Витые пружины широко применяются в машиностроении, народном хозяйстве, мебельном производстве, приборостроении, нефтедобывающей промышленности и других различных сферах.
Виды витых пружин
По характеру воспринимаемой нагрузки витые пружины делятся на:
- пружины кручения;
- пружины растяжения;
- пружины сжатия;
- пружины изгиба.
Специальная навивка, лежащая в конструкции витых пружин, обеспечивает им высокую степень устойчивости к повторяющимся механическим воздействиям. При этом они не теряют своих эксплуатационных характеристик, влияющих на качество и продолжительность службы пружин:
- коэффициент упругости;
- предел выносливости;
- усталостную прочность.
Прочность витых пружин обусловлена также материалом, из которого эти пружины изготавливаются, и последовательностью различных технических операций при формировании детали. Токарные услуги по изготовлению пружин из стальной проволоки подразумевают ручную навивку на станках, либо же упругие элементы создаются посредством автомата, в основе которого лежат два метода: холодный и горячий.
Холодное изготовление пружин
Производство витых пружин холодным методом популярнее, чем горячий способ. Это обусловлено меньшими затратами, поскольку для «холодной» технологии достаточно наличие одного навивочного станка. Оборудование для холодной навивки оснащено двумя валиками. За натяжение проволоки и направление завивки отвечает верхний валик. Изготавливаемая пружина может иметь форму бочки, конуса или цилиндра. Для навивания пружин холодным методом возможно использование стали диаметром до 16 мм. Последующая термическая обработка готовой пружины выбирается исходя из материала основы, иногда для достижения необходимых эксплуатационных свойств достаточно одного отпуска (например, для бронзы), а иногда применяется комбинация – отпуск плюс закалка.
Горячее изготовление пружин
Горячее изготовление пружин растяжения, сжатия, кручения, изгиба подразумевает создание изделий с диаметрами от 10 мм, меньшие размеры этим способом не предусмотрены. Горячий метод требует равномерного и быстрого нагрева прутка на специальном оборудовании, после чего заготовка закрепляется в фиксирующей планке навивочного станка, ее концы закрепляются в зажимах, далее следует запуск процесса навивки проволоки.
Горячий метод навивания пружин исключает разрезание пружины по достижении необходимого размера. Навивка происходит сразу по всей длине заготовочного материала, и только потом от нее отрезают необходимый фрагмент. Термическая обработка пружин горячей навивки проводится дважды, для снятия внутреннего напряжения в изделии.