Как сделать и закалить пружину

Как сделать пружину: пошаговая инструкция и рекомендации

Как утверждают специалисты, изготовить пружину с высокими эксплуатационными характеристиками и с соблюдением всех необходимых параметров возможно только на специальном заводском оборудовании. Тем не менее сам технологический процесс не представляет собой ничего сложного.

Вопрос, как сделать пружину в домашних условиях, достаточно актуальный. Обусловлено это тем, что бывают ситуации, когда под рукой у домашнего мастера может не оказаться пружины нужного диаметра. В таком случае изготавливать ее приходится самостоятельно. Как сделать пружину своими руками? Какие для этого понадобятся инструменты? Информацию о том, как сделать пружину в домашних условиях, вы найдете в данной статье.

Что понадобится для работы?

Перед тем как сделать пружину, нужно обзавестись следующими расходными материалами и оборудованием:

О проволоке

Желательно, чтобы это была закаленная высокоуглеродистая сталь. Можно воспользоваться специальными углеродистыми и легированными или цветными сплавами: 60ХФА, 70С3А, 65Г, 60С2А и др. Судя по отзывам, многие домашние умельцы переделывают старые ненужные пружины. Данный способ считается самым оптимальным, поскольку в таком изделии обычно используется проволока с отличными техническими характеристиками.

О диаметре

Как сделать пружину? Какой диаметр проволоки выбрать? Специалисты рекомендуют использовать расходный материал с диаметром не более 0,2 см. Ввиду того что такая проволока легко гнется, для нее не требуется предварительная термическая обработка. Перед наматыванием на оправку она разгибается и тщательно выравнивается. При выборе диаметра для оправки следует исходить из размеров будущей пружины. Иными словами, нужно учитывать внутреннее поперечное сечение изделия. Многие мастера компенсируют упругие деформации проволоки, подбирая оправки заведомо меньшего диаметра. При работе с проволокой толще 0,2 см часто возникают трудности при наматывании ее на оправку. В таком случае придется выполнить ее предварительный отжиг.

С чего нужно начать?

Специалисты рекомендуют использовать проволоку от какой-либо старой пружины, диаметр которой не устраивает владельца. Мастеру останется только ее выровнять и намотать на оправку с сечением нужного размера. Для этого проволока должна быть абсолютно ровной. Она будет намного пластичнее, если ее обработать в специальной печи. При отсутствии таковой подойдет любое другое устройство, которое можно растопить с помощью дров. Как утверждают опытные мастера, достаточное количество тепла для обжига дает береза. После растопки печи нужно дождаться, чтобы в ней прогорели дрова. Оставаться должны одни угли. В них следует положить старую пружину. Если изделие достаточно раскалилось, оно приобретет красный цвет. Теперь пружину можно отодвигать в сторону, чтобы она остывала на воздухе. После этой процедуры метал станет пластичным и с ним легко будет работать.

Как сделать пружину?

Дождавшись, когда старое изделие достаточно остынет, приступают к его разматыванию. На оправку следует наматывать абсолютно ровную проволоку. Тем, кто не знает, как сделать пружину, специалисты рекомендуют располагать витки вплотную. На данном этапе мастеру придется приложить физическое усилие. Оправка зажимается в слесарных тисках.

Работать будет гораздо легче, если использовать плоскогубцы. Судя по отзывам опытных мастеров, очень часто у новичков возникают трудности при подборе размера оправки. Не исключено, что работать придется не с одной оправкой, а с несколькими с различными сечениями. Диаметр для самодельной пружины в таком случае подбирается опытным путем.

Закалка изделия

Тому, кто интересуется, как сделать пружину самому, опытные мастера советуют также уделить внимание ее закаливанию. Данная процедура заключается в термической обработке изделия с целью придать ему требуемую упругость.

Пружина, прошедшая закалку, по сравнению со своим первоначальным состоянием становится гораздо тверже и прочнее. Термообработка выполняется в специальных печах при температуре от 830 до 870 градусов. Справиться с этой работой можно также и в домашних условиях при помощи обычной газовой горелки. Поскольку температурные датчики в таких устройствах обычно отсутствуют, домашнему умельцу контролировать процесс придется визуально. В качестве ориентира можно использовать цвет раскаляемого изделия. Металл при нагреве до 800 градусов становится вишнево-красным. Это значит, что вынимать изделие из печи пока рано. Если пружина достаточно нагрелась (870 градусов), она станет светло-красной. Теперь ее следует охладить. Для этой цели подойдет трансформаторное или веретенное масло. В специальных заводских термических печах металлы подвергаются нагреву до 1050 градусов. Изделия при таком температурном режиме приобретают оранжевые оттенки.

Завершающий этап

После процедуры закаливания пружину следует сжать и оставить в таком положении на двое суток. Затем, используя точильный станок, обрабатываются ее концы. Это придаст кустарному изделию требуемый размер. После выполнения всех вышеперечисленных действий пружина считается готовой к эксплуатации. Как утверждают специалисты, кустарные самоделки не сравнить с аналогичными изделиями заводского производства.

Тем не менее нестандартные пружины широко используются в различных механизмах. Если их эксплуатировать в щадящем режиме, то пружины прослужат достаточно долго.

Источник

Как сделать пружину в домашних условиях своими руками

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

Изготовить небольшую пружину вполне реально

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

Что потребуется

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

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

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

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

Приспособление для навивки спиральной пружины

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

Пошаговая инструкция

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

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

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

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

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

Для намотки небольшой пружины можно использовать шуруповерт

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

Цвета каления стали

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

После выполнения всех вышеописанных процедур пружину, которую вы сделали своими руками, можно начинать использовать по назначению.

Источник

Как закалить пружину

Термическая обработка пружин заключается в том, что нагревом стали до определенной температуры, выдержкой при такой температуре и дальнейшим охлаждением вызывают желаемое метаморфоза свойств металла. Одним из видов термической обработки пружин является их закалка.

Инструкция

1. Навивка и закалка пружин осуществляется с одного нагрева до температуры 900оС в особой печи. Длительность нагрева может колебаться в пределах от 10 до 30 минут и зависит от диаметра прутка заготовки пружины.

2. Навивку пружин из нагретых прутков при производстве маленьких серий ведут на токарно-винторезном станке, оборудованной особым приспособлением для навивки. Навитая пружина подается в закалочный барабан, частота вращения которого устанавливается с учетом времени, нужного для закалки пружины, что определяется диаметром прутка.

3. Если с точки зрения спецтехнологии не получается закалить пружину с одного нагрева, то позже навивки ее вторично нагревают под закалку. При массовом производстве пружин операции нагрева и закалки дозволено механизировать путем установки рядом с печью закалочного бака и конвейера.

4. В качестве закалочной среды применяется вода при температуре около 40оС, а также трансформаторное масло при температуре не выше 60оС.

5. С целью совершенствования механических свойств и устранения внутренних напряжений позже закалки пружины подвергаются отпуску в конвейерной печи. Промежуток между закалкой и отпуском не должен превышать четырех часов. Отпуск осуществляется при температуре в пределах 480-520оС. Охлаждение пружин ведут в воде, температура которой не превышает 100оС, а также на воздухе в закрытом помещении.

6. Остаточную деформацию пружины позже закалки и отжига снимают позже охлаждения металла однократным сжатием до соприкосновения витков с выдержкой в несколько секунд.

Совет 2: Как закалить сталь

Вам понадобится

Инструкция

2. Согласно первому методу, 2 раза подряд с промежутком в 2-3 секунд окуните ее в емкость с маслом, оставив там при первом погружении на 3-4 секунды, при втором – на 5-6 секунд. Позже чего опустите деталь в емкость с водой для окончательного охлаждения.

3. Действуя по второму, больше “суперкомпактному” способу, позже нагревания деталь погрузите в сургуч. Сразу выньте и повторяйте это действие до тех пор, пока ваша деталь не остынет настоль, что перестанет в сургуч проникать.

Обратите внимание!
* наравне с совершенствованием многих свойств, железо позже закалки становится гораздо больше хрупкой. Следственно рекомендуется ее отпустить;* одну и ту же деталь не стоит подвергать закалке неоднократно. Это приводит к “усталости” металла, при которой он теряет надобные нам свойства.

Полезный совет
* если вы закаляете, скажем, клинок, не прокаливайте всю деталь – нагрейте только режущую кромку;* если вы новичок в закалке стали, при нагревании вынимайте деталь всякие 2-3 сек. и контролируйте цвет, потому что крупна угроза перегрева либо недогрева. В первом случае деталь белеет и становится безмерно хрупкой, а во втором приобретает синеватый цвет и размягчается.

Совет 3: Как закалить металл

Изготовители режущего, рубящего и прочего металлического инструмента неоднократно допускают огрехи в закалке металла. Зачастую лезвие топора может быть неудовлетворительно закалено либо перекалено. Проверить качество закалки инструмента в момент покупки фактически немыслимо. Пользоваться в работе инструментом, тот, что мнется либо ломается, весьма неудобно. Следственно вы можете испробовать закалить металл самосильно.

Вам понадобится

Инструкция

1. Подготовьте место и нужные материалы для закалки инструмента. Вам потребуется костер с углями и две емкости. Одну емкость заполните машинным маслом (моторным, дизельным, автолом). Вторую емкость заполните колодезной водой. Для того дабы держать раскаленное сталь, вам также потребуются кузнечные клещи.

2. Подготовленный для закалки инструмент разместите в костер, на угли Чем белее угли, тем выше их температура. Контролируйте процесс закалки. Поверхность металла в месте закаливания должна быть ясно малиновой, но не белой. Дело в том, что перегретый металл может просто «сгореть». Проследите, дабы цвет на поверхности металла распределялся равномерно, на закаливаемой кромке не должно быть темных участков.

3. Не усердствуйте закалить добела каждый инструмент, закаливанию подлежит только режущая кромка. Если цвет металла будет неудовлетворительно блестящим (с синеватым оттенком), то железо станет мягкой.

4. Когда закаливаемый инструмент некоторое время полежал на углях и «созрел», возьмите его кузнечными клещами и окуните в емкость с маслом. Вынесете металлический инструмент в масле 3-4 секунды, выньте на несколько секунд и опять круто опустите в ту же емкость. Металл должен купить «синюшный» цвет. Будьте осмотрительны – масло может запылать позже того, как вы вынете инструмент из емкости в 1-й раз.

5. Сейчас опустите инструмент в емкость с колодезной водой и оставьте до полного остывания. Для больше резкого охлаждения помешивайте воду закаливаемым инструментом.

6. Взамен масла дозволено применять обычный кипяток. Впрочем помните, что неоднократно повторять процедуру закалки одного и того же инструмента не рекомендуется, от того что металл накапливает «усталость» и портится, теряя свои рабочие свойства. Позже многократной закалки останется лишь пустить изделие в переплавку.

Совет 4: Как навить пружину

Пружины применяются в самых различных сферах деятельности – от ювелирного искусства и производства мебели до изготовления транспортных рессор. Вы можете обучиться навивать пружины самосильно.

Инструкция

2. Оттяните концы заготовки в особом устройстве, а после этого, нагрев заготовку в течение получаса в печи, начинайте навивать железный прут на токарно-винторезном станке, оснащенном приспособлениями для навивки пружины.

3. Навивая прут на устройство, будьте опрятны. После этого выровняйте шаг витков с подмогой калибровочного пресса и подожмите концы пружины. Проверьте перпендикулярность пружины к опорной поверхности с подмогой угольника, а также измерьте ее высоту.

4. Вторично нагрейте пружину и отправьте ее на закалку, разместив в соответствующий контейнер с закалочной средой – теплой водой с температурой не больше 30-40 градусов. Позже окончательного охлаждения пружины снимите с нее остаточную деформацию – сожмите ее так, дабы витки соприкоснулись друг с ином, и удержите в таком расположении 5-8 секунд.

5. Если торцы пружины имеют диаметр больше 8 мм, обработайте их на шлифовально-обдирочном станке с охлаждающей жидкостью. Для укрепления пружины ее также дозволено неоднократно нагружать и разгружать в течение пяти-десяти раз, пока ее высота не станет окончательной, а напряжение не снимется.

6. Готовую пружину дозволено применять даже в таких условиях, в которых она будет подвергаться серьезным нагрузкам.

Обратите внимание!
Невзирая на простоту изготовления пружины, вам нужно соблюдать технику безопасности, а также иметь соответствующую квалификацию.

Совет 5: Как рассчитать пружину

Под представлением расчета пружины скрывается крупное число параметров, таких как диаметр прутка, его свойства по материалу и его обработке. Следственно полный расчет пружины – дюже трудная операция, исполняемая с поддержкой особых компьютерных программ. К основным колляциям относят жесткость пружины, максимальную силу сжатия (растяжения), максимальную деформацию, высоту пружины в сжатом и свободном состоянии и шаг пружины.

Вам понадобится

Инструкция

1. Возьмите произвольную пружину и измерьте с подмогой линейки ее длину. Это будет высота пружины в свободном состоянии. После этого максимально сожмите ее, подействовав с некоторой силой. Вновь измерьте длину пружины. Это будет высота пружины в сжатом состоянии. Все измерения проводите в метрах.

2. Посчитайте число витков пружины, после этого поделите на это число высоту пружины в свободном состоянии. Итогом будет шаг пружины в свободном состоянии. Проделайте ту же операцию для пружины в сжатом состоянии и получите шаг пружины в сжатом состоянии.

3. Дабы обнаружить максимальную деформацию сжатой пружины, отнимите от ее высоты в свободном состоянии, высоту в сжатом состоянии. Это будет деформация на сжатие. Дабы обнаружить максимальную деформацию на растяжение, закрепите один из концов пружины, начинайте растягивать ее за иной конец, применяя единовременно динамометр. Показания динамометра обязаны возрастать пропорционально удлинению пружины, как только показания динамометра начали возрастать стремительней, чем происходит деформация, растяжение надобно перестать. Измерьте длину пружины и отнимите от нее длину пружины в свободном состоянии, получите максимальную деформацию на растяжение. Показания динамометра в данный момент будут отвечать максимальной силе растяжения.

4. Дабы обнаружить максимальную силу сжатия, нагружайте пружину до того момента, когда она всецело сожмется. На весах измерьте массу груза и умножьте ее на убыстрение свободного падения (число 9,81). Массу выразите в килограммах, тогда силу получите в ньютонах.

5. Дабы обнаружить жесткость пружины, закрепите один из ее концов, а к иному прикрепите динамометр, придайте пружине небольшую деформацию (10-20 %). Измерьте ее длину в деформированном состоянии в метрах, и снимите показания динамометра в ньютонах. Отнимите длину деформированной пружины от длины пружины в свободном состоянии. После этого на полученное значение поделите силу, измеренную динамометром k=F/?x. Итог получите в ньютонах на метр.

Видео по теме

Совет 6: Как начертить пружину

Пружины – распространенные элементы разных приборов, агрегатов, станков и прочих установок. Следственно, когда создается техническая документация этих устройств, появляется надобность начертить пружину.

Вам понадобится

Инструкция

1. В большинстве случаев применяются цилиндрические винтовые пружины с круглым сечением. Такие пружины, как водится, имеют типовые размеры. Изображение выполняется в реальных размерах либо в уменьшенном либо увеличенном виде, что непременно указывается в особой графе «Масштаб».

2. Схематическое изображение пружин используется только на сборочных чертежах. Все эти моменты непременно учтите на этапе подготовительных работ, предшествующих построению чертежа пружины.

3. Дабы подметить центрирование пружины сжатия, на ее концах изобразите опорные поверхности (в большинстве случаев пружины имеют полтора опорных витка). Впрочем для того, дабы верно возвести чертеж пружины, надобно знать ее основные параметры: наружний диаметр, число витков, диаметр проволоки и шаг витков.

4. Число рабочих витков округлите до величины, которая кратна 0,5. Длину пружины рассчитайте по формуле: H0 = n*t + d, где n – число витков, t – шаг витков, а d – диаметр проволоки.

5. Обнаружьте полное число витков по дальнейшей формуле: n1 = n + 1,5 (эта формула рассматривает полуторный опорный виток).

6. Длину пружины с зацепом рассчитайте по формуле: H0′ = H0 + 2*(D – d). После этого обнаружьте радиус изгиба, обознающийся буквой R: R = (D + 2*d)/2.

7. На чертеже пружину изобразите в свободном состоянии, то есть, исходя из того данные, что изображаемая деталь не испытывает давления извне. Чертеж на листе должен располагаться горизонтально.

8. Силуэт витков чертите упрощенно прямыми линиями.

9. Разрез винтовых пружин изображайте сечением витков, причем, если толщина сечения витка поменьше 2-х миллиметров, то сечение всего витка при изображении пружины в разрезе всецело заливайте темным цветом, если же толщина сечения витка поменьше 1 мм, то изображайте сечение схематически.

Видео по теме

Обратите внимание!
При построении чертежа пружины будьте предельно внимательны: ориентируйтесь на расчетные величины.

Полезный совет
Вначале все линии стройте тонко, а после этого, на завершающем этапе построения чертежа, обведите все основные линии.

Совет 7: Как нарисовать пружину

Вам понадобится

Инструкция

1. Откройте программу Adobe Photoshop. Выберите инструмент «Выделение». Сделайте два выделения на разных слоях с определенными заданными размерами. Они обязаны быть различной высоты и идентичной ширины (глядите рисунок). Обведите всякое из них. Обводку, к примеру, возьмите 5 пикселов. Используйте различный цвет для наглядности. Поставьте направляющую и стирайте по половинке, как показано на рисунке.

2. Выберите инструмент «Перемещение», удерживаете клавишу Alt (дабы копировать) и переходите со слоя на слой, поднимая эти половинки вверх и совмещая (как показано на рисунке). В процессе всего такого копирования новейший слой должен ложиться выше всех слоев.

3. Выберите всякий слой, осуществив двойственный клик по слою. Настройте в жанрах слоя разные результаты, скажем, под металл. После этого вновь удерживаете клавишу Alt и перенесите получившийся жанр на остальные слои (схватите курсором fx и с зажатой клавишей Alt в палитре слоев перенесите на остальные, см. рисунок).

4. Рисуйте пружину всякий ширины, делайте сколько желательно завитков, экспериментируйте со жанрами под металл и т.д. На концах пружины дозволено нарисовать инструментом «кисть» кружочки-эллипсы.

5. Изображайте пружину на чертеже в свободном состоянии, исходя из того, что деталь не должна создавать ощущение, словно она испытывает давление извне. Силуэт витков отменнее чертить упрощенно прямыми линиями.

6. Рисуйте разрез винтовых пружин сечением витков. Если толщина их сечения менее 2-х миллиметров, то при изображении пружины в разрезе сечение всецело заливайте темным цветом, если данный параметр поменьше 1 мм, изображайте сечение схематически.

7. Если вы строите чертеж с заданными параметрами, будьте предельно внимательны: ориентируйтесь только на расчетные величины.

Источник