Как сделать стальную пружину

Обновлено: 26.04.2024

Стальные пружины могут быть разных конфигураций и не всегда можно приобрести нужного вида – товар достаточно редкий на рынке. По этой причине для своих нужд я их делаю самостоятельно.

Что нам потребуется

Токарный станок и труба нужного диаметра с фиксирующим болтом;
Стальная проволока требуемого диаметра;
Кусачки;
Толщиномер;
Справочник инженера машиностроения по расчету пружин;
Калькулятор;
Измерительный циркуль, карандаш, линейка и бумага для записей.

Расчет пружины

Для этого необходимо воспользоваться таблицей в разделе пружины, чтобы правильно выбрать диаметр стальной проволоки, количество витков и шаг. При этом огромную роль играет то, как должна работать новая пружина – на сжатие или растяжение. Последняя разновидность пружин может иметь довольно сложную конструкцию, но и ее можно сделать самостоятельно. Выполнив предварительные расчеты и выяснив толщину проволоки для стальной пружины, шаг и количество витков, а также определив конструкционные особенности и создав чертеж будущей пружины, можно переходить к практическим действиям.

Изготовление пружины

У нас имеется чертеж, стальная струна нужной толщины и подходящего диаметра стальная трубка для намотки пружины.

Типичные ошибки

Зажимаем оправку в патроне токарного станка. Вставляем конец стальной проволоки в отверстие в оправке, запускаем вращение и плотно наматываем стальную струну.

Проверив толщину пружины штангенциркулем, кусачками обрезаем проволоку и наблюдаем, как наша пружина увеличивается в диаметре.

К тому же снять ее с оправки будет довольно проблематично – для этого придется обрезать струну в самом начале витка.

Делаем правильно

Зажимаем проволоку на оправке с помощью винта.

Теперь нам необходимо создать натяжение стальной струны перед намоткой.

При помощи обычного куска плотного пластика зажать проволоку в держателе резцов будет недостаточно. Нам понадобится специальное приспособление с направляющей, в котором натяжение проволоки можно регулировать прижимной пластиной из мягкого металла (медь или бронза).

Также необходимо отрегулировать скорость вращения патрона токарного станка и перемещение рабочей платформы для получения нужного шага пружины.

Намотка

Медленно вращая станок, делаем намотку первых двух витков один к одному – это начало нашей пружины. Далее активируем вращение с перемещением рабочей платформы и выполняем расчетное количество витков.

В конце также делаем два оборота с плотной намоткой. Отрезаем кусачками проволоку и ослабляем зажимной болт. Проверяем шаг при помощи линейки.

В пружине, работающей на сжатие, кусачками обрезаем оставшиеся концы проволоки и стачиваем края, чтобы они стали плоскими.

Изготовление двойной пружины на кручение

Научившись делать обычную пружину на растяжение/сжатие, вы легко сможете своими руками сделать схожий элемент, работающий на кручение. Для этого зажимаем проволоку на оправке, делаем нужное число витков один к одному и снимаем намотку с трубки. При помощи плоскогубцев придаем нужную форму прижимной скобе и снова одеваем ее на оправку свободным концом. При этом будьте внимательны, чтобы направление витков совпадало с первой намоткой. Сделайте такое же количество оборотов и откусите кусачками готовое изделие, оставив пару сантиметров для фиксации пружинного блока.

Направление хода пружины

В некоторых случаях направление хода пружины может иметь значение – если в конструкции на одном участке установлены два пружинных элемента с разной направленностью, это может привести к некорректным результатам.

Не забывайте использовать средства индивидуальной защиты и придерживаться правил работы на токарном станке. Как видим, нет ничего сложного в изготовлении пружинных элементов, и при наличии доступа к токарному станку вы всегда сможете сделать их самостоятельно.

Смотрите видео

Как сделать стальную пружину в домашних условиях: 4 простых способа

Если вам срочно потребовалась стальная пружина, но под рукой ее нет — не торопитесь бежать в магазин. В статье мы расскажем, как можно сделать ее в домашних условиях.

Кондуктор для изготовления пружин

Для этого будем использовать простое самодельное приспособление, собранное из резьбовой шпильки и длинных гаек.

Основные этапы работ

Первым делом отрезаем резьбовую шпильку нужной вам длины.

На конце шпильки высверливаем отверстие диаметром 5—6 мм под вороток, который можно изготовить из болта или винта. Отступаем некоторое расстояние и высверливаем еще одно отверстие диаметром 1 мм — для стальной проволоки.

Далее нам потребуется удлиненная гайка. Обрезаем ее с одной из сторон и высверливаем отверстие под проволоку.

Сборка приспособления

Накручиваем на резьбовую шпильку две удлиненных гайки и зажимаем их в слесарных тисках. Вставляем вороток.

Как сделать пружину из проволоки

Берем стальную проволоку и вставляем ее конец в отверстие в гайке, а потом только в отверстие в шпильке.

Вращая шпильку с помощью воротка, наматываем проволоку в спираль. В результате мы получаем пружину.

Если необходимо изготовить большое количество пружин, то вместо воротка можно использовать шуруповерт или электродрель.

Таким образом, мы убиваем двух зайцев: меньше утомляемся и повышаем производительность работ.

Видео по теме

Подробно о том, как сделать стальную пружину в домашних условиях, можно посмотреть в авторском видеоролике ниже. Идея принадлежит автору YouTube канала GreenSaw.

Мини станок для изготовления стальных пружин

Изготовить пружины можно из обычной стальной проволоки. Но для этого нам потребуется небольшой самодельный станочек.

В сегодняшней статье расскажем, как изготовить его самостоятельно в условиях домашней мастерской.

Приспособление состоит из нескольких основных частей: основания, вала и ходового винта, на котором закреплена направляющая для проволоки.

листовой металл;
ходовой винт;
стальной кругляк (вал);
подшипники;
две шестерни.

Своим опытом сборки самодельного настольного станка для изготовления пружин поделился с нами автор YouTube канала khám phá và sáng tạo.

В первую очередь необходимо закрепить шестерни на валу и ходовом винте. В данном случае оптимально использовать сварку.

Далее из листового металла вырезаем прямоугольную пластину необходимой формы. Привариваем к ней подшипники, в которые вставляем вал и ходовой винт.

На ходовой винт надеваем втулку с приваренным к ней кусочком металла с направляющими отверстиями для проволоки. В стальном кругляке также высверливаем сквозное отверстие, в которое будет вставляться конец проволоки во время намотки пружины.

В завершении из металлической полосы изготавливаем ручку и привариваем ее к торцу вала.

Принцип работы самодельного приспособления очень прост: конец проволоки продеваем через направляющие отверстие на ползуне и вставляем в отверстие в валу. Потом крутим вал с помощью ручки и наматываем проволоку.

Подробно о том, как собрать мини станок для изготовления стальных пружин, можно посмотреть ниже — в авторском видеоролике.

Как сделать настольный станок для намотки стальной проволоки

С помощью этого самодельного приспособления можно существенно ускорить процесс намотки проволоки для изготовления пружин.

Конструкция станка довольно простая, состоит из основания, двух стоек, вала для намотки стальной проволоки, к которому крепится ручка, и направляющей для проволоки.

Для изготовления намоточного станка потребуются следующие материалы:

листовой металл толщиной 10 мм;
профильная труба;
квадратный пруток;
полоса металла;
круглая трубка;
стальной кругляк.

Подготавливаем основные детали

Первым делом отрезаем по размеру металлическую пластину. Размечаем заготовку, и сверлим по краям четыре крепежных отверстия (они нужны для крепления основания к столу или другой поверхности).

Также в металлической пластине необходимо будет просверлить еще пару отверстий для крепления направляющей для проволоки.

Отрезаем от квадратного прутка заготовку требуемой длины. Сверлим в ней два крепежных отверстия, и еще одно — для проволоки.

Далее необходимо будет отрезать два куска профтрубы. Делаем разметку, и сверлим в заготовках по три отверстия разного диаметра. В эти отверстия будут вставляться валы, на которые будет наматываться проволока.

Затем подготавливаем сами валы. Автор использует стальной кругляк. Отрезаем три прутка подходящей длины, и нарезаем резьбу на концах.

На следующем этапе из металлической полосы и круглой трубы мастер изготавливает ручку.

Приступаем к сборке станка

К основанию станка прикручиваем квадратный пруток с направляющим отверстием для проволоки. По краям основания привариваем две профильных трубы с отверстиями (стойки).

Устанавливаем вал нужного диаметра, с одной стороны фиксируем его гайкой, с другой — надеваем ручку, тоже фиксируем его гайкой.

Пропускаем проволоку через отверстие в квадратном прутке, и фиксируем ее на валу с помощью винта (для него нужно просверлить отверстие и нарезать резьбу). Крутим ручку, и наматываем проволоку на вал.

Видео по теме

Процесс изготовления станка можно посмотреть ниже — в авторском видеоролике. Идея принадлежит автору Mr Tool Junction.

Мини станок для изготовления пружин из проволоки

Иногда для какой-нибудь самоделки требуется небольшая пружинка, а под рукой ее как на зло не оказывается.

Чтобы впредь такие ситуации не возникали, можно собрать самодельный мини станок для изготовления пружин из проволоки.

Для этого потребуется сверлильный патрон, кусок круглой трубы, отрезок толстого металла, полоса металла, а также стальная пластина.

В первую очередь из куска металла автор вырезает заготовку трапециевидной формы. Потом на сверлильном станке необходимо будет просверлить два отверстия в верхней части заготовки.

Основные этапы работ

На следующем этапе нужно вырезать пластину квадратной формы и просверлить в ней четыре крепежных отверстия. Также надо сделать углубления под шляпки болтов (винтов).

Потом фиксируем пластину в тисках, устанавливаем сверху деталь трапециевидной формы и свариваем обе заготовки вместе.

Далее автор устанавливает сверлильный патрон и рукоятку из металла, выточенную на токарном станке. В принципе, в данном случае ручку можно сделать и из дерева.

Потом фиксируем собранную конструкцию в слесарных тисках или прикручиваем к столу, и можно приступать к работе.

Подробно о том, как сделать мини станок для изготовления пружин из проволоки, смотрите в видеоролике на сайте.

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:

стальную проволоку, диаметр которой должен соответствовать размеру поперечного сечения витков вашего будущего пружинного изделия;
обычную газовую горелку;
инструмент, который обязательно есть в каждой слесарной мастерской;
слесарные тиски;
печь, в качестве которой может быть использовано и нагревательное устройство бытового назначения.

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.

Простой способ делать любые пружины

Во многих механизмах используется нестандартная пружина, которую в случае износа невозможно заменить по причине отсутствия в продаже. В таком случае ее можно сделать своими руками, не тратя время на поиски схожих аналогов, требующих обрезки.

Инструменты и материалы:

дверная пружина;
газовая горелка;
плоскогубцы;
отвертка;
машинное масло;
прут или болт соответствующий диаметру необходимой пружины.

Изготовление нестандартной пружины

Для работы потребуется проволока из специализированной стали 65Г или подобной. В качестве ее источника можно использовать отрезок от обычной дверной пружины, поскольку она продается в любом хозяйственном и строительном магазине.

Чтобы ее размотать, нужно провести отжиг стали, сделав ее гибкой. Для этого она разогревается до темно-красного цвета газовой горелкой, паяльной лампой или в горне, после чего оставляется остывать на воздухе.

После этого берется оправка соответствующая внутреннему диаметру нестандартной пружины, которую нужно сделать, и на нее наматывается проволока вплотную виток к витку. Намотка делается внатяжку, чтобы заготовка получила правильную цилиндрическую форму.

После намотки пружина снимается с оправки. Если она должна работать на растяжение, то на ее концах делаются проушины. Когда же нужна пружина сжатия, то следует развести витки. Для этого между ними заводится отвертка, и с ее помощью создается необходимое расстояние. У прижимной пружины первые и последние витки должны быть плотными, а центр иметь разводку. В таком случае она будет работать в правильном направлении, не норовя соскочить в сторону. Когда заготовка приобретет необходимую форму, ее можно обрезать.
Далее стали нужно вернуть упругость. Для этого она разогревается до темно-красного цвета и быстро опускается в масло. После закалки металл становится твердым.

Закаленная пружина хрупкая. Чтобы она получила оптимальный баланс между твердостью и эластичностью, требуется высокий отпуск. Для этого заготовка разогревается до температуры 400-500 градусов Цельсия. Определить, что она раскалена достаточно можно по цвету. Сначала пружина станет светло-василькового цвета, а потом светло-серой, что и сигнализирует о достижении нужной температуры. После разогрева она охлаждается на воздухе.

Сделанная таким способом пружина получается жесткой и упругой. Соблюдение предложенных ориентиров при отжиге, закалке и отпуске позволят практически воссоздать заводскую технологию производства. Благодаря этому самодельная пружина ничем не уступает покупным изделиям.

Самостоятельное изготовление и закалка пружины

Закалка пружины как вид термической обработки. Требования к материалу для изготовления изделия, ГОСТ. Условное обозначение проволоки для пружин. Нюансы процесса изготовления и способы закалки в домашних условиях.

Закалить пружину – это значит подвергнуть ее термической обработке с целью повышения прочности, упругости, твердости и пластичности изделия, что в результате отразится на физико-химических свойствах и сроке эксплуатации. Сущность процесса заключается в нагреве до температуры, при которой структура металла переходит в особое состояние, и высокоскоростном охлаждении в различных средах, включая охлаждение на воздухе. Выбор технологии закалки зависит от марки стали, из которой изготовлена пружина и диаметра проволоки. Такую операцию выполняют в производственных и домашних условиях.

Самодельную пружину не рекомендуется использовать в устройствах, работающих при повышенных нагрузках.

Требования к проволоке и ее диаметру

Стальная проволока для изготовления пружины, которая впоследствии будет подвергаться закалке, должна соответствовать требованиям, указанным в ГОСТ 14963-78. Согласно документу она классифицируется по таким признакам:

способу навивки (холодным способом и горячим);
способу отделки поверхности (без отделки и с отделкой);
точности изготовления (нормальная и повышенная);
классу механических свойств (общего и ответственного назначения);
диаметру (от 0,5 до 14 мм);
виду поставки (в прутках или мотках).

На промышленных предприятиях методом холодной навивки изготавливают пружины из проволоки, диаметр которой не превышает 16 мм, горячим способом – вплоть до 80 мм. При этом на производстве они навиваются с помощью вращающейся оправки, подающих роликов и одного или двух упорных штифтов.

Изготавливают изделия из проволоки марок 51ХВА, 70С3А, 65С2ВА, 60С2А, 65Г, 60ХВА с поверхностью шлифованной, полированной или без шлифования и полировки. По этому признаку и способу изготовления проволока выпускается в прутках или мотках таких групп:

А, Б, В, Г, Е – со специальной отделкой;
Н – без отделки.

Условное обозначение проволоки в технической документации и на сопроводительных бирках состоит из цифр и букв:

1 – марка стали;
2 – способ отделки поверхности;
3 – точность изготовления;
4 — класс механической точности;
5 — способ навивки;
6 — диаметр в мм;
7 — обозначение стандарта.

Например, проволока с полированной поверхностью, изготовленная из стали 60С2А повышенной точности I класса для пружин горячей навивки диаметром 2,0 мм будет иметь следующее обозначение:

60С2А – А – П – I – ГН – 2,0 ГОСТ 14963-78

В государственном стандарте оговариваются допустимые предельные отклонения, овальность и недопустимость наличия определенных видов дефектов, а также способы упаковки и транспортировки.

Изготовление пружины своими руками

маркой стали, из которой будет изготавливаться изделие;
диаметром проволоки;
количеством навиваемых витков;
шагом витка.

Самодельное изделие может изготавливаться на оправке и с помощью шуруповерта. Понадобятся еще кусачки, молоток, тиски, источник нагрева (печь, газовая горелка, костер), среда для охлаждения и дополнительные приспособления.

Самый простой способ изготовления – это намотать провод на какой-либо стержень подходящего диаметра вручную. При этом необходимо следить за тем, чтобы витки плотно прилегали друг к другу.

Процесс изготовления пружины с помощью шуруповерта можно посмотреть на видео:

Проволока должна быть абсолютно ровной. Если изделие изготавливают из неровной или старой пружины, она обязательно должна быть выровнена.
Проволока должна быть очищена от ржавчины, масел и других загрязнений. Для этого используют содовый раствор или химические средства, позволяющие растворить масла и снять ржавчину. Протирать проволоку рекомендуется опилками.
Проволока диаметром более 2 мм перед навивкой должна быть подвергнута процедуре отжига путем нагрева докрасна (температура в пределах 400 °C) и охлаждения на воздухе.
При намотке необходимо контролировать положение витков относительно друг друга. Они должны плотно прилегать один к одному.

Закалка пружин в домашних условиях может выполняться несколькими способами: с помощью газовой горелки, нагревом в печи, изготовленной из кирпича или камня, или просто в костре. Нагрев должен производиться до температуры около 870 °C. На глаз это определяется цветом проволоки: она в процессе нагрева делается почти белого цвета. Затем ее необходимо поместить в масло (трансформаторное, веретенное или другую жидкую среду), которое обеспечит медленное охлаждение. Напомним, что быстрое охлаждение может вызвать возникновение трещин, которые отрицательно скажутся на качестве пружины.

В производственных условиях пружины укладывают в сетчатую корзину, иногда предварительно прогрев их (зависит от марки стали). Эту корзину помещают в закалочную печь, которая нагрета до необходимой температуры и выдерживают определенное время с целью прогрева материала по всему сечению. С этой же целью пружины скрепляют проволокой или помещают в специальную обойму. Время выдержки для каждой марки стали рассчитывается и выбирается с учетом материала пружины и ее диаметра. На производстве обычно пользуются специальными диаграммами. Закалочная среда подбирается также в зависимости от этих параметров. Это может быть масло, жидкая закалочная среда, воздух и др. Жидкая среда представляет собой воду, в которую добавлены мел, известь или мыло в определенных количествах. Наличие в водной среде этих элементов позволяет уменьшить скорость охлаждения и избежать возникновения трещин в металле пружины.

В домашних условиях обычно используют в качестве жидкой среды мыльный раствор или трансформаторное масло, которое налито в достаточном количестве в емкость. Пружины должны полностью погружаться в нее и остывать там до комнатной температуры.

Изготовленную кустарным способом пружину рекомендуется выдержать на протяжении некоторого времени в сжатом состоянии. Обычно время выдержки лежит в пределах от 20 до 40 часов.

Качество изготовления и надежность работы изготовленной в домашних условиях пружины зависит от технологии ее изготовления. Грамотно выполненная термообработка уменьшит остаточные деформации, увеличит упругость и вязкость. Закалить – это значит получить высокие качественные показатели, которые позволят использовать пружину в изделиях ответственного назначения.

Термообработка пружины с применением доступных средств показана на видео:

Просим тех, кто занимался изготовлением пружин в домашних условиях, поделиться опытом в комментариях к тексту и рассказать, каким способом выполнялась подготовка к навивке, сам процесс изготовления и термическая обработка.

Читайте также: