6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пружинная проволока: особенности изготовления, виды и характеристики

Особенности производства пружинной проволоки

Пружинная проволока (ПП) относится к высокопрочным изделиям из металла. Ее применяют, изготовляя крюки, разные шпильки, пружины и другие конструкции, для которых понадобятся пружинные характеристики. Стоимость изделий зависит от типа и состава применяемого сплава, а также диаметра. На нее наносят специальные масла, защищающие от коррозии, уменьшающие трение и увеличивающие срок эксплуатации.

Производство и применение

Проволока изготавливается согласно требованиям двух Государственных стандартов — 9389−75 и 14963−78, регламентирующих технологию волочения (протяжек) исходных заготовок через ряд отверстий с неодинаковым, постепенно уменьшающимся сечением. Затем проводится термическая обработка. Она улучшает пружинные свойства готовой продукции.

Термообработка способствует возрастанию прочности изделий на разрыв. На последнем отверстии для протяжки по волочильному стану в большинстве случаев устанавливается калибровочная фильера. Делают это тогда, когда по техусловиям нужно произвести калиброванные изделия, имеющие гладкую и по максимуму ровную поверхность.

В производственном процессе не обходится без предварительного отпуска стали и ее закалки. С помощью этих манипуляций существенно улучшается показатель прочности.

Навивка пружин может проводиться двумя способами — горячим и холодным. Высоким качеством отличаются изделия, полученные в результате применения горячей методики, при которой сырье нагревают до температуры, отпускающей металл, после чего закаливают его.

В наши дни пружинная проволока вызывает огромный интерес в среде профессиональных дизайнеров, которые пользуются деталями из нее при создании уникальных решений для жилья, офисов и торговых центров. Проволока для пружин легко сгибается, можно создавать элементы практически любой формы. Свойства материала оценили и производители мебели: пружины диванов, столов, шкафов, стульев и кроватей именно из него.

Виды и основные характеристики

Госстандарт определяет, что степень точности может быть как повышенной, так и нормальной. Согласно механическим характеристикам существует четыре класса (3, 2А, 2, 1) и три марки (А, В, С). Класс 2А — всегда повышенная точность.

Выделяют ряд основных характеристик ПП:

  • с диаметром 0,14−8 мм (максимально допустимое отклонение ±0,05);
  • овальность — до 50% от параметра отклонения;
  • сопротивление к разрывам — 1030−1230 (класс 3, сечение 8 мм) и 2740−3090 (класс 3, сечение 14 мм) Н/мм2;
  • число скручиваний, которые выдерживает — 4−35 (точная цифра зависит от того, какое сырье, а также тип и класс продукции);
  • массу вычисляют на 1000 м готовых изделий — 0,1208−394,6 кг.

Согласно условиям ГОСТа 9389−75 пружинная углеродистая проволока, которая используется в холодном методе без закалки, должна производиться только из углеродистых марок стали. Но под заказ ПП может быть изготовлена из других сплавов с минимальным содержанием фосфора и серы. Не допускается волнистость, ржавчина, волосовина, плен, закаты, раковины, трещины, полное обезуглероживание.

Проволока может поставляться в катушках или мотках. Скручивают ее таким образом, чтобы при раскручивании не было «восьмерок». На катушки и мотки, вес которых не превышает 250 кг, ПП накручивается одним отрезком, если больше — может быть три отрезка. В местах разделения обязательно ставят специальные заглушки.

ГОСТ 14963–78

Данный Госстандарт регулирует производственные нюансы изготовления легированной круглой проволоки для пружин, для которой требуется закалка и отпуск. Ее разделяют на стандартную и с удаленным поверхностным слоем. Навивка — холодная либо горячая, разделяется на два класса. Из первой изготавливают ответственные изделия, из второй — пружины общего назначения.

Максимальный диаметр легированной проволочной продукции составляет 14 мм. ПП может подвергаться:

Термическую обработку легированных образцов проводят по строго регламентированной схеме:

  1. Сначала выполняют закалку при температуре примерно 850 градусов.
  2. Охлаждают в масляном составе.
  3. Отпускают на протяжении 30 минут при температуре 400 градусов.
  4. Еще раз охлаждают в горячей воде или теплом масляном составе.

Легированную ПП с дополнительной обработкой выпускают в виде прутков, комплектуемых по пачкам. Если их длина превышает 5 м, поставляются в мотках. По желанию заказчика в мотки сворачивается и продукция без обработки.

Мотки могут собираться в бухты, на которые наносится смазка, предотвращающая коррозию.

Проволока. Виды и применение. Производство и особенности

Проволока – вид металлопроката, представляющий собой металлическую нить обычно круглого сечения. Обычно производится из стали, меди, алюминия, нихрома и различных сплавов.

Технология производства

Для производства проволоки используются различные металлы и их сплавы. В зависимости от их качеств и способа обработки зависят технические параметры готового изделия. К примеру, одни виды проволоки отлично проводят электричество, другие легко сгибаются, а третьи обладают упругостью. Вне зависимости от свойств применяемого металла или его сплава начальная технология получения проволоки одинакова. Сырье разогревается для получения пластичной массы. Затем путем непрерывного литья из него формируется прут, который с помощью прокатного станка калибруется в тонкую нить необходимой толщины.

Читать еще:  Газовые шланги: виды, преимущества и недостатки, монтаж и правила эксплуатации

Диаметр проволоки может составлять от долей миллиметров до 17 мм. Более толстое изделие уже является прутом. Сформированная нить может сразу сматываться в бухты или поддаваться дополнительной обработке. Она может покрываться цинком или полимером. Это позволяет защитить металл от окисления или создать на нем диэлектрическую оболочку.

Закаливание проволоки позволяет увеличить ее твердость и упругость. Отжиг наоборот делает ее более пластичной. Обычно такая обработка уже делается на изделиях, которые производятся из проволоки. До этого сырье термически не обрабатывается, за исключением используемого для армирования проводов, изготовления некоторых разновидностей тросов и сеток.

Полученная на производственном оборудовании проволока сматывается в бухты или ее наматывают на барабаны. Преимущественно предприятия, задействованные в ее производстве, не занимаются ее переработкой в готовые изделия. Поэтому полуфабрикат отправляется на продажу. Как и остального металлопроката, оценка ее стоимости проводится в зависимости от состава металла и массы. В розничной продаже возможна ее оценка по длине. При этом фактическое сечение на стоимость практически не влияет. Цена бухты проволоки разной толщины, но одинакового веса, почти идентична.

Где используется проволока
Данное изделие является полуфабрикатом, который применяется для изготовления различных товаров:
  • Гвоздей и прочих метизов.
  • Сварочных электродов.
  • Звеньевой цепи.
  • Электромоторов.
  • Нагревательных спиралей.
  • Пружин.
  • Сверл.
  • Тросов.
  • Сеток и т.д.

Преобладающая часть производимой промышленностью проволоки используется в качестве полуфабриката для получения других изделий. Небольшая доля из нее применяется как вязальный материал. Им увязывается арматура при бетонных работах, завязываются мешки и т.д.

Применение стальной проволоки

Наиболее широкое распространение получила проволока из стали. Для ее получения применяются различные марки стали. Из пружинных делают проволоку для изготовления сеток, пружин, некоторых специализированных тросов. Подобные изделия после закалки становятся упругими. При этом при сильном механическом воздействии они ломаются, поэтому для других целей неприменимы.

Из более мягких сортов стали делают проволоку для изготовления гвоздей, саморезов, винтов. Ее податливость позволяет сформировать на обрезанном стержне шляпку или резьбу. Такой материал хорошо поддается ковке. Сформированное из него изделие закаляется, что избавляет его от гибкости. В результате изготовленный метиз менее склонен к загибанию.

Производство проволоки из стали выполняется по строгим стандартам. Благодаря этому готовая продукция является полностью совместимой со станками, формирующими из проволоки метизы, сверла, звеньевые цепи и т.д.

Из стальной проволоки изготовляют струны для музыкальных инструментов, электроды для электросварки. В частности для получения первых применяется нержавеющая сталь, а для вторых обычный черный металл, который покрывается специальным напылением.

Весьма востребованный полуфабрикат плющенную ленту получают путем раскатки стальной проволоки большого сечения. Полученное в результате изделие может использоваться для изготовления лезвий для безопасной бритвы, трубок небольшого диаметра и т.п.

В целом из стали делают несколько групп проволоки:
  • Для армирования.
  • Вязальная.
  • Марочная.
  • Холодной высадки.
  • Канатная.
  • Телеграфная.

Каждая из них обладает рядом особенностей, которые делает ее идеальной для использования в специфических целях. К примеру, стальная нить холодной высадки может обрабатываться холодной высадкой, в то время как аналоги совершенно не совместимы с подобным оборудованием.

Использование медной проволоки

Доля производства медной проволоки существенно ниже, чем стальной. Это обусловлено дороговизной этого металла и его недостаточными механическими свойствами. При этом медь является одним из самых эффективных электрических проводников. Благодаря этому проволока из нее используется в качестве токопроводящих жил при изготовлении кабельной продукции.

Токопроводящие жилы могут быть сформированы из одной проволоки большого сечения или пучка тонких проволок (многожилка). Использование пучков позволяет придать готовому изделию более высокую гибкость. В частности подобные провода используются для изготовления электрических удлинителей, шнуров питания электротехники и т.п.

Кроме этого из медной проволоки состоит обмотка ротора и статора электромоторов. Благодаря природной гибкости она легко вплетается в сердцевину без образования заломов. Для предотвращения замыкания, такая струна покрывается диэлектрическим прозрачным составом. Также она используется для изготовления обмотки трансформаторов. Ее можно встретить внутри любого зарядного устройства, электросварки и т.п.

Назначение алюминиевой проволоки

Также как и медная, алюминиевая проволока является хорошим проводником. Однако при пропускании через нее электричества наблюдается более высокое сопротивление. Это делает кабельную продукцию из нее менее эффективной. Она больше нагревается, поэтому для передачи токов требуется использование проволоки большего сечения.

Применение проводов из алюминиевой проволоки встречается все реже. Она менее долговечна, больше склонна к замыканию от перегрева. В связи с этим ее преимущественно применяют для изготовления сетки рабицы, заклепок. Любую алюминиевую проволоку можно использовать как вязальную. Также из нее делают электроды для сварки алюминия.

Читать еще:  Разновидности автомобильных подъемников для автосервиса
Использование нихромовой проволоки

Из нихрома делается проволока для изготовления нагревательных элементов, в частности спиралей для электроплит, электрических горнов, обогревателей, ТЭНов. Она обладает высокой сопротивляемостью электричеству. Благодаря этому при пропуске через нее электрического тока происходит сильный разогрев металла. Прочие разновидности проволоки при использовании подобным образом плавятся, в результате чего контакт прерывается. Изделия из нихрома сохраняют свою целостность даже при нагреве докрасна.

Назначение вязальной проволоки

Практически все разновидности проволоки являются полуфабрикатом, не интересующим частного потребителя. Он практически не применим в бытовой жизни. К примеру, без наличия специализированного оборудования сделать из проволоки пружины, гвозди или сетку не получится. Единственным исключением является вязальная проволока. Она малопригодная для получения из нее каких-либо изделий, при этом ее качества дают возможность использования в различных направлениях.

В первую очередь вязальная проволока применяется для связывания стальной арматуры при работе с бетоном. Она отлично сгибается, легко перекусывается кусачками или плоскогубцами. Вязальной проволокой привязывают сетку к столбам. Возможно ее использование в качестве ремонтного материала.

Также возможно ее применение для изготовления струнных маяков для штукатурки. Для этого она натягивается возле плоскости стены до состояния звенящей струны и используется как направляющая для скольжения правила. Это позволяет разровнять штукатурку в идеальной плоскости.

К примеру, материал применяется в сельском хозяйстве для сооружения электропастуха. Для этого производится натягивание проволоки по периметру и ее подключение к электротрансформатору. В результате при контакте с таким ограждением происходит слабое поражение током, что отпугивает животных от забора.

Оценка характеристик проволоки

Качества проволоки в первую очередь отличаются от металла, из которого она изготовлена. При этом незначительные отличия состава сплава могут кардинально влиять на эксплуатационные характеристики изделия. В связи с этим оценка проводится по целому ряду характеристик:

  • Диаметр.
  • Тип покрытия.
  • Относительное удлинение при растяжении.
  • Порог разрыва при растяжении.
  • Электрическая сопротивляемость.
  • Число перегибов.

Перечисленные качества могут выступать приоритетными для одних видов проволоки и маловажными для других. К примеру, для проволоки используемой для обмотки моторов и трансформаторов, не столь важен уровень разрывного усилия.

Из названных критериев оценки рабочих качеств проволоки крайне важным является число перегибов. Оно отображает сколько раз нужно согнуть проволоку в одном месте, чтобы она сломалась. У пружинных материалов это число может составить 4 раза, а у медных или стальных вязальных может доходить до нескольких десятков раз. При этом, чем выше жесткость, тем быстрее произойдет перелом материала при механическом воздействии.

Все о пружинной проволоке

Проволока для пружин (ПП) – это высокопрочное изделие из сплавов металла. Применяется при выпуске пружин сжатия, кручения, растяжения; разных видов крюков, осей, шпилек, струн для фортепиано и других деталей с пружинными характеристиками.

Особенности и требования

Самый востребованный диаметр — это 6-8 миллиметров. Для изготовления пружинной проволоки применяют катанку из стали. Технические требования устанавливаются по ГОСТу 14963-78 или ГОСТу 9389-75. Иногда допускаются отклонения от норм к требованиям пружинной проволоки. Например, по желанию заказчика, может изменяться количество марганца в составе, но только если при изготовлении не использовались хром и никель.

Для избежания частичного или полного разрушения готовых изделий, ГОСТом предписывается идеальная поверхность полотна проволоки без наличия каких-либо дефектов.

Во время эксплуатации нагрузка будет создаваться в местах, не устойчивых к изъянам. Поэтому все сырье, перед изготовлением пружин проходит проверку.

Прочность пружинного полотна напрямую зависит от размера диаметра, прочность малого диаметра намного выше. Например, размер сечения 0,2-1 миллиметра почти в два раза превосходит по прочности проволоку с сечением 8 миллиметров. Форма выпуска готовой пружинной проволоки может быть в виде катушек, мотков (допустимый вес 80-120 килограммов) и бухт (500-800 килограммов).

Производство

Согласно установленным правилам ГОСТ, проволока создается протяжкой или волочением начальных заготовок через отверстия, расположенные в порядке уменьшения диаметра сечения. Для увеличения прочности на разрыв в конце проводится термическая закалка. При волочении на последнем выходном отверстии станка устанавливается специальная форма для калибровки — фильера. Ее устанавливают в том случае, когда материал должен быть изготовлен уже откалиброванным и не иметь на поверхности дефектов.

Главными свойствами сырья для изготовления проволоки является упругость и текучесть материала. Повышения упругости достигают закалкой сплава в масле, температура которого может быть 820-870 C.

Далее идет отпуск проволоки при температуре 400-480 C. Твердость полотна равна 35-45 единиц (от 1300 до 1600 килограммов на 1 квадратный миллиметр плоскости). Для повышения такого технического свойства, как подавление нагрузок, используется углеродистая или высоколегированная сталь. Обычно производители делают ее из марок сплавов – 50ХФА, 50ХГФА, 55ХГР, 55С2, 60С2, 60С2А, 60С2Н2А, 65Г, 70СЗА, У12А, 70Г.

Обзор видов

По химическому составу стальную проволоку делят на углеродистую и легированную. Первые подразделяются на низкоуглеродистую с содержанием углерода до 0,25%, среднеуглеродистые с содержанием углерода от 0,25 до 0,6% и высокоуглеродистые с содержанием углерода от 0,6 до 2,0%. Отдельная разновидность — это нержавеющая сталь или коррозийностойкая. Добиваются таких характеристик путем добавления в состав легирующих компонентов — никеля (9-12%) и хрома (13-27%). В зависимости от начального сырья, в конечном результате проволока может быть темной или осветленной, мягкой или твердой.

Читать еще:  Композитная арматура: преимущества и недостатки

Нельзя не отметить такую разновидность, как стальная проволока с памятью — титан и неодим в составе придают ей необычные свойства.

Если изделие выпрямить и через некоторое время прогреть на огне, проволока вернется в свою начальную форму. По механическим свойствам пружинная проволока делится на:

  • классы – 1, 2, 2А и 3;
  • марки – А, Б, В;
  • противостояние грузам — высоко нагруженная и тяжелогруженая;
  • применение для нагрузок — сжатие, изгибание, растяжение и кручение;
  • размер диаметра сечения — круглой и овальной формы, квадратной и прямоугольной формы, также возможна форма шестиугольная и трапециевидная;
  • тип жесткости — жесткость переменная и жесткость постоянная.

По точности изготовления проволока может быть повышенной точности — используется при производстве и сборке сложных механизмов, нормальной точности – используется при изготовлении и сборке менее сложных механизмов.

Где применяется?

Производство пружин бывает холодной и горячей методикой. Для холодной навивки используются специальные пружинонавивочные автоматы и станки. Проволока должна быть из углеродистых сталей, потому что конечная деталь не будет подвергаться закалке. В России холодный метод используется чаще, так как он не такой дорогостоящий и затратный.

Оборудование для холодной навивки оснащено двумя главными валами, один регулирует натяжение, второй задает направление витка.

Описание процесса.

  1. Пружинная проволока подготавливается к работе, проверяется на отсутствие дефектов.
  2. Полотно проволоки продевается через кронштейн в суппорте, а конец закрепляется зажимом на оправе.
  3. Верхним валом регулируется натяжение.
  4. Включается наматывающий валик (его скорость зависит от диаметра проволоки).
  5. Полотно обрезается, когда достигнуто нужное количество витков.
  6. Последний этап — механическая и термическая обработка готовой детали.

Горячим методом можно изготовить детали только с диаметром сечения от 1 сантиметра. Во время навивки происходит быстрый и равномерный нагрев. Процесс выглядит следующим образом.

  1. Полотно проволоки, разогретое докрасна, просовывают через фиксатор и закрепляют концы зажимами.
  2. Верхним валиком задается натяжение.
  3. Регулируется скорость вращения (также все зависит от диаметра), включается станок.
  4. После заготовка снимается.
  5. Далее идет термическая закалка — охлаждение в масляном растворе.
  6. Механическая обработка готовой детали и нанесение антикоррозийного состава.

Во время горячего способа навивки, разрезание пружины на части не предусматривается, если нужный размер уже достигнут, то есть навивка происходит на полную длину полотна. Уже после этого разрезается на части нужной длины. В данном способе последняя термическая обработка нужна для снятия у детали внутреннего напряжения. Рекомендуется работать с масляным раствором, а не с водой, чтобы во время закалки на стали не пошли трещины.

Как выглядит пружинная проволока, смотрите далее.

Пружинная проволока. Характеристики и виды

Вы здесь

Вопросы задавать можно только после регистрации. Войдите или зарегистрируйтесь, пожалуйста.

Пружинная проволока используется для изготовления деталей, которые требуют наличия пружинных свойств, то есть упругому сопротивлению при механической нагрузке. Это может быть не только пружина в чистом виде, но и в виде шпилек, крюков или других деталей. Особенность пружинной проволоки – её высокая прочность и способность выдерживать многочисленные сжатия и растягивания, длительное время не приводящие к её разрушению вследствие усталости металла.

Пружинная проволока производится в соответствии с ГОСТ 9389-75, который предусматривает её изготовление диаметром от 0,2 до 30 миллиметров.
Выпускается она, как правило, круглого сечения. Также возможен выпуск пружинной проволоки специального назначения, имеющей поперечное сечение в форме различных геометрических фигур — квадрата, прямоугольника, трапеции, шестиугольника и даже овала. Пружинная проволока изготавливается методом волочения (протяжки) последовательно через несколько отверстий с уменьшающимся диаметром, последняя протяжка которой производится через специальную калибровочную фильеру. Это позволяет получить очень высокую точность диаметра и заранее заданную форму сечения, при этом делая ее поверхность ровной и гладкой.

После этого процесса проволока подвергается термической обработке, которая качественно повышает ее пружинные свойства и прочность на разрыв. Иногда проволока выпускается без термообработки, а непосредственной обработке подвергаются уже готовые изделия. Изготовленные бухты проволоки покрываются сплошным слоем консервационной смазки, что препятствует коррозии и образованию ржавчины. Все бухты упаковываются во влагонепроницаемую бумагу, а катушки дополнительно упаковываются в полиэтиленовую пленку.
Стальная проволока, изготовленная из углеродистых сталей марок 65-75г по ГОСТ 14959-79 применяется для изготовления пружин, навиваемых в холодном состоянии и которые не подвергаются закалке. Такая проволока по критерию механической прочности подразделяется на марки А, Б и В 1,2 и 3 классов нормальной и повышенной точности, в зависимости от точности калибровки.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector