Чтобы решить проблему частого разрушения подающих пружин в гайкорезных станках, требуется систематическая корректировка по четырем аспектам: выбор пружины, положение установки, механическая координация и контроль окружающей среды. Конкретные решения заключаются в следующем:

I. Оптимизация выбора пружины: согласование нагрузки и сжатия

1. Согласование нагрузки

   • Основная причина: если допустимое сжатие пружины составляет 30 %, а фактическое сжатие достигает 40 %, это приводит к пластической деформации и разрушению.

   • Решение: пересчитайте требуемую жесткость пружины (значение K), чтобы сжатие не превышало 80 % от допустимого сжатия.

   • Пример: для извлечения продукта шириной 20 мм ширина зажима в разжатом состоянии должна составлять ≥19 мм, оставляя зазор 0,5–1 мм, чтобы предотвратить чрезмерное усилие пружины, которое может привести к открытию зажима.

   • Отдавайте предпочтение штамповым пружинам (например, пружинам прямоугольного сечения), грузоподъемность которых на 30–50 % выше, чем у обычных пружин.

2. Обновление материала

   • Используйте пружины из высокоуглеродистой стали (например, 65Mn) или нержавеющей стали, которые имеют лучшую усталостную прочность, чем обычная пружинная сталь. Избегайте материалов с чрезмерным содержанием примесей, чтобы предотвратить разрушение из-за концентрации напряжений.

II. Регулировка положения установки: точное позиционирование и посадка на оправке

1. Калибровка размеров оправки

   • Основная причина: оправка недостаточного размера вызывает износ между пружиной и оправкой, что приводит к разрушению; слишком короткая оправка без фаски увеличивает трение.

   • Решение: Диаметр оправки должен составлять ≥95% внутреннего диаметра пружины, а на конце должна быть скошена (R0,5–1 мм) для снижения концентрации напряжений.

   • Пример: Если внутренний диаметр пружины составляет 10 мм, диаметр оправки должен быть ≥9,5 мм.

2. Вертикальность и параллелизм

   • Убедитесь, что ось пружины совпадает с осью оправки с отклонением не более 0,1 мм. Плоскостность монтажной поверхности должна составлять ≤0,05 мм, а параллельность двух торцевых установочных поверхностей должна быть ≤0,1 мм, чтобы предотвратить искажение при сжатии.

III. Оптимизация механической координации: уменьшение трения и помех от посторонних предметов

1. Улучшение конструкции зажима

   • Ширина отверстия зажима должна быть на 0,5–1 мм больше диаметра продукта, чтобы предотвратить удар пружины и раскрытие зажима во время выброса.

   • Пример: для изделия шириной 20 мм требуется отверстие зажима ≥20,5 мм.

2. Удаление посторонних предметов

   • Регулярно проверяйте наличие посторонних предметов, таких как металлическая стружка или смазка, между витками пружины. Очистите и нанесите сухую пленочную смазку (например, дисульфид молибдена) для уменьшения трения.

3. Стандартная практика последовательного соединения

   • Избегайте последовательного изгиба пружин за пределы длины оправки или цековки, что приводит к неравномерному распределению нагрузки. Если необходимо последовательное соединение, добавьте направляющие стержни, чтобы обеспечить линейное движение.

IV. Контроль окружающей среды и эксплуатации: продление срока службы пружин

1. Управление температурой

   • Рабочая температура должна быть ≤ максимально допустимой температуры для материала пружины (обычно ≤150°C). В условиях высоких температур перейдите на жаропрочную пружинную сталь (например, 50CrVA).

2. Мониторинг сжатия

   • Установите датчики смещения для мониторинга сжатия в режиме реального времени и автоматического отключения в случае превышения предельных значений.

   • Пример: если допустимое сжатие пружины составляет 30 мм, рабочее сжатие должно составлять ≤24 мм.

3. Регулярное техническое обслуживание

   • Проверяйте высоту пружины в свободном состоянии каждые 500 часов; заменить, если снижение составляет ≥5%.

   • Выполняйте дробеструйную обработку каждые 2000 часов, чтобы увеличить поверхностное сжимающее напряжение и замедлить усталостное разрушение.

V. Решения по аварийному ремонту (временные меры)
Если немедленная замена пружины невозможна, рассмотрите:

1. Уменьшить сжатие: отрегулируйте блок ограничения, чтобы уменьшить сжатие до 70 % от допустимого сжатия.

2. Увеличьте предварительную нагрузку: добавьте прокладку в нижней части пружины, чтобы уменьшить начальный зазор и снизить рабочее напряжение.

3. Местная смазка: нанесите смазку на основе силикона на изношенные участки, чтобы уменьшить трение.