УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТНОГО ЗАНЕВОЛИВАНИЯ ПРУЖИН
DEVICE FOR SPRING CONTACT HARDENING

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для повышения ресурса винтовых пружин методом пластического упрочнения, и может быть применено и в других отраслях промышленности, изготавливающих и применяющих пружины, - автомобильной промышленности, сельхозмашиностроении.
Известны устройства для контактного заневоливания пружин, описанные в а.с. СССР №198747, 348792, 419660, 486233, 643684, 815346, 825253, в пат. RU 2251036, RU 2251037, RU 2286556, RU 2296968, 2390667, 2392083, 2393042, 2393043, 2403456, 2417855.
3
Наиболее близким являются устройство по пат. RU №2390667, содержащее стакан для установки в нем вкладышей и между ними испытуемой пружины, внутренний диаметр стакана выполнен в пределах от диаметра сжатой пружины до диаметра навитой пружины, пуансон с шаровой поверхностью, контактирующей с шаровой поверхностью верхнего вкладыша, причем нижний вкладыш жестко связан со стаканом, а верхний вкладыш установлен с возможностью вращения относительно оси стакана и перемещения вдоль оси стакана и с возможностью отклонения своей оси от оси пуансона и прикреплен к пуансону винтом с шайбой, на винте пуансона и в центральном отверстии верхнего вкладыша имеются шлицевые пазы и между ними размещены подпружиненные чередующиеся фрикционные диски, соединенные соответственно при помощи шлицев со шлицевыми пазами винта пуансона и шлицевыми пазами верхнего вкладыша, на торцах вкладышей выполнены поверхности с упором глубиной не менее высоты витка пружины и повторяющие профиль торцов крайних витков пружины. При заневоливании пружину устанавливают в стакан и поджимают, затем вручную вращают нижнюю плиту устройства и связанный с ней нижний вкладыш, упором которого пружину поворачивают до ее контакта с упором верхнего вкладыша, осуществляя, таким образом, базирование пружины. После этого дополнительным усилием величиной 10…300F сжимают пружину, используя при этом возникающий торцовый момент от уменьшения кривизны витка для обеспечения контакта наружного диаметра пружины со стаканом.
Недостатком данного устройства является применение ручного труда для обеспечения контакта упоров вкладышей с торцами витков пружины.
Технической задачей изобретения является совершенствование устройства для применения в массовом производстве и исключение ручного труда посредством механизация базирования пружины при заневоливании.
Технический результат достигается за счет новых элементов и их новых связей в устройстве для контактного заневоливания пружин, а именно: устройство, содержащее стакан для установки в нем вкладышей и между ними испытуемой пружины, внутренний диаметр стакана выполнен в пределах от диаметра сжатой пружины до диаметра навитой пружины, пуансон с шаровой поверхностью, контактирующей с шаровой поверхностью верхнего вкладыша, верхний вкладыш прикреплен к пуансону винтом с шайбой с возможностью вращения относительно оси стакана и перемещения вдоль оси стакана и с возможностью отклонения своей оси от оси пуансона, на винте пуансона и в центральном отверстии верхнего вкладыша имеются шлицевые пазы и между ними размещены подпружиненные чередующиеся фрикционные диски, соединенные соответственно при помощи шлицев со шлицевыми пазами винта пуансона и шлицевыми пазами верхнего вкладыша, на торцах вкладышей выполнены поверхности с упором глубиной не менее высоты витка пружины и повторяющие профиль торцов крайних витков пружины, отличается тем, что внутри нижнего вкладыша встроена обгонная муфта с винтовой поверхностью, взаимодействующей с винтовой поверхностью штока, связанного с выталкивателем нижнего цилиндра пресса, для обеспечения контакта торцов витков пружины с упорами вкладышей и наружного диаметра с внутренним диаметром стакана посредством вращения вкладыша от движения штока нижнего цилиндра пресса, а на цилиндрической части штока выполнены шлицы или шпоночный паз, взаимодействующие со смонтированными на нижней плите устройства ответными шлицами или шпонкой для предотвращения поворота штока относительно устройства при раскручивании пружины упорами вкладышей.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство для заневоливания пружин.
Устройство состоит из плиты 1 с закрепленными на ней прокладкой 11 со шлицами или шпонкой и стаканом 2 с испытуемой пружиной 3, верхнего вкладыша 4, имеющего сферическую поверхность, сопрягаемую со сферической поверхностью пуансона 5, и нижнего вкладыша 6 со встроенной обгонной муфтой 12 с винтовой поверхностью, взаимодействующей с винтовой поверхностью штока 13, соединенного с толкателем нижнего цилиндра пресса обычно проточкой штока в пазу ступенчатого отверстия толкателя. Верхний вкладыш 4 крепится к пуансону 5 посредством ступенчатого винта 9 и шайбы 10 с зазорами, обеспечивающими как вращение вкладыша, так и отклонение его оси от оси пуансона для равномерной передачи усилия пуансона по диаметру пружины 3. На торцах обоих вкладышей выполнены поверхности с упором, с которыми контактирует своими торцами испытуемая пружина 3, причем упомянутые поверхность и упор на верхнем вкладыше условно не показаны из-за необходимости показать крепление верхнего вкладыша 4 ступенчатым винтом 9 и шайбой 10 к пуансону 5. На винте 9 пуансона 5 и в центральном отверстии верхнего вкладыша 4 имеются шлицевые пазы и между ними размещены поджатые пружиной 8 чередующиеся фрикционные диски, соединенные соответственно при помощи шлицев со шлицевыми пазами винта 9 и шлицевыми пазами верхнего вкладыша 4. Сила пружины 8 подбирается таким образом, чтобы обеспечить создаваемым фрикционными дисками сопротивлением возникающему торцовому моменту сжимаемой пружины 3 как контакт ее наружного диаметра с внутренним диаметром стакана 2, так и поворот верхнего вкладыша для компенсации излишнего торцевого момента пружины. При этом шлицы штока контактируют с ответными шлицами прокладки 11.
3
Работает устройство следующим образом. Ходом ползуна пресса вниз опускают пуансон 5 и поджимают пружину 3. Одновременно ходом нижнего цилиндра пресса вверх приводят в движение шток 13, от чего его винтовая поверхность, воздействуя на винтовую поверхность заторможенной обгонной муфты 12, поворачивает нижний вкладыш 6. Вкладыш 6 своим упором воздействует на торец витка испытуемой пружины 3 и вращает ее до контакта второго торца витка с упором вкладыша 4 и контакта наружного диаметра с внутренним диаметром стакана 2. Продолжающимся движением пуансона 5 сжимают пружину 3 силой 10…300F, осуществляя контактное заневоливание. При этом возникающий от уменьшения кривизны витков пружины 3 торцевой момент превысит моменты сопротивления трения фрикционных дисков 7 и трения сферических поверхностей пуансона 5 и вкладыша 4 и последний повернется на необходимый для компенсации излишнего торцевого момента угол, обеспечивая в то же время контакт пружины 3 со стаканом 2 и упорами обоих вкладышей. При этом возможность поворота штока относительно устройства при раскручивании пружины предотвращается шлицевым или шпоночным соединением. После требуемой выдержки ходом ползуна пресса вверх поднимают пуансон 5, ходом нижнего цилиндра пресса опускают шток 13 в первоначальное положение, удаляют пружину.
Примечание. Рекомендуется использовать на прессах типа ДЕ2428, ДЕ2430, ДЕ2432, ДЕ2434, ДЕ2436.
Источники информации
1. Патент RU №2390667 C1, МПК B21F 35/00, F16F 1/02. Устройство для контактного заневоливания пружин / Тебенко Ю.М., Землянушнова Н.Ю., Землянушнов Н.А. - №2009109521/11; заявл. 16.03.2009; опубл. 27.05.2010, Бюл. №15. - 5 с.