Технологія виготовлення пружин та ресор

Циліндричні гвинтові пружини виготовляють із кремнієвих ресорно-пружинних сталей 55С2 та 60С2 параметри яких: вуглецю – 0,52 – 0,60 % (55С2) та 0,75 – 0,65% (60С2); кремнію – 1,5 – 2,0 % марганцю – 0,6 – 0,9 % хрому більш 0,3 % нікелю не більш 0,25 % міді – не більш 0,2%. Механічна властивість після термообробки: межа течі – 1177 МПа; тимчасовий опір розриву – 1275 МПа відносне подовження – 6%, відносне звуження – 30 % (55С2), 25 % (60С2).

Технологія виготовлення пружин передбачає виконання наступних операцій:

1) Контроль пружинної сталі перед пуском її у виробництво. Контролюють за довжиною прутків, діаметру та стану поверхні;

2) Розрізання прутків. Заготівку нарізають у холодному або підігрітому (750 – 900 °С) стані на пресі або ексцентрикових пресах. Дозволяють прутки Æ30 мм та більше розрізати за меткою газокисневою різкою.

3) Відтяжка кінців заготівки. Кінці відтягують на молоті або ковких (обтискних) вальцях. Перед відтяжкою кінці заготівок підігрівають у щільних печах до t° 900-950 °С.

4) Навивка та загартування. Пружини навівають та загартовують з одного нагрівання заготовки до t° 900-950 °С у полуметодичній печі. Тривалість нагріву 10-30 хв у залежності від Æ прутка заготівки. Нагрівання навитих прутків виконують на спеціальних верстатах. Можуть навиватись на токарно-гвинторізному верстаті, що обладнаний відповідними обладнаннями для навивки.

Після навивки виправляють крок витків на калібрувальному пресі. Підгинають кінці прутків та перевіряють її висоту, а за допомогою кутника визначають перпендикулярність прутків до її опорної поверхні за висотою. Потім прутки перевіряють у гартувальних барабанах. Температура гартування 830-870°С. Гартувальне середовище – Н₂О при t° 30-40 °С, або в трансформаторному чи веретенному мастилі t° 60 °C.

5) Відпущення. Для поліпшення механічних властивість та усунення внутрішніх напружень усі прутки після гартування піддаються відпущенню у двухзонних контейнерних печах. При цьому найбільший інтервал між загартуванням та відпущенням припускається не більше 4 год. Температура відпущення повинна бути у межах 480-520 °C. Охолоджують у воді, температура при цьому не повинна перевищувати 100 °C або на повітрі у закритому приміщенні. Випробування пружин на зняття залишкової деформації виконують після охолодження однократним стисканням до стискання витків з витримкою 5-8 сек.

6) Механічна обробка. Торці пружин обробляють на лобових та торцевих шліфувально - обдирочному верстаті з охолоджувальною рідиною.

7) Зміцнення. При серійному виробництві пружини підлягають зміцненню – наклепуванням у спеціалізованій дрібометному пристрою. Після наклепування пружини повинні мати поверхню срібряного кольору без зон з чернеток.

Крім дрібометного обладнання, застосовують заневолювання, яке передбачає утримування пружин у стисненому становищі у залежності від діаметра витків (20-40 год).

8) Випробування. Виготовлена пружина підлягає випробуванню на відсутність залишкових деформувань та прогинів. Під дією пробних навантажень (Р_ст+К_д) пружина стискається 2 рази. Навантаження знімається та заміряють висоту пружин у вільному стані , яка повинна бути незмінна. При випробуванні на прогін пружину навантажують до робочого навантаження та визначають її прогін f, якій зрівнюють з розрахунковим. Різниця між вимірювальним та розрахованим прогинами по відношенню до розрахункового прогину повинна бути у межах +12 або - 8 %

9) Фарбування. Проводиться опусканням у ванночку з чорною емаллю ПФ-115 або бітумним лаком БТ-577.

Технологічна схема виготовлення еліптичних ресор приведена нижче:

1 Вхідне контролювання вихідного матеріалу

2 Розрізання заготівок за розміром (прес-ножиці)

3 Обрізання кінців набірних листів по трапеції (прес-ножиці, штампування)

4 Зачищення заусенців після обрізання (зачіщувальний верстат)

5 Свердлення листів та зінкування отворів у корінних листах (свердлильний верстат, кондуктор)

6 Свердлення та зінкування отворів у наконечниках (свердлильний верстат, кондуктор)

7 Нагрів листів під вигибку та загартування. Піч з поштовком температура нагріву 900-950 °C. Година підігрівання 30-35 хв.

8 Гибка та загартування листів рівночасно з одного нагріву. Гібко-загартувальний пристрій, температура загартування 840-880°С, температура мастила 18-60 °С, година витримування у мастилі 60 сек.

9 Відпущення ресорних листів. Печі. Година відпущення 35-40 хв., температура відпущення 460 °С максимальний проміжок між загартуванням та відпущенням 4 год.

10 Контролювання листів після загартування та відпущення твердоміром. Твердість НВ 363-432

11 Зміцнення листів наклепкою дробом. Дробометний апарат. Віддавання дробі 60-90 ^кг/_хв, Æ сталевої дробі 0,8-1,2 мм. Листи наклепують з гнутого боку.

12 Підбір ресорних листів у секцію

13 Складання листів секцій на центрову шпильку. Пневматичний прес

14 Встановлення хомута. Нагрівальна піч. Гідравлічний прес для обжимання хомута.

15 Випробування секції ресор під навантаженням. Прес.

16 Складання секції у напівкомплект, підбірання комплекту та випробування ресори.