Как навить пружину в домашних условиях?

Как сделать пружину в домашних условиях своими руками

Чаще всего вопрос о том, как сделать пружину самостоятельно, используя для этого подручные средства, не возникает. Однако бывают ситуации, когда пружины требуемого диаметра нет под рукой. Именно в таких случаях возникает потребность в изготовлении этого элемента своими руками.

Изготовить небольшую пружину вполне реально

Конечно, пружины для ответственных механизмов, работающих в интенсивном режиме, лучше всего изготавливать в производственных условиях, где есть возможность не только правильно подобрать, но и соблюсти все параметры технологического процесса. Если же нестандартная пружина вам требуется для использования в механизме, который будет эксплуатироваться в щадящем режиме, то можно сделать ее и в домашних условиях.

Что потребуется

Чтобы сделать пружину своими руками, подготовьте следующие расходные материалы и оборудование:

• стальную проволоку, диаметр которой должен соответствовать размеру поперечного сечения витков вашего будущего пружинного изделия;
• обычную газовую горелку;
• инструмент, который обязательно есть в каждой слесарной мастерской;
• слесарные тиски;
• печь, в качестве которой может быть использовано и нагревательное устройство бытового назначения.

Навивать спираль легче с помощью приспособлений, конструкция которых зависит от размеров и жесткости пружины

Проволоку, если ее диаметр не превышает 2 мм, можно не подвергать предварительной термической обработке, так как ее легко согнуть и без этого. Перед тем как наматывать такую проволоку на оправку требуемого диаметра, ее необходимо разогнуть и тщательно выровнять по всей длине намотки.

Выбирая диаметр оправки, следует учитывать размеры пружины, которую вы собираетесь сделать в домашних условиях. Чтобы компенсировать упругую деформацию проволоки, диаметр оправки выбирают несколько меньше, чем требуемый размер внутреннего поперечного сечения будущего изделия.

Приспособление для навивки спиральной пружины

В том случае, если диаметр проволоки, из которой вы своими руками собираетесь сделать пружину, больше 2 мм, ее необходимо предварительно отжечь, так как без такой процедуры выравнивать ее и навивать на оправку будет затруднительно.

Пошаговая инструкция

Первое, что необходимо сделать, если вы собираетесь изготовить пружину своими руками, – это подобрать материал для такого изделия. Оптимальным материалом в данном случае является другая пружина (главное, чтобы диаметр проволоки, из которой она изготовлена, соответствовал поперечному сечению витков пружины, которую вам надо сделать).

Подбирая материал от старой пружины, вы будите уверены, что проволока сделана из закаленной высокоуглеродистой стали

Отжиг проволоки для пружины, как уже говорилось выше, позволит вам сделать ее более пластичной, и вы без особого труда сможете выровнять ее и намотать на оправку. Для выполнения такой процедуры лучше всего использовать специальную печь, но если таковой нет в вашем распоряжении, то можно воспользоваться любым другим устройством, растапливаемым дровами.

В такой печи необходимо разжечь березовые дрова и, когда они прогорят до углей, положить в них пружину, проволоку от которой вы собираетесь использовать. После того как пружина раскалится докрасна, угли надо сдвинуть в сторону и дать нагретому изделию остыть вместе с печью. После остывания проволока станет значительно пластичней, и вы без труда сможете работать с ней в домашних условиях.

Ставшую мягкой проволоку следует тщательно выровнять и начать наматывать на оправку требуемого диаметра. При выполнении такой процедуры важно следить за тем, чтобы витки располагались вплотную друг к другу. Если вы никогда не занимались намоткой пружин ранее, можно предварительно посмотреть обучающее видео, которое несложно найти в интернете.

Для намотки небольшой пружины можно использовать шуруповерт

Чтобы ваша новая пружина обладала требуемой упругостью, ее необходимо закалить. Такая термическая обработка, как закалка, сделает материал более твердым и прочным. Для выполнения закалки готовую пружину надо нагреть до температуры 830–870°, для чего можно использовать газовую горелку. Ориентироваться на то, что требуемая температура закалки достигнута, можно по цвету раскаленной пружины: он должен стать светло-красным. Чтобы точно определить такой цвет, также ориентируйтесь на видео. После нагрева до требуемой температуры пружину необходимо охладить в трансформаторном или веретенном масле.

Цвета каления стали

После закалки пружину следует выдержать в сжатом состоянии на протяжении 20–40 часов, а затем обработать ее концы на точильном станке, чтобы сделать изделие требуемого размера.

Как в домашних условиях сделать пружину – процесс изготовления своими руками из струны

При создании различных устройств очень полезно иметь под рукой пружины. Само собой возникает вопрос: сколько, какого типа и размера могут понадобиться в следующий раз и как сделать пружину своими руками?

При этом иногда возникает ситуация, когда сложно найти пружину, которая идеально соответствует твоим требованиям. Так почему бы не сделать свою собственную?

Создание пружин может показаться пугающим, но при помощи базового инструмента и с простой инструкцией каждый из вас сможет создать ее.

В этой статье я покажу вам, как сделать некоторые из них, сначала самые простые, а затем я перейду к некоторым «продвинутым» инструментам, но это не добавит процессу создания сложности.

Шаг 1: Типы

Вот несколько из множества типов пружин, которые мы научимся делать. Слева направо:

• Натяжная
• Сжимающая
• Коническая
• Торсионная

Шаг 2: Начнём работу при помощи базовых инструментов

• штырь диаметром 1.4 см
• струна для пианино или проволока
• плоскогубцы с кусачками
• пила
• зажимы
• беспроводная дрель

Шаг 3: Обрежем штырь

Сначала возьмите деревянный штырь и обрежьте его до длины примерно 12 см. Затем прорежьте в одном из его концов паз, он будет предназначаться для струны. Штырь диаметром примерно 1.4 см подойдёт лучше всего потому, что он хорошо крепится в патроне дрели.

Шаг 4: Создание натяжной пружины

Беспроводные дрели хороши тем, что можно настраивать скорость их вращения. Для безопасности всегда пользуйтесь плоскогубцами — если провод соскочит, то он может порезать вам руки.

Закрепите дрель на столе при помощи зажимов. Одна рука лежит на кнопке включения дрели, а вторая зажимает плоскогубцы. Проворачивайте дрель столько, сколько вам нужно, пока не добьётесь необходимого количества витков. Во время намотки удерживайте шнур под напряжением, и пружина будет поворачиваться лучше.

Шаг 5: Сгибание струны

После намотки, я согнул плоскогубцами оставшиеся кончики и получил натяжную пружину. Экспериментируя, вы можете добиться различных размеров петелек.

Шаг 6: Сжимающая

Для нее потребуется более длинный штырь, в котором также будет вырезан паз. Во время намотки, отмеряйте расстояние между витками на глаз. Это потребует от вас практики, но занятие на самом деле очень занимательное.

Когда пружина была готова, я провел тест (см. последнюю фотографию). Я поместил ее на штырь, придавил её сверху небольшим деревянным бруском и быстро отпустил — брусок выстрелил до потолка.

Шаг 7: Коническая

Коническая делается при помощи дрели и ленточной шлифовальной машины.

Используя ту же технику намотки, я посадил струну в пазик на штыре. Когда пружина была полностью намотана, я обрезал её концы, и коническая пружина была готова. Ее я сделал дважды, и второй вариант вышел более хорошим.

Шаг 8: Торсионная

Для изготовления торсионной я использовал латунный стержень, так как деревянный штырь не выдерживал нагрузки и ломался. Чтобы создать пружину, сделайте несколько витков и оставьте прямой участок струны с обоих концов. Изогнув концы струны, вы создадите хорошую торсионную пружину.

Шаг 9: Заключение

На фотографиях вы видите сжимающую и набор различных пружин, которые я сделал в домашних условиях.

Я надеюсь, изготовление окажется для вас простым занятием и поможет вам сделать множество интересных проектов. Если вы используете их постоянно, то это также сэкономит вам деньги.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Навивка пружины из проволоки своими руками

Навитая своими руками пружина спирали из нихромовой проволоки для электронагревателя бытового прибора показана на фотографии.

Несмотря на простоту изготовления и применения не упругой проволоки, без специального приспособления после намотки самодельная пружина развилась с заметным увеличением диаметра витков спирали.

Если для навивки пружины изготовить своими руками простейшее поворотное устройство, то намотать проволочную спираль можно ровнее и плотнее.

Некоторые из нас сталкивались с ситуацией, когда появлялась необходимость в изготовлении упругой стальной пружины для домашних потребностей, работающей на растяжение или на сжатие.

И очень немногие знают, как просто можно сделать такую пружину своими руками даже в не очень подходящих для этого домашних условиях с помощью простейшего поворотного устройства.

Потребности в навивке пружины своими руками могут быть самые разные. Допустим, иногда требуется изготовить из нихромовой проволоки спираль ТЭНа для какого-либо старинного нагревателя.

Изготовлением своими руками подобных пружин занимался неоднократно по просьбе соседки-портнихи. У нее спирали из нихромового провода постоянно перегорают в электронагревателях пары тяжеленных утюгов с чугунными грузами, отлитыми, наверное, еще во времена Ивана Грозного.

Говорит, что современным легким утюгом невозможно пропарить швы сшитого шерстяного пальто.

Навивка пружины спирали электронагревателя

Для навивки своими руками пружины проволочного электронагревателя (ТЭНа) вплотную виток к витку навиваем спираль из нихромовой проволоки.

Затем проволочные кольца слегка растягиваем с таким расчетом, чтобы навитые витки были разнесены и не контачили между собой.

Но имейте в виду, пружина из нихромовой проволоки не работает ни на растяжение, ни на сжатие. По этой причине, если перед установкой в электронагреватель вы лишнего растянули спираль, то она не поместится в посадочном месте.

Поверх витков проволочной спирали электронагревателя надеваем круглые, входящие друг в друга керамические изоляторы. При нужде для электрической изоляции навитой пружины можно использовать старый пакет чашечек.

Но перед навивкой своими руками спирали электронагревателя длина нихромового провода должна быть строго вымерена, исходя из расчетного сопротивления проходящего через электронагреватель тока. В противном случае проволочная спираль токопроводящей пружины будет либо слабо нагреваться, либо быстро сгорит.

Изготовление пружины электронагревателя

Спирали к старым электронагревателям легко изготовить своими руками из сравнительно мягкой нихромовой проволоки, обладающей большим удельным сопротивлением проходящему сквозь нее току. При этом не потребуется каких-то специальных приспособлений.

Для изготовления спирали к электронагревателю берем нихромовую проволоку того же, что и в ТЭНе диаметра и, пропуская ее с натягом между пальцами руки, наматываем новую спираль вокруг круглого проволочного прутка.

При этом следует подобрать пруток с диаметром на четверть меньше, чем у витков сгоревшего электронагревателя, так как нихромовая проволока вновь намотанной пружины примерно на эту величину с увеличением диаметра витков обязательно разовьется.

Очевидно, для изготовления своими руками новой спирали пружины нагревателя следует взять нихромовую проволоку такой же длины и сечения, что была намотана до этого на ТЭНе.

Для этого старую спираль следует вытянуть и замерить длину проволоки, либо произвести совсем несложные расчеты, привязанные к удельному сопротивлению высокоомного намоточного провода и мощности электронагревательного устройства.

И для удобства навивки своими руками спирали электронагревателя без применения специального приспособления на торце прутка следует сделать пропил для закрепления конца проволочной пружины. В домашних условиях пропилить в прутке паз можно ножовочным полотном по металлу.

Навивка пружины из упругой проволоки

Взглянув на эскиз под заголовком статьи, можно и без лишних подсказок догадаться, как можно сделать пружину своими руками из упругой стальной проволоки с помощью простого самодельного поворотного устройства.

На рисунке под цифрой «2» показаны «губки» тисков, через которые нам потребуется с усилием протянуть пружинную проволоку при изготовлении проволочной спирали — на растяжение или сжатие.

Цифрой «3» обозначены две тонкие пластины, приклеенные изнутри тисков к «губкам», которые тоже можно сделать своими руками из твердой пластмассы наподобие гетинакса перед навивкой пружины. Тогда в них при намотке витков пружины не будет прорезаться канавка.

Но, если для изготовления пружины вы воспользуетесь настольными тисками с гладкими прижимными губками, то пластины между ними ставить не обязательно.

Цифрой «4» обозначена стальная упругая пружинная проволока. Цифре «5» присвоена самому поворотному устройству, на штоке которого и будет навиваться пружина.

Навитая пружина находится поверх тисков, где часть витков намотана на растяжение спирали, а часть на сжатие пружины.

Поворотное устройство для навивки пружины

Самодельное поворотное устройство, играющее главную роль в процессе навивки стальной упругой (закаленной) пружины, представляет собой уменьшенную копию ручки запуска мотора автомобиля, которую можно изготовить своими руками из сварочного электрода или жесткой проволоки нужного диаметра.

Посредине торца штока поворотного устройства должна быть обязательно пропилена прорезь (смотрите позицию «1»). Иначе мы не сможем закрепить конец проволоки, для того чтобы начать навивку спирали пружины. Пропил в торце штока можно сделать шлицовкой или ножовкой по металлу.

Навивка упругой спирали пружины

Для навивки своими руками спирали пружины из сравнительно толстой упругой проволоки, изгиб вертикальной составляющую ручки (обозначена цифрой «5») следует удлинить. Тогда увеличится плечо ручки и будет полегче работать в процессе изготовления пружины нашему собственному плечу.

Ручку для самостоятельной навивки короткой пружины можно изготовить из обычного длинного гвоздя, обрезав его с двух сторон и согнув так, как показано на эскизе.

Если вы давно дружите с шуруповертом, то для навивки своими руками спирали пружины вам не нужны подсказки на сайте. Начало проволоки закрепляется в кулачковом механизме шуруповерта. Но для натяга проволоки все равно понадобятся слесарные тиски. Смотрите картинку выше по тексту.

С помощью такого же поворотного устройства или шуруповерта можно навить пружину спирали электронагревателя. Только для этого, очевидно, придется увеличить длину штока.

Навивка пружины поверх трубки

Если диаметр гвоздя мал, а требуется изготовить своими руками пружину большего диаметра, то на шток ручки (рабочая горизонтальная часть) следует надеть нужной толщины трубку и навивку пружины произвести поверх трубки.

В торце трубки следует сделать пропил для захода проволоки и производить изготовление пружины обычным порядком.

Для удобства навивки пружины своими руками большой зазор между внутренним диаметром трубки и диаметром штока ручки можно выбрать, намотав на шток «заводилки» бумажную полосу. Последний оборот бумаги приклеивается. Далее на рулон бумаги надевается трубка.

Следует иметь в виду, что снятая со штока, изготовленная из упругой проволоки пружина слегка развивается, после чего диаметр спирали может увеличиться на 15-30%. Все будет зависеть от качества закалки провода и усилия, которое будет приложено при навивке пружины.

Пружинная проволока для изготовления пружины

Чем мягче проволока и больше приложено усилие при протяжке закаленной пружинной проволоки меж губок тисков, тем меньше разовьется изготовленная своими руками пружина.

Вы спросите: «К чему такие сложности, если перед навивкой пружины закаленную проволоку можно просто отпустить, а навитую проволочную спираль закалить?»

Не обольщайтесь. В домашних условиях практически невозможно получить такого же качества закалки навитой из стальной проволоки пружины, как разогретой в заводской термопечи с выдержанным режимом нагрева. Со всеми предсказуемыми последствиями.

Думаю, меня поддержат рыбаки, которым доводилось изготавливать своими руками и затем калить рыболовные крючки.

Навивка пружины своими руками

Перед навивкой своими руками пружины стальную упругую проволоку (допустим, гитарную струну) следует выпрямить. Для этого с сильным натягом несколько раз проведите ее за какой-нибудь круглой металлической поверхностью.

Далее попробуем изготовить пружину своими руками с нуля. Для этого конец проволоки сгибаем пассатижами под прямым углом и вставляем в торцовую прорезь штока ручки (позиция «1») Кончик проволоки не должен выступать за пределы прорези в штоке, иначе при намотке витков он будет постоянно упираться в «губки» тисков.

Первый виток пружины, не имея должного опыта в навивке пружин, можно намотать тоже с помощью пассатижей. Затем проволоку заводим между приклеенных на «губки» тисков гетинаксовых пластин, кладем шток на тисы, сводим вместе «губки» тисков.

От усилия, с которым мы затянем в тисках стальную закаленную проволоку, будет зависеть величина, на которую полностью изготовленная своими руками пружина после навивки разовьется, увеличив тем самым свой диаметр.

Проволока в тисах должна быть затянута туго, но усилия, приложенного к рычагу «5» ручки, должно вполне хватать для того, чтобы провод можно было протянуть сквозь губки тисков.

Далее начинаем вращать ручку. Удобнее, если направление вращения будет таким же, что и на рисунке (от себя по часовой стрелке). Тогда мы сможем отслеживать визуально, как ложатся витки при изготовлении пружины.

Навивка пружины на растяжение — сжатие

Еще раз взглянем на эскиз. На нем четко видно, что три первых навитых витка пружины легли рядом. Изготовленная упругая стальная пружина с нулевым шагом намотки — виток к витку — может работать только на растяжение.

На растяжение можно навить своими руками пружину на автомате, если провод ровный. В крайнем случае, со стороны торца (захода конца провода) шток можно слегка прижать каким-нибудь металлическим предметом.

Следующие пять витков на пружине навиты с определенным шагом. То есть между витками существует зазор. Подобные пружины могут работать как на растяжение, так и на сжатие. Рыбаки могут пружину на сжатие применить при изготовлении своими руками удочки для зимней рыбалки.

Шаг сжатия между витками в процессе навивки пружины можно задать тоже очень легко. Для этого в точке выхода проволоки из «губок» тисков проложите пластину нужной вам толщины и продолжите навивку пружины.

Диаметр спирали навитой пружины

Диаметр спирали навитой своими руками пружины зависит от толщины штока самодельного поворотного устройства. И не только.

Дело в том, что любая пружина, в том числе из отожженного металла все равно обладает какими-то упругими свойствами, поэтому способна немного развиться с увеличением диаметра навитой спирали.

Но может появиться нужда в изготовлении своими руками упругой пружины с гораздо большим диаметром, как продолжение уже намотанных витков. Для этого, не раскручивая тисков, вытащим шток поворотного устройства из пружины, которая тут же, благодаря упругим свойствам, несколько разовьется. Но нас это не должно смущать.

Далее наденем на шток трубку прорезью к выходящей из тисков проволоке. Затем поворотный шток заведем в намотанные витки пружины малого диаметра, в прорези поворотного устройства закрепим заход стальной пружины. То есть опять заведем в прорезь на конце «заводной» ручки согнутый под прямым углом конец проволоки.

Затем заведем проволоку в прорезь на торце трубки с большим, чем на штоке, диаметром и начнем вращать ручку поворотного устройства. Естественно, несколько оборотов до натяжения упругой проволоки будут пустыми и только после этого провод начнет навиваться на насаженной поверх штока трубке.

Навитую своими руками из проволоки пружину (с некоторым запасом нужной длины), снимаем со штока поворотного устройства или трубки. Далее изготовленную упругую стальную спираль следует подогнать по длине. Здесь мои советы упираются только в применение трехгранного надфиля с алмазным напылением.

Нужную чистоту подрезанных конечных витков навитой упругой пружины можно получить тоже с помощью надфиля с очень твердым покрытием, либо с применением бруска. Если у вас навита своими руками пружина их закаленной стальной проволоки.

Темы летней — зимней рыбалки

Просмотр всех видеороликов с сайта на Ютуб канале Самодельные приманки и снасти

Поставьте лайк. Подпишитесь на канал. Выскажите свое непредвзятое авторитетное суждение о просмотренном в видео сюжете или задайте вопрос в комментарии, на который я постараюсь доходчиво ответить.

Как сделать пружину своими руками [НОУ-ХАУ]

Пружины, используемые в различных механизмах, со временем теряют свои свойства и требуют замены. Довольно часто пружины необходимых размеров найти в продаже невозможно. Что же делать в таком случае? Мы расскажем, как делать нестандартные пружины своими руками.

Материалы для изготовления

Для того, чтобы сделать пружину, вам понадобятся:

• обычная дверная пружина;
• газовая горелка или паяльная лампа;
• плоскогубцы;
• ручные тиски;
• емкость с машинным маслом;
• болгарка;
• болт нужного диаметра и длины;
• шлицевая отвертка.

Шаг 1. Делаем заготовку

Для изготовления нужной пружины используем дверную пружину, которую несложно купить в супермаркете или на рынке.

Отрезаем кусочек пружины, используя болгарку.

Чтобы сделать проволоку пружины мягкой необходимо провести отжиг стали. Для этого ее нужно нагреть до красного цвета и оставить остывать на воздухе. Нагрев куска пружины, можно осуществить различными способами:

• Соорудив для пружины микрогорн из кусков вермикулита, используем микрогорелку.

• Используя паяльную лампу.

• Используя газовую горелку и горн.

Нагрев прекращаем, когда пружина приобретет темно-красный цвет (примерно 800 градусов Цельсия). Оставляем ее остужаться на воздухе.

Шаг 2. Формируем пружину

После остывания, снимаем с пружины нагар щеткой и разматываем ее.

Берем болт с диаметром равным внутреннему диаметру пружины, которую мы хотим изготовить и, фиксируя кончик проволоки ручными тисками, наматываем на него плотно проволоку.

Таким же образом можно сделать пружины различных форм и назначений.

Для равномерности с помощью шлицевой отвертки делаем необходимое расстояние между витками.

После обрезки получилась вот такая пружина.

Шаг 3. Делаем пружину более прочной и упругой

Проводим закалку пружины, для чего нагреваем ее до темно-красного цвета и погружаем в сосуд с машинным маслом.

Для устранения хрупкости пружины, проводим высокий отпуск стали при температуре около 400-500 градусов Цельсия, добившись светло-серого цвета побежалости.

При достижении такой температуры нагрев прекращаем и остужаем на воздухе.

Как сделать пружину из проволоки

Пружины – упругие элементы конструкций, служащие для накопления или рассеяния механической энергии. Они окружают нас со всех сторон — под клавишами клавиатуры компьютера, в подвеске автомобиля и в подъемном механизме дивана. Наиболее распространены витые пружины сжатия. Существует несколько способов сделать их.

Витые пружины сжатия

Упругие элементы могут иметь различные пространственные формы. Исторически первыми пружинами освоенными человеком, были листовые. Их и сегодня можно видеть — это рессоры у большегрузных грузовиков. С развитием технологий люди научились изготавливать более компактные витые пружины, работающие на сжатие. Кроме них, используются и пространственные упругие элементы.

Особенности конструкции

Такие пружины при работе принимают нагрузку вдоль своей оси. В начальном положении между их витками существуют просветы. Приложенная внешняя сила деформирует пружину, длина ее уменьшается до тех пор, пока витки не соприкоснуться. С этого момента пружина представляет собой абсолютно жесткое тело. По мере уменьшения внешнего усилия форма изделия начинается возвращаться к первоначальной вплоть до полного восстановления при исчезновении нагрузки.

Основными характеристиками, описывающими геометрию детали, считают:

• Диаметр прутка, из которого навита пружина.
• Число витков.
• Навивочный шаг.
• Внешний диаметр детали.

Внешняя форма может отличаться от цилиндрической и представлять собой одну из фигур вращения: конус, бочку (эллипсоид) и другие

Шаг навивки бывает постоянный и переменный. Направление навивки – по часовой стрелке и против нее.

Сечение витков бывает круглым, плоским, квадратным и др.

Концы витков стачиваются до плоской формы.

Область эксплуатации

Шире других используются цилиндрические винтовые пружины постоянного внешнего диаметра и постоянного шага. Они применяются в таких областях, как

• Машиностроение.
• Приборостроение.
• Транспортные средства.
• Добыча полезных ископаемых промышленность.
• Бытовая техника .

и в других отраслях.

Применение пружины в быту

Требования к пружинам

Для эффективного функционирования работы требуются следующие свойства:

• высокая прочность;
• пластичность;
• упругость;
• износостойкость.

Чтобы обеспечить проектные значения этих параметров, требуется правильно выбрать материал, точно рассчитать размеры, разработать и соблюсти технологию изготовления.

Государственными стандартами определяются требования к изготовлению пружин. По допустимым отклонениям они относятся к одной из точностных групп:

• менее 5%;
• менее 10%;
• менее 20%.

Схематическое изображение пружины

Строгие требования предъявляются к точности соблюдения геометрии, чистоте поверхности.

Не соответствуют стандарту изделия с царапинами и прочими наружными дефектами, снижающими ресурс изделия и срок его эксплуатации

Требования к материалу

Прочностные параметры и отказоустойчивость изделия во многом определяются материалом, из которого его решили сделать. Металлурги выделяют в классификации сталей специальные рессорно-пружинные стали. Они обладают специфической кристаллической структурой, определяемой как химическим составом, так и проводимой термической обработкой изделий. Высоколегированные сплавы повышенной чистоты и высокого металлургического качества обеспечивают высокую упругость и пластичность, способны сохранять свои физико-механические свойства после многократных деформаций.

Популярность среди конструкторов механизмов приобрели пружинные сплавы 60С2А, 50ХФА и нержавейка 12Х18Н10Т

Особенности технологии

Технологический процесс изготовления упругих элементов зависит от технических требований, предъявляемых к конструкции. Сделать пружину не так просто, как обычную деталь, которая не должна обладать особыми упругими свойствами. Для этого требуется специальное оборудование и оснастка.

Навивка пружин с круглым сечением витка проводится следующими методами:

• Холодная. Применяется для малых и средних размеров (диаметр проволоки до 8 миллиметров).
• Горячая. Для больших диаметров.

Технология навивки пружины

После навивки упругие элементы подвергают различным видам термообработки. В ее ходе изделие приобретает заданные свойства.

Технология холодной навивки без закалки

Сначала необходимо сделать подготовительные операции. Перед тем, как из проволоки навивать заготовку, ее подвергают процедуре патентирования. Она заключается в нагреве материала до температуры пластичности. Такая операция готовит проволоку к предстоящему изменению формы.

В ходе операции навивки должны быть выдержаны следующие параметры:

• Внешний диаметр изделия (для некоторых деталей нормируется внутренний диаметр).
• Число витков.
• Шаг навивки.
• Общая длина детали с учетом последующих операций.
• Соблюдение геометрии концевых витков.

Холодная навивка без отпуска

Далее проводится стачивание концевых витков до плоского состояния. Это необходимо сделать для обеспечения качественного упора в другие детали конструкции, предотвращения их разрушения и выскальзывания пружины.

Следующий этап технологического процесса — термообработка. Холодная навивка пружин предусматривает только отпуск при низких температурах. Он позволяет усилить упругость и снять механические напряжения, возникшие в ходе навивки.

Исключительно важно точно соблюдать проектный график термообработки, тщательно контролируя температуру и время выдержки.

После термообработки необходимо сделать испытательные и контрольные операции.

Далее по необходимости могут наноситься защитные покрытия, предотвращающие коррозию. Если они наносились гальваническим методом, изделия подвергаются повторному нагреву для снижения содержания водорода в приповерхностном слое.

Технология холодной навивки с закалкой и отпуском

Первые этапы технологии совпадают с предыдущим процессом. На стадии термообработки начинаются изменения. Она проводится в несколько этапов:

• Закалка. Заготовку нагревают до заданной температуры, выдерживают от 2 до 3 часов. Далее подвергают скоростному охлаждению, погружая в емкость с минеральным маслом или солевым раствором. В ходе стадии закалки заготовки должны находиться в горизонтальном положении. Это позволит избежать из деформации
• Отпуск. Заготовку нагревают до 200-300° и выдерживают несколько часов для снятия внутренних напряжений и улучшения упругих свойств.

Далее также проводятся измерительные и контрольные операции. Прошедшие контроль заготовки направляют на пескоструйную обработку для снятия окалины. При необходимости следует сделать также и дробеструйную обработку для повышения прочности поверхностного слоя металла.

Завершает процесс нанесение защитного покрытия.

Технология горячей навивки с закалкой и отпуском

Перед навивкой заготовку нагревают до температуры пластичности одним из следующих методов

• муфельная печь;
• газовая горелка;
• высокочастотный нагрев.

Далее заготовка поступает на навивочное оборудование, Проводится корректировка геометрии и формирование плоских торцов.

Термическая обработка включает в себя закалку и низкотемпературный отпуск.

Графики термообработки строятся исходя из свойств материала и размеров заготовки.

Рабочий режим линии печи закалки и отпуска

Далее следует контрольно- измерительный этап. Заканчивается изготовление нанесением антикоррозионной защиты.

Используемое оборудование и оснастка

Чтобы сделать упругий элемент, требуется специализированное оборудование. Это навивочные станки. Сделать деталь можно и на обычном токарном станке, но потребуется его дооборудование специальной оснасткой. Средние и крупные серии изготавливают на полуавтоматических установках, работающих с минимальным вмешательством оператора. Сделать пружину из проволоки можно и вручную. Для этого также потребуется специальная оснастка.

На следующем этапе механической обработки торцы шлифуются на торцешлифовочных станках. При единичном производстве или малых сериях это можно сделать шлифовальном круге.

Термообработка проводится с применением оправок, предотвращающих деформацию изделия, в специализированных печах для закалки и отпуска. Обе операции можно сделать и в универсальной печи.

Используемое оборудование и оснастка

Для контроля качества используются нагрузочные установки и измерительные комплексы. При единичном производстве измерения можно сделать и универсальным инструментом.

Самостоятельное изготовление и закалка пружины

Закалка пружины как вид термической обработки. Требования к материалу для изготовления изделия, ГОСТ. Условное обозначение проволоки для пружин. Нюансы процесса изготовления и способы закалки в домашних условиях.

Закалить пружину – это значит подвергнуть ее термической обработке с целью повышения прочности, упругости, твердости и пластичности изделия, что в результате отразится на физико-химических свойствах и сроке эксплуатации. Сущность процесса заключается в нагреве до температуры, при которой структура металла переходит в особое состояние, и высокоскоростном охлаждении в различных средах, включая охлаждение на воздухе. Выбор технологии закалки зависит от марки стали, из которой изготовлена пружина и диаметра проволоки. Такую операцию выполняют в производственных и домашних условиях.

Самодельную пружину не рекомендуется использовать в устройствах, работающих при повышенных нагрузках.

Требования к проволоке и ее диаметру

Стальная проволока для изготовления пружины, которая впоследствии будет подвергаться закалке, должна соответствовать требованиям, указанным в ГОСТ 14963-78. Согласно документу она классифицируется по таким признакам:

• способу навивки (холодным способом и горячим);
• способу отделки поверхности (без отделки и с отделкой);
• точности изготовления (нормальная и повышенная);
• классу механических свойств (общего и ответственного назначения);
• диаметру (от 0,5 до 14 мм);
• виду поставки (в прутках или мотках).

На промышленных предприятиях методом холодной навивки изготавливают пружины из проволоки, диаметр которой не превышает 16 мм, горячим способом – вплоть до 80 мм. При этом на производстве они навиваются с помощью вращающейся оправки, подающих роликов и одного или двух упорных штифтов.

Изготавливают изделия из проволоки марок 51ХВА, 70С3А, 65С2ВА, 60С2А, 65Г, 60ХВА с поверхностью шлифованной, полированной или без шлифования и полировки. По этому признаку и способу изготовления проволока выпускается в прутках или мотках таких групп:

• А, Б, В, Г, Е – со специальной отделкой;
• Н – без отделки.

Условное обозначение проволоки в технической документации и на сопроводительных бирках состоит из цифр и букв:

• 1 – марка стали;
• 2 – способ отделки поверхности;
• 3 – точность изготовления;
• 4 — класс механической точности;
• 5 — способ навивки;
• 6 — диаметр в мм;
• 7 — обозначение стандарта.

Например, проволока с полированной поверхностью, изготовленная из стали 60С2А повышенной точности I класса для пружин горячей навивки диаметром 2,0 мм будет иметь следующее обозначение:

60С2А – А – П – I – ГН – 2,0 ГОСТ 14963-78

В государственном стандарте оговариваются допустимые предельные отклонения, овальность и недопустимость наличия определенных видов дефектов, а также способы упаковки и транспортировки.

Изготовление пружины своими руками

• маркой стали, из которой будет изготавливаться изделие;
• диаметром проволоки;
• количеством навиваемых витков;
• шагом витка.

Самодельное изделие может изготавливаться на оправке и с помощью шуруповерта. Понадобятся еще кусачки, молоток, тиски, источник нагрева (печь, газовая горелка, костер), среда для охлаждения и дополнительные приспособления.

Самый простой способ изготовления – это намотать провод на какой-либо стержень подходящего диаметра вручную. При этом необходимо следить за тем, чтобы витки плотно прилегали друг к другу.

Процесс изготовления пружины с помощью шуруповерта можно посмотреть на видео:

1. Проволока должна быть абсолютно ровной. Если изделие изготавливают из неровной или старой пружины, она обязательно должна быть выровнена.
2. Проволока должна быть очищена от ржавчины, масел и других загрязнений. Для этого используют содовый раствор или химические средства, позволяющие растворить масла и снять ржавчину. Протирать проволоку рекомендуется опилками.
3. Проволока диаметром более 2 мм перед навивкой должна быть подвергнута процедуре отжига путем нагрева докрасна (температура в пределах 400 °C) и охлаждения на воздухе.
4. При намотке необходимо контролировать положение витков относительно друг друга. Они должны плотно прилегать один к одному.

Закалка пружин в домашних условиях может выполняться несколькими способами: с помощью газовой горелки, нагревом в печи, изготовленной из кирпича или камня, или просто в костре. Нагрев должен производиться до температуры около 870 °C. На глаз это определяется цветом проволоки: она в процессе нагрева делается почти белого цвета. Затем ее необходимо поместить в масло (трансформаторное, веретенное или другую жидкую среду), которое обеспечит медленное охлаждение. Напомним, что быстрое охлаждение может вызвать возникновение трещин, которые отрицательно скажутся на качестве пружины.

В домашних условиях обычно используют в качестве жидкой среды мыльный раствор или трансформаторное масло, которое налито в достаточном количестве в емкость. Пружины должны полностью погружаться в нее и остывать там до комнатной температуры.

Изготовленную кустарным способом пружину рекомендуется выдержать на протяжении некоторого времени в сжатом состоянии. Обычно время выдержки лежит в пределах от 20 до 40 часов.

Термообработка пружины с применением доступных средств показана на видео:

Просим тех, кто занимался изготовлением пружин в домашних условиях, поделиться опытом в комментариях к тексту и рассказать, каким способом выполнялась подготовка к навивке, сам процесс изготовления и термическая обработка.