Брак пружин

Категория:
Пружины


Брак пружин

Брак пружин при горячей навивке

При изготовлении пружин горячей навивкой встречаются следующие виды брака.

1. Пружины не удовлетворяют требованиям чертежа по диаметру. Этот брак возможен при неправильном технологическом процессе навивки пружин и зависит от неправильного определения диаметра оправки, неправильной установки приспособления, направляющего прутковую сталь на оправку, и от применения несоответствующего натяга.

2. Пружины имеют разные диаметры витков. Причиной образования этого дефекта является неравномерное натяжение прутковой стали во время навивки пружин. Натяжение пруткового материала при навивке первых витков пружины будет больше за счет его веса, а при укорочении длины прутка натяжение будет уменьшаться, вследствие чего пруток не будет плотно обхватывать оправку. Для устранения брака нужно устанавливать соответствующее приспособление на станке с учетом равномерного обхвата оправки прутковым материалом в продолжение всей навивки.

3. Пружины изготовлены с рисками и царапинами на поверхности. Риски и царапины на пружинах образуются при проходе прутка через отверстие зажимного приспособления. В этом случае необходимо исправить или заменить детали приспособления, вызывающие дефекты на поверхности пружин.

Подобный вид брака может образоваться после навивки в результате неправильного хода проволочного материала через зажимающее приспособление, когда проволока приобретает неравномерные натяжения, вызывающие поверхностные надрывы металла.

4. Пружины навиты с неправильным положением крайних прижатых витков, т. е. оттянутые концы прутка вывернуты. Для предупреждения этого вида брака необходимо в процессе навивки пружины наблюдать за направлением оттянутых концов прутка при их подходе к оправке. При неправильном подходе конца заготовки к оправке необходимо быстро (во время работы станка или его остановки) направить пруток по соответствующему направлению.

5. Пружины навиты с поперечными трещинами, выявленными при термической обработке или при испытании. Причиной этого дефекта является нарушение режима нагрева заготовки перед навивкой пружины.

6. Пружины при навивке на оправку ломаются или дают трещины. Причиной брака является пережог концов прутков при их оттяжке.

7. Пружины при испытании на приборах дают большую остаточную деформацию или ломаются. Причиной является несоблюдение установленного режима термообработки.

При обнаружении пружин, не удовлетворяющих требованиям чертежа по свободной высоте, но не имеющих трещин и подобных дефектов, допускается вторичная их термообработка.

Пружины в зависимости от причин брака подвергаются или повторному отпуску, или полной термической обработке. Пружины высокие проходят только вторичный отпуск при режиме, устанавливаемом опытным путем на нескольких пружинах. Низкие пружины проходят вторичную термическую обработку; при этом они сначала разводятся по высоте больше требуемой чертежом на 5—10%, а затем производятся их закалка и отпуск.

Брак пружин при холодной навивке

При холодной навивке пружин встречаются следующие виды брака.

1. Пружины не удовлетворяют требованиям чертежа по диаметру. Причиной брака является неправильный подбор оправок и натяга проволоки при станочной и ручной навивке, а при автоматной навивке — неправильная наладка навивального механизма. Этот вид брака можно предупредить изменением и подгонкой оправок и натяга проволоки или периодическим регулированием и настройкой навивального механизма автомата.

2. Пружины не удовлетворяют заданным требованиям по свободной высоте. Брак пружин, работающих на растяжение, зависит от величины натяга проволоки. При недостаточном натяге во время навивки пружины образуются зазоры между витками, которые при большом количестве витков способствуют получению пружин со значительно увеличенной свободной высотой по сравнению с заданной чертежом.

При изготовлении пружин, работающих на сжатие, брак по свободной высоте получается вследствие неправильной наладки шагового механизма автомата или неправильной установки шаговых приспособлений при станочной навивке. Причины, вызывающие образование неправильной свободной высоты пружины, устраняются тщательным регулированием и настройкой этих приспособлений.

3. Пружины не удовлетворяют заданным требованиям по числу витков. Причинами этого вида брака являются:
1) слабый зажим подающих роликов автомата, вследствие чего происходят задержки в подаче проволоки;
2) неправильно произведенный расчет длины проволоки на одну пружину, вызвавший неправильную наладку автомата;
3) перемещение кулачков подающего механизма у автоматов типа «Вафиос» и эксцентриситета кулисного механизма у автоматов типа «Слипер и Хартлей» вследствие слабого их закрепления.

4. Пружины, изготовленные на автоматах, имеют риски и царапины. Этот брак происходит вследствие неправильной установки направляющих пластинок у автоматов, несоответствия размеров канавок для проволоки у подающих роликов и у направляющих пластинок, а также вследствие неправильной подгонки пазов и грубой их обработки у навивальных штифтов в автоматах.

Смещение канавок для проволоки у подающих роликов относительно друг друга служит причиной образования овальности пружин.

5. Брак по внешнему виду пружин. Одним из основных требований, предъявляемых к пружинам с прижатыми крайними витками, является строгая перпендикулярность опорных плоскостей к геометрической оси пружины. Правильно изготовленная пружина, поставленная на горизонтальную плоскость, должна стоять вертикально и не давать отклонений от угольника, выходящих за пределы заданных допусков.

Иногда получаются так называемые косые пружины, которые, будучи поставленными на горизонтальную плоскость, стоят наклонно, а иногда и падают, так как величина отклонения от вертикали значительно превосходит заданные допуски.

Этот вид брака имеет широкое распространение при навивке мелких винтовых пружин, изготовляемых из проволоки 0 0,2— 1,5 мм. Причинами его является прежде всего неправильная заточка торцовых плоскостей крайних витков пружины, а также неправильная прижимка концов крайних витков пружины, зависящая от несвоевременного выключения шагового механизма и слабого крепления деталей навивального механизма автомата.

Надо отметить, что неправильную прижимку крайних витков иногда применяют цеховые работники при изготовлении неправильно рассчитанных конструктором пружин, у которых напряжение металла при кручении оказывается более допускаемых величин. Такие пружины имеют большую остаточную деформацию, и при навивке даже в пределах заданных чертежом размеров получается брак (более сильные пружины). Изготовление таких пружин очень затруднено. При навивке таких пружин цеховые работники осуществляют неправильную прижимку концов крайних витков и изготовляют их отогнутыми с зазором между крайними и соседними рабочими витками. Это ослабляет пружину, так как крайние витки за счет зазоров становятся рабочими, а при соблюдении свободной высоты пружины в пределах, заданных чертежом, зазоры будут способствовать уменьшению шага пружины. Известно, что пружины с меньшим шагом выдерживают и меньшую нагрузку на заданной высоте. В табл. 27 приведены опытные данные

по изготовлению партии пружин из одного мотка проволоки с одинаковыми размерами по диаметру и свободной высоте, с одинаковыми числами витков, но с разными зазорами между крайними и соседними рабочими витками. Временное сопротивление растяжению проволоки, из которой навиты пружины, — 280— 285 кГ/мм2.

Пружины, навитые из такой проволоки, с отклонениями по временному сопротивлению растяжению в пределах 5 кГ/мм2, имеют разную рабочую нагрузку на заданной высоте, зависящую исключительно от величины зазора между крайними и соседними рабочими витками, а поставленные на горизонтальную плоскость стоят наклонно. В дальнейшем такие пружины, находясь в работе в нагруженном состоянии, с течением времени укорачиваются по свободной высоте, снижают рабочую нагрузку и оказываются негодными.

Причины, вызывающие поломки пружин

В условиях массового производства во время приемно-кон-трольных испытаний при определении рабочих нагрузок пружин на заданной высоте бывают случаи их поломок.

Причины образования трещин и поломок пружин, изготовленных из прутковой стали и патентированной проволоки крупных сечений, зависящие как от материала, так и от режимов термической обработки, сравнительно легко устанавливаются методами металлографического анализа.

Одной из причин поломок пружин может являться плохое качество патентированной проволоки, а именно: поверхностное обезуглероживание, тонкие волосовины, царапины, вызванные волочильными фильерами, излишнее количество цементита, загрязнение волочильных фильеров, надрезы, плохое патентиро-вание, чрезмерный отпуск, напряжения после протяжки, перегрев, неоднородность механических свойств по всей длине одного мотка и т. д. Эти дефекты могут быть обнаружены при помощи металлографического анализа и механических испытаний. К механическим испытаниям, определяющим вязкость проволоки, относятся испытания на скручивание, на разрыв с узлом, на перегиб и на навивку проволоки на собственный диаметр.

С целью предупреждения поломок пружин по вине проволоки весьма важно ограничить техническими условиями максимальный вес мотка проволоки. Это гарантирует большую однородность механических свойств по длине всего мотка и своевременное выявление участков металла с пороками. На металлургических заводах большие мотки проволоки делят на отдельные моточки в соответствии с установленными техническими условиями нормами по весу и подвергают испытанию каждый отдельный моточек с обоих концов.

Борьба с браком бывает успешной при правильно поставленном техническом контроле. Проверка качества пружин по операциям их изготовления и анализ брака позволяют своевременно его предупредить, так как попадание при этом недоброкачественных пружин на следующие операции исключается, а проведение соответствующих мероприятий по устранению причин, вызывающих брак, способствует общему резкому его снижению.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум