличающийся тем, что пружину растягивают с шагом витков, превышающим шаг витков готовой пружины, нагревают в растянутом состоянии до температуры 400…600 C°, дают возможность пружине остыть в растянутом состоянии, производят закалку, отпуск и дробеметный наклеп. Затем производят прессовку пружины осевой нагрузкой, составляющей 10…300F3, где F3 — сила пружины при максимальной деформации, в том числе с предварительным заневоливанием, и повторно прессовку нагрузкой, увеличенной пропорционально отношению требуемой осадки к осадке от приложения первой нагрузки. При этом нагрузки могут быть вибрационными. При достижении заданной высоты пружины повторная прессовка не обязательна. При повышенных требованиях к силовым параметрам перед термообработкой производят правку пружины.

При электроконтактном нагреве в сочетании с пластической деформацией пружина, в структурном отношении находящаяся в аустенитном состоянии, деформируется в температурной зоне существования переохлажденного аустенита в области его относительной устойчивости в интервале температур 400…600 C°. При этом температура деформации выше температуры начала мартенситного образования, но ниже температуры рекристаллизации. Такая комплексная обработка позволяет получить высокую прочность. Высокие механические свойства после термической обработки объясняются большой плотностью дислокации в мартенсите, дроблением его кристаллов на отдельные фрагменты величиной доли микрона. После деформации аустенита закалка приводит к образованию плотных дислокации, сочетающих фрагменты мартенсита.

Благодаря операции прессовки происходит пластическое упрочнение пружины: создается благоприятное напряженное состояние на поверхности и внутри витков пружины, противодействующее возникновению осадки при работе пружины, а использование метода пропорционального приложения нагрузки [5] обеспечивает точность изготовления пружин по высоте и нагрузке. Время приложения нагрузки — секунды. Для более равномерного распределения нагрузки по сечению витков пружины ее прилагают вибрационно [6].

Определение припуска на осадку пружины и нагрузки известны и освещены в литературе — ориентировочно 1,5…2 припуска под обычное заневоливание, и уточнятся испытаниями пружин [7, 8].

Предполагается увеличение ресурса восстановленных таким образом пружин в 1,4…2 раза относительно ресурса пружин, восстановленных известными способами, что согласуется с показанным в работах [7, 8] увеличением ресурса пружин при использовании контактного заневоливания, в том числе с предварительным обычным заневоливанием.

Способ осуществляют следующим образом. Восстанавливаемую пружину закрепляют в приспособлении и растягивают с шагом, превышающим шаг готовой пружины. Нагревают растянутую пружину до температуры 400…600 C° посредством электроконтактной установки в среде защитного газа. Затем дают пружине остыть в растянутом состоянии. Производят закалку пружины, отпуск и дробеметный наклеп. Затем выполняют прессовку пружины осевой нагрузкой в пределах 10÷300 F3, в том числе с предварительным заневоливанием, и повторно нагрузкой, увеличенной пропорционально отношению требуемой осадки к осадке от приложения первой нагрузки. Далее производят нанесение защитного покрытия и замеры параметров пружины, консервацию и упаковку или установку в изделие. При восстановлении особенно точных по силовым параметрам пружин после растяжения их правят.

Примечания.
Способ восстановления пружин основан на низкотемпературной термомеханической обработке [9].

Нагрев и термообработку пружины следует производить посредством электроконтактных или т.в.ч. установок в среде защитного газа.

Пружины из закаливаемых марок сталей подлежат закалке с последующим отпуском; пружины из патентированной проволоки подлежат только отпуску в соответствии с режимами, принятыми для определенной марки пружинных сталей [9, 10].

В случае восстановления пружины из патентированной проволоки нагрев растянутой пружины рекомендуется производить при температуре отпуска, преимущественно в диапазоне 200…260 C° с допуском ±10 C°.

Источники информации
1. А.с. SU №1055574 A, B21F 35/00. Бюл. 43, 1983.
2. Лузгин, Н.П. Изготовление пружин. — М.; Высш. школа, 1980, — 144 с.

3. Остроумов, В.П. Производство винтовых цилиндрических пружин. — М.; «Машиностроение», 1970 — 136 с.

4. Информация приведена на сайте «Промышленная Сибирь» под названием: «Электроконтактный способ восстановления пружин», код ГРНТИ 688583 от 27.11.2003, с адресом поставщика информации: Россия, г.Омск, 644046, ул. Учебная, 199-Б, к. 410; тел. (3812) 31-17-14, контактное лицо Иванова Анастасия; E-mail: adm@sibindustry.ru

5. А.с. СССР 554915, М.кл. B21F 35/00, 10.07.75.
6. А.с. СССР 580474, М.кл. G01M 13/00, B21F 35/00, 1976.

7. Тебенко Ю.М. Проблемы производства высокоскоростных пружин и пути их решения. Монография. — Ставрополь: ООО «Мир данных», 2007, — 152 с.

8. Землянушнова, Н.Ю. Расчет винтовых цилиндрических пружин сжатия при контактном заневоливании. Монография. — Ставрополь: АГРУС, 2008, -136 с.

9. Рахштадт А.Г. Пружинные стали и сплавы. М.: Металлургия, 1982, 400 с.

10. Журавлева В.М., Николаева О.И. Машиностроительные стали. Справочник. Изд. 3-е, перераб. и доп. — Машиностроение, 1981. — 391 с., ил.

Claims ( 4 )

1. Способ восстановления пружин сжатия, включающий растяжение, электроконтактный нагрев до температуры (400…600)°С, выдержку пружины в растянутом состоянии до остывания и закалку, отличающийся тем, что пружину растягивают с шагом витков, превышающим шаг витков готовой пружины, и производят после закалки отпуск, дробеметный наклеп и прессовку пружины осевой нагрузкой, составляющей (10÷300) F3, где F3 — сила пружины при максимальной деформации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед прессовкой производят заневоливание пружины.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что к пружине прилагают повторную нагрузку, увеличенную пропорционально отношению требуемой осадки к осадке от приложения первоначальной нагрузки.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что нагрузку прилагают вибрационно.
RU2010108617/02A 2010-03-09 2010-03-09 Способ восстановления пружин RU2406587C1 ( ru )

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010108617/02A RU2406587C1 ( ru ) 2010-03-09 2010-03-09 Способ восстановления пружин

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010108617/02A RU2406587C1 ( ru ) 2010-03-09 2010-03-09 Способ восстановления пружин

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2406587C1 true RU2406587C1 ( ru ) 2010-12-20

Family

ID=44056567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010108617/02A RU2406587C1 ( ru ) 2010-03-09 2010-03-09 Способ восстановления пружин

Country Status (1)

Country Link
RU ( 1 ) RU2406587C1 ( ru )

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party

Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605541C1 ( ru ) * 2015-07-03 2016-12-20 Юрий Михайлович Тебенко Способ упрочнения винтовых цилиндрических пружин
  • 2010
  • 2010-03-09 RU RU2010108617/02A patent/RU2406587C1/ru active

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party

Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605541C1 ( ru ) * 2015-07-03 2016-12-20 Юрий Михайлович Тебенко Способ упрочнения винтовых цилиндрических пружин

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5333560B2 ( ja ) 2013-11-06 高張力鋼板の抵抗スポット溶接方法及び抵抗スポット溶接継手
Nikitin et al. 2007 Comparison of the fatigue behavior and residual stress stability of laser-shock peened and deep rolled austenitic stainless steel AISI 304 in the temperature range 25–600 C
JP5624503B2 ( ja ) 2014-11-12 ばねおよびその製造方法
JPWO2004085685A1 ( ja ) 2006-06-29 高強度ばねの製造方法
CN105002449A ( zh ) 2015-10-28 高强度材料的热辅助辊轧成形
Han et al. 2014 Application of hot stamping process by integrating quenching & partitioning heat treatment to improve mechanical properties
JP2011195921A ( ja ) 2011-10-06 コイルばねの熱処理方法
CN104630441A ( zh ) 2015-05-20 一种提高汽车安全带卷簧用弹簧钢sk5抗疲劳性能的热处理方法
RU2406587C1 ( ru ) 2010-12-20 Способ восстановления пружин
JP2012214859A ( ja ) 2012-11-08 ばねおよびその製造方法
Primee et al. 2021 Modified mechanical surface treatment for optimized fatigue performance of martensitic stainless steel AISI 420
RU2428272C1 ( ru ) 2011-09-10 Способ восстановления пружин
RU2410445C1 ( ru ) 2011-01-27 Способ восстановления пружин
EP2888378B1 ( en ) 2019-02-20 Method for heat treating a steel component
US20090139615A1 ( en ) 2009-06-04 Leaf spring material and manufacturing method thereof
RU2408737C1 ( ru ) 2011-01-10 Способ восстановления пружин
RU2424330C1 ( ru ) 2011-07-20 Способ восстановления пружин
RU2415729C9 ( ru ) 2011-07-10 Способ восстановления пружин
US1171832A ( en ) 1916-02-15 Method of treating metals.
CN102734362B ( zh ) 2015-04-01 用60Si2CrVA弹簧钢制作高强塑性弹簧的方法
EP2811039B1 ( en ) 2019-04-17 Process for producing forged product
RU2413009C1 ( ru ) 2011-02-27 Способ восстановления пружин
WO2013087650A1 ( en ) 2013-06-20 Method for induction hardening of crankshafts made from spheroidal graphite cast iron and induction hardened crankshaft
RU2346777C1 ( ru ) 2009-02-20 Способ изготовления высоконагруженных пружин сжатия
RU2694091C1 ( ru ) 2019-07-09 Способ восстановления пружин из упрочненной проволоки

Как восстановить пружину

Как восстановить пружину

Известно несколько методов восстановления пружин, потерявших упругость и переставших выполнять свои функции. Это термомеханический и электромеханический способы. Кроме них часто выбирается более простой путь — "уставшие" пружины просто заменяются новыми.

Термомеханический метод

Для восстановления упругости пружин с помощью термомеханического способа необходимо выполнить следующие шаги:

1. Установите пружину в тиски и сожмите ее так, чтобы витки соприкасались друг с другом.
2. Пропустите через пружину электрический ток силой 200-400 ампер в течение 20-30 секунд.
3. Подберите силу тока и время воздействия экспериментально или научным способом, вычислив значения параметров, необходимые для нагревания пружины до 800-850 градусов. Визуально данная температура определяется тем, что при ее достижении металл краснеет от нагревания.

После нагревания до нужной температуры отключите подачу электрического тока и начните ослаблять затяжку тисков, чтобы пружина начала медленно растягиваться. После растягивания до предельной длины, зафиксируйте пружину и растяните ее на 20-30% от стандартной длины. Затем проведите закалку пружины, опустив ее в масляную ванну с маслом типа АС-8.

Электромеханический метод

Для восстановления пружины электромеханическим методом используйте токарный станок. Выполните следующие действия:

1. Установите оправку в патроне токарного станка и закрепите на ней пружину с помощью хомутика.
2. В резцедержателе станка установите оправку с деформирующим роликом из термически обработанной стали ШХ15.
3. Прикрепите на направляющих станины станка стойку с раздвижными роликами и соедините ее с суппортом токарного станка.
4. Подожмите оправку с пружиной задним центром, который расположен в пиноли задней бабки.

Таким образом, пружина будет подвергнута деформации и восстановит свою упругость и функциональность.

В итоге, выбор метода восстановления пружин зависит от предпочтений и возможностей. Термомеханический метод подразумевает использование тисков и электрического тока, а электромеханический метод требует токарного станка и специальных приспособлений. В любом случае, правильное восстановление пружин позволит им продолжить свою работу и сохранить свою упругость на протяжении длительного времени.

восстановить пружину

jasha

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Подписчики 0

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

  • IPS Theme by IPSFocus
  • Политика конфиденциальности
  • Обратная связь
  • Уже зарегистрированы? Войти
  • Регистрация
Главная
Активность
  • Создать.

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.

Реанимация пружины растяжения.

Ilja07

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

  • IPS Theme by IPSFocus
  • Политика конфиденциальности
  • Обратная связь
  • Уже зарегистрированы? Войти
  • Регистрация
Главная
Активность
  • Создать.

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *