Материал для пружин растяжения
Подробности
Категория: Пружины
Просмотров: 6190
Материалы. Изготовление пружин
Пружины изготовляют из углеродистых и легированных сталей с содержанием углерода 0,5—1,1%. Из углеродистых сталей изготовляют пружины с диаметром проволоки до 10 мм; из легированных сталей — пружины, работающие при высоких напряжениях или повышенных температурах, а также пружины с большими сечениями проволоки (диаметром 20—30 мм) дли обеспечения закалки на полное сечение.
Присадка кремния (до 2%) повышает упругие качества стали и сопротивление повторным ударным нагрузкам. Ванадий (0,1—0,2%) и вольфрам (до 1,2%) вводят для повышения механических свойств и термостойкости. Для пружин ответственного назначения применяют вольфрамокремнистые и хромокремневанадиевые стали, обладающие наиболее высокими механическими свойствами.
Пружины, работающие при повышенных температурах, изготовляют из хромованадиевых сталей типа 50ХФА (термостойкость до 300°С), вольфрамокремниевых сталей типа 65С2ВА (до 350°С) и стали 40X13 (до 450°С).
Для пружин, работающих при температурах свыше 500°С, применяют специальные стали с повышенным содержанием Cr, V, Mo, W.
В табл. 57 приведены основные материалы, применяемые для изготовления пружин, и их механические свойства после термообработки. Модуль упругости пружинных сталей Е = (2,1—2,2)· 105 МПа, модуль сдвига G = (7,6—8,2)·104 МПа.
Сопротивление усталости пружинных сталей мало зависит от химического состава и в гораздо большей степени определяется состоянием поверхностного слоя. Обезуглероживание поверхностного слоя при термообработке, местные дефекты (коррозия, забоины, царапины, истирание при износе) резко снижают предел выносливости. Значительного повышения сопротивления усталости можно добиться полированием и особенно нагартовкой поверхностного слоя (волочением, дробеструйной обработкой).
Предел выносливости при отнулевом циклическом нагружении составляет в среднем 400—600 МПа.
Прочность пружинных сталей очень зависит от диаметра проволоки, резко возрастая с уменьшением диаметра. В качестве примера на рис. 856 приведены показатели прочности холоднокатаной проволоки в функции диаметра. Прочность проволоки малого диаметра (0,2—1 мм) примерно в два раза превышает прочность проволоки большого диаметра (8 мм). Диаметр проволоки следует учитывать при выборе допускаемых напряжений при расчете пружин.
Для изготовления пружин, работающих в условиях повышенной влажности или соприкасающихся с химически агрессивными средами, применяют коррозионностойкую сталь 40X13 или сплавы на основе меди. В табл. 58 приведены наиболее употребительные медные сплавы и их механические свойства.
Модуль упругости сплавов на медной основе Е = (1,2—1,3)·105, модуль сдвига G = (4,5—5)·104 МПа.
Наиболее высокими антикоррозионными свойствами и наибольшим сопротивлением усталости обладают бериллиевые бронзы. Сочетание этих свойств с высокой электропроводимостью обусловливает широкое применение бериллиевых бронз для изготовления пружин в электромашиностроении. Кроме того, бериллиевые бронзы отличаются высоким постоянством упругих свойств и почти полным отсутствием гистерезиса и по этой причине часто применяются для изготовления упругих элементов точных приборов.
Пружины из сплавов на медной основе парамагнитны и применяются в тех случаях, когда необходимо исключить влияние магнитных полей.
Спиральные пружины из проволоки малого диаметра (до 10 мм) с отношением D/d>4 (D — средний диаметр пружины; d — диаметр проволоки) изготовляют навивкой в холодном состоянии. Пружины с отношением D/d<4, а также пружины из проволоки больших сечений навивают вгорячую.
При холодной навивке возможны два варианта:
1) проволоку навивают в термообработанном состоянии или после холодного волочения и после навивки подвергают невысокому отпуску (200—300°С) для снятия напряжений, возникающих при навивке;
2) проволоку навивают в отожженном состоянии и после навивки подвергают закалке и отпуску.
По первому способу изготовляют пружины из углеродистых сталей, например, из рояльной проволоки и холоднокатаной проволоки диаметром в пределах 0,2—8 мм, а также из кремневольфрамовых и хромованадиевых сталей.
Рояльную (патентированную) проволоку изготовляют из качественной высокоуглеродистой стали (~ 1 % С) и подвергают изотермической закалке (нагрев до 870—950°С) с последующей выдержкой в расплавленном свинце до 500°С (патентирование). После термообработки проволоку подвергают калибровочному волочению; в результате нагартовки проволока приобретает исключительно высокую прочность (до σв = 3000 МПа).
Аналогично изготовляют пружины из холоднокатаной проволоки, которая выпускается трех классов прочности: нормальной Н, повышенной П и высокой В с подразделением на группы I—II (для классов Н и В) и I—III (для класса П), в зависимости от вязкости.
Легированные стали (за исключением кремневольфрамовых и хромованадиевых сталей) подвергают после навивки термообработке: закалке в масле при 800—850°С и последующему среднему отпуску при 400—500°С.
Во избежание обезуглероживания поверхностного слоя нагрев под закалку ведут под слоем древесноугольного порошка или чугунных опилок. Режимы термообработки подробно разработаны для каждой марки стали и подлежат строгому соблюдению с целью получения наиболее высоких показателей прочности.
Пружины, навиваемые в горячем состоянии, подвергают после навивки обязательной термообработке. Навивку производят при 800—1000°C.
Пружины из бронз БрО4ЦЗ и БрКЗМц1 навивают в состоянии поставки и после навивки подвергают нагреву до 100—150°С для снятия напряжений. Пружины из бериллиевых бронз закаливают в воде с 800°С, после чего подвергают отпуску при 250—350°С.
Стальные пружины ответственного назначения, работающие в условиях циклических нагрузок, после термообработки подвергают дробеструйной обработке.
Заключительной операцией изготовления пружины является нанесение покрытия с целью предупреждения коррозии. Стальные пружины обычно подвергают цинкованию, кадмированию, никелированию, хромированию, фосфатированию и т. д.
Источник
Выбор пружины для определенного механизма или узла должен базироваться на четких требованиях – тип пружины, ее геометрические параметры, материал для изготовления, упругость и другие характеристики. Также все эти параметры должны быть учтены, если вы хотите приобрести пружины растяжения на заказ в Санкт-Петербурге – производство нетиповой продукции требует четкого технического задания. Чтобы иметь представление об общих характеристиках пружин растяжения, предлагаем ознакомиться с материалом статьи.
Параметры пружин растяжения
Данная деталь рассчитана на восприятие продольно-осевой нагрузки, вследствие чего происходит растяжение. После того, как нагрузка прекращается, пружина должна принять свои первоначальные размеры. Витки, в основном, деформируются кручением.
«Сланцевский завод пружин» в Санкт-Петербурге осуществляет производство пружин различных размеров:
- крупные (Ø проволоки – от 12 мм);
- средние (Ø 1,5-12 мм);
- мелкие (Ø 0,15-1,5 мм).
По форме изделия могут быть цилиндрическими, коническими или бочкообразными.
Геометрические параметры пружин растяжения следующие:
- диаметр проволоки;
- диаметр изделия;
- шаг витка;
- количество рабочих витков;
- общее количество витков;
- кривизна витка (индекс пружины).
Данные детали могут иметь два направления навивки – правое или левое. Изготавливают изделия с зацепами различных конфигураций, при этом крепление может располагаться в центре (это так называемые английские или немецкие разновидности), или быть в произвольном месте с углом отгиба в 45º.
Торцевая обработка также отличается по размеру петли зацепа. Стандартное крепление обычно небольшого размера, поэтому при установке такой пружины требуется использование специальных приспособлений, иначе придется приложить немало усилий. Также есть пружины с удлиненным зацепом – их устанавливать гораздо удобнее. Некоторые изделия оснащены усиленной замкнутой петлей – это делается для того, чтобы к пружине можно было прикладывать максимальные нагрузки. Следующая разновидность крепления – это вкручивающаяся шпилька с резьбой. Наше предприятие осуществляет продажу пружин с различными типами зацепов – подробнее с продукцией можно ознакомиться в наших каталогах.
Также пружины дополнительно подвергаются разным типам обработки в зависимости от того, какими характеристиками должно обладать готовое изделие. Так, продукция может шлифоваться, на нее наносят специальные покрытия, обрабатывают с использованием высоких температур и т.д.
Материал для изготовления пружин
Пружины растяжения принято разделять на несколько категорий в зависимости от того, из чего они произведены. Материалом для пружин служат:
- стали пружинные,
- стали непружинные,
- различные сплавы.
На Сланцевском заводе изделия изготавливают из стали марки 65Г (в соответствии с ГОСТом), а также из различных видов легированных сталей. Широко применяется нержавеющая проволока. Сплавы, которые используются на производстве, служат для изготовления коррозионностойких, жаропрочных, легких пружин.
Если вам необходима продукция с какими-либо определенными параметрами, то лучше заказать изготовление пружин растяжения по индивидуальным чертежам. Сотрудники нашего предприятия помогут вам рассчитать пружины, при необходимости подскажут все дополнительные параметры, чтобы готовое изделие полностью соответствовало вашим требованиям.
Источник
Пружины изготовляют из специальных углеродистых и легированных сталей, а также из специальных цветных сплавов.
Исходным материалом для изготовления пружин служат проволока, лента, прутки, полоса.
Для изготовления витых пружин очень распространено применение высокоуглеродистой пружинной проволоки диаметром до 8 мм (ГОСТ 9389—75)
Материал пружины после соответствующей термообработки должен иметь устойчивые во времени упругие свойства, значительную прочность и большое сопротивление ударным нагрузкам. Кроме того, иногда при выборе материала пружины приходится принимать во внимание его электропроводность, коэффициент температурного расширения и другие специфические условия, в которых должна работать пружина.
В приборостроении применяют пружины, изготовленные из стали и других металлов, например, из фосфористой и бериллиевой бронзы, нейзильбера, латуни и т. п. В зависимости от конструкции, способа изготовления и условий работы пружины можно изготовлять из твердого термически обработанного или отожженного материала с последующей термообработкой.
Характеристика пружинных материалов приведена в таблице:
| Наименование материала и марка | Характеристика и применение материала |
|---|---|
| Проволока I-класса | Высокая разрывная прочность и большие остаточные напряжения после волочения и навивки. |
| Проволока классов II и IIА | Отличается от проволоки I класса уменьшенной прочностью при разрыве и повышенной пластичностью. Применяют для пружин, работающих при низких температурах, а также для пружин растяжения со сложными конструкциями зацепов. Проволока класса IIА отличается от проволоки II класса более высокой точностью размеров |
| Марганцовистая сталь 65Г | Усталостная прочность обычная. После термической обработки имеет пружинящие свойства и высокую прочность, плохо сопротивляется ударным нагрузкам, имеет повышенную склонность к образованию закалочных трещин. Применяют для пружин любого типа. Предел рабочих температур от —40 до +120° С |
| Хромоваиадиевая сталь 60ХФА | Теплоустойчивость повышенная (до температуры 400° С). Накаливается до твердости не более HRC 52. Очень плохо воспринимает ударные нагрузки, может работать без покрытий в атмосфере нормальной влажности, имеет высокие упругие и вязкие свойства, является лучшим материалом для пружин I класса |
| Кремнистая сталь 60С2А | Высокий предел усталости, очень хорошо воспринимает резкие ударные нагрузки, имеет высокие упругие и вязкие свойетва, склонна к обезуглероживанию при нагреве, может работать без покрытия в среде нормальной влажности. Устойчива до температуры 250°С. Применяют для пружин I и II классов |
| Кремнистая сталь 70СЗА | После термической обработки имеет высокие упругие и пружинящие свойства при достаточной пластичности, склонна к обезуглероживанию поверхностного слоя |
| Бериллиевая бронза Бр. Б2 | Имеет усталостную прочность; предназначена специально для работы в магнитных полях и агрессивных средах при нормальной температуре и без резких ударов. Применяют для пружин любого типа |
| Кремнисто-марганцевая бронза Бр. КМцЗ-1 | Имеет усталочную прочность; предназначена специально для работы в магнитных полях и агрессивных средах при нормальной температуре без реаких ударов. Применяют для пружин любого типа |
Для пружин, изготовляемых из ленточной стали по ГОСТ 2614—65, применяют сталь марок У8А, У10А, У12А, 65Г, а для особо ответственных пружин—сталь марок 60С2А и 70СЗА. Для токопроводящих пружин или пружин, работающих в магнитном поле, можно применять проволоку из кремнисто-марганцевой бронзы Бр.КМцЗ-1 и для особо ответственных пружин бронзу Бр-Б2.
Источник
Материалы для изготовления пружин сжатия
Наиболее распространены и знакомы потребителю металлические пружины сжатия. Но, кроме металлов и сплавов, их также изготавливают и из пластика, дерева, фанеры.
В соответствии с ГОСТами и техническими требованиями, пружины сжатия могут быть произведены из таких металлов и сплавов, как:
- высокоуглеродистая сталь;
- нержавеющая сталь;
- бериллиевая бронза;
- кремнемарганцевая бронза;
- титановые и никелевые сплавы и др.
Для придания изделию определенных характеристик часто применяется легирование марганцем, кремнием, ванадием. Данный процесс позволяет добиться улучшения прочности изделия, повысить его сопротивление воздействию агрессивных веществ, снизить вероятность хрупкого разрушения. Изготовление продукции с данными параметрами осуществляется на «Сланцевском заводе пружин» – здесь вы можете купить пружины сжатия в Санкт-Петербурге по оптимальным ценам.
Детали могут быть изготовлены по нескольким технологиям. Метод холодной навивки позволяет работать с пружинной проволокой из различных материалов и производить изделия из заготовки до 16 мм диаметром. Метод горячей навивки применяется при изготовлении пружин до 400 мм в диаметре, при этом диаметр самой проволоки может быть от 16 до 60 мм.
Применение пружин сжатия в зависимости от материала
Сфера использования данных изделий очень широкая. Изготовление пружин по чертежам заказчика, так же, как и типовой продукции, востребовано при сборке различных механизмов в автомобилестроении, станкостроении, производстве измерительных приборов и т.д.
Сфера использования данных изделий очень широкая. Изготовление пружин по чертежам заказчика, так же, как и типовой продукции, востребовано при сборке различных механизмов в автомобилестроении, станкостроении, производстве измерительных приборов и т.д.
Высокоуглеродистая пружинная проволока применяется для производства изделий, которые будут использоваться в различных механизмах и узлах с высокоцикличными нагрузками без ударов. В зависимости от качества высокоуглеродистой стали пружины из этого материала могут быть рассчитаны на среднюю или высокую степень нагрузки. Если вы ищете, где купить пружину сжатия с такими характеристиками, можете просмотреть каталоги на нашем сайте или заказать изготовление по индивидуальному проекту.
Легированная сталь применяется в производстве деталей, которые испытывают большие нагрузки в условиях крайне высоких или низких температур. Продажа пружин сжатия такого типа также осуществляется на нашем сайте.
Нержавеющая сталь – это материал более общего назначения, пружины из нее могут устанавливать в какие-либо бытовые приборы или механизмы не промышленного применения. Изделия из нержавеющей стали обладают хорошей коррозионной стойкостью и могут использоваться при повышенных температурах.
Цветные металлы также широко востребованы для производства пружин сжатия, в частности – из холоднотянутой проволоки. Материал электропроводим в достаточной мере, стойкий к возникновению коррозии, теплостойкий.
Особые высокотемпературные сплавы применяются при выпуске пружин, которые монтируются в приборы и механизмы, работающие при высоких и низких температурах. Изделия широко применяются в промышленности, так как имеют немагнитные свойства и высокое электрическое сопротивление.
Продукцию из различных материалов предлагает вам Сланцевский завод пружин. Мы осуществляем производство пружин в Санкт-Петербурге. Наш завод – это мощное предприятие, где есть все необходимое импортное и отечественное оборудование для выпуска качественной продукции. Вы можете обратиться к нам, если вам необходимы пружины на заказ в Петербурге. Все контактные данные указаны на сайте.
Источник
Пружина растяжения – это разновидность детали, которая испытывает продольно-осевую нагрузку и под ее воздействием растягивается. После прекращения силового воздействия пружина принимает исходную форму – сжимается. Детали такого типа широко используются в технике благодаря их простоте и эффективности.
Материал для пружин, который используется чаще всего – высокоуглеродистая либо легированная сталь. Для изготовления пружин, предназначенных для работы в условиях агрессивной среды (чрезмерно высокие или низкие температуры, повышенная влажность, воздействие агрессивных химических веществ), применяются специальные сплавы – стальные, бронзовые, никелевые, титановые.
Купить пружины растяжения в Санкт-Петербурге можно в каталоге сайта Сланцевского завода пружин, где можно подобрать изделия по необходимым параметрам и оставить заявку. Продажа пружин осуществляется напрямую от производителя.
Конфигурации и технические характеристики пружин
При выборе пружины необходимо определиться с ее техническими характеристиками.
По размеру пружины растяжения делятся на:
• крупные – изготавливаются из проволоки диаметром более 12 мм;
• средние – для их изготовления используется проволока диаметром от 1,5 до 12 мм;
• мелкие – из проволоки диаметром 0,15 до 1,5 мм.
По форме пружины бывают:
• цилиндрическими;
• коническими;
• бочкообразными.
Различают также направление навивания проволоки: правое или левое.
По конфигурации пружины изготавливаются:
• с кольцами, расположенными на торцах и используемыми для крепления;
• с торцевыми винтами – для более надежной фиксации;
• безкольцевые, не имеющие на торцах специальных приспособлений для фиксации и наматывающиеся на специальные винтовые пробки цилиндрической формы, которые служат направляющими.
Петли на торцах пружин растяжения также различаются по своим характеристикам.
По расположению на торцах петли делятся на:
• стандартные – выведенные на центр;
• отогнутые под углом 45 градусов.
По форме петли могут быть:
• округлые – стандартная форма для большинства пружинных зацепов;
• высокие – вытянутые петли, облегчающие установку и съем пружины;
• усиленные – замкнутые петли для тугих пружин, способные выдерживать сильное напряжение, не ломаясь.
При изготовлении пружин растяжения часто применяется шлифовка торцов. Это обеспечивает равномерную нагрузку по всей длине пружины и снижает риск ее деформации в процессе использования.
Для усиления антикоррозионных свойств пружины могут покрываться краской или специальным гальваническим покрытием.
Где купить пружины растяжения
Жители Санкт-Петербурга могут купить пружины растяжения, оставив заявку с нужными параметрами и размером партии на сайте Сланцевского завода пружин. Чтобы заказать срочное изготовление пружин по индивидуальным чертежам или образцам, нужно прислать чертежи через форму на сайте. Также можно связаться со специалистами по телефону или обратиться в офис компании, который находится по адресу: г. Санкт-Петербург, ул. Ключевая, д.30, лит. А, БЦ «The Office», офис 106. Жители регионов могут обратиться в наши филиалы, которые расположены в ряде городов: Москве, Казани, Самаре, Новосибирске, Челябинске, Екатеринбурге, Нижнем Новгороде и Ростове-на-Дону или позвонить по бесплатной линии 8 (800) 555-03-32.
Источник