Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ПРОИЗВОДСТВО ПРУЖИННОЙ ПРОВОЛОКИ

ВВЕДЕНИЕ

Проволока пружинная – высокопрочная проволока, используемая для изготовления пружин, шпилек, крюков и других деталей, требующих пружинных свойств материала.

Промышленностью производится проволока пружинная различных диаметров, как правило, круглого сечения. Выпускается также проволока специального назначения, имеющая поперечное сечение в форме квадрата, прямоугольника, трапеции, шестиугольника и овала. Сортамент пружинной проволоки, в соответствии с ГОСТ 9389-75, включает в себя изделия диаметром от 0,2 до 30 миллиметров.

Проволока пружинная из углеродистых сталей (как правило, марки 65-75Г) применяется для производства навиваемых в холодном состоянии пружин, которые не подвергаются закалке.

Применяется проволока пружинная в машиностроительной промышленности для производства пружин, осей и шпилек.

В последнее время декоративные качества, которые имеет пружинная проволока, и легкость придания готовым изделиям из нее требуемой формы, были подмечены дизайнерами и изготовителями. Пружинная проволока, обладающая повышенной точностью, а в особенности калиброванная, зачастую используются для создания интерьерных элементов не только торговых помещений и офисов, но также и жилых комнат. Применяют такую проволоку и изготовители мебели для отделки собственной продукции.

ПРОИЗВОДСТВО ПРУЖИННОЙ ПРОВОЛОКИ

Проволоку изготовляют в соответствии с требованиями ГОСТ 9389 для пружин, навиваемых в холодном состоянии, и не подвергаемых закалке. Наибольшее касательное напряжение в сечении проволоки при работе пружины возникает на поверхности проволоки.

Отсюда следует, что для обеспечения стабильных нагрузочных характеристик требуется большая точность, по диаметру проволоки, а работоспособность пружины зависит от чистоты и поверхностных свойств проволоки. Пружины после навивки подвергают отпуску с целью повышения упругих свойств и релаксационной стойкости. Это в свою очередь определяет требование к прочностным и физическим свойствам проволоки.

Глубина обезуглероженного слоя в пружинной проволоке не должна превышать 1% от диаметра проволоки, так как оно снижает усталостные свойства пружины. Пружинная проволока изготавливается без покрытия (допускается омеднение лишь в качестве подготовки поверхности к волочению). По уровню прочностных и вязких свойств (перегибы, скручивания) проволока подразделяется на четыре класса 1, 2, 2А,3. Ниже приведены стандартные требования к прочностным свойствам проволоки (табл. 1).

Таблица 1 - Прочностные свойства пружинной проволоки

В табл.1 указан лишь диапазон прочностных свойств. Для каждого конкретного размера разбег проволоки прочности значительно меньше. Для изготовления проволоки 1, 2 и 2А классов применяют высокоуглеродистую сталь и большие степени суммарной деформации, чтобы получить требуемую прочность и упругие свойства (табл. 2).

Таблица 2 - Стали, применяемые для изготовления пружинной проволоки

Для изготовления пружинной проволоки используют катанку из углеродистых сталей по ГОСТ 1435 и 1050. Для проволоки 1, 2 и 2А применяют химически чистые стали с минимальным по количеству и величине содержания неметаллических включений.

Основной вид термообработки заготовки перед волочением готовой проволоки - патентирование. Нормализацию применяют при термообработке катанки и передельной проволоки > 4,0 мм с содержанием углерода более 0,75%. При изготовлении нерасслаивающейся пружинной проволоки на всех переделах применяют только патентирование.

Пружинная проволока особо высокого уровня качества. К этой группе относится проволока 1 и 2А классов по ГОСТ 9389, с минимальным разбегом прочностных свойств, высокими показателями по перегибам и скручиваниям, и нерасслаивающаяся при испытании на скручивание. Под нерасслаиваемостью пружинной проволоки понимают отсутствие трещин направленных по оси проволоки (или под углом) в месте разрушения при испытании на скручивание. Срез при испытании на скручивание должен быть перпендикулярным оси проволоки. Для некоторых видов проволоки предусматривается испытание на нерасслаиваемость после отпуска при температурах 200-300⁰С. Расслоение – это особый вид хрупкого разрушения высокопрочной проволоки, который возникает в результате накопления при волочении большого количества продольно ориентированных микротрещин, развивающихся при испытании на скручивание.

Основные причины расслоения проволоки при кручении следующие:

· недостаточная металлографическая чистота стали по неметаллическим включениям, которые вытягиваются в направлении волочения, создавая различную прочность проволоки вдоль и поперек оси.

· недостаточно однородная сорбитная структура (наличие избыточных фаз). Этот дефект обычно проявляется при волочении заготовки > 4,0 мм.

· накопление продольно ориентированных микродефектов, возникающих в процессе деформации, особенно по границам зерен.

· деформационное старение при волочении высокопрочной проволоки с большим суммарным обжатием.

Для получения пружинной проволоки высокого качества применяют селективный отбор качественной катанки по химической и металлографической чистоте стали, отсутствию поверхностных дефектов и минимальной глубине обезуглероживания (не более 1% от диаметра катанки). При патентировании обычно применяют повышенный на 10-30⁰С нагрев против общепринятого для патентирования. Применяют меры по улучшению изотермичности процесса в ванне патентирования. Улучшают условия отвода избыточного тепла в зоне поступления проволоки в ванну. Предпочитают патентирование в свинцовой ванне.

Волочение производят по маршруту с относительно высокими единичными обжатиями в первой части маршрута (до = 0,6–0,7), а затем с малыми деформациями до готового размера, чтобы улучшить равномерность деформации по сечению проволоки и в месте с тем ограничить влияние деформационного нагрева на последней стадии волочения, когда металл сильно наклепан и особенно чувствителен к старению.

Для волочения применяют станы с хорошим охлаждением волок и проволоки. С точки зрения этих требований, более эффективны прямоточные станы и станы с двойными барабанами (типа Баркро), где проволока на всех промежуточных барабанах не закручивается и имеется хорошее охлаждение проволоки и волок.

1.1 Основные параметры и размеры

Проволока изготовляется:

· по механическим свойствам:

марок А, Б, В,

классов 1, 2, 2А, 3.

Рекомендации по применению пружинной проволоки в зависимости от марок и классов приведены в приложении 1;

· по точности изготовления:

нормальной точности,

повешенной точности – П.

проволока классов 1, 2, 3 изготовляется из нормальной и повышенной точности, класса 2А – повышенной точности.

Диаметр проволоки и предельные отклонения по нему должны соответствовать указанным в табл. 3.

Овальность проволоки не должна превышать половины допуска по диаметру.

Таблица 3 - Диаметр проволоки и предельные отклонения

Примечания:

1. По требованию потребителя допускается поставка проволоки промежуточных диаметров. При этом предельные отклонения по диаметру должны соответствовать установленным для ближайшего большего диаметра.

2. Теоретическая масса проволоки приведена в табл.4.

Примеры условных обозначений:

Проволока марки А, класса 1, повышенной точности, диаметром 1,20 мм:

Проволока А–1– П–1,2 ГОСТ 9389– 75

То же, марки Б, класса 3, нормальной точности, диаметром 2,0 мм:

Проволока Б–3–2 ГОСТ 9389–75

То же, марки Б, класса 2А, повышенной точности, диаметром 1,20 мм:

Проволока Б–2А–1,2 ГОСТ 9389–75

Таблица 4 - Теоретическая масса 1000 м проволоки