*, ПРИСПОСОЫИЙИЯ '
Б. И. ЦЕСАРСКИЙ
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВИТЫХ
ПРУЖИН
ИЗДАТЕЛЬСТВО «МАШИНОСТРОЕНИ Москва 1968
УДК 621.771
Приспособления для изготовления витых пружин. Цесарский Б. И. М., «Машиностроение», 1968, стр. 96.
В книге описаны конструкции приспособлений, служащих для выполнения различных операций прн изготовлении и испытании витых пружин разных конфигураций и назначения из проволоки круглого сечения.
В книге систематизирован и обобщен опыт, накопленный в этой области отечественными предприятиями.
Книга рассчитана на инженерно-технических работников, занимающихся разработкой и внедрением технологических процессов изготовления пружин, а также проектированием, изготовлением и эксплуатацией оснастки для их производства. Табл. 7, илл. 59, библ. 60 назв.
Рецензент проф. А. Н. Малов Редактор инж. П. А. Кунин
307 07
ПРЕДИСЛОВИЕ
Витые (винтовые) пружины из проволоки круглого сечения широко применяются во всех отраслях народного хозяйства. Занимая в конструкции немного места, пружины являются ответственными ее звеньями, от которых зачастую зависит надежная работа всего механизма.
В производстве пружин применяются разнообразные приспособления, конструкции которых влияют на трудоемкость изготовления и качество пружин.
Отличаясь разнообразием геометрических форм и размеров, пружины не являются в большинстве случаев деталями массового производства и серийность их обычно не велика. Поэтому применение специализированного автоматизированного пружи-но-навивочного оборудования не всегда рентабельно и пружины зачастую навивают на универсальном оборудовании при помощи специальных или универсальных приспособлений, в том числе на простейших механизированных приспособлениях. Надо сказать, что и пружины, навиваемые на пружино-навивочном оборудовании, подвергаются ряду доделочных операций для создания опорных поверхностей, образования ушек и т. д., выполняемых при помощи приспособлений.
Если учесть то обстоятельство, что конструкции некоторых видов пружин не позволяют навивать их на специализированном пружино-навивочном оборудовании, станет очевидным, что вопросу проектирования приспособлений для производства пружин многим предприятиям приходится уделять большое внимание.
В материалах по обмену опытом приведено значительное количество конструкций приспособлений, изготовленных, в основном, по предложениям новаторов производства. Однако эти разрозненные материалы далеко не полностью отражают прак
3
тику передовых предприятий, а их использование затруднено разбросанностью по различным источникам, чем усложняется решение практических вопросов разработки конструкций приспособлений для изготовления пружин.
В предлагаемой книге сделана попытка систематизировать и обобщить опыт отечественных предприятий по проектированию приспособлений для изготовления и испытания витых пружин из проволоки круглого сечения.
ГЛАВА I
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
1.	КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТЫХ (ВИНТОВЫХ) ПРУЖИН
В зависимости от назначения и характера работы различают пружины высокой, повышенной и нормальной степени ответственности (нормаль машиностроения МН1—58 «Пружины цилиндрические винтовые сжатия и растяжения общего назначения»).
Пружинами высокой ответственности называют пружины, выход из строя или потеря свойств которых может повлечь аварию, опасность для здоровья и жизни людей или серьезное нарушение технологического процесса.
Пружинами повышенной ответственности являются пружины, выход из строя которых влечет длительную остановку оборудования или механизма из-за сложности их замены.
Пружинами нормальной ответственности считаются пружины, выход из строя которых не вызывает последствий, присущих выходу из строя пружин высокой и повышенной точности.
Конфигурация и размеры пружин весьма разнообразны и зависят от характера нагрузок и конструктивного решения узлов, в котором применяются пружины. Витые (винтовые) пружины классифицируют следующим образом.
По виду нагружения различают:
а)	пружины растяжения, воспринимающие продольно-осевую растягивающую нагрузку'(рис. 1, а, б, и в).
Пружины растяжения имеют ушки (зацепы), полученные путем отгибания целого или половины витка (рис. 1, а и б) или образованные путем изгибания концов пружин (рис. 1, в);
б)	пружины сжатия, воспринимающие продольно-осевую нагрузку, сжимающую пружину в целом (рис. 1, г, д, е и ж).
Пружины сжатия по форме опорных поверхностей могут быть:
1)	с неподжатыми нешлифованными крайними витками (рис. 1, г);
2)	с неподжатыми сошлифованными крайними витками (рис. 1, б);
5
3)	с поджатыми нешлифованными крайними витками (рис. 1. е);
4)	с поджатыми сошлифованными крайними витками (рис. 1, ж);
в) пр^кины кручения, нагружаемые в торцовых 'плоскостях парами сил, закручивающими пружину в целом (рис. 1, з и и).
Пружины кручения имеют ровные или изогнутые концы (рис. 1, з и и), служащие для их зане-воливания.
По форме пружины подразделяются на: а) цилиндрические: 1) с открытой навивкой, когда между витками имеются просветы; 2) с закрытой навивкой, когда витки навиты вплотную; б) фасонные (конические, параболические и др.) с постоянным и переменным углом подъема зитков и шагом навивки.
Кроме того, пружины разделяются по направлению навивки: правая навивка — при укладке витков по часовой стрелке; левая навивка — при укладке витков против часовой стрелки.
Качество и механические свойства пружин зависят от многих факторов:
а)	отклонений диаметра и высоты пружины от номинальных размеров;
б)	отклонений диаметра проволоки;
в)	качества и механических свойств проволоки;
г)	отклонений числа витков от заданного;
д)	неравномерности шага навивки;
е)	состояния опорных поверхностей (для пружин сжатия). Большинство этих факторов зависят от технологии изготовления пружин. В частности, надлежащее качество пружин может быть обеспечено только при условии соблюдения при изготовлении пружин установленных допускаемых отклонений, величины которых зависят от назначения и условий работы пружин.
Точность изготовления пружин (допускаемые отклонения) также регламентирована в нормали машиностроения МН1—58 «Пружины цилиндрические винтовые сжатия и растяжения общего назначения», некоторые данные из которой приведены ниже.
Рис. 1. Конструктивные формы пружин

2. ДОПУСКИ НА ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ПРИЕМКУ ПРУЖИН
Допуски по элементам пружин, установленные нормалью
МН1—58, разделяются на две группы:
I — для операционного контроля (до технологического упрочнения), которым охватываются:
а)	допуски на диаметр проволоки или прутка — по соответствующему стандарту;
б)	допуски на общее число витков;
в)	допуски на равномерность шага;
г)	припуски на высоту пружин сжатия в свободном состоянии.
Таблица 1
Допускаемые отклонения общего числа витков (п0) в пружинах сжатия и растяжения
Класс точности пружин	Число витков					
	* о «о ОЙ	Св. 6 ДО 8	о ООО	—1 сч Ио	ш о ой ОЙ	Св. 12 ДО 15	Св. 15 до 20	Св. 20
	Допускаемые отклонения (в частях витков)					
1-Й	+0,15 -0,25	4-0,2 —0,3		4-0.2 —0.4	4-0,25 —0,45	4*0,oino -(0.3+ +0,01ло)
2-й	+0,2 —0,4	4-0,2 —0,5	+0,25 —0,55	4-0,3 —0,7	4-0,4 —0,8	4-0,02по -(0.4+ +0,02по)
II — для окончательной приемки (после технологического упрочнения), включающей в себя контроль допусков:
а)	на осевое перемещение при заданной нагрузке;
б)	на наружный или внутренний диаметр;
в)	на свободную высоту или длину пружины;
г)	на перпендикулярность торцов пружины к ее оси;
д)	на качество поджатия и обработки торцов (для пружин сжатия).
Допуски для операционного контроля (группа I) назначаются по табл. 1, 2 и 3 *.
Допуски для окончательной приемки (группа II) назначаются по табл. 4, 5 и 6 ** и по другим нормам.
* Табл. 1, 2 и 3 настоящей работы соответствуют табл. 9, 10 и 11 нор-малп Mill—58.
♦* Табл 4, 5 и 6 настоящей работы соответствуют табл. 12, 13 и 14 нормали МН1—58
7
Отклонения перпендикулярности торцов к оси в пружинах сжатия не должны превышать 1 мм на каждые 100 мм длины для пружин 1-го класса точности и 1,5 мм на каждые 100 мм длины для пружин 2-го класса точности.,
Таблица 2
Таблица 3
Допуски на равномерность шага в свободном состоянии пружин сжатия
Припуски на свободную высоту пружин сжатия (до технологического упрочнения)
Ззаоо (t—d)*				Класс точности пружин	
	в мм			1-й	1	2-й
				Допуск!	и в мм
		До	4	±0,4	±0,5
Св.	4	9	5	±0.5	±0,7
9	5	9	6	±0.6	±0,8
п	6	9	7	±0.7	±1,0
	7	9	8	±0,8	±1.2
»	8	п	9	±0,9	±1,3
»	9	9»	10	±1.0	±1,5
я	10	9	12	±1,2	± 1,8
п	12	9	15	±1,5	±2,2
				Допуск в % **	
Св.	15			10	15
* t — шаг пружины в мм; d ~ диаметр проволоки в мм.
** От номинальной величины.
Высота пружины в мм	Класс точности пружин	
	1-й	1	2-й
	Припуск в мм не более	
До 20 Св. 20	,	40 .40	.70 . 70	.	110 . ПО . 170 . 170	.	240 , 240	.	330 . 330	.	450	3 4 5 6 8 Ю 12 15	4 5 6,5 7,5 10 13 15 19
Св. 450	Припуск в %*	
	4	5
* От номинальной величины.
В пружинах сжатия 1-го класса точности при установке их торцами на плоскую поверхность качка не допускается; в пружинах 2-го класса точности допускается качка, не выходящая за пределы приведенных выше допускаемых отклонений по перпендикулярности.
Таблица 4
До пускаемые отклонения величины осевого перемещения (стрелы прогиба) для пружин сжатия и растяжения под нагрузкой
Номинальная величина стрелы прогиба F	Классы точности пружины		Номин альная ве-личина стрелы прогиба F	Класс точности пруж ины	
	1-й	|	2-й			1-й	|	2-й
	Допускаемые отклонения в мм			Допускаемые отклонения в мм	
До 10	+1,3 —0,7	+2 —1	. 70 . 80	+ 10 —6	+16 —8
Св. 10	. 20	+2,5 —1,5	+4 —2	.80	,90	+11 —7	+ 18 —9
. 20	. 30	+4 —2	+6	» 90	. 100	+ 12 —8	+20 —10
. 30	. 40	+5 —3	+8	Св. 100	Допускаемые отклонения в долях величины F	
.40 .50	+6 —4				
				±0,12F —0,0SF	+0.2F —0,1F
.50 ,60	±1				
.60	.70	+8 —6	+ 14 —7			
Таблица 5
Допускаемые отклонения диаметра (наружного или внутреннего) пружин сжатия и растяжения
Средний диаметр	Класс точности		Средний диаметр	Класс точности	
	1-й	|	2-Й		1-й	|	2-й
пружины D	Допускаемые отклонения в мм		пружины D	Допускаемые отклонения в мм	
До 5	±0,2	±0,3	,55	,80	±1,1	±1,5
Св. 5	. 12	±0,3	±0,4	, 80	, ПО	±1,5	±2,0
.12	.25	±0,4	±0,5	,110	„ 150	±2,0	±2,7
.25	,40 .40	.55	±0,6 ±0,8	±0,8 ±1,1	, 150	„ 200 , 200	±2,5 ±3,0	±3,5 ±4,0
9
Таблица 6
Допускаемые отклонения свободной высоты или длины пружин сжатия и растяжения
Высота или длина пружины в мм	Класс точности пружины		Высота или длина пружины в мм	Класс точности пружины	
	1-й	2-й		1-й	1	|	2-й
	Допускаемые отклонения в мм			Допускаемые отклонения в мм	
До 20	+2,0 —0,5	+3,0 —1,0	Св. 170 до 240	+5,5 —1,5	+9,0 —3,0
Св. 20 . 40	+2,5 —0,5	+3,5 —1,0	. 240 . 330	+7,0 —2,0	+ 10,0 —3,5
. 40 . 70	+3,0 —1,0	+4,5 —1,5	. 330 . 450	+9,0 —3,0	+ 14,0 —4,0
. 70 . ПО	+3,5 —1,0	+5,0 —2,0	. 450 „ 600	+ 11,0 —4,0	+ 16,0 —6,0
. ПО . 170	+4,5 —1,5		| . 600	+ 14,0 —5,0	+20,0 —7,0
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУЖИН
Технологический процесс изготовления винтовых пружин из круглой проволоки без применения специализированных станков и универсальных пружино-навивочных автоматов можно строить по двум основным схемам, предусматривающим применение групповых или штучных заготовок. Наиболее массовые пружины растяжения и сжатия (рис. 1, а, б, г, д, е и ж) изготовляются из групповых заготовок, чем снижается трудоемкость их изготовления. Относительная простота образования ушек (зацепов) у пружин растяжения (рис. 1, а и б) путем отгибания крайних витков способствует широкому применению этого способа, хотя при этом в витках развиваются значительные напряжения. Если ушки формируют из концов пружин, то вместо выпрямления и гибки крайних витков обычно целесообразнее навивать пружины из штучных заготовок, прямые концы которых служат для образования ушек. При изготовлении пружин по рис. 1,дас обычно взамен ручной подгибки крайних витков используют групповые заготовки с чередующимися в определенной последовательности наложенными (навитыми вплотную) витками.
Пружины кручения и фасонные пружины растяжения и сжатия, как правило, навивают из штучных заготовок при помощи механизированных и ручных приспособлений.
10
В технологический процесс изготовления пружин из групповых заготовок (спиралей) входят следующие операции:
а)	холодная навивка спиралей (закрытая или открытая) или с чередующимися наложенными витками;
б)	рубка спиралей на штучные заготовки;
в)	обрубка концов в размер;
г)	обработка торцов пружин сжатия или отгибания ушек у пружин растяжения;*
д)	контроль (до технологического упрочнения);
е)	термообработка;
ж)	технологическое упрочнение и окончательный контроль;
з)	'Промасливание или антикоррозионное гальваническое покрытие.
Эта схема технологического процесса является универсальной и в нее при необходимости можно вносить изменения, зависящие отразмеров и конструкции пружин. Так, например, можно вводить дополнительные операции — отпуск с целью снятия напряжений после навивки или изгибания концов пружин, правку концов в случае отгибания ушек на штампе и др.
Одним из наиболее простых и распространенных способов изготовления групповых заготовок пружин является навивка проволоки на оправки на токарно-винторезных станках.
Пружины с диаметром проволоки до 6 мм обычно изготовляют путем холодной навивки из высокоуглеродистой патенти-рованной проволоки, обладающей достаточными твердостью и упругостью. При этом вследствие упругих деформаций диаметр пружины после навивки увеличивается, что влечет за собой уменьшение шага навивки и количества витков.
После навивки пружины подвергаются технологическому упрочнению с целью стабилизации величины предела упругости и проверки качества термической обработки.
Технологическое упрочнение заключается в трехкратном обжатии пружин сжатия или растяжении пружин растяжения под предельной нагрузкой с выдержкой в сжатом или растянутом состоянии (при каждом обжатии или растяжении) до 1 мин. Иногда с целью упрощения операции упрочнения пружин сжатия их обжимают до соприкосновения витков. При упрочнении происходит так называемая «усадка», в результате которой меняются высота и шаг навивки пружин. Величина припуска на свободную высоту пружин сжатия регламентируется данными табл. 3.
С целью компенсации уменьшения шага навивки пружин в результате упругих деформаций при навивке и усадки при сжа-гии или растяжении в процессе упрочнения шаг навивки выбирают на 5—8% больше заданного, а число витков немного больше.
11
При навивке пружин на токарно-винторезных станках, когда величина шага навивки зависит от шага ходового винта, или при навивке пружин на приспособлениях, допускающих регулировку шага навивки, некоторое его увеличение против расчетного не вызывает затруднений.
В случае навивки пружин с небольшим количеством витков при помощи ручных приспособлений или механизированных устройств, не позволяющих регулировать шаг навивки, увеличением последнего пренебрегают. Погрешности в данном случае обычно укладываются в установленные допускаемые отклонения.
Соответствие пружин их назначению определяется величиной развиваемого ими усилия и его постоянства при одних и тех же деформациях, отнесенных к одному витку пружины. В тех случаях, когда колебание величин усилий из-за довольно значительных допускаемых отклонений свободной высоты (длины) пружин (табл. 6), обусловленных спецификой их изготовления, отрицательно сказывается на работе узла или механизма, предусматривают возможность регулировки величины деформации пружин.
Усилия пружин, изготовленных из одного и того же материала, зависят от размеров их диаметров. В связи с этим обеспечение диаметров пружин в пределах допустимых отклонений является главнейшей задачей, которую приходится решать при их изготовлении. Решение этой задачи усложняется тем обстоятельством, что размеры диаметров пружин зависят от многих факторов. При навивке на оправку диаметр пружин зависит от диаметра оправки, механических свойств проволоки и величины натяжения проволоки при навивке.
Практически диаметры оправок определяют по эмпирической формуле
Donp = DeH К, где Donp—диаметр оправки в мм;
DeH — внутренний диаметр пружины в мм;
К — коэффициент, значения которого приведены в табл. 7.
Таблица 7
Значения коэффициента К
Предел прочности при растяжении материала проволоки ов в кГ/ммг*	Коэффициент X	Предел прочности при растяжении материала проволоки ав в кГ/мм™	Коэффициент К
От 100 до 150	0,95 I	Св. 225 до 250	0,86
Св. 150 , 175	0,91	. 250 , 275	0,84
.	175 . 200	0,89	. 275 . 300	0,83
. 200 . 225	0,87	1	- Св. 300	0,82
* В Международной системе единиц (ГОСТ 9867—61) 1 кГ/лл«2=9»81 . 10е н/л2.			
12
Из 'практики .производства известно, что путем регулирования натяжения проволоки при навивке пружин можно навить пружины на выбранную в соответствии с приведенной выше эмпирической формулой оправку, выдержав отклонения по нормали МН 1—58.
Таким образом, высокую точность размеров наружного диаметра пружин при их навивке можно получить либо подбором диаметра оправки экспериментальным путем при данном методе направления и натяжения проволоки в процессе навивки, либо регулированием натяжения проволоки.
Направление и натяжение проволоки при навивке может производиться различно, например, пропуском проволоки через
Рис. 2. Схемы устройств для натяжения проволоки при навивке пружин
отверстие в оправке (рис. 2, а). В этом случае натяжение осуществляется вследствие выравнивания проволоки и регулироваться не может. На рис. 2, б показана схема устройства для направления проволоки при навивке при помощи ролика 1. При этом натяжение проволоки весьма незначительно. На рис. 2, в и г показаны устройства, допускающие регулирование натяжения проволоки путем ее изгибания средним, перемещающимся посредством винта, роликом (рис. 2, в) или зажатия проволоки между двумя фибровыми пластинками (рис. 2, г).
При навивке групповых заготовок (спиралей) весьма целесообразно применять для установки бухт проволоки самотормо-зящие вертушки, одна из конструкций которых показана на рис. 3 [44].
Вертушка состоит из подставки 1 С осью 3 и шарикоподшипником 2, установленным в коническом корпусе 5 съемной шпильки, которая свободно надевается фланцем 4 на корпус 5 и направляется втулкой 6. Бухта проволоки, предназначенная для навивки заготовок, надевается на шпульку. Конец проволоки
13
пропускается через отверстие 8 й далее через ролики 7 проходит в устройство, служащее для направления проволоки при навивке (на рисунке не показано).
При навивке на оправку проволока, натягиваясь, поворачивает рычаг 9 вокруг оси его крепления, который отводит тормозную колодку 10 от диска 12 шпульки. Как* только навивка пре-
Рис. 3. Самотормозящвяся вертушка
кращается, сила натяжения проволоки ослабевает, пружина И возвращает рычаг 9 в исходное положение, колодка 10 прижимается й диску 12 и тормозит вращение шпульки.
Применением данного устройства достигаются две цели— натяЖение проволоки и автоматическая остановка вращения шпульки при прекращении навивки, предотвращающая ее вращение по инерции, приводящее к разматыванию'и запутыванию проволоки.
Глава 11
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРУЖИН ИЗ ГРУППОВЫХ ЗАГОТОВОК
1. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ НАВИВКИ ЗАГОТОВОК МЕЛКИХ ПРУЖИН
Приспособление (рис. 4) [21] состоит из державки 1, в окно которой вставлен прижим 2, прикрепленный винтами 3 к плоской пружине 4. К передней части державки при помощи винтов 5 прикреплен угольник 6, толщина полки А которого равна зазору между навиваемыми витками. Навиваемую проволоку продевают через центральное отверстие Б державки и вставляют в отверстие оправки, зажатой в патроне токарного станка и представляющей собой гладкий пруток длиной 150—400 мм из легированной стали соответствующего диаметра. Приспособление накладывается на оправку так, чтобы полка угольника А попала между двумя смежными витками навиваемой групповой заготовки, чем и определяется шаг навивки. Натяжение проволоки при навивке осуществляется пружиной 4 через прижим 2.
При помощи данного приспособления навиваются заготовки из проволоки диаметром до 1 мм. Заготовки из проволоки диаметром не свыше 0,5. мм навивают без остановки станка, причем гладкая оправка длиной 150—200 мм зажимается одним концом в трехкулачковый патрон станка. Второй конец оправки остается на весу. Конец проволоки, продетый через державку, заводят на ходу станка броском между кулачками патрона, после чего проволока навивается на оправку.. Когда спираль доходит до конца оправки, проволока скручивается и обламывается. Таким способом в течение одного часа навивается 200—250 заготовок длиной 100—150 мм.
Недостатки этого способа заключаются в необходимости держать приспособление в руке и перемещать его по мере навивки, а также в повышенном расходе проволоки из-за небольшой длины навиваемых заготовок.
Ни рис. 5 [25] показана конструкция приспособления, обеспе-чипающая возможность навивки заготовок длиной в пределах длины станины токарного станка.
15
На Стержень, закрепленный в планшайбе 1, устанавливается катушка 9 с намотанной на ней проволокой. Свободный ко-
рме. 4. Приспособление для навивки заготовок мелких пружин
нец проволоки, служащий для регулирования ее натяжения, пропускается через отверстие зажимного устройства 8. После зажима конец проволоки проходит через направляющую втул-
Рис. 5. Приспособление для навивки пружин с минимальным внутренним диаметром
ку 7 и вместе с оправкой 6, на которую навивается проволока, закрепляется винтом 5 в' держателе '3 ойравки. Другой конец оправки 6 проходит через пустотелый шпйнДёль станка и Смей-
16
ную втулку 4. Отверстие втулки должно быть равно диаметру оправки. Держатель 3 оправки закрепляется в резцедержателе 'J суппорта станка. При вращении планшайбы / оправка 6 не вращается, а имеет поступательное движение с заданным шагом от ходового винта станка.	.
Таким образом, во время»вращения планшайбы с катушкой ₽ проволока сматывается и навивается на оправку. К достоинст-
вам приспособления следует отнести то, что оправка не консоль-на,«и навивка .происходит все время в одном месте вблизи втулки 4, поддерживающей оправку. Это позволяет навивать пружины с внутренним диаметром от 2 мм.
Недостатки данной конструкции — необходимость перемотки проволоки и некоторая громоздкость, вызванная установкой катушки с проволокой на вращающейся планшайбе.
Производительность труда можно значительно увеличить применением приспособлений непрерывной навивки,, позволяющих навивать заготовки любой длины. Ниже приводим несколько конструкций таких устройств.
На рис. 6 [22] приведено приспособление к токарному станку, в котором .проволока навивается на короткую консольную оправку.
у К73
17
Приспособление (рис. 6, а) состоит из корпуса 1, в котором на шарикоподшипниках 2 смонтированы два валика 3 с находящимися на них роликами 4. На цилиндрической поверхности роликов имеются 4—5 канавок, расстояние между которыми принимается в зависимости от шага навиваемой пружины и диаметра проволоки. На концы выступающих из корпуса валиков 3 насажены цилиндрические шестерни 5, сцепляющиеся с зубьями
Рис. 7. Приспособление для непрерывной навивки заготовок лружин
оправки 6, которая ввернута в оправку 7, вставленную в конус шпинделя станка и закрепленную при помощи тяги 8. Свободный конец оправки 6 выполнен по размеру, необходимому для навивки пружин заданного диаметра. На торце оправки прорезан паз.
Приспособление устанавливается на суппорте станка и работает следующим образом. Конец проволоки из бухты, -установленной на вертушке, заводят в торцовый паз оправки 6, поджимают центром задней бабки станка и навивают два-три витка пружины, после чего пиноль задней бабки отводят, а навитые витки заводят в кольцевые канавки роликов. При вращении шпинделя станка зубья оправки 6 приводят во вращение шестерни 5, валики 3 и ролики 4. Ролики, вращаясь, образуют винтовую пружину, которая непрерывно сходит со свободного конца оправки 6.
Конец оправки 6 (рис. 6, б), на который навивается проволока, можно выполнить съемным, что позволит использовать приспособление для навивки пружин разных размеров путем смены оправки и роликов.
На рис. 7 [22] показано весьма простое специальное приспс-собление к токарному станку для непрерывной навивки загото-
18
иок пружин диаметром 5,8 мм из проволоки диаметром 0,8 мм । получением шага навивки при помощи копирной пружины.
Приспособление состоит из плиты 1, закрепляемой в^резце-к’ржателе станка, крышки 2, копирной пружины 3 и оправки 4. Копирную пружину вставляют в отверстие, образованное пли-юй и крышкой, и здесь зажимают. Шаг копирной пружины, соответствует шагу навиваемой пружины, а ее наружный диаметр п свободном состоянии несколько больше. Так, например, для пививки пружины наружным диаметром 5,8 мм надо брать ко-пирную пружину наружным диаметром 7 мм. Рабочая часть оправки 4 несколько утолщена к концу; ее максимальный диаметр равен внутреннему диаметру навиваемой пружины.
Работа на приспособлении производится следующим образом. Катушку проволоки помещают перед станком. Конец проволоки пропускают через отверстие в крышке приспособления и наматывают несколько витков на оправку вручную. Далее, на оправку, с предварительно навитой вручную пружиной, навертывают копирную пружину. Плита 1, укрепленная в резцедержателе станка, подводится к оправке, закрепленной в патроне А станка, и центрируется, после чего ставят на место крышку 2 и крепят ее двумя болтами. Затем включают станок и так как выходные витки пружины защемлены, на утолщенном конце оправки начинается процесс навивки. Пружина навивается при 600 об/мин шпинделя и обильном охлаждении эмульсией, которая уменьшает трение между проволокой и копирной пружиной, что предохраняет последнюю от интенсивного изнашивания.
Навивка продолжается непрерывно до полного использования находящейся на вертушке проволоки. По мере надобности заготовка, сходящая по лотку (в качестве которого используется обычный угольник), разрезается на отрезки нужной длины без остановки станка. Приспособление обеспечивает высокую производительность труда.
Большинство описанных выше приспособлений для навивки групповых заготовок мелких пружин рассчитаны на получение шага навивки без использования ходового винта токарного станка. Это объясняется тем, что небольшие настольные станки, обычно применяемые для навивки таких пружин, не имеют ходовых винтов.
Кроме того, навивку можно осуществлять использованием передних бабок старых изношенных токарных станков, а иногда и непосредственно при помощи электродвигателей. Это снижает затраты на оборудование, занятое навивкой заготовок мелких пружин.
В последнее время все большее распространение получает безоправочная навивка при помощи приводных или механизированных приспособлений, затраты на которые сравнительно невысоки.
19
На рис. 8 [14] показано механизированное приспособление для безоправочной навивки заготовок пружин. К плите 1 прикреплена колодка 9 с надетой на нее скобой 10. В скобу ввернут винт 11, цилиндрический конец которого, проходящий сквозь
Рис. 8. Механизированное приспособление для безоправочной навивки заготовок пружин
отверстие в колодке 9, расклепан. В колодку 9 и скобу 10 запрессованы бронзовые втулки 3 и 7, в которых находятся валики 4 и 6. В средней части валиков закреплены ролики 8, а на консольных концах — шестерни 12, находящиеся в зацеплении.
20
позволяет применить многостаночное обслуживание, так как функции рабочего практически сводятся к наблюдению за работой станка.
При значительной потребности в пружинах вместо описанных выше приспособлений к токарным станкам может быть приме-
Рис. 12. Приспособление к токарному станку для непрерывной безолравочной навивки заготовок пружин
нен аналогичный \ю действию специальный станок весьма простой конструкции, стоимость которого во много раз меньше, чем стоимость токарного станка [44 (0ис. 19 и 20)].
Приведенные, выше конструкции устройств, служащих для навивки заготовок пружин средних размеров, имеют один весьма существенный недостаток, заключающийся в том, что заготовка навивается периодически, так как после рабочего хода суппорта следует обратный холостой ход, возвращающий его в исходное положение. Это снижает производительность труда по сравнению с непрерывной навивкой при помощи приспособлений и станков, конструкции которых приведены ниже.
25
На рис. 12 [44] показана схема приспособления к токарному станку, служащего для непрерывной безоправочной навивки заготовок пружин растяжения и сжатия. В корпусе 1 приспособления смонтированы подающие проволоку ролики 2, направляющая втулка 3, формующие пружину ролики 4 и шаговый нож 5. Ролики 4 представляют собой шарикоподшипники, на обоймах которых прошлифованы канавки полукруглого профиля. Это способствует уменьшению трения при навивке по сравнению с с навивкой при помощи штифтов. Подающие ролики 2 смонтированы на шариковых подшипниках. Нижняя ось снабжена конической хвостовой частью, размеры которой соответствуют отверстию шпинделя станка.
Настройка приспособления заключается в установке сменных деталей — подающих и формующих роликов и направляющей втулки. Формующие ролики устанавливают по пробке, перемещая их по направляющим ползунов, в которых они смонтированы, путем вращения звездочек, закрепленных на винтах. Шаг выдерживается при помощи шагового ножа 5, отклоняющего проволоку при навивке пружин сжатия на требуемый угол. После заправки проволока сжимается между подающими роликами при помощи винта 6, а ее конец перед тем, как завести его в канавки навивающих роликов, слегка подгибается. Окончательная регулировка и настройка производится при пробной навивке.
Ниже описывается приспособление [44], служащее для той же цели, что и приспособление по рис. 12, но несколько отличающееся от последнего конструкцией элементов формообразования пружин.
К основанию 1 приспособления (рис. 13, а) винтами прикреплены стойка 13 и кронштейн 2. На стойке смонтированы планки 5, 6, 9 и 12. Планка 5 является приемной и направляющей; в ней сделана канавка, в которую заходит навиваемая проволока. Планка 6—опорная. На торцах рабочей планки 9 тоже сделаны канавки. У планки 12 есть выступ, на который напаяна твердосплавная пластинка с гладкими поверхностями торцов, на ее боковой поверхности, ниже выступа, имеется фаска, предназначенная для образования витков пружины.
Приспособление налаживают на заданный шаг пружины путем регулировки планки 12, а получение заданного по чертежу диаметра достигается перестановкой упорной планки 11, кото-ря фиксируется винтом 10. К скошенной поверхности планки 11 припаяна твердосплавная пластинка марки ВК8 с высокой износостойкостью. Кронштейн 2 служит для монтажа подающего проволоку ролика 3 и шестерни 8.
Подающие ролики 3 и 4 имеют несколько канавок (ручьев) разных диаметров для различных диаметров проволоки. Ролик
27
4 и вторая шестерня, надетая на оправку, закрепленную в шпинделе горизонтально-фрезерного станка, являются ведущими. Для уменьшения трения проволоки о направляющие и формующие пружину детали приспособления с целью снижения интенсивности их изнашивания предусмотрена смазка при помощи масленки 7, масло из которой поступает самотеком.
Подготовка приспособления к работе заключается в установке сменных деталей (приемной и рабочей планок) и кронштейна с роликом так, чтобы ручей, соответствующий размеру проволоки, совпадал с каналом приемной планки. После этого приспособление устанавливается и крепится на столе горизонтально-фрезерного станка, в шпиндель которого вставляют и закрепляют оправку с ведущей шестерней и роликом 4, подающим проволоку.
Перемещением стола осуществляется ввод в зацепление ведущей и ведомой шестерен и совмещение ручьев подающих проволоку роликов, а также зажатие последней между ними.
Для получения первого витка пружины конец проволоки, пропущенный через каналы планок, подгибают и отводят слегка в сторону, чтобы направить его на фаску планки 12. Настройка приспособления для получения пружины заданного диаметра и шага осуществляется путем перемещения и установки в нужное положение планок 11 и 12. Схема формообразования пружины приведена на рис. 13, б.
При значительной загрузке навивочных приспособлений наиболее рационально выполнять их с собственным приводом, не прибегая к применению в качестве привода универсального металлорежущего оборудования [30].
Приведенные выше конструкции приспособлений служат для навивки групповых заготовок пружин растяжения и сжатия с равномерным шагом навивки. При использовании этих заготовок для изготовления пружин сжатия с поджатыми и сошлифо-ванными крайними витками поджатие витков после разрубки групповой заготовки на отдельные заготовки осуществляется вручную; это увеличивает трудоемкость изготовления пружин и не обеспечивает их высокого качества. Поэтому наиболее целесообразна навивка заготовок пружин с чередующимися наложенными (навитыми вплотную) витками.
Ниже приводим конструкции приспособлений, служащих для этой цели.
3. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ НАВИВКИ ЗАГОТОВОК ПРУЖИН СЖАТИЯ С ЧЕРЕДУЮЩИМИСЯ НАЛОЖЕННЫМИ ВИТКАМИ
Принцип работы приспособления, показанного на рис. 14 [49], заключается в периодическом автоматическом включении и выключении гайки ходового винта товарно-винторезного станка, 28
благодаря чему образуются заготовки с чередующимися наложенными витками. Приспособление предназначено для станков, у которых передаточные числа от шпинделя к ходовому винту и ходовому валику устанавливаются сменными шестернями или коробкой передач и не связаны друг с другом, и гайка ходового винта включается движением рычага сверху вниз.
Рис. 14. Приспособление к токарно-винторезному станку для навивки заготовок пружин с чередующимися наложенными витками
Приспособление устроено следующим образом. К торцу суппорта винтами 1 и 2 и штифтами 3 прикреплена плита 4, охватывающая своим полукольцевым выступом А выточку шестерни 5, посаженной на ходовом валике 24 станка и соединенной с ним шпонкой 6. Шестерня 5 входит в зацепление с шестерней 7, свободно установленной на пальце 8, смонтированном на плите 4.
Шестерня 7 имеет кулак Б, над которым расположен рычаг 10, свободно надетый на ось 9, ввернутую в плиту 4. К плите 4 штифтами 11 и винтами 12 прикреплен подшипник 13, в бронзо-)й втулке 14 которого может перемещаться толкатель 15 с ^рьгой 17, ввернутой в него и законтренной гайкой 16. Серьга г осью 18, шайбой 19 и шплинтом 20 связана с рычагом включе-1я гайки 21 ходового винта, к концу которого прикреплена вин->вая пружина 22, другим концом надетая на конец вин-1 2.
29
Работа происходит следующим образом. Механизмом станка и сменными шестернями 5 и 7 ходовому валику станка сообщается такая скорость вращения, которая обеспечивает один оборот шестерни 7 за число оборотов шпинделя станка, равное числу витков навиваемой пружины. Подача же от ходового винта равна шагу навивки (скорректированному с учетом упругой деформации проволоки).
Рис. 15. Приспособление к токарно-винторезному станку для навивки заготовок пружин с чередующимися наложенными витками
В патрон станка зажимают оправку с проволокой, а другой' конец оправки подпирают центром задней бабки. Во время работы станка ходовой винт осуществляет подачу; открытая навивка производится до тех пор, пока шестерня 7, приводимая
30
шестерней 5, скользящей по ходовому валику, своим кулаком Б не поднимет рычаг 10; последний при этом через толкатель 15, серьгу 17 и рычаг 23 включает гайку ходового винта (положение, показанное на рис. 14). Когда ходовой винт выключен, наложенные витки навиваются до тех пор, пока кулак Б не отойдет от рычага 10 и гайка ходового винта снова не включится пружиной 22. Крайнее положение рычага 23 можно регулировать вывертыванием или ввертыванием серьги 17.
Таким образом, заготовки пружин с поджатыми крайними витками образуются автоматически по всей длине оправки. При выборе станка необходимо обратить особое внимание на величину шага ходового винта, так как число наложенных витков равно частному от деления шага ходового винта на диаметр проволоки. Подбор станка с соответствующим шагом ходового винта предотвратит непроизводительное расходование проволоки.
На рис. 15 приведена аналогичная описанной выше конструкция механизма для периодического выключения самохода токарного станка при навивке заготовок пружин на оправку. Отличие данной конструкции заключается в том, что гайка ходового винта включается поворотом рукоятки 1 на некоторый угол. Вращение от ходового валика к кулаку, выключающему гайку ходового винта, передается двумя парами шестерен, что расширяет возможности перестройки приспособления для навивки различных пружин.
Устройство приспособления ясно из чертежа и не требует пояснений. Эту конструкцию можно применять также в том случае, если ходовой валик не имеет отдельной передачи вращения от шпинделя, как это предусмотрено в приведенной выше конструкции, а связан с ходовым винтом.
Аналогичная конструкция может быть разработана и к станку, у которого имеется только ходовой винт. Однако в этом случае наиболее целесообразно применение приспособления, оборудованного электрическим устройством, периодически выключающим ходовой винт станка путем размыкания электрической цепи [35].
К недостаткам устройств данного типа следует отнести некоторое отставание суппорта вследствие его остановки во время выключения гайки ходового винта. Это отставание обычно компенсируется ручным перемещением резцедержателя с закрепленным в нем устройством для направления и натяжения проволоки путем вращения рукоятки винта, перемещающего верхнюю каретку суппорта. Недостаток этот может быть ликвидирован применением копирно-рычажного механизма [23].
Принцип работы механизма заключается в том, что нижние салазки суппорта токарно-винторезного станка, перемещаемые от ходового винта, двигаются равномерно, верхняя же каретка
31
освобождена от винта и получает дополнительное осевое перемещение, осуществляемое поворотами двуплечего рычага, обкатывающего одним своим плечом профиль неподвижно установленной копирно-корректирующей линейки, а другим плечом упирающегося в каретку. Профиль копирной линейки рассчитыва-
Рис. 16. Универсальное приспособление для навивки заготовок пружин
ется так, чтобы обеспечить получение у навиваемой пружины требуемого переменного шага. Для разных пружин применяют разные копирные линейки. Длина навиваемой заготовки зависит от длин копирной линейки и оправки. К достоинствам данного метода навивки следует отнести возможность навивки требуемого количества наложенных. витков, чем обеспечивается экономное расходование материала.
Для навивки групповых заготовок пружин можно также е успехом применить показанное на рис. 16 [22] универсальное приспособление к токарно-винторезному станку, служащее для навивки заготовок пружин разных диаметров из проволоки различной толщины, а также для навивки заготовок пружин с неодинаковым числом рабочих и нерабочих (наложенных) витков.
Приспособление состоит в основном из каретки, установленной на поперечные салазки суппорта станка вместо верхних салазок, путевого выключателя, электромагнита и фрикциона и системы электропитания электромагнита с магнитным контактором. Основная часть приспособления — каретка /; она состоит из корпуса, подвижной части, выпрямителя проволоки и тормозного устройства с электромагнитом. Сварной корпус каретки состоит из фланца, шейки (труба) и коробчатых параллелей (швеллер). Фланец имеет четыре отверстия под болты, которыми он крепится к поперечному суппорту станка. На внутренних боковых сторонах швеллера простроганы два продольных паза, по которым на роликах 2 перемещается подвижная каретка 3, несущая сбоку вильчатую державку 4 с прикрепленной к ней двумя винтами сменной щечкой 5. Наверху подвижной
32
каретки находится выпрямитель проволоки, выполненный в форме двух зажимов. В паз неподвижного зажима 6, куда вставляется проволока, входят два выступа подвижного зажима 7, укрепленного на ползуне выпрямителя 8. При вращении винта 9 от маховичка 10 подвижной зажим перемещается продольно относительно каретки по двум направляющим планкам. Ползун связан с зажимом не жестко, а через пружины //и упоры 12.
С нижней стороны каретки на пальце 13 укреплены четыре длинные тормозные пластины 14 с продольными окнами. Четыре неподвижные пластины расположены между ними сверху и фиксированы на корпусе двумя штифтами. Тормозной рычаг 15 опирается на ушко 16, проходящее сквозь окна в пластинках. Хвостовик ушка проходит сквозь швеллер и крепится гайкой. Под действием натяжной пружины 17 рычаг сдавливает своим коротким плечом пластины 14, прижимая их к швеллеру. Таким образом, подвижная каретка оказывается заторможенной относительно параллелей. На конце швеллера установлен сильный электромагнит 18, воздействующий на массивный якорь 19 на конце тормозного рычага. Путевой выключатель состоит из контактной штанги, двух стоек и собственно выключателя. Для штанги использован обычный уголок. Штанга 20 установлена продольно в передней части станка на двух стойках — передней 21 и задней 22 — и закреплена прижимными пластинками 23 и болтами 24. К верхней стороне уголка привернута стальная рейка 25 трапецеидального сечения. Она изолирована от штанги тремя текстолитовыми подушками 26. На рейке надет набор медных передвижных контактов-27 со стопорными винтами. Верхняя сторона контактов имеет форму гребешка.
В сборку выключателя входят салазки с планкой, стойкой и поводком, а также рычаг с боковым кронштейном, лопаточным контактом, пружиной и установочным винтом. Салазки 28 с планкой 29 скользят по боковой стороне угольника штанги. С задней стороны салазок имеются две приводные щечки, между которыми на оси укреплен откидной поводок 30. При опускании поводок вставляется в паз поперечного суппорта станка, связывая последний с салазками выключателя. С задней стороны салазок привернута болтами стойка рычага 31. В отверстие стойки входит стальная ось рычага. Рычаг 32 изготовлен из текстолита. На его свободном конце имеется латунный кронштейн 33 с поворотным лопаточным контактом 34. Контакт зажимается сверху гайкой, а внизу снабжен градусной шкалой, позволяющей устанавливать лопатку под необходимым углом по отношению к гребешкам передвижных контактов. Установочный винт 35 сбоку рычага позволяет регулировать его наклон, а пружина 36 осуществляет натяг внизу.
К фрикциону относятся: кронштейн с подпружиненной планкой, шпилькой, пружиной и гайкой, а также тяга с пальцем.
3—873
33
Кронштейн 37 приварен к задней стойке 22 сзади штанги и находится вблизи задней ’бабки станка. Между верхней полкой кронштейна и подпружиненной планкой 38 проходит тяга 39, связанная с подвижной кареткой 3 через серьгу 40 каретки, и палец, вставляемый в отверстие серьги. Планка 38 под нажимом пружины 41 оказывает тормозящее действие на тягу и вместе с ней на каретку 3. Гайка 42 позволяет регулировать степень зажатия тяги. Электропитание приспособления осуществляется от генератора постоянного тока напряжением 12 в. Для электромагнита применен магнитный контактор (ПМ-2). Первичная ветвь тока проходит через рейку штанги, контакты выключателя и катушку контактора. При включении катушки ток большой силы поступает на клеммы электромагнита. Таким образом электромагнит действует только тогда, когда лопаточный контакт на рычаге выключателя коснется гребешка передвижного контакта и замкнет цепь катушки контактора.
К клеммам электромагнита подводятся от навесного кронштейна два длинных гибких провода, позволяющих каретке свободно передвигаться вдоль станка во время работы. Оттуда же гибкий провод подходит и к зажиму бокового кронштейна 33 на рычаге выключателя; отдельный провод подводится к рейке штанги. В линии постоянного тока перед пускателем имеется двухполюсный рубильник. Для питания электромагнита лучше пользоваться переменным током напряжением ЦО и 220 в.
Принцип действия приспособления заключается в следующем. С помощью тормоза подвижная каретка двигается как одно целое вместе с корпусом и поперечным суппортом согласно настроенной подаче (шагу) станка. В результате на оправке образуются растянутые рабочие витки. При включении электромагнита лопаточный контакт выключателя (при движении его вместе с суппортом, с которым он связан поводком) прикасается к гребешку очередного подвижного контакта на штанге, и рычаг тормоза приподнимается, освобождая пластины. При этом подвижная каретка теряет связь с корпусом и суппортом. Благодаря задерживающему действию фрикциона через тягу, палец и серьгу каретка отстает от общего движения суппорта, в результате чего на оправке навиваются наложенные (нерабочие) витки. Количество рабочих витков и длина пружины зависят от шага и расстояния между переставными контактами. Количество наложенных витков определяется длительностью моментов включения электромагнита. Изменяя угол поворота лопаточного контакта, можно произвольно менять длину пути его соприкосновения с гребешком переставного контакта. При нулевом положении шкалы, когда лопатка параллельна гребешку, путь соприкосновения контактов ’будет наикратчайшим. При повороте лопатки на некоторый угол путь соприкосновения контактов удлиняется, достигая максимума при повороте на 90°. .
34
Наиболее совершенными являются установки для навивки пружин с фотореле. Они служат для навивки пружин с поджатыми крайними витками на токарном станке при автоматической подаче суппорта. Принцип работы установки основан на разрыве светового потока фотореле, который включает самоход
г-ЗО.т-2
п~100 об/нин
Левое вращение
п~350 об/мин
Правое вращение
оЬ/мин
Левое вращение
z-60;rmQ
Шпиндель<ХЭ-^- х
Ходовой винт, I—
-9--------ф]----------
Резьба левая, t = 7мм ।
Рис. 17. Полуавтоматический станок для навивки заготовок пружин с чередующимися наложенными витками
при выполнении пружины по заданной программе. Программа для навивки пружин представляет собой стальную ленту с рядом отверстий для светового потока фотореле (ПНТПО *, тема 10, № М-57-220/38, 1957, рабочие чертежи РЧ-58-94).
* «Передовой научно-технический и .производственный опыт» (ИТЭИН). з*	35
При значительных потребностях в пружинах одного типоразмера наиболее рационально применение специальных станков средней сложности, которые высвобождают универсальное, более дорогое, оборудование и требуют для своей установки значительно меньше места. На рис. 17 [13] приведена конструктивная схема полуавтоматического станка для навивки заготовок пружин щеткодержателя с неактивными витками.
В шпиндель 9 станка с однозаходным червяком вставляется оправка 6 и закрепляется винтом S; другой конец оправки вставляется в направляющую втулку. В оправке имеется гнездо для закрепления конца проволоки. Для получения нужного шага навивки служат ходовой винт 13 и разрезная гайка 12, перемещающая провол око держатель, состоящий из двух планок 3 и 4, находящихся в сжатом состоянии под действием пружины 5. Натяжение проволоки регулируется винтом 2, а ее направление осуществляется разрезным упором 1. На конце ходового винта 13 на шпонке посажена подвижная часть муфты сцепления 16 вместе с кольцом 15 и держателем 14. Червяк зацепляется с червячной шестерней 10, в вал которой, снабженный резьбой, ввернут упор 11, служащий для разъединения муфты 16 посредством воздействия на кольцо 15.
Работа на станке происходит следующим образом. После навивки нужного количества витков с заданным шагом упор 11 разъединяет муфту и останавливает ходовой винт. Шпиндель продолжает вращаться, навивая на оправку наложенные витки до тех пор, пока упор 11 не перестанет воздействовать на кольцо 15 и муфта войдет в сцепление под действием пружины, нажимающей на держатель 14. После сцепления -муфты продолжается навивка по шагу. Количество наложенных витков регулируется вылетом упора 11.
После заполнения всей длины оправки упор 7, смонтированный на проволокодержателе, выключает станок, воздействуя на выключатель 17. Затем поворотом кривошипа за рукоятку .А через тяги половины разрезной гайки 12 расходятся, а их резьба выходит из зацепления с ходовым винтом и проволокодержатель перемещается в исходное положение. Пружину снимают с оправки, включают тайку и станок и цикл повторяется. На рис. 17 внизу приведена кинематическая схема станка. Навивка пружин нескольких типоразмеров может быть обеспечена применением быстросменных деталей при некоторой переработке конструкции станка.
При навивке пружин встречается необходимость отрезки проволоки. Эту операцию зачастую производят зубилом и молотом, из-за чего помимо длительности отрезки преждевременно выходит из строя приспособление для направления проволоки, около губок которого происходит рубка. К наиболее простым устройствам данного типа могут быть отнесены приспособления
36
для рубки зубилом [31] и рычажные ножницы, режущие элементы которых перемещаются вручную подобно кусачкам с той разницей, что развиваемое усилие увеличено благодаря рычажной передаче [44].
Более совершенной конструкцией приспособления для отрезки проволоки являются рычажные пневмогидравлические ножницы. Они представляют собой кусачки, рычаги которых разжимаются помещенным между ними пневмогидроцилиндром. Корпус и шток цилиндра шарнирно соединены с рычагами [58]. Эту конструкцию можно применять и для резки групповых заготовок при их бесконечной навивке.
Рубку групповых заготовок на отдельные заготовки можно выполнять на рычажных приспособлениях или штампах [58]. Когда необходимо соблюдение точного количества витков пружины с расположением концов в диаметральной плоскости, как, например, в пружинах растяжения с отогнутыми витками, применяют специальные приспособления или штампы, строго фиксирующие положение пружины по отношению к режущему ножу или пуансону [31].
4. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТОРЦОВ ПРУЖИН СЖАТИЯ
У наиболее ответственных пружин сжатия, с целью создания опорных плоскостей, перпендикулярных геометрической оси
пружины, обрабатывают торцы.
Иногда при изготовлении пружин с неприжатыми сошли-фованными крайними витками операцию шлифовки опорных поверхностей совмещают с разрезкой на специализированном станке наждачным кругом с бакелитовой связкой [5]. Для этой
Рис. 18. Приспособление для шлифования торцов пружин
цели применяют также описанные ниже приспособления.
На рис. 18 [15] показано приспособление, представляющее собой стальной валик 1 с запрессованным в него штифтом 2, рукояткой 3 и двумя удерживающими пружину рычагами 4, которые свободно качаются на осях. Рукоятка 3 соединена с валиком 1 байонетным затвором и перемещается по нему свободно. При перемещении рукоятки 3 вправо жин 5 расходятся.
Рис. 19. Механизированное приспособление для шлифования торцов пружин
рычаги 4 под действием пру-
37
Это положение используется для надевания пружин на валик перед шлифованием их торцов и для их снятия после обработки. Если рукоятка занимает переднее положение и затвор закрыт, рычаги сходятся и удерживают пружину при шлифовании. Концы рычагов выполнены так, что они входят
Рис. 20. Полуавтоматическое приспособление для одновременного шлифования обоих торцов пружин
в междувитковые расстояния (между пассивными и активными витками) и служат опорой, поддерживающей шлифуемый виток, благодаря чему исключается возможность деформации шлифуемых витков и всей пружины.
Приспособление этой конструкции применяется для пружин, навитых из проволоки небольшого диаметра и обладающих недостаточной жесткостью.
Шлифование торцов производится вручную на периферийной и боковых поверхностях шлифовального круга точильного стан
38
ка. Следует, однако, отметить, что использование боковых поверхностей шлифовальных кругов приводит к их преждевременному износу и повышенному расходу.
Для относительно жестких пружин, навитых из проволоки диаметром 3—6 мм, можно применять механизированное приспособление по рис. 19 [38]. Обрабатываемая пружина 1 вставляется в шпиндель 2 и зажимается разрезной втулкой 3 через зажимную гайку 4. Шпиндель 2 приспособления получает вращение от червячной шестерни 5, сцепленной с червяком 6, приводимым электродвигателем 7. Приспособление обеспечивает высокую производительность труда и качество пружин.
На рис. 20 [6] показано полуавтоматическое приспособление для одновременного шлифования противоположных торцов пружин. Функции рабочего ограничиваются здесь закладыванием пружин в пазы медленно вращающегося диска. Станина 1 приспособления имеет поперечные и продольные направляющие. На поперечных направляющих, состоящих из двух швеллеров, расположена плита 4, которая крепится к ним четырьмя болтами 21. Плиту 4 можно перемещать по направляющим, для чего отверстия под эти болты выполнены овальными. Регулировка шлифовальных кругов 6 относительно подающего диска 13 производится винтами 2 и 3.
На плите расположен основной электродвигатель 5 с удлиненным валом и крошнтейном 9 с шариковым подшипником. На валу электродвигателя на стальных шайбах с прокладками из прессшпана расположены шлифовальные круги 6. Между шайбами вложена резиновая прокладка 7, необходимая для регулирования кругов как при их настройке, так и при изнашивании во время работы. Круги крепятся на валу гайкой 8 через втулку, сидящую без натяга в шариковом подшипнике кронштейна 9, и закрываются кожухом 10.
На продольных направляющих расположен редуктор И, соединенный в одно целое со стойкой электродвигателя 12. Редуктор крепится к направляющим тремя винтами 22 и при ослаблении последних легко может передвигаться по продольному пазу направляющих с помощью винта 17 и рукоятки 18. Электродвигатель 12 приводит подающий диск 13 через редуктор 11. Рукоятка 19 служит для переключения скоростей вращения подающего диска. Последний по всей окружности имеет гнезда для пружин. Он посажен на конусную часть вала редуктора и закреплен гайкой 20. Для того чтобы вложенные в пазы подающего диска пружины не выпадали, диск огражден боковыми щитками 14 и 15 и дугами 16. Боковой щиток 14 прикреплен винтами к корпусу редуктора, а щиток 15 через дуги— четырьмя болтами к щиту 14. Шлифованные пружины, пройдя нижнюю дугу, под тяжестью своего веса падают в отводящий желобок 23.
39
Для шлифования торцов пружин может быть с успехом применена несколько измененная конструкция [41]. Изменение заключается в том, что для укладки пружин применяют сменные магазины, представляющие собой диски с отверстиями, а концы шлифовальных кругов закруглены. Наличие радиусов на кругах создает вращение пружин при шлифовании, что повышает качество последнего и снижает расход кругов.
Необходимо отметить, что в сменном магазине могут обрабатываться пружины с определенными отношениями размеров наружного диаметра пружины к диаметру проволоки, устанав- ' ливаемыми экспериментально. Пружины с малым диаметром проволоки и большим наружным диаметром шлифовать в таком магазине не рекомендуется, так как крайние витки затягиваются в зазор между шлифовальными кругами и магазином и пружина заклинивается, что приводит к браку и может вызвать поломку кругов. Для шлифования таких пружин применяется магазин, в котором вместо отверстий предусмотрены пружинные гнезда.	i
В тех случаях, когда пружины из проволоки диаметром свыше 5 мм навиваются не из патентированной проволоки, наиболее целесообразно обрабатывать их торцы до термообработки путем обтачивания на токарном станке с последующим шлифованием. Это позволяет снизить трудоемкость и расход шлифовальных кругов.
Торцы жестких пружин небольших размеров можно успешно шлифовать на плоскошлифовальном станке с приспособлением, представляющим собой плиту с отверстиями, равными наружному диаметру пружин, устанавливаемым на магнитной плите станка.
При значительном масштабе производства в пружинах для шлифования их торцов эффективно применять специальное оборудование, описания которого имеются в литературе. Укажем некоторые из них.
Полуавтомат для шлифования торцов пружин [60] служит для обработки пружин с диаметром проволоки 0,4—1 мм и наружным диаметром в пределах 9—28 мм. На ХЭМЗе внедрен полуавтомат [10], обрабатывающий пружины с диаметром проволоки 0,5—3 мм, наружным диаметром 4—40 мм и длиной 10— 100 мм. В ЦИТЭИНе имеются чертежи станка (РЧ-61-281) для шлифования торцов пружин диаметром 20—120 мм и высотой 40—150 мм.
5. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ УШЕК У ПРУЖИН РАСТЯЖЕНИЯ
У подавляющего большинства пружин ушки (зацепы) обычно образуются путем отгибания крайних витков или их половины. Универсальные приспособления, показанные на рис. 21 и 40
22 [50], служат для отгибания витков пружин (рис. 21,6) в две операции: 1) отгибание витка пружины и 2) установка витка по осевой линии пружины.
Рис. 21. Универсальное приспособление для образования ушек в пружинах путем отгибания крайних витков (1-я операция)
Для отгибания витка пружина вставляется в приспособление (рис. 21, а) между торцом угольника 6 и призмой 1 до упора отгибаемого, витка в соответствующие поверхности ножа 12
41
{рис. 21, в). Этим достигается ориентировка пружины и ее конца, упирающегося в поверхность А ножа 12, в осевом направлении. Для того чтобы конец проволоки не деформировался при отгибании, в ноже 12 сделан козырек Б. При повороте рычага 2 (рис. 21, а) по часовой стрелке вокруг оси В поворачивается смонтированная в нем ось 5, увлекающая кулак 4. При этом ролик 7 выходит из углубления кулака 4 и попадает на его концентричную поверхность. Благодаря этому рычаг 17 поворачивается вокруг оси 8 и винтом 9 подает вперед ползунок 5 с призмой. 1. От нажима призмы на пружину упор И (рис. 21, в) входит между двумя витками пружины, предохраняя ее от перемещения в продольном направлении.
Рис. 22. Универсальное приспособление для перемещения отогнутых витков на середину пружины (2-я операция)
При дальнейшем вращении рычага наконечник 15 входит между двумя крайними витками пружины и отгибает один из них. При отгибании крайнего витка пружины соседний с ним виток удерживается в первоначальном положении концентричной по отношению <^си вращения рычага В поверхностью Г. Изгибание ведется до упора рычага в стойку 10. В целях обеспечения благоприятных условий отгибания и уменьшения упругих деформаций положение оси В выбрано так, что отгибающая кромка ножа в конце рабочего хода располагается в непосредственной близости от поверхности ножа 12, вокруг которой происходит изгибание проволоки. При обратном ходе рычага все связанные с ним детали занимают исходное положение.. Ползунок 3 отжимается пружиной 13.
42
Приспособление рассчитано на отгибание витков у пружин с наружным диаметром от 6 до 12 мм. При настройке приспособления необходимо:
а)	установить сменную прокладку 14 такого размера, чтобы между упором 1 и ножом 12 уложилось целое число витков обрабатываемой пружины;
б)	переместить винтом 18 планку 16 со смонтированными на ней осью 19, несущей рычаг 2 и кулак 4, и рычагом 17 та-
ким образом, чтобы наконечник 15 рычага 2 зацеплял только один виток пружины при нахождении ролика 7 в углублении кулака 4\
в)	установить при помощи винта 9 ползунок 3 с призмой 1 соответственно диаметру пружины;
г)	после пробных отгибаний установить в нужное положение стойку 10.
При значительном изменении диаметра пружины • меняют рычаг 2 с наконечником 15. Смена рычага производится очень быстро, так как для его снятия достаточно нажать на отросток Д планка 20, которая выходит из кольцевой канавки оси 19. После установки рычага планка 20 возвращается в исходное положение при помощи пружины.
Для удобства хранения сменных деталей в приспособлении предусмотрен винт 21, служащий для крепления сменных
43
прокладок 14, и палец 22, аналогичный по конструкции оси 19, на который надет сменный рычаг 2.
Для установки отогнутого витка по осевой линии пружины виток вставляется в щель между стойкой 6 и ползуном 8 (рис. 22) таким образом, чтобы пружина касалась углового выреза в ползунке 3. При повороте рычага 2-виток пружины зажимается ползунком 8 и рычаг 5 прижимает пружину через тягу 7 к плоскости А. При дальнейшем повороте рычага 2 получает движение через рычаг 4 ползунок 3, перемещающий пружину на половину ее диаметра относительно отогнутого витка. Величина хода ползунков регулируется винтами 1 и 9.
Следует отметить, что при доводке приспособления поверхности, между которыми зажимается виток, приходится располагать не под прямым углом к оси приспособления, так как вследствие изгибания проволоки, расположенной в непосредственной близости от отогнутого витка, последний несколько смещается с оси.
Это смещение компенсируется скашиванием зажимных поверхностей под углом, величина которого определяется опытным путем.
Универсальные приспособления применяются при большой номенклатуре и сравнительно небольших количествах изготовляемых пружин. При значительном масштабе производства пружин наиболее целесообразно применение специальных приспособлений, которые проще в изготовлении и обладают большей производительностью.
Конструкции некоторых специальных приспособлений описываются ниже.
. Приспособление по рис. 23 служит для отгибания витков в пружинах одного размера. В пазу коробчатого корпуса 1 помещена колодка 2, прикрепленная винтами 3. К колодке винтом 4 прикреплен нож 5, а в пазу помещен упор 6, накрытый планкой 7. В вырез упора 6 вставлен рычаг 8, шарнирно соединенный с колодкой осью 9 и другим своим концом входящий в вырез ползунка 10, в пазу которого помещен ролик 11, свободно сидящий на оси. Средняя часть ползунка представляет собой «ласточкин хвост», вставленный в соответствующий паз колодки 2. К корпусу 1 винтом 12 прикреплена призма 13, над низкой частью которой находится рычаг 14, сидящий на пальце 15, закрепленном в корпусе 1 гайкой 16. Рычаг соединен выступом А с кулачком 17. В корпус 1 вклепана стойка 18, в которую ввернут винт 19, законтренный фасонной гайкой 20.
Работа на приспособлении ведется следующим образом. Пружину вставляют между призмой 13 и колодкой 2 так, чтобы ее торец и конец проволоки (аналогично конструкции по рис. 21, в) уперлась в нож 5. Затем поворачивают рычаг 14 с кулачком 17, который толкает ролик 11, перемещающий пол-44
зунок 10\ последний, поворачивая рычаг 8 вокруг оси 9, вдви-гает упор 6 между витками пружины. При дальнейшем повороте рычаг зацепляет крайний виток пружины и отгибает его. Обратный ход ползунка 10 и упора 6 осуществляется пружиной
в 9 W
Рис. 24. Приспособление для перемещения отогнутых витков на середину пружины (2-я операция)
2/ через стакан 22. При настройке приспособления винт 19 устанавливается в нужное положение и служит упором рычагу 14.
Вторая операция — установка отогнутых витков на середину пружины — производится в приспособлении, показанном на рис. 24.
В корпусе 1 приспособления имеются два Т-образных паза. В нижнем пазу помещена ползушка 2, которую можно устанавливать в нужное положение винтом 3 и фиксировать винтом 4. В верхнем пазу корпуса может перемещаться ползунок
45
5, в который вклепан штифт 6, шарнирно соединяющий ползунок с рычагом 7, который осью 8 шарнирно соединен с планкой 9, надетой на палец 10, вклепанный в корпус. С рычагом
Рис. 25. Приспособление для одновременного отгибания крайних витков пружины и перемещения их на середину пружины
7 соединена тяга И, другим своим концом соединенная осью 12 с отростком рычага 13, надетым на валик 14. В нижнем пазу корпуса помещен прижим 15, который может перемещаться под воздействием рычага 13. К нижней части прижима прикреплен сухарь 16, в который упирается пружина 17, другим своим торцом упертая в стенку углубления в корпусе. В поперечной канавке корпуса закреплены две планки 18.
46
Приспособление работает следующим образом. Пружину вставляют между планками 18 так, что ее отогнутый виток попадает в щель А, образованную торцом ползушки 2 и прижимом 15, и поворачивают за ручку 19 рычаг 13. При повороте рычага его скошенная поверхность Б нажимает на прижим и зажимает виток пружины. При дальнейшем вращении концентричная поверхность рычага В скользит по торцу прижима, а тяга 11 через рычаг 7 перемещает ползунок 5, который, воз-, действуя на пружину, перемещает ее относительно зажатого
Рис. 26. Приспособление для отгибами* половины крайних витков пружин
витка на половину диаметра. Ширина щели для укладки витка регулируется винтом 3, а величина перемещения (сдвига) пружины относительно зажатого витка — винтом 20, упирающимся в стойку 21.
Значительного повышения производительности труда можно достигнуть применением приспособлений для одновременного отгибания крайних витков пружин с установкой их на середину (по оси пружины). Такое приспособление, спроектированное для пружины диаметром 10 мм из проволоки диаметром 1 мм, показано на рис. 25 [42].
47
Пружина вкладывается в гнездо ползуна 1 и прикрывается колодкой 3. Затем при помощи рычага 4 с обеих сторон пружины отделяются крайние витки. Нажатием ноги на педаль 6 витки при помощи крючков 5 отгибаются до горизонтального положения; после этого нажатием рычага 2 пружина опускается вниз, чем достигается установка отогнутых витков по оси пружины. Приспособление крепится к верстаку при помощи винта 7.
Ушки в пружинах образуются также огибанием половины витков; эта операция проще, чем отгибание целых витков, так как отпадает необходимость установки ушек в диаметральной плоскости пружины.
На рис 26, а [51] показана конструкция приспособления для отгибания половины крайних витков пружин (рис. 26, б).
К угольнику 10, смонтированному на корпусе 14, прикреплен нож 9, регулируемый винтом 12, ввернутым в угольник.
С другой стороны угольника между направляющими планками 17 и 19 посажен ползунок 8, соединенный с рычагом 16. надетым на ось 15, закрепленную в корпусе 14. В корпусе имеется паз, в котором может перемещаться призма 4, фиксируемая винтом 5. На оси 11 свободно сидит рычаг 1, к которому прикреплен стальной каленый наконечник 6. Ось можно перемещать в пазу корпуса 14 винтом 2, установленным в стойке 3. Положение оси фиксируется гайкой 7. В корпусе 14 вклепана стойка 13, в которую ввернут винт 18.
Работа на приспособлении производится следующим образом. Пружину вставляют между угольником 10 и призмой 4 так, чтобы ее торец и конец проволоки уперлись в нож 9; после этого рычагом 16 выдвигают ползунок 8, служащий упором пружины в осевом направлении. Затем поворачивают рычаг / с наконечником 6, который зацепляет виток пружины и отгибает ушко. Внешняя поверхность наконечника выполнена по окружности концентричной оси 11; благодаря этому остальные витки пружины удерживаются на месте, что очень важно, так как призма в этом месте срезана. В конце рабочего хода рычаг 1 упирается в винт 18, установленный в нужное положение.
В связи с тем, что положение ножа 9, оси 11 и призмы 4 регулируется, данное приспособление может быть использовано и для других пружин, близких по размерам.
Отгибание ушек пружин можно производить также при помощи универсального приспособления, изображенного на рис. 27 [31].
К сварному корпусу 1 приспособления (рис. 27,а) при помощи оси 2 и винта 3 прикреплены эксцентрики 4 и 5 с ручками 6 и 7. К корпусу прикреплена также винтами 8 колодка 9, в пазах которой помещены зажимные планки 10 и 11, неподвижный упор 12 и подвижный ползун 13 с закрепленным в нем
48
ножом 16. Положение неподвижных планки 11 и упора 12 регулируется винтами 15 и 16. Обратный ход ползуна 13 осуществляется пружиной 17, а зажимной планки 10 — пружиной 18.
Отгибание ушка производится следующим образом. Пружину вставляют между зажимными планками и зажимают эксцентриком 4. Затем за ручку 7 вращают эксцентрик 5, который, воздействуя на винт 19, перемещает ползун 13 с закрепленным в нем ножом 14. При этом нож, выступающий по отношению рабочей поверхности А ползуна 13, отгибает крайний
виток пружины до его соприкосновения с поверхностью А ползуна (рис. 27,6), которая при дальнейшем движении'ползуна окончательно отгибает ушко. Чтобы нож не препятствовал перемещению ползуна, его ширина меньше внутреннего диаметра пружины. Настройка приспособления заключается в регулировке положения ножа, неподвижных зажимной планки и ползуна
4—873
49
и замене зажимных планок и ножа при значительных измене* ниях наружного диаметра пружин.
В массовом производстве применение ручных приспособлений для отгибания ушек в пружинах нецелесообразно. В этом случае применяются автоматы для рубки групповых заготовок с отгибанием ушек [39] либо специальные навивочные автоматы [24], выполняющие также и отгибание ушек.
Образование ушек у пружин крупных размеров требует значительных усилий, поэтому вместо ручных приспособлений здесь рекомендуется универсальный станок [18], отгибающий как целые, так и половины витков у пружин наружным диаметром 30—60 мм из проволоки диаметром 3—6 мм.
Глава III
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРУЖИН ИЗ ШТУЧНЫХ ЗАГОТОВОК
1. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУЖИН СЖАТИЯ И РАСТЯЖЕНИЯ
К применению специальных приспособлений для изготовления пружин сжатия из штучных заготовок прибегают только в тех случаях, когда их невозможно изготовить методами, изложенными в предыдущей главе. Это обычно предопределяется геометрической формой пружин и их размерами. Ниже приведены конструкции приспособлений для навивки пружин различных конфигураций из штучных заготовок.
Нарезка штучных заготовок пружин в зависимости от объема производства производится ножницами, в штампах или на универсальных правйльно-рубочных автоматах.
Следует отметить, что пружины наиболее высокого качества получаются из правленых заготовок. В тех случаях, когда правка не применяется, навивку пружин, с целью снижения отклонений их геометрической формы и размеров, ведут так, чтобы заготовка (проволока из бунта) ложилась на оправку своей вогнутой поверхностью.
На рис. 28, а изображено приспособление для ручной навивки пружин (типа, показанного на рис. 28,6), большой шаг которых при относительно небольшом диаметре проволоки не позволяет производить навивку групповой заготовки с чередующимися наложенными витками на токарном станке.
Навивка происходит следующим образом. Заготовку, у которой конец загнут под углом 90°, вставляют в паз А, прорезанный в корпусе 1 так, что она ложится на оправку 2. Загнутый конец вставляют в отверстие Б оправки и зажимают проволоку в натяжном устройстве, состоящем из планки 3, болта 4 и фасонной гайки 5.
Затем за ручку 6 вращают шпиндель 7 с закрепленной в нем оправкой 2 и навивают несколько витков пружины вплотную. Нажатием на рычаг 8, конец которого В соприкасается с навитыми витками, перемещают корпус 1 в осевом направлении, меняют угол наклона проволоки и навивают нужное количество витков с требуемым шагом, после чего отпускают ры
4*	51
чаг и навивают несколько витков вплотную. Рычаг 8 вращается вокруг оси 9 и упирается в винт 10, установленный в нужное положение. Приспособление крепится в тисках за выступ Г корпуса 11. После навивки производятся обрезка концов и шлифование торцов для получения опорной поверхности.
Рис. 28. Приспособление для ручной навивки пружин с наложенными витками по краям
На рис. 29, а приведено приспособление для навивки конических пружин (рис. 29,6). К плите 1 приспособления прикреплен корпус 2 с установленным в нем шпинделем 3, несущим ручку 4 и гайки 5, фиксируемые винтами 6. В отверстие шпинделя ввернута коническая оправка 7, на поверхности которой имеется винтовая нарезка, служащая для помещения витков навиваемой пружины (на чертеже не показана). К плите прикреплена стойка 8, на которой смонтированы изгибающее проволоку и натяжное устройства, состоящие из рычага 9 и ручки 10, винта 11 и фибрового угольника 12, помещенного в окне стойки.
Навивка осуществляется следующим образом. Проволоку пропускают между угольником 12 и канавкой стойки 8, зажимают ее винтом 11 и концом А рычага 9 отгибают конец проволоки, сжимая в руке рычаг 9 и ручку 10. Затем проволоку освобождают, вставляют в имеющийся на конце оправки открытый паз так, что отогнутый конец упирается в наружную
52
поверхность оправки, зажимают проволоку винтом 11 и вращают шпиндель 3 с закрепленной в ней оправкой за ручку 4. Нарезанная с заданным шагом часть шпинделя вывертывается из гайки 13, чем и достигается навивка. Проволока при навивке попадает в винтовые канавки оправки, что препятствует ее
Рис. 29. Приспособление для навивки конических пружин
смещению. Размеры оправки выполнены с учетом- упругих деформаций проволоки, возникающих при навивке. После навивки вспомогательный изогнутый конец пружины отрезают.
В массовом производстве конических пружин применяются универсальные навивочные автоматы или специальные станки [43]. Фасонные пружины (рис. 30, а) изготовляют в специальных приспособлениях в три операции: а) изгибание конца заготовки пружины; б) отгибание конца заготовки пружины; в) навивка пружины.
На рис. 30, б показано приспособление для изгибания конца пружины в виде петли (рис. 30, в). К корпусу 1 приспособления прикреплен стакан 2, в котором на шпонке 3 крепится матрица 4, прижатая гайкой 5 к регулировочному винту 6. В отверстии корпуса находится ползун 7, шарнирно соединенный осями 8 и 9 с составным рычагом 10 и серьгой 11. В ползуне винтом 12 крепится пуансон 13.
Работа приспособления такова; проволоку вставляют в щель матрицы так, что она упирается в регулируемый угольник 14, после чего ее изгибают, вращая рычаг 10 вокруг оси 8.
53
При вращении рычага 10 угол между ползуном и серьгой 11 увеличивается, так как ползун движется вперед. В конце изгибания этот угол близок к 180°, чем обеспечивается хорошее качество гибки, так как усилие достигает наибольшей величины. Формы матрицы и пуансона подобраны опытным путем с учетом упругих деформаций проволоки.
Рис. 30. Приспособление для изгибания конца заготовок фасонных пружин
На рис. 31, а показано приспособление для отгибания конца заготовки пружины (рис. 31,6). К плите 1 прикреплена планка 2 с гнездом для укладки петли пружины. В стойке 3 на оси 4 смонтирован быстродействующий рычажный зажим, состоящий из рычага 5, пластинки 6 и крышки 7. К плите прикреплен подпишник 8, в котором свободно посажен валик 9 с прикрепленным к нему рычагом. Приспособление закрепляется в слесарных тисках и работает следующим образом. Заготовку укладывают в гнездо планки 2 так, что ее конец попадает в канавку А отростка валика 9, и закрепляют рычажным зажимом. Затем, вращая валик за рычаг, огибают конец заготовки пружины вокруг отростка Б крышки 7. Для удобства съема и укладки заготовок крышка поворачивается на угол, близкий к 90°.
После изгибания и отгибания конца заготовки производится навивка пружины в приспособлении, показанном на рис. 32. Приспособление устроено следующим образом. Сквозь бронзовые втулки 1 и 2, запрессованные в стенках корпуса 3, проходит валик 4. В средней части валика на шпонке 5 посажен копир 6, а на его консольной части закреплена шестерня 7, находящаяся в зацеплении с шестерней 8, на хвостовике которой сидит шестерня 9. Последняя сцепляется с нарезанной частью шпинделя 10, проходящего через бронзовые втулки // п /?. которые посажены в стенках корпуса 3. К корпусу винтами // прикреплена крышка 13.
54
На средней части шпинделя свободно сидит подшипник 15, удерживаемый от осевых перемещений заплечиком шпинделя и кольцом 16. В подшипнике закреплена ось 17, на которую надет ролик 18, входящий в рабочий паз копира. С шпинделем 10 соединена штифтом 19 оправка 20, проходящая через втулку 21, запрессованную в кронштейн 22, к которому прикреплена пластинка 23. В конце оправки имеется прорез, равный по
Рис. 31. Приспособление для отгибания конца заготовок пружин
ширине диаметру проволоки, в который вставляется язычок 24, прикрепленный к колпачку 25. Заготовка своей петлей вставляется в прорез оправки так, что конец заготовки входит в паз пластинки 23. Затем на оправку надевают колпачок 25, причем язычок 24 входит внутрь петли и предохраняет ее от деформации при навивке.
Вращая за ручку 26 шпиндель 10 по часовой стрелке, сообщают вращательное движение оправке 20 и копиру 6 через шестерни 9, 8 и 7. Копир, вращаясь, стенками паза нажимает на ролик 18 и выдвигает шпиндель, благодаря чему осуществляется правильная укладка проволоки на оправку (выдерживается шаг пружины). После окончания навивки активных витков пружины копир перестает двигать вперед оправку (благодаря соответствующему профилю паза) и навивается последний наложенный (пассивный) виток.
При больших диаметрах проволоки, требующих для навивки значительных усилий, навивка производится на токарных станках. Приспособление (рис. 33) служит для навивки на то-
Сл О
Рис. 32. Приспособление для навивки фасонных пружин
карном станке пружин с наложенными витками из проволоки марки 65Г диаметром 10 мм и наружным диаметром 60 мм.
Во втулке 1 приспособления закреплена оправка 2, несущая на квадратной части зажимное устройство, состоящее из планки 3, фасонного болта 4, гайки 5. К планке прикреплена откидная фасонная шайба 6. В средней части оправки имеется прямоугольная резьба, шаг которой соответствует навиваемой пружине. На оправке помещена гайка 7, в торцовом пазу которой закреплена стальная каленая планка 8.
В целях обеспечения надлежащей прочности крайних витков резьбы винта и гайки их притупляют до получения половины нормальной толщины витка.
Рис. 33. Приспособление к токарному станку для навивки пружин с наложенными крайними витками
Приспособление крепится втулкой 1 в патроне токарного станка и подпирается задним центром. Проволоку вставляют в паз А планки, продвигают в зажимное устройство и закрепляют болтом 4 и гайкой 5. Ручку Б опирают на суппорт и включают станок. При этом дно паза А планки удерживает проволоку, которая навивается на оправку, образуя пружину. До тех пор, пока правый виток резьбы оправки В не войдет во впадину резьбы гайки Г, навиваются наложенные витки, а далее— витки с заданным шагом. Когда правый виток резьбы гайки Д выйдет из зацепления с левым витком оправки, прину-
57
дительное перемещение проволоки прекратится и начнется на-вивка наложенных витков.
Нужно внимательно следить за навивкой и выключить станок при приближении гайки к упору 9, т. е. в положении, показанном на рисунке. После окончания навивки откидывают шай-
Рис. 34. Приспособление к токарному станку для навивки пружин с наложенными крайними витками
бу 6 за штифт 10 и снимают зажимное устройство вместе с пружиной. Затем переводят гайку в исходное положение, устанавливают крепящее проволоку устройство и цикл повторяется.
Дальнейшие операции изготовления пружины заключаются в обрубке концов проволоки в штампе, обтачивании торцов на

Рис. 3S. Пружина растяжения
токарном станке с целью создания опорных поверхностей и термообработки.
Навивка пружин с наложенными витками по краям может быть осуществлена посредством приспособлений, у которых шаг навивки обеспечивается при помощи копира.
Такое приспособление изображено на рис. 34 [44]. Оно состоит из сменного хвостовика 1, приваренного к крышке, соединенной винтами с втулкой 2, в которой помещен шток 3 на шпонке, предотвращающей его проворачивание. К штоку прикреплен при помощи оправки 7 составной копир, состоящий из трех частей 4, 5 и 6. Второй конец оправки входит во втулку 11, закреп
58
ленную в кронштейне 8, и несет на своей квадратной части кольцо 10, в отверстие которого устанавливается предварительно загнутый конец заготовки пружины, проходящей через паз муфты 9. Кронштейн 8 можно перемещать и закреплять на корпусе 12 в нужном месте в зависимости от длины пружины. Корпус 12 закрепляется в резцедержателе токарного станка. На корпусе 12 смонтированы следящий палец 13 с роликом 14, регулировочный винт 16 и кронштейн 15, в котором укреплен рычаг 17. Этот рычаг одним концом вставлен в следящий палец. На дру-гом конце рычага установлен эксцентрик 18, служащий для включения и выключения копира.
Приспособление подготавливают к работе следущим образом. Шток 3 с оправкой 7 и копиром отводят в крайнее левое положение и корпус 12 устанавливается так, чтобы ролик 14 вошел в первый виток резьбы копира (положение, показанное на чертеже). При включении станка шток 3 вместе с копиром и оправкой 7 начнет вращаться и перемещаться вдоль оси соответственно шагам копира, осуществляя навивку пружины. Для снятия пружины необходимо удалить муфту 9. Затем надо повернуть эксцентрик 18, выводя из зацепления с копиром ролик 14, и вручную переместить шток в исходное положение, нажатием эксцентрика на винт 16 ввести ролик в зацепление с копиром и повторить цикл.
59
Иногда возникает необходимость навивки пружин из проволоки большего сечения с переменным наружным диаметром и шагом. Такая навивка может быть осуществлена при помощи винта-копира и одновитковой гайки, установленных на токарном станке, и установки для нагрева проволоки [40].
При изгибании концов пружин типа, показанного на рио. 35, может быть применено специальное приспособление (рис. 36). К плите 1 приспособления прикреплен корпус 2, в котором имеется полукруглая канавка А, образующая вместе с пластинками 3 и 4 гнездо для укладки пружины. В корпусе на оси 5 смонтирован рычажный быстродействующий зажим, состоящий из рычага 6, серьги 7 и прижима S, служащего для крепления крайнего витка пружины. К плите прикреплены также подшипник 9, через который проходит валик 10, несущий ручку 11, и колодка 12 с пластинкой 13. В центре рычажка 14 запрессован палец 15, а на его цилиндрической части, проходящей сквозь отверстие плиты 1, закреплена ручка.
Работа на приспособлении ведется в две операции, заключающиеся в отгибании конца пружины и его изгибании.
Для отгибания конца пружина укладывается в гнездо А корпуса и ее крайний виток прижимается отростком Б прижима 8 к поверхности канавки. Затем выдвигают вперед валик 10, зацепляют его канавкой В конец пружины и, вращая валик за ручку 11, отгибают конец пружины, который поддерживается поверхностью Г пластинки 3. После отгибания обоих концов пружину укладывают в полукруглое гнездо колодки 12 так, что конец пружины проходит через щель, образованную отростком Д рычажка 14 и пальцем 15, и вращая рычажок за ручку, отгибают конец пружины вокруг пальца.
Операция отгибания ушек пружин может быть механизирована путем применения специальных и универсальных штампов; при этом производительность повышается в несколько раз по сравнению с производительностью ручных приспособлений [44, 17].
К изготовлению пружин из штучных заготовок приходится зачастую прибегать и в условиях массового производства, что обусловливается их геометрической (формой, например, пружин сидения мотоцикла с ушками для крепления, из которых одно расположено в центре пружины [7]
2. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУЖИН КРУЧЕНИЯ
Пружины, у которых имеются прямые или изогнутые концы, нерационально изготовлять из групповых заготовок, так как операция выравнивания проволоки крайних витков весьма затруднительна и трудоемка. Такие пружины обычно изготовляют в условиях массового или крупносерийного производства на спе
60
циальных станках-автоматах [56], а .при незначительных количествах — при помощи ручных приспособлений.
На рис. 37, а показано приспособление для навивки пружин по рис. 37, б. К плите 1 прикреплен корпус 2 с запрессованной в него втулкой 3. В резьбу втулки, шаг которой равен шагу навиваемой пружины, ввернут шпиндель 4 с оправкой 5. На шпиндель навернута гайка 6, стопорящаяся винтом 7 через медную прокладку, и закреплен маховичок 8 с ручкой 9, В углублении плиты закреплена стойка 10 со щелью А, служащей для направления проволоки при навивке — угол наклона стенок щели равен углу наклона витков навиваемой пружины. В стойке имеется отверстие, равное диаметру навиваемой проволоки, в которое вставлен штифт; положение последнего можно менять при помощи винта.
Рис. 37. Приспособление для навивки пружин
Приспособление закрепляется в тисках хвостовиком Б и работает следующим образом. Конец проволоки вставляют в отверстие стойки и отгибают под прямым углом в размер. Затем проволоку заводят в щель А стойки 10 и вставляют отогнутым концом в канавку В отростка шпинделя 4, Вращая шпиндель за ручку 9, навивают проволоку на оправку 5, которая за каждый оборот уходит влево и дает возможность ложиться виткам пружины. Для ускорения навивки служит гайка 5, которая устанавливается (и стопорится винтом 7) в положение, обеспечивающее при упоре ее поверхности Г в плоскость Д корпуса
61
нужное количество витков. После навивки конец проволоки отрезают в размер кусачками.
Конструкция приспособления, показанного на рис. 38, применяется в тех случаях, когда необходимо выдержать концы пружин определенной длины и витки плотно прижатыми друг к другу. Это достигается отрезным и натяжным устройством.
Рис. 38. Приспособление для навивки пружин с прижатыми витками
смонтированным в стойке 1 и состоящим из рукоятки 2 с ножом 3 и собачки 4, шарнирно посаженной на винте 5. Собачка отжимается пружиной через колпачок, в который она вставлена. Навивка пружин производится обычным способом и отличается тем, что нажатием пальца на собачку 4 несколько изгибают проволоку, благодаря чему между витками получается натяг. После окончания навивки проволоку отрезают ножом 3, проходящим мимо плоскости каленой стойки 1, являющейся второй режущей кромкой отрезного устройства.
Натяг между витками пружины можно получить также путем уменьшения угла наклона щели, направляющей проволоку.
62
Разница между углом навивки (щели) и углом укладки витков определяет величину предварительного натяга пружины. С увеличением разницы увеличивается натяг.
На рис. 39, а изображено приспособление, служащее одновременно для навивки и изгибания концов пружин (рис. 39,6). В оправке 1 имеется канавка А, по ширине равная диаметру на-
Рис. 39. Приспособление для навивки и изгибания концов пружин
виваемой проволоки. На стойке 2 закреплена планка 3, в которой имеются выступ Б, равный по размерам внутренней части П-образного конца пружины, и щель для направления проволоки при навивке. Под планкой 3 находится рычаг 4, входящий своим цилиндрическим отростком в отверстие стойки. На рычаге имеется выступ В, контур которого соответствует наружному контуру П-образного конца пружины.
Работа на приспособлении ведется следующим образом. Проволоку вставляют в щель планки 3 и канавку А оправки. Вращая шпиндель 5 за ручку 6, изгибают конец проволоки в диаметральной плоскости и навивают пружину. Затем отрезают кусачками второй конец проволоки предварительно и рычагом 4 огибают его вокруг выступа Б планки, который допускает изгиб на угол меньше 90° с учетом на отпружинивание проволоки. После этого пружину снимают, откусывают конец окончательно, вставляют П-образный конец пружины в окно Г, имеющееся в плите, и .вручную поворачивают его на 60°. Для обеспечения
63
правильного угла поворота служит пластинка-шаблон 7, прикрепленная к плите.
Для изготовления пружин может быть применена конструкция высокопроизводительного приспособления, в котором навивка и отрезка конца пружины осуществляется за один оборот ручки [57].
Рис. 40. Приспособление для изгибания концов пружин
Изготовление пружин сложной конфигурации зачастую связано с применением нескольких специальных приспособлений, выполняющих отдельные операции. Так, пружина по рис. 40, б изготовляется в три операции: а) отгибание конца заготовки под углом 90°; б) навивка; в) отгибание конца по радиусу. Эти операции выполняются при помощи двух приспособлений: гибочного и навивочного.
Первая операция производится в приспособлении (рис. 40, а) следующим образом. Проволоку вставляют в щель подушки 1 до упора в штифт 2, зажимают винтом 3 и изгибают под углом 90° стальной каленой пластинкой 4, закрепленной на рычаге 5,
64
ось вращения которого совпадает с центром радиуса закругления изгиба проволоки.
Вторая операция осуществляется в приспособлении (рис. 41), которое устроено следующим образом. К корпусу 1 при помощи штифта 2 и гайки 3 прикреплена оправка 4, на прямоугольную резьбу которой навернута гайка 5, несущая ручки 6 и стальную
Рис. 41. Приспособление для навивки пружин
каленую пластинку 7, снабженную пазом для захода навиваемой проволоки. На оправку 4 надета планка 8, соединенная с ней шпонкой 9. К планке 8 прикреплена откидная шайба 10, входящая в канавку оправки и фиксирующая положение планки в осевом направлении. К корпусу прикреплен упор 12, а к гайке 5 в гнезде А винтом 14 прикреплена планка 11 (на рисунке показана в момент ее контакта с упором 12).
Работа ведется следующим образом. Заготовку вставляют отогнутым концом вверх между оправкой 4 и пластинкой 7, пос
5—873
65
ле чего надевают планку 8 так, чтобы отогнутый конец заготовки вошел в отверстие Б планки, и вводят откидную шайбу 10 в канавку оправки. Затем вращают гайку 5 за ручки 6 и при этом пластинка 7, воздействуя на проволоку, навивает ее на оправку. До тех пор, пока резьба гайки не сойдет с резьбы оправки, навивка происходит с заданным шагом 8 мм, которому равен шаг резьбы. В момент свертывания гайки с оправки размер между торцом гайки и головкой винта 13, служащей упором, составляет Ъмм, т. е. равно диаметру навиваемой проволоки. При дальнейшем вращении гайки навивается наложенный виток, так как перемещение гайки, а с нею и проволоки ограничено: вверх—боковой поверхностью iB резьбы оправки, а вниз—головкой болта 13. Навивка происходит до тех пор, пока планка 11 не упрется в упор 12. Имеющийся в упоре овальный паз и наличие в корпусе нескольких резьбовых отверстий для его крепления обеспечивают возможность установки упора в нужное положение.
После навивки выполняется третья операция в приспособлении, показанном на рис. 40, а. Пружина надевается на оправку 6, прикрепленную в плите 7, и накрывается планкой 8, которая своим прямоугольным окном надевается на шип оправки. Отогнутый в первой операции конец пружины заводится в отвер-. стие А планки, а второй конец помещается между выступом Б пальца 10 и штифтом 11. Затем при помощи клина 12 закрепляют отгибаемый виток, и вращая палец 10 посредством рычага 13, огибают проволоку вокруг штифта 11, до упора в винт 9, установленный при наладке приспособления в нужное положение.
При сложной форме концов пружин приходится изгибать их в несколько операций с применением ряда приспособлений. Ниже приводим описание комплекта приспособлений, служащих для изгибания концов пружин трех типоразмеров после их навивки с прямыми концами.
Первая операция выполняется при помощи приспособления (рис. 42,а), в котором изгибаются концы всех трех пружин в местах А (рис. 42,6). Приспособление устроено следующим образом. В плите 1 гайками 2 закреплены пальцы 3, 4 и 5, предохраненные от вращения штифтами 6; в пальцах имеются вырезы, в которых находятся рычаги 7, 8 и 9 с ввернутыми в них ручками 10. Цилиндрические отростки рычагов входят в отверстия плиты. В центральных отверстиях рычагов запрессованы штифты 11, у которых радиусы окружностей головок равны радиусам изгиба концов пружин.
Приспособление закрепляется в тисках и работает следующим образом. Рычаг 7 поворачивают до упора в штифт 12 и на палец 5 надевают пружину, так, что ее конец помещается между штифтом 11 и выступов рычага 7. Вращая рычаг за ручку, огибают конец пружины вокруг штифта, причем рычаг перемещают до упора в винт 13, установленный соответствующим об-
66
разом. После этого пружину снимают, поворачивают на 180° и надевают опять на палец так, что изогнутый ранее радиус обнимает высокий штифт 14, и изгибают второй конец.
Вторая операция изгибания всех трех пружин (рис. 42, б, изгиб Б) производится в приспособлении, показанном на рис. 43.
В плите 1 закреплены пальцы 2 и 3, служащие для надевания пружин двух типоразмеров. Пружины третьего типоразмера
Рис. 42. Приспособление для изгибания концов пружин (операция 1|
базируются по кольцу 4, надетому на палец 2. Пружина, надетая на палец, попадает.своим крайним витком в кольцевое углубление, образованное пальцем и расточкой в плите, а ее конец — в канавку А и прижимается винтом 5 через разрезную планку 6. Такая установка исключает возможность пружинения конца пружины при изгибании, которое производится вращением рычагов 8 и 9 до упора в винты 7.
Для выполнения третьей операции изгибания концов пружин двух типоразмеров (рис. 42, б изгиб В) служит приспособление, показанное на рис. 44. В выточке корпуса 1 эксцентрично вклепан палец 2, служащий для надевания пружин. В корпусе имеются два прореза, в которые входят выступы А и Б П-образ-ного рычага 3, вращающегося вокруг оси 4, Пружина надевается на палец так, что ее конец входит в прорез корпуса, ложится на выступ А рычага 3 и крепится винтом 6 через планку 7. Затем вращением рычага 3 за ручку 5 (до упора винта 8 в корпус) изгибают конец пружины.
Показанное на рис. 45, а приспособление [52] предназначено для навивки двойной пружины по рис. 45, б; меньшая по диа-5*	67
68
метру пружина находится внутри большей пружины, причем обе пружины навиты из одной заготовки. К плите приспособления 1 винтами 2 прикреплены стойка 3 и две стойки 4\ через отверстия последних проходит шпиндель 5 с правой и левой резьбой.

Рис. 45. Приспособление для навивки двойных пружин
В отверстии шпинделя находится оправка 6, на резьбу навернуты гайки 7 и 8, закрепляемые винтами 9 через медные прокладки 10, На шейке шпинделя надет и зафиксирован винтом 12 кулачок 11, к торцу которого прикреплен угольник 13, На квадратную часть шпинделя надет рычаг 14 с рукояткой 15,
В стойках 4 имеются прямоугольные окна, в которые вставлены срезанные до половины гайки 16 и 17, По бокам стоек 4
69
винтами прикреплены пластинки 18 и 19, служащие для направления гаек. Гайки осями 20 соединены с рычагом 21, который вращается на оси 22, закрепленной в стойке 23. В вилку рычага 21 входит эксцентрик 24, одним своим цилиндрическим хвостовиком вставленный в отверстие стойки 23, а другим — в стойку 25, прикрепленную к плите. На конце эксцентрика 24 штифтом закреплена рукоятка 26.
Рис. 46. Приспособление для навивки сдвоенных пружин с правыми и левыми спиралями
К приспособлению приложена оправка, состоящая из хвостовика 27 и втулки 28, соединенной с хвостовиком заклепками 29.
Приспособление зажимают в тиски за планку 30. Проволока, вставленная в щель стойки 3, проходит под оправкой 6, ложится на плоскость А кулачка И и упирается в регулирующийся угольник 13. Повертывая рукоятку 26 вправо, эксцентриком 24 поворачивают рычаг 21 и вводят в соединение с правой резьбой шпинделя 5 резьбу гайки 16. Затем вращают шпиндель 5 за рукоятку 15 против часовой стрелки и навивают пружину меньшего диаметра на оправку 6. Навивка происходит, пока гайка 7 не упрется в торец стойки 4. После этого устанавливают
70
оправку, так, что втулка 28 надевается своей прорезью на проволоку и отверстием — на наружный диаметр пружины, а хвостовик 27 надевается своим центральным отверстием на оправку 6. Включив гайку 17 с левой резьбой, вращают шпиндель против часовой стрелки и навивают большую пружину на наружный диаметр втулки 28, пока гайка 8 не упрется в торец стойки 4.
Изготовление сдвоенных пружин (рис. 46, б) производится в две операции: 1) навивка, 2) изгибание и отрезка концов.
Рис. 47. Приспособление для отгибания и отрезки концов сдвоенных пружин
В корпусе 1 навивочного приспособления (рис. 46, а) может вращаться от ручки 2 валик 3, фиксированный шайбой и шплинтом. На средней части валика закреплена шестерня 4, которая сцепляется с шестерней 5, свободно насаженной на съемный штифт 6. В квадратных окнах корпуса находится два ползунка 7, в которые вставляется штифт 6. К ползункам 7 прикреплены ручки 8 и 9, соединенные шарнирно осями 10 и И с тягами 12. В ручках 8 и 9 имеются пазы, в которые входят винты 13, ввернутые в скобу 14, прикрепленную к корпусу винтами 15. К шестерне 5 заклепками прикреплены две щечки 16 и 17 со скошенными концами, служащие для отклонения проволоки при навивке первого витка. На ползунки 7 надеты хомутики 18, закрепленные винтами 19.
Работа приспособления такова. В прорез А шестерни 5 вставляется предварительно согнутая V-образная заготовка. Шестерня 5 вводится в зацепление с шестерней 4, после чего
71
вставляется штифт 6. Затем пальцами сжимают ручки 8 и 9, причем оба конца проволоки попадают под козырьки Б ползунков 7 и находятся в щелях, образованных ползунками, шестерней 5 и штифтом 6. После этого ручку 2 вращают по часовой* стрелке, благодаря чему шестерня 5 также начинает вращаться
Рис. 48. Приспособление для изгибания петли в заготовках пружин
и козырьки ползунков изгибают проволоку, навивая ее на штифт 6. Попадая на щечки 16 и 17, проволока постепенно отклоняется, что обеспечивает возможность правильной навивки. При навивке проволока нажимает на ползунки, вследствие чего они перемещаются по окнам корпуса, причем равномерность их
79
i
перемещения обеспечивается шарнирным соединением ручек 8 и 9 с тягами 12. Следует, однако, отметить, что это возможно только при тщательном изготовлении соединений. При плохом их исполнении ручки нужно придерживать пальцами, что, впрочем, не создает неудобств в работе, так как одна рука рабочего свободна.
При навивке первой пружины хомутики 18 устанавливаются в соответствующее положение и все последующие пружины навиваются до упора, что облегчает работу. После навивки пружины штифт 6 вынимают и пружина снимается с шестерни 5.
Концы навитых пружин отгибаются и отрезаются в другом приспособлении (рис. 47(53]). К основанию 1 прикреплены две стойки 2, между которыми находится каленая вставка 3. В стойках помещены каленые втулки 4 и 5, на квадратные концы которых надеты рычаги 6, соединенные рукояткой 7. Сквозь отверстия во втулках проходит штифт 8. Во вставку 3 ввернут винт 9, на который надеты пружина 10, защелка 11 и кнопка 12. В защелке имеется углубление, в которое входит U-образная часть пружины.
Приспособлением пользуются следующим образом. Вставив пружину между стойками так, чтобы ее U-образная часть прилегала к вставке 3, а концы ложились на плоскости вставки, устанавливают штифт 8, который проходит через отверстия втулок и сквозь внутренний диаметр пружины. После этого поворачивают кнопку 12; при этом штифт 13 скользит по скошенной стенке прорези А защелки, которая движется вперед и накрывает U-образную часть пружины. Затем за рукоятку 7 вращают втулки; при этом их выступающие части Б, проходя мимо режущей кромки В вставки 3, отрезают концы пружины и ври дальнейшем продвижении отгибают их. Для снятия пружины поворачивают кнопку 12 до тех пор, пока штифт 13 не окажется против прорези и пружина 10 не поднимет защелку, освободив обрабатываемую пружину; затем штифт 8 вынимают.
Пружина (рис. 48, а) по назначению аналогична пружине, показанной на рис. 46, б, отличаясь от нее геометрической формой. Технологический процесс изготовления данной пружины состоит из следующих операций [47]: 1) отрезка заготовки на ножницах; 2) загибание’ петли; 3) навивка.
Приспособление для загибания петли (рис. 48, б) состоит из плиты 9, на которой винтом 8 закреплен регулируемый упор 7. Упор перемещается по пазу плиты; на другом конце плиты прикреплена винтами 1 колодка 2, на которой смонтирован^ два свободно вращающихся рычага 5 и 11. На рычаге 5 закреплены каленые штифт 3 и планка 4, а на рычаге 11—штифт 10 и планка 12. Заготовку 13 укладывают на рычаги до упора 7 и вращением рычага 5 за рукоятку 6 огибают проволоку планкой 4 вокруг штифта 3, после чего ее поджимают планкой
73
12 путем 'поворота рычага 11 до положения, показанного на рис. 48, в.
Приспособление для навивки (рис. 49, а (47]) устроено следующим образом. К плите 22 винтами 21 прикреплены подшипниковые стойки 23 и 13 и стойка 3. В последнюю вмонтирован
Рис. 49. Приспособление для навивки сдвоенных пружин с правыми м левыми «пиралями
подвижной палец 4, который пружиной 2 прижимает оправку 5 со вставленным в нее поводком 11 к оси 10. На ось насажены поводковый штифт 7, шестерня 20 на шпонке 8 и маховик 9 с рукояткой 31. К стойке 13 прикреплена вилка 6, поддерживающая оправку 5. В бронзовых втулках 29, запрессованных в стойках 13 и 23, помещен шпиндель 14 с правой и левой резьбой, шаг которой равен шагу навивки пружины. На шпиндель навернуты бронзовые гайки — правая 27 и левая 26, запрессованные в ползуны 18 и 17, к которым винтами 25 прикреплены планки 16. Кроме того, на шпиндель 14 навернуты установочные гайки 28 и 24 с фиксирующими винтами 15, которые через медные
74
прокладки 19 стопорят гайки на шпинделе. На конец шпинделя 14 посажена на шпонке шестерня 30.
Навивание пружины производится следующим образом: на ползуны 17 и 18 в щели, образованные их выступами и планками 16 (рис. 49,6), вкладывается заготовка пружины так, чтобы головка петли расположилась под оправкой 5, а поводок 11 своим выступом зацепил за петлю. Если вращать маховик 9 за рукоятку 31, то поводок 7 будет вращать оправку 5. Для того чтобы оправка 5 не поднималась, в вилку 6 вкладывается быстросменный штифт 12.
Шаг навивки обеих пружин обеспечивается перемещением ползунов от гаек 26 и 27 через шпиндель 14, вращение которому от оси 10 передается шестернями 20 и 30. Для получения требуемого количества витков ход ползунов ограничивается гайками 28 и 24, положение которых определяется настройкой приспособления.
После того как пружина навита, палец 4 за кнопку 1 оттягивают влево, штифт 12 вынимают и извлекают из приспособления оправку 5 с готовой пружиной. Чтобы снять пружину с оправки, необходимо вынуть из оправки поводок 11, после чего готовая пружина легко снимается; диаметр оправки установлен опытным путем и равен 8 мм.
В массовом пли крупносерийном производстве пружин, аналогичных по конструкции приведенным выше, применяют специальные станки, конструкция которых освещена в работах 12] и [9].
Глава IV
ПРИЕМНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПРУЖИН
1. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ПРУЖИН СЖАТИЯ И РАСТЯЖЕНИЯ
Готовые пружины сжатия подвергаются осмотру по наружному виду, проверке размеров и геометрической формы и следующим приемным испытаниям:
а) испытанию под рабочей нагрузкой (проверка жесткости); б) динамическому испытанию; в) испытанию длительным нагружением.
Обычно окончательная приемка большинства пружин ежа- ’ тия включает в -себя наружный осмотр, проверку геометрической формы и размеров и испытание под рабочей нагрузкой. Особо ответственные пружины иногда подвергают испытаниям длительным нагружением и динамическим испытаниям.
Осмотр пружин по наружному виду имеет целью проверку качества поджатия и обработки торцов, выявление на поверхности пружин недопустимых дефектов — рисок, царапин, следов коррозии, шелушения, отслаивания, пористости антикоррозийных покрытий. Осмотр после термической обработки преследует цель выявления трещин и волосовин при помощи магнитной или люминесцентной дефектоскопии, а также искажений геометрической формы вследствие остаточной деформации.
Проверку размеров пружин на соответствие отклонений допускам, установленным упомянутой выше нормалью МН1—58, можно производить универсальным измерительным инструментом и предельными калибрами — пробками и кольцами. Чтобы уменьшить номенклатуру применяемых калибров и сократить время обмера пружин, возможно совмещение калибров. Внутренний и наружный диаметры проверяются только проходными калибрами.
Иногда на калибре-пробке, служащем для проверки внутреннего диаметра пружин, предусматривают заплечик для упора торца пружины и риски, по которым определяют соответствие высоты чертежным размерам. По прилеганию опорных поверхностей пружин к заплечику можно судить об их перпендикулярности по отношению к оси.
76
Более точным методом проверки перпендикулярности опорных плоскостей пружин к их геометрической оси является проверка при помощи приспособления, представляющего собой плиту с запрессованным в нее под углом 90° стержнем, и щупа.
Испытание пружин под рабочей нагрузкой имеет целью проверку их жесткости, измеряемой в кГ/мм * и представляющей собой отношение величины нагрузки, приложенной к пружине, к величине упругой деформации, вызываемой данной нагрузкой.
Следует отметить, что пружины, навитые из высокоуглеродистой патентированной проволоки, при первых их обжатиях под предельной нагрузкой или до соприкосновения витков дают остаточную деформацию. При последующих же обжатиях существенного изменения в размерах свободной высоты не наблюдается — пружина становится стабильной. Пэтому правильная оценка качества пружин возможна только после проведения так называемого технологического упрочнения, заключающегося в трехкратном обжатии под предельной нагрузкой с выдержкой в сжатом состоянии (при каждом из трех обжатий) до 1 мин.
В зависимости от характера работы пружин сжатия различают следующие два метода их проверки.
Для пружин, работающих при полном сжатии, их постепенно нагружают, начиная от минимальной рабочей нагрузки до максимальной нагрузки, соответствующей сжатию до соприкосновения витков, и определяют осадку пружины или ее высоту под этими нагрузками.
Пружины, работающие не при полном сжатии, сжимают до соприкосновения витков, с последующим снижением нагрузки до величины максимальной рабочей нагрузки и затем до минимальной рабочей нагрузки с определением осадки при этих нагрузках.
При значительных объемах производства пружин их усадка путем механического сжатия производится на специальном оборудовании или при помощи специальных приспособлений и устройств, сокращающих время проверки их жесткости.
Испытание пружин под рабочими нагрузками можно производить на универсальном лабораторном оборудовании, применяемом для испытаний механических свойств материалов. При этом применяются простейшие приспособления в виде подставок, оправок, пуансонов, реверсоров (для разрывных машин), служащих для базирования пружин и передачи на них давления.
Наряду с этим в промышленности широко применяются спе- ' циальные устройства для проверки жесткости пружин, значительно сокращающие время проверки, маршруты прохождения деталей и высвобождающие сложное, дорогостоящее универ-
* В Международной системе единиц 1 кГ/jlw=9,81 • 103 н/м.
77
Рис. $0. Приспособление для испытания пружин сжатия
сальное оборудование. Ниже описываются конструкции приспособлений для контроля жесткости пружин.
Приспособление (рис.. 50) служит для испытания мелких .пружин сжатия. Оно состоит из корпуса 1, пробки 2 и грузов 3 и 4. В пробке 2 и грузе 3 имеются выточки А, служащие для установки испытываемых пружин, а в грузе 3 — также выточка Б для установки груза 4. На грузе 3 нанесена риска В, при совпадении которой с риской Г корпуса размер равен номинальному размеру .высоты испытываемой пружины.
Пружину вставляют в. выточку пробки и накладывают на нее груз 3, являющийся минимальной нагрузкой, а затем на груз 3 укладывают
груз 4, вес которого представляет собой разницу между максимальной и минимальной нагрузками. При приложении нагрузок риска В груза 3 должна располагаться между рисками, нанесенными на корпусе по обеим сторонам риски Г, расстояние между которыми равно величине допустимой деформации пружины при заданных нагрузках.
Приспособление, показанное на рис. 51 (54], служит для испытания пружин одного размера. К плите 1 приспособления прикреплена стойка 4 с запрессованной в нее призмой 13, на которую надета планка 12, другим своим гнездом надетая на призму 10, запрессованную в рычаг 9. Своим выступом А рйчаг 9 опирается на канавку в ползуне 3, опирающемся заплечиком на вилку 6, шарнирно сидящую на оси 11. В стойке 4 находится валик 15, на средней части которого сидит кулачок 5. На рычаг 9 надет груз 7, к торцу которого прикреплена пластинка 8. Вся рычажная система и груз подобраны таким образом, чтобы при каждом положении груза (когда пластинка 8 находится против соответствующей отметки на рычаге) на ползун 3 передавалось требуемое давление.
Работа на приспособлении производится следующим образом. Поворачивая за рычаг 14 валик 15, кулачком 5 нажимают
78
на вилку 6 и поднимают ползун 3 в верхнее положение. Затем испытываемую пружину вставляют в выточку Б, имеющуюся в оправке 2, поворачивают валик с кулачком и освобождают
Рис. 51. Приспособление для испытания на полное сжатие пружин
вилку. Под действием груза 7 ползун 3 опускается и своим концом В заходит внутрь пружины. Установив груз на отметку Д (минимальная нагрузка) и убедившись, что витки пружины не сжаты вплотную, передвигают груз на отметку Е (наибольшая нагрузка). Если при этом витки пружины сожмутся без зазора,, то это значит, что усилие пружины находится в заданных пределах.
Приспособление, показанное на рис. 52 [1], служит для испытания пружин при помощи эталонной пружины 8, установленной в выточках опорной шайбы 9 и промежуточной шайбы 5. В плиту 10 ввинчены шпилька 4 и стойка шкалы 6, служащей для отсчета усилий, прикладываемых к испытываемой пружине 3. К нажимной шайбе 2 прикреплена шкала 7, служащая для отсчета величины деформации испытываемой пружины 3, которая сжимается гайкой /. В данном случае приспособление служит для проверки пружин одного размера и на шкалах 6 и 7 могли быть нанесены только риски, указывающие наибольшую и наименьшую нагрузки и величину сжатия пружины.
Обычно при большой номенклатуре пружин, изготовляемых в сравнительно небольших количествах, их жесткость проверяют
79
на универсальных приспособлениях, конструкции которых опи-
саны ниже.
Приспособление, показанное на рис. 53 [36], состоит из торговых весов циферблатного типа (рис. 53, а) и устройства (рис. 53, б) для установки испытываемой пружины. Взвешивающая , способность весов—10 кГ*.
Шкала весов градуирована от 0 до 1000 г при цене деления 5 г. Этим и определяются возможности приспособления.
Конструктивно приспособление решено следующим образом. В нижнюю плиту 16 запрессованы две колонки 8, поддерживающие планку 6. По колонкам может перемещаться траверса 7 с запрессованными в нее направляющими втулками 9. Траверса перемещается при помощи винта Л соединенного с ней двумя штифтами 5, входящими в кольцевую канавку винта. В гнезде траверсы винтом 17 закрепляется сменная оправка 13, размеры которой определяются внут-
Рис. 52. Приспособление для испытания рснним диаметром и длиной пружин сжатия методом сравнения с эта- контролируемой пружины, лонной пружиной	в траверсе закреплен также
палец 10 с нониусом 11.
Испытываемую пружину устанавливают на торец сменного опорного кольца 14, вставленного в выточку подушки 15. Коль-
цо опирается на шарики, уменьшающие трение между торцом кольца и дном выточки подушки. При вертикальном перемещении подушки 15 во время работы она движется не по прямой, а по дуге, центр которой совпадает с осью, связывающей между собой обе чашки весов и стрелку циферблата. Вследствие этого опорное кольцо 14, зафиксированное оправкой 13, должно иметь возможность некоторого горизонтального перемещения без большого трения. К верхней' плоскости подушки двумя винтами прикреплена масштабная линейка 12 со шкалой на 140 мм и ценой деления 0,1 мм. С весов снимается грузовая чашка, на
* В Международной системе единиц 1 кГ = 9,81 н.
80
00
Рис. 53. Универсальное приспособление для испытания пружин сжатия с использованием весов
которую обычно кладется взвешиваемый -груз. В основании весов сверлятся три отверстия, через которые пропускаются стойки 19. Эти стойки жестко связывают нижнюю плиту 18 основания весов с плитой 16 приспособления. Подвижная часть приспособления устанавливается на торец подвижной цапфы вместо грузовой чашки весов и крепится тремя винтами.
Рис. 54. Пневмоэлектрический прибор для испытания пружин сжатия
Для сокращения времени перемещения траверсы с оправкой при установке и съеме испытываемой пружины гайка 4 винта 1 выполнена разъемной и состоит из двух половин. Каждая половина гайки представляет собой рычаг, поворачивающийся на оси 3. На нижнем конце рычага имеется короткая резьба (в виде полугайки), сцепляющаяся с винтом, а на другом конце нанесено рифление. При нажиме двумя пальцами на верхние концы обоих рычагов они поворачиваются и освобождают винт Л Пружина 2 служит для сцепления разъемной гайки с винтом.
Испытание выполняется следующим образом. Пружину надевают на оправку и опускают торцом на кольцо 14. В этом случае весы испытывают нагрузку, равную разности весов снятой чашки и подвижной части -приспособления с поставленной на него пружиной. Весы уравновешивают при помощи гирь. Затем определяют первоначальную длину пружины по линейке 12 и нониусу 11, для чего оправку вдвигают в пружину до тех пор, пока стрелка весов не начнет отклоняться. Сжимая пружи
82
ну до получения на шкале весов заданной нагрузки, определяют высоту пружины, а следовательно, и ее деформацию.
Иногда приспособления для испытания пружин сжатия, выполненные на базе весов, состоят из универсальной части, пригодной для испытания различных типоразмеров пружин, и специальных устройств для каждого типоразмера пружины.
Можно облегчить и ускорить испытание пружин, применяя пневмоэлектрический прибор (рис. 54), позволяющий производить однократные и многократные обжатия пружин при заранее заданной нагрузке, с точным определением стрелы прогиба [45].
Испытываемую пружину устанавливают на стол 1 и вручную винтом 2 подводят к ползуну 3 до соприкосновения с ним. С помощью крана 4 в верхнюю полость цилиндра 5 подается сжатый воздух. При этом поршень вместе с ползуном перемещается вниз, и испытываемая пружина сжимается. На ползуне укреплена стрелка, указывающая деформацию пружины по шкале, расположенной на корпусе прибора. Стол прибора посредством шаровой опоры передает нагрузку на короткое плечо рычага 6. В момент, когда усилие достигает заданной величины, рычаг поворачивается и своим длинным концом замыкает электрические контакты 7; при этом зажигается сигнальная лампочка. Поворотом рукоятки крана-дросселя 4 верхняя полость цилиндра 5 соединяется с атмосферой, а в нижнюю подается воздух. Ползун возвращается в исходное положение. При переходе через точку равновесия рычага лампочка гаснет. Осадку пружины определяют по положению стрелки в момент включения и выключения лампочки.
Величина, нагрузки регулируется перемещением груза 8 вдоль длинного плеча рычага, на который нанесена шкала. Груз крепится в заданном положении фиксатором 9, Зазор между контактами устанавливается в 1,5—2 мм с помощью винтовой опоры 10. Винт 11 служит для установки прибора на нуль.
Большинство пружин с рабочими нагрузками от 200 кГ и выше обычно испытываются на универсальном лабораторном оба-рудовании.
Однако это не исключает возможности применения приспособлений. При больших количествах пружин, когда их испытания на описанных выше приспособлениях не рентабельны, можно применять более производительное оборудование, например, полуавтомат, испытывающий пружины на предельные нагрузки путем двукратного контроля [11].
В массовом производстве пружин их контроль может быть осуществлен при помощи специализированных автоматов. Автомат мод. АКП-1 [3] служит для контроля пружин диаметром 4 мм и длиной 7 мм под нагрузками 2,85 и 4,35 кГ и сортирует годные пружины на две размерные группы.
6*
83
Как уже указывалось зультатов при испытании
----------------510---------------------J
Рис. 55. Полуавтоматическое приспособление для упрочнения пружин
выше, для получения правильных репружин

под нагрузкой последнему должна предшествовать усадка пружины, заключающаяся в сжатии витков под предельной нагрузкой или до соприкосновения друг с другом. Усадку можно выполнять в процессе испытания пружин при помощи описанных выше приспособлений.
Включение усадки в контрольную операцию, выполняемую работниками отдела технического контроля, помимо удлинения времени приемки, имеет весьма существенный недостаток, заключающийся в том, что нарушения технологического процесса, влекущие за собой дефекты изготовления пружин, выявляются лишь при окончательном контроле. Наиболее целесообразно относить операцию усадки (обжатия) пружин с целью стабилизации их размеров и развиваемых усилий к технологическому процессу и выполнять их непосредственно за операциями, которые либо обеспечивают механические и упругие свойства пружин, как термообработка, либо могут их нарушать, как, например,
гальванопокрытие.
В промышленности применяются специальные механические устройства для обжатия пружин как простого [32], так и полуавтоматического [44 (рис. 64) и 16] действия.
Одно из наиболее рациональных приспособлений для обжатия пружин, работающее по полуавтоматическому циклу [29], показано на рис. 55. Это приспособление разработано в соответ-
84
Рис. 56. Полуавтоматическое приспособление для динамического заневоливания (упрочнения) пружин
жж
ствии с нормалью МН1—58, предусматривающей технологическое упрочнение пружин сжатия путем их троекратного обжатия. Основные узлы приспособления: пневмоцилиндр, управляемый двумя электромагнитными вентилями, два конечных выключателя для подачи сигналов на реле времени, контролирующее устройство, столик 3 для установки пружин.
Для испытания пружин различных размеров и характеристик имеется набор кассет 2. При смене испытываемых пружин расстояние между столиком и верхним диском 1 регулируется подъемным винтом 4 и фиксируется в рабочем положении стопорным винтом 5. Установив кассеты с пружинами и отрегулировав положение столика, включают электронную установку. Автоматическая работа приспособления обеспечивается нажатием на конечные выключатели упора 7 в нижнем положении поршня и винтом 8 от тяги 6 — в верхнем. После замены пружин цикл, состоящий из трех нагрузок (каждая продолжительностью 60 сек), повторяется.
На рис. 56 [44] показана конструкция полуавтоматического приспособления, настраиваемого на определенное число обжатий и автоматически останавливающегося после окончания рабочего цикла. Приспособление состоит из трех основных узлов: механизма отсчета I, устройства для обжатия пружин II и редуктора III (редуктор, понижающий число оборотов, и электродвигатель на рисунке не показаны).
На делительном диске / механизма отсчета есть лунка для фиксатора 2, который прижимается к диску пружиной 3 и соединяется с двуплечим пусковым рычагом 4, соединенным с муфтой сцепления. 5. Устройство для обжатия является исполнительным механизмом. Его ползун 7 соединен с шатуном, насаженным на эксцентрик вала отсчетного устройства при помощи пальца 6. Для плавного преобразования вращательного движения в поступательное шатун снабжен тарельчатыми пружинами, предохраняющими его от поломки. Между ползуном и основанием обжимного устройства устанавливается кассета 8 с пружинами, которые подвергаются одновременному обжатию.
Продолжительность испытания кассеты определяется временем одного полного оборота делительного диска механизма отсчета. При этом фиксатор, западая в стопорную лунку на диске, повернет рычаг 4 и выключит муфту сцепления. Кассета с испытанными пружинами удаляется и заменяется другой. Поворотом рычага 4 приспособление снова включается в работу.
Если требуется изменить число обжатий пружин, то следует либо изменить число оборотов основного вала (что достигается сменой шкивов), либо длительность обжатия изменения параметров делительного диска.
Испытание пружин длительным нагружением является ста
86
тическим и заключается в выдержке пружин в сжатом состоянии в течение определенного времени. Эта операция обычно выполняется при помощи универсального оборудования с применением простейших приспособлений. Крупные пружины надевают на гладкие оправки, сжимают до соприкосновения витков на механических, гидравлических или пневматических прессах и закрепляют чекой, вставляемой в отверстие оправки. Мелкие пружины сжимают при помощи индивидуальных или групповых винтовых приспособлений. При большом объеме производства можно применять метод заневоливания пружин, надетых на длинные оправки, при помощи специального пневматического стенда [46].
К методам динамических испытаний относятся испытание пружин на копре под ударами свободно падающей бабы и испытание многократно-переменным сжатием. Последний метод наиболее распространен и является весьма эффективным способом контроля, позволяя обнаруживать скрытые дефекты материала и дефекты, возникшие в результате нарушения технологического процесса изготовления пружин. Приложение многократно-переменных нагрузок позволяет одновременно испытывать пружины на усталость. Этот метод с успехом может быть применен взамен длительного нагружения со значительным сокращением времени испытания. Испытание пружин многократно-переменной нагрузкой производится на специальных приборах [8 (рис. 76)] и стендах [37].
Пружины растяжения подвергаются тем же контрольным операциям, что и пружины сжатия. Наиболее ответственной является испытание под рабочей нагрузкой (проверка жесткости), производимое при помощи приспособлений, сходных по устройству с описанными выше приспособлениями для испытания пружин сжатия. Обычно приспособления для испытания под рабочей нагрузкой пружин растяжения проектируются с учетом возможности проверки на них также и пружин сжатия и являются универсальными. Ниже приводим несколько разновидностей применяемых в промышленности приспособлений.
Приспособление, показанное на рис. 57 [55], служит для испытания на растяжение пружин длиной до 130 мм (и на сжатие— длиной до 50 мм) наружным диаметром до 35 мм при силе растяжения (или сжатия) до 1500 г.
Все детали приспособления смонтированы на сварной раме 1 и кронштейне 2, прикрепленном к ней. В трехугольную канавку кронштейна упирается призма 3, запрессованная в отверстие рычага 4, на который навинчена гайка 5 и надет противовес 6. Правая сторона рычага проходит через окно стойки 7. В пазу рычага вмонтирован вкладыш 8, на который опирается призма 9 крючка 10. В прямоугольное окно крючка заходит скоба И, навернутая на стержень 12.
87
Стержень 12 находится в отверстии рейки 13 и крепится в последней эксцентриком 14 под действием пружины 15. Рейка 13 находится в зацеплении с зубьями шестерни 16, которая сидит в расточке стойки 17. Шестерня накрыта крышкой 18 с прикрепленной к ней шкалой 19, по которой может скользить ука-
Рис. 57. Универсальное приспособление для испытания пружин растяжения и сжатия
затель 20, прикрепленный к рукоятке 21. В выточке шестерни 16 помещается пружина 22, одним концом вставленная в отверстие шестерни, а другим — в отверстие стойки 17. Под действием пружины шестерня стремится повернуться, прижимая упор
88
23, надетый на квадратный отросток шестерни, к штифту 24. При этом положении указатель 20 совпадает с нулевым делением шкалы.
Испытание пружин производится следующим образом. В зависимости от величины рабочей нагрузки пружины на рычаг 4 надевается один из сменных противовесов 6\ 15 г для испытания с нагрузкой до 150 г или 150 г для испытания с нагрузкой до до 1500 г.
При испытании на сжатие пружина вставляется между поверхностью А -крючка 10 и поверхностью Б скобы И. Стерженн 12 при поднятии рукоятки освобождается от действия эксцентрика 14 и скоба опускается до соприкосновения плоскости Б с торцом пружины; посредством гайки 5 рычаг 4 приводится в горизонтальное положение, показателем чего служит совмещение конца В рычага с указателем Г стойки 7. Рукоятка эксцентрика опускается и пружина 15 стопорит стержень 12 в рейке 13. Путем вращения рукоятки 21 шестерни 16 испытываемая пружина сжимается на требуемую величину, определяемую по шкале 19. Одновременно перемещается противовес до совмещения конца рычага В с указателем Л Величина нагрузок определяется по шкале рычага.
Для испытания пружин на растяжение стержень 12 со скобой 11 вынимается и вместо него устанавливается стержень с крючком 23. Пружины зацепляются своими ушками за крючки и испытание ведется описанным выше способом. При изменении длины испытываемых пружин стойку 17 перемещают в пазах сварной рамы 1 и закрепляют винтами 25.
Следует отметить, что испытываемые пружины сжатия после их установки в приспособлении находятся под действием веса скобы 11 и стержня 12, а пружины растяжения — под действием веса стержня 25, т. е. несколько сжаты либо растянуты. Однако это обстоятельство не отражается на качестве проверки. Для того чтобы уменьшить величину деформации пружин под действием веса указанных выше деталей, последние изготовляют из легких металлов.
Данное приспособление дает возможность определить либо усилие при заданной величине (растяжении или сжатии), либо величину растяжения (сжатия) по заданному усилию.
На рис. 58 [26] показано приспособление, служащее для той же цели, что и приспособление, приведенное выше. Оно отличается от последнего конструкцией и более широким диапазоном нагрузок испытываемых пружин. Конструктивно приспособление состоит из двух частей. Первая часть предназначена для растяжения (сжатия) пружин и выполнена в виде винтового пресса; вторая часть представляет собой измерительный механизм, построенный по принципу рычажных весов.
89
Механизм для растяжения (сжатия) пружин состоит из основания 1, на котором смонтирована гайка-штурвал 2 с ходовым винтом 3, перемещающим столик 4 с вкладышем 5, служащим для установки приспособлений, применяемых при испытании. Деформация пружин замеряется при помощи линейки, укрепленной на одной из колонок 6. Указатель деформации 7 закреплен на подушке подвижного столика. Усилие через столик 4 (на котором помещается испытываемая пружина), опору 8 с ножевым штоком 9 и рычаги 10 и 12 передается на призму 11. Рычаг
Рис. $8. Универсальное приспособление для испытания пружин растяжения и сжатия в широком диапазоне нагрузок
10 выполнен с отношением плеч 1 : 10; на большем плече рычага подвешен диск 15 для установки гирь, а на удлиненном конце рычага 12 находится противовес 13 с регулирующим винтом 14. Рычаг 10 устанавливается в положение равновесия (которое нарушается при смене приспособления или самих пружин) с помощью груза 13 и регулирующего винта 14. Указатель положения равновесия 17 рычага 10 укреплен на плите 16.
При большом объеме производства рационально применение специального оборудования по типу полуавтомата мод. АПКР-3, 90
служащего для автоматического контроля жесткости пружин растяжения наружным диаметром от 5,4 до 8 мм и длиной от 10 до 50 мм [19].
2. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ (ПРИБОРЫ) ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ПРУЖИН КРУЧЕНИЯ
Для испытания пружин кручения применяются специальные и универсальные приборы типа, приведенного на рис. 59 [12]. Прибор, рассчитанный на испытание пружин малой жесткости, -состоит из плиты 1, передней 2 и задней 3 головок, связанных, между собой ребром жесткости. В передней головке 2 смонтированы ось < несущая на себе лимб 5, градуированный на 100 делений с ценой деления 3,6°, фиксатор 6 и маховичок с рукояткой для закручивания испытываемой пружины на соответствующий угол.
В задней головке 3 смонтирована ось 7, которая должна быть соосна с осью 4 передней головки. Ось передней головки
Рис. 59. Прибор для испытания пружин кручения малой жесткости
смонтирована в подшипнике скольжения, ось задней головки— в подшипниках качения. На концевой части оси 7 гайкой закреплена градуированная линейка 8. Для уравновешивания линейки в горизонтальном положении на ней установлен специальный груз Я закрепленный винтом; груз можно передвигать по ли
91
нейке. Кронштейн 10 с синусным делением служит для более точной установки линейки в горизонтальном положении; нулевое положение синусной шкалы совпадает с горизонтальным положением оси линейки.
Для прибора изготовлен набор различных грузов со специальными посадочными местами и риской, необходимой для установки груза на линейке. Для данной конструкции прибора на линейке нанесены деления на длине 230 мм с точностью деления до 0,5 мм. На осях передней и задней головок установлены захваты для крепления испытываемой пружины.
Аналогичные по конструкции приборы могут выполняться с ценой деления лимба в Г, что повышает точность испытаний.
ЛИТЕРАТУРА И ИСТОЧНИКИ
1.	Аванесова Н. М., Б о г д а н о в И. Д. Прибор для проверки жесткости клапанных пружин двигателя. ДОРНТО, Дом техники и служба локомотивного хоз-ва Ашхабадской ж. д. Информационно-техническое письмо, Ашхабад, 1955.
2.	А г а ф о н о в А. А. Полуавтоматический станок для навивки пружин с двумя ветвями спиралей противоположного направления. Передовой производств.-технич. опыт, ИТЭИН, № Т-56-464/16, 1956.
3.	Научно-исслед. проектно-конструкт. институт технологии машиностроения (НИИТМАШ). Аннотированный перечень основных работ, выполненных институтом в 1964 г. ЦБТИ Л., 1965.
4.	Афанасьев И. А. Рациональный метод навивания пружин на токарном станке. Сб. рационал. предложений, вып. 5. ЦБТИ МЭП, 1956.
5.	Афанасьев И. А. Резка пружин тонким наждачным кругом. Сб. рационал. предложений, вып. 1, ЦБТИ МЭП, 1957.
6.	Афанасьев И. А. Механизация шлифования торцов пружин. Сб. рационал. предложений, вып. 8, ЦБТИ МЭП, 1956.
7.	Афендули К. П. Изготовление пружин с предварительным натяжением. «Станки и инструмент», 1954, № 9.
8.	Батанов М. В , Петров Н. В. Стальные пружины. Машгиз, 1950.
9.	Бельков ич В. Е. Операционный станок для одновременной навивки левой и правой ветвей пружины. «Машиностроитель», 1957, № 8.
10.	Бергер М. Г. Полуавтомат для шлифования торцов спиральных пружин. Сб. рационал. предложений, вып. 4, ЦБТИ МЭП, 1958.
11.	Блинов Н. В. Полуавтомат для испытания усилий пружин. «Промышленность Чувашии», 1961, № 3.
12.	Бобров А. Г. Прибор для испытания пружин малой жесткости на кручение. Сб. рационал. предложений, вып. 58, ЦБТИ МЭП. 1955.
13.	Булан аков А. И., Богачев П. И. Полуавтоматический станок для навивки спиральных пружин с неактивными витками. Сб. рационал. предложений, вып. 6, ЦБТИ МЭП, 1956.
14.	В о л о с а т о в В. А. Приспособление для безоправочной навивки мелких пружин. Информ.-технич. листок, № 82, ЛДНТП, 1954.
15.	Головко И. М. Приспособление для шлифования торцов спиральных пружин. Сб. рационал. предложений, вып. 52, ЦБТИ МЭП, 1955.
16.	Гушанский Ю Г. Автоматическое приспособление для динамического заневоливания цилиндрических пружин. Информ.-технич. листок, № 17, ЛДНТП, 1957.
17.	Сб. Вопросы проектирования, изготовления и службы пружин. Под ред. Н. Н. Давиденкова. Машгиз, 1956.
18.	Давыдов Л. Н. Станок для загибки ушков-зацепов у пружин растяжения крупных габаритов. Обмен передовым опытом, серия «Механическая обработка металлов», вып. 2, ЛДНТП, 1963.
19	Дунаев Г. Ф. Полуавтомат для контроля жесткости цилиндрических пружин растяжения. Передовой научно-технич. и производств, опыт, т. 10, № II Ы 315/22. вып 22, ЦИТЭИН, 1961.
20.	3 а с г д а । г л е в С М Навивка пружин с начальным натяжением.
93
Сб. МВТУ, кн. 31. Расчет на прочность элементов машиностроительных конструкций. Машгиз, 1955.
21.	Жаров М. Н., Шепилов Н. Н. Изготовление мелких пружин-Материалы по обмену техническим опытом, вып. 16, ЦБТИ МЭП, 1946.
22.	Зислин А. Г. Опыт применения передовой технологии на машиностроительных заводах, вып. II, ЦБТИ Мин-ва угольной промышл. СССР> 1956.
23.	И ц и к с о н Е. М. Копирно-рычажный механизм для навивки пружин с переменным шагом, «Энергомашиностроение», 1958, № И.
24.	К а п л а н и др. Автомат для изготовления пружин. «Станки и инструмент», 1960, № 4.
25.	К а ш и н Н. Г. Приспособление для навивания спиральных пружин Сб. рационал. предложений, вып. 44, ЦБТИ МЭП, 1954.
26.	Колонков А. П. Прибор для испытания пружин. Информ.-технич. сб., вып. XXVII, ЦБТИ МЭП, 1950.
27.	Астафьев В. Д. Справочник по расчету цилиндрических винтовых пружин сжатия-растяжения. Машгиз, 1960.
-	28. Энциклопедический справочник «Машиностроение», т. 1, и 2, Машгиз, 1948.
29.	Мазо Я. Л. Полуавтоматическое приспособление для упрочнения пружин. Сб. рационал. предложений, № 7 , ЦИНТИЭЛЕКТРОПРОМ„ 1962.
30.	Миш-аров А. Ф. Приспособление для непрерывной навивки пружин. «Машиностроитель», 1962, № 10.
31.	Нефедьев В. И. Приспособления для обрезки и отгибки винтов, пружины. Информ.-технич. листок, № 79, ЛДНТП, 1958.
32.	Н о в и к о в И. И., М и ш у к о в К. В. Приспособление для механического обжатия спиральных пружин. ТЭКСО, серия 11, № 740/146,. ИТЭИН, 1949.
33.	Оглоблин А. Н. Справочник токаря, изд. 5-е. Машгиз, 1960.
34.	Пономарев С. Д. Пружины, их расчет и конструирование. Машгиз, 1954.
35.	П а п е т и н В. А. Приспособление для полуавтоматической навивки спиральных пружин с рабочими и нерабочими (опорными) витками. Сб. рационал. предложений, вып. 1, ЦБТИ МЭП, 1957.
36.	П л а т о н о в П. Т. Прибор для контроля пружин. Сб. рационал. предложений, вып 22, ЦБТИ МЭП, 1953.
37.	П о п о в Б. М. Стенд для испытания спиральных пружин на усталостную прочность. ТЭКСО, серия 16, № 1579/65, ИТЭИН, 1954.
38.	Пу то в С. И. Механизация заточки пружин. ТЭКСО, серия 11, № 321/62, ИТЭИН, 1949.
39.	Русак В. П. Автомат для загибки и рубки ушек спиральных пружин растяжения. «Машиностроитель», 1958, № 10.
40.	С е в р ю к о в Н. С. Применение токарного станка для навивки пружин с переменным шагом. ТЭКСО, серия 22, № 615/44, ИТЭИН, 1948.
41.	Сеничев Ф. И. Приспособление для шлифовки торцов спиральных пружин. Сб. рационал. предложений, вып. 16, ЦБТИ МЭП, 1956.
42.	С о л я н и к о в Н. А. Приспособление для отгибания ушков пру жин. Сб. рационал. предложений, вып. 11, ЦБТИ МЭП, 1952.
43.	Станок для навивки конических пружин сиденья трактора С-80. «Промышленность Хабаровского края», № 8, Хабаровский СНХ, 1960.
44.	Сухов И. В. Механизация производства пружин. ЛДНТП, 1960.
45.	Танклевский М. М. Новый прибор для испытания пружин «Заводская лаборатория», 1954, № 5.
46.	Трусь А. М. Заневоливание и обжатие винтовых цилиндрических пружин сжатия. «Машиностроитель», 1962, № 10.
47.	Ф е д а к П. Т. Изготовление специальных пружин Информ.-технич. сб., вып. XXVII, ЦБТИ МЭП, 1950.
94
48.	Цемахович А. Д. Устройство для изготовления пружин. «Промышленный Алтай», 1960, № 5.
49.	Цесарский Б. И. Приспособление для навивки на токарном станке пружин с чередующимися наложенными витками, ТЭХСО, серия 11-А, № 2994, ЦИТЭИН, 1939.
50.	Цесарский Б. И. Приспособление для отгибания ушка в пружинах. ТЭХСО, серия 22, № 26, ЦИТЭИН, 1940.
51.	Цесарский Б. И. Приспособление для отгибания половины витка в пружинах. ТЭХСО, серия 22, № 24, ЦИТЭИН, 1940.
52.	Цесарский Б. И. Приспособление для навивки двойных пружин. ТЭХСО, серия 15-А, № 3350, ЦИТЭИН, 1939.
53.	Цесарский Б. И. Приспособление для изгибания и отрезки концов пружин. ТЭХСО, серия 15, № 2024, ЦИТЭИН, 1940.
54.	Ц е с а р с к и й Б. И. Приспособление для испытания пружин на полное сжатие. ТЭХСО, серия 25, № 1985, ЦИТЭИН, 1940.
55.	Цесарский Б. И. Весы для измерения давления пружин. ТЭХСО, серия 25, № 2010, ЦИТЭИН, 1940.
56.	Шведов В. Т., Беляев В. П. Автомат для навивки пружин. Информ.-технич. сб., выл. 68, ЦБТИ МЭП, 1954.
57.	Шмитт-Фо г елевич Н. П. Приспособление для изготовления пружин кручения. ЛДНТП, 1959.
58.	Ш м у й л о в и ч М. С. и Беляков. Механизация изготовления пружин в мелкосерийном производстве. Информ.-технич. сб., № 15, ЦБТИ НИИЭлектропром, 1950.
59.	Шпилевой М. Ф. Бесконечная навивка пружин на станке ДИП-200. Бюллетень технико-экономич. информации, № 8, Тульский СНХ, 1961.
60.	Шубин Г. Н. Полуавтомат для шлифовки торцов пружин. «Машиностроитель», 1964, № 11.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие	3
Глава I. Общие сведения	5
1.	Классификация витых (винтовых) пружин	5
2.	Допуски на изготовление и приемку пружин	7
3.	Технологический процесс изготовления пружин	10
Глава II. Изготовление пружин из групповых заготовок	15
1.	Приспособления для навивки заготовок мелких пружин 15
2.	Приспособления для навивки заготовок пружин средних размеров	21
3.	Приспособления для навивки заготовок пружин сжатия с чередующимися наложенными витками	29
4.	Приспособления для обработки торцов пружин сжатия	37
5.	Приспособления для образования ушек у пружин растяжения 40
Г лава III. Изготовление пружин из штучных заготовок	51
1. Приспособления для изготовления пружин сжатия и растяжения	51
2. Приспособления для изготовления пружин кручения	60
Г лава IV. Приемные испытания пружин	76
1. Приспособления для испытаний пружин сжатия и растяжения 76
2. Приспособления (приборы) для испытаний пружин кручения 91
Литература и источники	93
Борис Израилович Цесарский
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВИТЫХ ПРУЖИН
Технический редактор И. В. Завгородняя Корректор В. А. Воробьева
Обложка художника А. С. Рыбакова
Сдано в производство 9/II 1967 г. Подписано к печати 8/1 1968 г. Т-01027
Формат 60 X 90V1&. Тираж 6000 экз. Печ. л. 6. Бум л. 3 Уч.-изд. л. 6,5 Зак. № 873
Издательство «МАШИНОСТРОЕНИЕ», Москва, Б-66, 1-й Басманный пер , 3
Типография № 32 Главполиграфпрома. Москва, Цветной бульвар, 26.