Станок для изготовления пружин своими руками. Как сделать пружину в домашних условиях своими руками. Номерные знаки могут украсить ступеньки на лесенке

В настоящее время в магазинах можно без проблем приобрести практически любые необходимые в домашнем хозяйстве изделия. В то же время внимание и творческие усилия самодеятельных конструкторов всё больше направляются на технически сложные объекты: тракторы, вездеходы, легковые автомобили и даже самолёты. Меняется и подход самодельщиков к реализации задуманных проектов; их не пугает необходимость самостоятельного изготовления сложных и точных деталей, к которым к тому же могут предъявляться жёсткие требования по прочности. Одним из таких типичных элементов, присутствующих практически во всех энергоёмких конструкциях, являются винтовые цилиндрические пружины растяжения или сжатия. В связи с этим многим нашим читателям будет интересно и, надеемся, полезно ознакомиться с методикой, разработанной украинским инженером В.В.Виниченко, которая поможет изготовлению ответственных пружин с необходимым качеством и точностью.

Предлагаемый способ навивки винтовых цилиндрических пружин реализуется на токарно-винторезном станке при помощи специального приспособления, состоящего из оправки и копира. В патроне станка крепится оправка с зацепом в виде отверстия в торце фланца для фиксирования начала пружинной проволоки. В резцедержатель устанавливается державка с копиром. Копир - это вал с нарезанной винтовой канавкой переменного шага, который свободно вращается в двух подшипниках. Канавки в начале и в конце копира обеспечивают навивку поджатых витков пружины, а центральная часть - навивку рабочих витков с необходимыми шагом и диаметром.

Державка копира представляет собой конструкцию, сваренную из 40-мм стальной пластины, усиленную ребром из 10-мм полосы, и двух корпусов подшипников. Правый корпус приварен к пластине, а левый крепится болтами М12 (для обеспечения возможности замены копира}. Конкретные чертежи на державку не представлены, поскольку они диктуются типом токарно-винторез-ного станка и размерами навиваемой пружины. Изготовление пружины производится в следующей последовательности. Сначала заготовка - мерный отрезок проволоки отогнутым под 90° концом длиной 4 - 5 d пропускается снизу под копиром и устанавливается в отверстие-зацеп оправки. Затем копир поворачивается вручную до совпадения начала канавки с положением проволоки. Её натяг и постоянный контакт с винтовой канавкой копира обеспечиваются значительным сопротивлением изгибу пружинной стали заготовки. Процесс формирования пружины начинается включением шпинделя станка на минимальных оборотах. Проволока навивается на оправку, а шаг задаётся винтовой канавкой вращающегося в подшипниках копира.
Ниже приводится методика расчёта параметров оправки и копира, обеспечивающих необходимые размеры пружины.

Принятые обозначения при проведении расчётов

Исходные данные {размеры пружины):
п - число рабочих витков;
п. - полное число витков;
t - шаг рабочей части;
Do - внутренний диаметр;
Dcp - средний диаметр.
Параметры копира:
I - длина рабочей части;
DKon - внутренний диаметр канавки;
DHJ1 - диаметр нейтральной линии витков, навиваемых на оправку;
к - ОипЮкоп - поправочный коэффициент;
Т - шаг винтовой линии рабочей части;
Т - шаг винтовой линии заходной и выходной частей.
Оправка:
d -диаметр.
Промежуточные расчётные величины;
L - длина одного витка пружины без учёта шага;
D - средний диаметр витков пружины, навитых на оправку;
X - табличный коэффициент для определения нейтральной линии при изгибе;
B - коэффициент, учитывающий пружинные свойства проволоки;
попр -число рабочих витков пружины, навиваемых на оправку с учётом упругости проволоки;
L1 -длина проволоки, проходящей по рабочей части копира;
L2 - длина проволоки рабочих витков пружины, навитых на оправку;
L3 - длина проволоки, навитой на оправку с учётом поджатых витков;
Lч - длина проволоки пружины согласно чертежу.

Решающее значение при расчёте имеет величина, учитывающая упругость проволоки при изгибе. Она используется при определении диаметра оправки и количества витков поп. Для определения значения этой величины рекомендуется следующая последовательность. В первом приближении изготавливается оправка диаметром D , На токарно-винторезном станке на оправку навивается 5 - 10 витков проволоки с шагом подачи, приблизительно равным шагу пружины. При этом в резцедержатель устанавливается специальный ролик с канавкой. После навивки определяется угол раскручивания всех витков пружины а вычисляется угол, приходящийся на один виток а.1 и в заключение - коэффициент В = а1 /360°/, учитывающий упругость проволоки из заданного материала.

Ниже приведена методика на примере расчёта размеров копира и оправки для навивки пружины из стали 60С2А-В-1-ХН ГОСТ 14963-78 с параметрами: п = 9; nt = 11; t = 14 мм; Do = 42 ± 0,9 мм; d= 8 мм; Dср=50 мм.

При заданных размерах пружины по вышеописанной методике экспериментально установлено увеличение дуги окружности одного витка на 30° после снятия с оправки диаметром 42 мм, что соответствует увеличению длины витка в 1,083 раза (В = 30° 360° = 0,083). Исходя из этого,
Dcp.onp. = (L - ВL/ тт = L (1 - В)/тт = 157x0,917/3,14 = 46 мм,
где L = тт Dcp = 3,14x50 = 157 мм;
d опр. = Dcp.onp.- d = 46 - 8 =38 мм
nопр = 1,083п + 0,25 = 1,083 + 0,25=~10
где 0,25 - добавочная часть витка с учётом допуска числа рабочих витков.
Диаметр нейтральной линии витка на оправке (рис. 2) вычисляется по формуле:
D нл. = d опр + 2d X.
X - определяется по таблице в зависимости от соотношения donp/2d (в нашем случае 38/ (2x8) = 2,375)
Методом интерполяции и вычисляем X = 0,458 и округляем до 0,46.
Тогда Dнл.45,36 мм.
DKOn в первом приближении принимается равным Do = 42 мм.
Тогда коэффициент к = Dил /Dкоn -45,36/42 = 1,08.
Длина рабочей части копира: = t-n = 14x9 = 126 мм.

Расчётный шаг рабочей части копира:
Т = |/(попр к) = 126/(10x1,08) = 11,67 мм.
Полученный расчётный шаг рабочей части копира округляется до ближайшего шага подачи токарно-винторезного станка (Т = 12 мм), чтобы обеспечить возможность нарезки винтовой канавки. Для сохранения заданного шага пружины внутренний диаметр канавки копира пересчитывается из условия выбранного шага копира:
k = l/(Tnonp) = 126/(12x10) = 1,05.
Тогда DКОП. = Dн л/н = 45,36/1,05 =43,2 мм.

Число витков заходной и выходной частей копира выбрано равным 1,5. Шаг канавки этих частей определяется по экспериментально установленной формуле:
Tn = 0,875d = 0,875x8 = 7 мм, и принимается равным ближайшему шагу подачи на станке (7 мм).
Заходная и выходная части привариваются к оси копира или крепятся двумя штифтами диаметром 8 мм и двумя винтами М8. Сопряжение канавок заходной и выходной частей копира с канавкой рабочей части обрабатывается вручную соответствующим напильником, обеспечивая плавность перехода. Материал копира - сталь 45, термообработка - закалка до твёрдости HRC38...42.
Для проверки расчётов определяется длина проволоки:

L1= DKon тт 1/Т = 43,2x3,14x126/12 = 1425 мм и сравнивается с длиной проволоки:
L2 = D нл. тт п опр. = 45,36x3,14x10 =1425 мм.
Также сравнивается длина проволоки:
L3 = D нл. тт (п опр. + 2x1,083) =45,36x3,14(10+2x1,083) = 1733 мм

с длиной проволоки:
Lч = (Do +2d X) тт n = (42 + 2x8x0,46) хЗ,14х11 = 1705 мм.
При правильном расчёте погрешность Лямда не должна превышать 2,5%. В нашем случае:
Лямда= (L3 - Lч) 100%/L4 = (1733 - 1705)100/1705 = 1,6%.

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.

Закалка стали как вид термообработки – процесс непростой и дерзкий внутренние, не видные невооруженным глазом метаморфозы конструкции стали. Но наравне с этим закаленные детали получают свойства абсолютно видимые: повышенная крепкость, острота, меньшая подверженность износу. Вестимо, что положительно закаленное лезвие ножика либо острие шила может удачно заменить стеклорез, а купленный в магазине инструмент порой также требует “доработки”. Восхитительно, что при такой масштабности протекающих со сталью изменений закалка в непрофессиональных условиях абсолютно допустима. А тезис всех (не только домашних) способов закалки заключается в разогреве стали до некой температуры и дальнейшем стремительном охлаждении. Особенно доступны 2 метода.

Вам понадобится

* деталь для закалки;
* соотносимая с размером детали емкость с любым машинным маслом;
* соотносимая с размером детали емкость с холодной водой;
* клещи;
* сургуч;
* костер (печь, газовая горелка)

Инструкция

1. Для закалки стали обоими методами для начала деталь нужно хорошенько разогреть. Возьмите ее и положите в костер на угли. Если нет костра – нагревайте горелкой либо на плите. Но учтите, что для процесса закалки стали настойчиво рекомендуются именно угли, от того что их температура гораздо превышает температуру, которую дозволено получить на горелке либо плите.Через некоторое время (скажем, для “разогрева” ножика вам понадобится около 10-15 минут) деталь приобретет ясно-красный цвет, тот, что обозначает, что нужная температура достигнута. Клещами выньте деталь из огня.

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.

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

Костер, кузнечный клещи, две емкости, машинное масло, вода

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.

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

Инструкция

1. Самостоятельно от того, из какого материала и какого размера вы собираетесь сделать пружину , спецтехнология и пошаговый порядок ее изготовления будут идентичными. Дабы навить пружину, для начала обнаружьте подходящую железо с ровной поверхностью без недостатков и с идентичным диаметром по каждой длине. Если вы решили делать пружину из стали, нарезайте равные заготовки для пружин особыми пресс-ножницами, а концы заготовок нагрейте перед началом работы до 900-950 градусов в течение 15 минут.

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.

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

динамометр, линейка, весы.

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

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

Вам понадобится

– карандаш;
– линейка;
– резинка;
– циркуль;
– калькулятор;
– бумага.

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.

В программе Adobe Photoshop довольно легко нарисовать обычную пружину . К тому же тут дозволено придать ей разные результаты и учесть нужные пропорции.

Вам понадобится

– программа Adobe Photoshop;
– навыки работы с Adobe Photoshop.

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.

Если вы любите изобретать, придумывать разные интересные поделки, для многих из них может понадобиться пружина. Быстро сделать пружину не получится, поскольку как бы просто это ни казалось, потрудиться всё же придётся. Перед тем как сделать пружину, нужно изготовить вспомогательное устройство для накрутки прута. Оно будет удерживать стальной прут, а вы станете делать витки, превращая заготовку в пружину. Нужно соблюдать правила безопасности, чтобы не пораниться, поскольку работа будет проводиться с молотком и дрелью.

Что нужно для пружины

Тиски (2 штуки);
Дрель или перфоратор;
Стальной прут для подготовки пружины (1 штука);
Гвозди (один или два). Можно использовать плотную нитку для скрепления деревянных дощечек. К гвоздям понадобится молоток;
Заготовки дощечек (деревянные, 2 штуки);
Проволока для изобретения (1 штука).

Инструкция по изготовлению пружины

Устройство, которое вы будете изготавливать, позволит сделать витки на проволоке, превращая её в пружину. Начать нужно с подготовки дощечек. Для этого вам понадобится гвоздь и дрель.

Посмотрите и оцените размер, вернее, диаметр прута на срезе. Именно такого размера и должна быть дыра, проделанная в дощечках дрелью. Можно приложить край пружины к дощечке (сбоку), отметить карандашом диаметр и сделать дыру на несколько миллиметров меньше, поскольку когда проволока будет наматываться, превращаясь в пружину, прут сделает отверстие немного больше.
Возьмите обе дощечки, сбейте их гвоздём или обвяжите и скрепите ниткой, проделайте отверстие дрелью. Если вы не знаете, как сделать пружину своими руками, нужно соблюдать поэтапные действия, и тогда всё получится. Теперь нужно проделать ещё одну дыру, чтобы вставить в неё прут, закрепить его для того, чтобы начать накручивать пружину.
Перед тем как начать закручивать пружину, нужно подготовить прут. Необходимо сделать на конце прута ручку, загнув немного заготовку в сторону. Это поможет сделать витки на проволоке и превратить в пружину. Можно прикрепить к железной ручке пластмассу или деревянный брусок, чтобы было удобней держать.
Теперь поместите прут в дыру, посмотрите, где будет находиться место пересечения его и верхней дыры. Вам понадобится проволока, которую вы поместите в отверстие, сделанное для прута, чтобы закрепить её. Теперь поставьте метку на пруте на месте его пересечения с верхней дырой. Можно нанести на него краску, а затем надпилить, чтобы получилась ячейка. Сделайте место, чтобы поместилась проволока.
Нужно поместить деревянные заготовки в тиски, закрепить их там. Затем следует вставить железный прут в проделанные отверстия, в которые поместите и проволоку, чтобы она оказалась в ячейке, подготовленной заранее. Нужно край проволоки просунуть в отверстие, закрепить его в отверстии на пруте. Когда всё подготовлено, можно приступать к изобретению самой пружины.
Начинайте делать вращательные движения прутом, держа его за подготовленную ручку. Накручивайте проволоку по кругу, чтобы получались витки. Вращайте ручку прута по его оси, заготовка пружины будет накручиваться. Кода проволока полностью будет намотана на прут, она пройдёт с другой стороны деревянного приспособления, но уже в виде пружины. То есть сама пружина выйдет внизу, поэтому поставьте тиски на краю стола. Аккуратно снимите пружину, не вынимая прут из тисков. Теперь пружина готова!

У меня есть термос с ручной помпой, в которой лопнула пружина. Пружина там коническая , которая, в отличие от обычной пружины, допускает полное сжатие витков в одну плоскость . Изготовление обычной пружины своими руками в домашних условиях не представляет проблем, а вот над конической пришлось подумать. Искать ли конус, или навивать на узкую катушку виток на виток, и в этом случае отпускать и закаливать?.. В результате использовал очень простое решение. Фото и видео процесса - ниже.

Все действительно просто - сначала необходимо сделать обычную пружину , ориентируясь на минимальный диаметр будущего конуса. После чего аккуратно расширять каждый следующий виток на ширину, чуть большую сечения проволоки.

Надо учитывать, что после навивки на трубку, пружина обязательно расширится до большего диаметра.
В домашних условиях диаметр трубки надо подбирать экспериментально.

В случае конической пружины, первое, что приходит в голову - найти конус и навивать на него. Но это не так просто, потому что витки разного диаметра сразу после навивки "отскочат" от конуса на разную величину. Там где диаметр конуса больше, диаметр пружины увеличится больше.
Навивка на узкую катушку (с шириной равной диаметру проволоки) имеет ту же проблему. Сразу после навивки пружина увеличится и чем больше диаметр витка, тем больше он увеличится.

Поэтому простейший способ для изготовления конической пружины дома - это сделать обычную прямую пружину , накручивая проволоку на трубку, а потом руками аккуратно расширять каждый следующий ее виток. Это достаточно просто.

Поскольку помпа в термосе имеет постоянный контакт с водой, то для навивки я использовал нержавеющую проволоку. У меня есть старый запас купленной на барахолке нержавеющей проволоки для сварочных работ, из которой я сделал уже не одну пружину (например для дверей и пр).
Можно было ее закалить, но она и без закалки имеет вполне удовлетворительные свойства и достаточно хорошо "пружинит".

Видео навивки пружины

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

Витые пружины сжатия

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

Особенности конструкции

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

Основными характеристиками, описывающими геометрию детали, считают:

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

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

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

Сечение витков бывает круглым, плоским, квадратным и др.

Концы витков стачиваются до плоской формы.

Область эксплуатации

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

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

и в других отраслях.

Требования к пружинам

Для эффективного функционирования работы требуются следующие свойства:

высокая прочность;
пластичность;
упругость;
износостойкость.

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

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

менее 5%;
менее 10%;
менее 20%.

Строгие требования предъявляются к точности соблюдения геометрии, чистоте поверхности.

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

Требования к материалу

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

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

Особенности технологии

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

Навивка пружин с круглым сечением витка проводится следующими методами:

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

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

Технология холодной навивки без закалки

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

В ходе операции навивки должны быть выдержаны следующие параметры:

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

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

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

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

После термообработки необходимо сделать испытательные и контрольные операции.

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

Технология холодной навивки с закалкой и отпуском

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

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

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

Завершает процесс нанесение защитного покрытия.

Технология горячей навивки с закалкой и отпуском

Перед навивкой заготовку нагревают до температуры пластичности одним из следующих методов

муфельная печь;
газовая горелка;
высокочастотный нагрев.

Термическая обработка включает в себя закалку и низкотемпературный отпуск.

Графики термообработки строятся исходя из свойств материала и размеров заготовки.

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

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

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

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