Как навить пружину на токарном станке: Изготовление пружин своими руками

Содержание

Изготовление пружин своими руками

Стальные пружины могут быть разных конфигураций и не всегда можно приобрести нужного вида – товар достаточно редкий на рынке. По этой причине для своих нужд я их делаю самостоятельно.

Что нам потребуется

Токарный станок и труба нужного диаметра с фиксирующим болтом;
Стальная проволока требуемого диаметра;
Кусачки;
Толщиномер;
Справочник инженера машиностроения по расчету пружин;
Калькулятор;
Измерительный циркуль, карандаш, линейка и бумага для записей.

Расчет пружины

Для этого необходимо воспользоваться таблицей в разделе пружины, чтобы правильно выбрать диаметр стальной проволоки, количество витков и шаг. При этом огромную роль играет то, как должна работать новая пружина – на сжатие или растяжение. Последняя разновидность пружин может иметь довольно сложную конструкцию, но и ее можно сделать самостоятельно. Выполнив предварительные расчеты и выяснив толщину проволоки для стальной пружины, шаг и количество витков, а также определив конструкционные особенности и создав чертеж будущей пружины, можно переходить к практическим действиям.

Так же есть специальный софт для расчета всех параметров:

Изготовление пружины

У нас имеется чертеж, стальная струна нужной толщины и подходящего диаметра стальная трубка для намотки пружины.

Типичные ошибки

Зажимаем оправку в патроне токарного станка. Вставляем конец стальной проволоки в отверстие в оправке, запускаем вращение и плотно наматываем стальную струну.

Проверив толщину пружины штангенциркулем, кусачками обрезаем проволоку и наблюдаем, как наша пружина увеличивается в диаметре.

К тому же снять ее с оправки будет довольно проблематично – для этого придется обрезать струну в самом начале витка.

Делаем правильно

Зажимаем проволоку на оправке с помощью винта.

Теперь нам необходимо создать натяжение стальной струны перед намоткой.

При помощи обычного куска плотного пластика зажать проволоку в держателе резцов будет недостаточно. Нам понадобится специальное приспособление с направляющей, в котором натяжение проволоки можно регулировать прижимной пластиной из мягкого металла (медь или бронза).

Также необходимо отрегулировать скорость вращения патрона токарного станка и перемещение рабочей платформы для получения нужного шага пружины.

Намотка

Медленно вращая станок, делаем намотку первых двух витков один к одному – это начало нашей пружины. Далее активируем вращение с перемещением рабочей платформы и выполняем расчетное количество витков.

В конце также делаем два оборота с плотной намоткой. Отрезаем кусачками проволоку и ослабляем зажимной болт. Проверяем шаг при помощи линейки.

В пружине, работающей на сжатие, кусачками обрезаем оставшиеся концы проволоки и стачиваем края, чтобы они стали плоскими.

Изготовление двойной пружины на кручение

Научившись делать обычную пружину на растяжение/сжатие, вы легко сможете своими руками сделать схожий элемент, работающий на кручение. Для этого зажимаем проволоку на оправке, делаем нужное число витков один к одному и снимаем намотку с трубки. При помощи плоскогубцев придаем нужную форму прижимной скобе и снова одеваем ее на оправку свободным концом. При этом будьте внимательны, чтобы направление витков совпадало с первой намоткой. Сделайте такое же количество оборотов и откусите кусачками готовое изделие, оставив пару сантиметров для фиксации пружинного блока.

Направление хода пружины

В некоторых случаях направление хода пружины может иметь значение – если в конструкции на одном участке установлены два пружинных элемента с разной направленностью, это может привести к некорректным результатам.

Не забывайте использовать средства индивидуальной защиты и придерживаться правил работы на токарном станке. Как видим, нет ничего сложного в изготовлении пружинных элементов, и при наличии доступа к токарному станку вы всегда сможете сделать их самостоятельно.

Смотрите видео

Навивка и установка спиральных пружин

Навивка и установка спиральных пружин

Категория:

Практика слесарно-сборочных работ

Навивка и установка спиральных пружин

В слесарно-сборочных мастерских и на ремонтных заводах часто приходится изготовлять различные спиральные пружины, необходимые для ремонта тракторов, автомобилей и вспомогательных ремонтных работ, комбайнов, жаток и др. По форме спиральные пружины делят на цилиндрические и конические, а по виду нагружения — на пружины сжатия, растяжения и скручивания. У пружин, работающих на сжатие, витки расположены на некотором расстоянии друг от друга. У пружин, работающих на растяжение, витки плотно прилегают друг к другу. Последние витки пружин, работающих на растяжение, загибают в виде полукольца и затачивают точно под углом 90° к оси пружины. Пружины, изготовленные из проволоки диаметром до 8 мм, навивают в холодном состоянии с последующей термической обработкой (отпуском). Пружины общего назначения, работающие при относительно низких напряжениях, навивают холодным способом из стальной углеродистой холоднотянутой проволоки. Для изготовления пружин для двигателей внутреннего сгорания, работающих при разных температурах, используют проволоку из качественной углеродистой и легированной стали 60Г, 55С2, 50ХГ, 50ХФА и др.

Пружину, работающую на сжатие, навивают на токарном станке или автомате. Вначале в кулачки патрона передней бабки станка закрепляют оправку, затем центром, вставленным в конус задней бабки, прижимают оправку. Отожженный конец проволоки закрепляют в отверстии оправки и загибают. Затем выправляют заготовку проволоки и укладывают между двумя деревянными пластинами и закрепляют их болтом в резцедержателе суппорта токарного станка; после чего устанавливают шаг витка, включают суппорт станка и навивают пружину. Способ навивки пружин на токарном станке является самым простым.

Рис. 1. Навивка спиральных пружин

Спиральные пружины, работающие на растяжение, можно навивать и вручную на оправке в слесарных тисках. Для этого нужно подобрать стальную цилиндрическую оправку соответствующего диаметра. Конец оправки загнуть и просверлить в ней отверстие, диаметр которого на 1 —1,5 мм больше диаметра заготовки проволоки. Отожженный конец проволоки вставляют в отверстие оправки и закрепляют проволоку между двумя деревянными пластинами в слесарных тисках. Затем правой рукой вращают отогнутый конец оправки, а левой прижимают оправку с проволокой к пластинам. При навивке витков пружины следят за тем, чтобы они ложились равномерно.

При расчете пружин, работающих на растяжение, к полученной по расчету длине заготовки проволоки следует прибавить длину двух витков на концевые кольца, а для пружин, работающих на сжатие, — на опорные концы и на заделку концов в оправку при навивке.

На рис. 2 показан способ заточки (заправки) торца спиральной пружины боковой поверхностью абразивного круга. Эту операцию производят на цилиндрической деревянной оправке с буртиком, к которому прижимается спиральная пружина. Буртии необходим для предохранения пальцев рук от ожогов и порезов при заточке. Болтом закрепляют установкой на столике станка, на столик кладут пластинку. На оправку надевают заготовку пружины. Двумя руками берут оправку, удерживая на ней пружину кладут пластину. Прижимают оправку к боковой поверхности установа и осторожно (во избежание прихвата первого витка пружины между кругом и столиком) подводят оправку с пружиной к шлифовальному кругу. Вначале затачивают один торец пружины, затем поворачивают пружину и затачивают второй торец, размеры пружины периодически проверяют по микрометру.

Заправка торцов пружин вручную без оправок категорически запрещается.

Правильность навивки цилиндрических спиральных пружин проверяют с помощью таврового угольника, установленного на контрольной плите.

Конические спиральные пружины изготовляют так же, как и цилиндрические, разница лишь в том, что вместо цилиндрической оправки в патроне токарного станка закрепляют коническую оправку с углом конусности, равным углу наклона конической пружины. Торцы конических спиральных пружин затачивают так же, как и цилиндрических, в специальных оправках на наждачных точилах или на плоскошлифовальном станке с помощью специального упора и пластины; пластина имеет одну наклонную плоскость с углом наклона, равным углу наклона конической пружины.

Рис. 2. Заточка торцов спиральных пружин

Рис. 3. Контроль правильности навивки спиральных пружин

Рис. 4. Заточка торцов спиральной конусной пружины в приспособлении на плоскошлифовальном станке

Рис. 5. Контроль спиральной конусной пружины с помощью угломерного устройства

Торцы каждой спиральной пружины затачивают в специальном приспособлении на плоскошлифовальном станке. Для того чтобы витки пружины не выскакивали и не вибрировали, заготовку надевают на конусную оправку, вставляют в конусное гнездо (двухместное) приспособления и закрепляют гайкой. Приспособление устанавливают на электромагнитную плиту плоскошлифовального станка и включают его. Подводят шлифовальный круг и шлифуют торцы спиральной пружины, выдерживая размеры Л и hv При обработке верхнего (малого) основания пружины ее надевают на конусную оправку и устанавливают на подставку.

Рис. 6. Проверка упругости спиральных пружин на специальном приспособлении

На рис. 5 показаны способы контроля конусной пружины, установленной на контрольной плите, специальным угломером, состоящим из угломерного диска со шкалой, установленного в прорезе угольника и закрепленного барашковой гайкой. Угломер На заданный угол а устанавливают по угломерной шкале на диске и по нониусу.

Иногда при сборке необходимо проверить характеристику пружины, т. е. определить, какая требуется сила для того, чтобы сжать пружину на 1 см. Для проверки упругости цилиндрических и конусных спиральных пружин можно использовать то же приспособление, что и при контроле упругости поршневых колец. Сила упругости пружины, создаваемая при ее сжатии рукояткой, воспринимается чашкой и передается на механизм весов. Сжатие пружины определяют по масштабной линейке.

Статьи по теме:

Ременные передачи
Цепные передачи
Карданные передачи
Эксцентриковые, кулисные и кулачковые механизмы
Кривошипные механизмы

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Общий | Уменьшение наружного диаметра пружины сжатия | Практик-механик

Фронек

Титан

13 января 2013 г.

У кого-нибудь есть хорошие идеи относительно того, как я могу уменьшить диаметр проволоки 0,105 дюйма X 0,021 до 0,094 дюйма? Я проверил производителей пружин и не смог найти .09.Пружины с наружным диаметром 4 дюйма X проволока 0,021 дюйма X длина 11/16 дюйма. Мой клиент сказал, что следующий размер будет работать, поэтому мне удалось найти .105 “OD. Теперь мне сказали, что он слишком большой! Необходимое количество (6) недостаточно велико, чтобы их изготовить. Я купил 60 пружин .105” OD. для удовлетворения минимального размера заказа. Теперь у меня 56 после моих неудачных попыток раскатать их по размеру. Я расточил и расточил два отверстия размером 7/16 размера .0005 в центре .4500 в чугуне. Нарезал отверстие 7/16, что дало мне спираль глубиной в несколько тысячных для масличных рощ. Затем я просверлил паз шириной 0,700 до центральной линии и вставил 2 закаленных штифта длиной 1 3/4 дюйма, которые будут вращаться под давлением большого пальца в пазе шириной 0,700.

Это были мои нижние ролики. Я подсчитал, что если диаметр 1,000 ролик ставился на катки 7/16 у меня был бы .09Окружность диаметром 4, касающаяся всех трех роликов. Я не беспокоился о возврате пружины, так как я мог уменьшить ролик на 1 дюйм, чтобы получить требуемый размер. Не работает. Я просверлил отверстие 0,050 параллельно роликам 7/16 в чугунном корпусе на центральной линии касательной окружности 0,094. вставил штифт .049 через корпус и пружину, но это тоже не сработало

Т. Дегенхарт
Алмаз
13 января 2013 г.

Купите провода и намотайте сами. Существует множество статей о том, как наматывать пружины на оправку токарного станка. Несложно, расстояние между витками можно было сделать вручную, используя силовую подачу каретки или прорезав канавки в оправке. Вы должны поэкспериментировать с диаметром оправки, чтобы получить механические размеры. Что важно, так это то, что после того, как пружина намотана, ее необходимо выдержать при температуре ~ 350–450 F в течение 1–2 часов, чтобы установить форму.
Я намотал несколько пружин на токарном станке, но таких маленьких никогда не было. Готовая пружина будет иметь внутренний диаметр 0,052 дюйма, поэтому оправка должна быть меньше. Обычно я просверливаю отверстие в оправке, вставляю пружинную проволоку, чтобы запустить ветер.
Мне интересно, можно ли уменьшить внешний диаметр пружин, которые у меня есть.
Я не могу их шлифовать, потому что это уменьшит размер проволоки и, следовательно, давление пружины, я могу купить пружины .094 OD с меньшим размером проволоки. Не могу сделать отверстие больше, потому что оно давит на лезвие, которое также имеет ширину 0,094, не знал об этом, пока не заказал пружины, и мне сказали, что они слишком большие, после того, как мне сказали, что следующий размер подходит. В понедельник я свяжусь с McMaster Carr и посмотрю, смогу ли я получить . 094 OD с размером проволоки .021.
У меня есть пружинный механизм с ручным управлением, которым я никогда не пользовался. Я был бы готов нанести удар, просто чтобы посмотреть, смогу ли я это сделать. График плотный? Можно ли их сделать из фортепианной проволоки? Дайте мне полные характеристики пружины, и я попробую.
Привет, Эрни Спринг. Наружный диаметр макс. 0,094 дюйма. Вероятно, лучше всего будет 0,090. Допустим, наружный диаметр от 0,088 до 0,094, внутренний диаметр не имеет значения. От 650 до 0,680. Расстояние между катушками 0,020 или около того.0070 Сегодня я звонил Макмастеру Карру, получил ответ с цитатой. Размер пружины Нет в наличии.
Просто вставьте конец проволоки под одну из губок трехкулачкового патрона, зажав его на оправке. Не имеет значения, если оправка немного качается. Двойная намотка пружины обеспечит более плотное прилегание к оправке, если вы хотите контролировать внешний диаметр.
Привет, эбарнсли; Я мог бы попробовать, у меня все еще есть 56 пружин, которые я не могу использовать! Попробую расточить отверстие коническим штифтом. сделать ступенчатую оправку, чтобы протолкнуть его. Один размер ID, а другой OD
Двойная обмотка? Технократ, не уверен, что вы имеете в виду. Обычно, когда я наматываю маленькие пружины, я использую 2 проволоки, у меня получается 2 пружины с пространством для размера проволоки. Обычно протягивают проволоку между двумя кусками дерева в моем инструментальном посте. Я полагаю, что могу сделать оправку как катушку. Согнуть провод 90* и в отверстие, параллельное оправке, и установочный винт, чтобы удерживать его. С другой стороны просверлите центр и поместите центр в катушку. Я надеюсь, что EarnieD сможет его накрутить!
Фрэнк
Двойная обмотка – это двухступенчатая обмотка. Начните с намотки одного провода, чтобы получилась длинная пружина. Родник немного приоткроется после ветра, уже не будет плотно прилегать к беседке. Выньте оправку с надетой на нее пружиной и вставьте новую оправку в токарный станок. Удерживайте оправку с пружиной под углом 90 градусов к новой оправке и начинайте наматывать. Пружина будет вращаться на старой оправке, когда она наматывается на новую оправку. Используйте некоторое давление пальца (в перчатке), чтобы получить некоторое напряжение. Я наматываю в обратном направлении, прижимая конец вала подачи к намоточному валу большим пальцем. Убедитесь, что вы выбрали правильное направление ветра, иначе дальний конец пружины вонзится вам в большой палец. Вы должны ошибиться только один раз. я думаю 9Подача 0 градусов вызывает небольшой перекат в пружинной проволоке, что помогает втягивать пружину и лучше контролировать внешний диаметр. Это может также немного холоднее обработать металл.
Я искал развертку с коническим штифтом 4/0, но не смог ее найти. Я нашел три № 4 и четыре № 3. Теперь у меня есть специальное место для них, и каждый раз, когда я нахожу его, оно сразу же помещается туда! Я знаю, что у меня где-то есть несколько маленьких! Думаю, я поищу на ebay, через некоторое время я замечу, что у меня есть две конические развертки # 4/0
Да, у них есть Грязь, поставьте в угол и подождите, пока я решу проблему, мне сказали, что эта машина куплена 5 лет назад!
Спасибо, технократ, надо будет попробовать. Я нашел комплект пружин, купленный в Brownells #71, в нем была пружина .09.7 OD Я позвонил в Brownells, чтобы узнать, какие еще комплекты у них есть. Мне сказали, что в комплекте № 71 есть пружины .095, поэтому я знал, что не буду брать этот комплект, так как, вероятно, получу больше .097. У них было 2 комплекта от .050 до .120 и от . 088 до .250, поэтому я заказал оба. Предполагается, что второй комплект рассчитан на тяжелые условия эксплуатации. Пружина калибра .097 вошла в отверстие, но ее пришлось закрутить.
Если бы у меня был токарный станок, я бы взял маленькую сломанную концевую фрезу или токарную фрезу из быстрорежущей стали и обточил ее. в мини скучный бар. Поверните компаунд на нужный угол и вырежьте конус в имеющемся прямом отверстии… Если бы у меня был токарный станок с насадкой для конуса, это было бы действительно легко. ..
Я исследовал эту тему в сети и нашел много противоречивых советов о том, как сделать пружины из закаленной музыкальной проволоки. Некоторые говорят, что отжигают перед формовкой, некоторые говорят, что формуют в холодном виде и используют таким образом, некоторые говорят, что проволоку отжигают, затем формуют, а затем подвергают термообработке с последующим отпуском в печи. Помощь! Может ли кто-нибудь, обладающий некоторыми знаниями в этом вопросе, дать мне несколько процедур, которые будут работать со спиральной музыкальной проволокой для изготовления обычных пружин сжатия, растяжения и некоторых специальных форм, а также как обработать металл, чтобы пружины работали и работали долго? Кроме того, для пружин специальной формы целесообразно ли сделать какую-то «форму» для наматывания пружины, а не сгибать плоскогубцами и наматывать на штифты из фанеры и т. п.? Я был бы очень признателен за помощь. Заранее спасибо.
Тонкая британская книга Spring Design and Manufacture by Tubal Cain, No 19 в серии Workshop Practice от людей, которые публикуют Model Engineer, содержит много информации об изготовлении пружин с ограниченным оборудованием. Существует реалистичная оценка того, чего можно и чего нельзя достичь, просто намотав музыкальную проволоку, а также информация о том, чего можно достичь с помощью простых процессов отжига и отпуска. Таблицы, графики и формулы помогут вам спроектировать пружины с разумной надеждой на получение ожидаемых характеристик.
Большинство небольших пружин изготавливаются из закаленной проволоки, а затем снимают напряжение при температуре 400-500F в течение двух часов. Снятие напряжения HT используется для «установки» формы. Простой способ изготовления пружины — намотать оправку на токарном станке. Диаметр оправки должен быть получен экспериментальным путем, чтобы компенсировать возврат пружины.
Для небольших пружин используются два распространенных материала: музыкальная проволока из высокоуглеродистой стали и нержавеющая сталь. Примечание по нержавеющей стали: большая часть проволоки либо 302, либо 17-7PH, обе из которых отожжены без магнитного поля. Весь пружинный материал, изготовленный из этих сплавов, закален волочением и, как ни удивительно, обладает магнитными свойствами. Металлург завода сказал мне, что единственный способ отличить их друг от друга — это химический анализ.
Я также работал в месте, где мы делали миллионы пружин сжатия в неделю, и мы формировали их, вбивая проволоку в карбидную наковальню под углом. Изменяя угол наклона наковальни и/или проволоки, мы могли делать пружины разного диаметра и шага. Мы также закрыли концы пружин и отрезали их в той же операции. Затем пружины пропускали через печь.
TD и BigB верны. Я также сделал много пружин, намотав закаленную проволоку на токарном станке, используя волокнистый блок с отверстием в нем на стойке инструмента и используя функцию нарезания резьбы для получения равномерного расстояния. Вам нужно будет поэкспериментировать с размером оправки, чтобы получить пружину, которая раскручивается до нужного диаметра, когда вы ее отпускаете. Техника, которую описывает BigB, — это то, как это делают производители, но для этого требуется специальная машина. Выпекать потом не обязательно. Помните, что когда вы наматываете пружину, она натягивается до предела текучести, иначе проволока останется прямой. Когда вы сгибаете пружину, вы нагружаете часть прошлой упругости, и она требует набора. Выпечка снимает стресс и позволяет весне быть весной.
Для небольших нестандартных пружин мы наматываем нержавеющую музыкальную проволоку на оправку в холодном состоянии. Инструмент имел пару шайб с гайкой для обеспечения натяжения при протягивании, а затем имел простой кривошип, вращающийся вокруг куска буровой штанги. Мне пришлось поэкспериментировать, чтобы найти правильное натяжение и размер, чтобы получить конечный диаметр, но они вышли довольно стабильными. Вот моя самодельная заводная ручка с латунными втулками для оправок разного размера.