DE4033945A1

DE4033945A1 - Method of producing helical coil springs - by cutting deep spiral groove in bar with central axial hole

Info

Publication number: DE4033945A1
Application number: DE19904033945
Authority: DE
Inventors: Kazimierz Bednarek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-10-25
Filing date: 1990-10-25
Publication date: 1992-05-07

Abstract

The helical coil spring with a high and precise spring rate is made from a round bar of metal. A central axial hole is drilled so that the hole extends from one end of the bar to the other. A spiral groove is then cut in the bar with the depth of the groove being such that the groove cuts into the axial hole. The width of the groove and its pitch depend on the required spring rate and spring deflection. Springs wound from wire with a coil to dia. ratio of less than 3.0 are difficult to produce. ADVANTAGE - This method of manufacture enables such springs to be easily produced. Production of very high rate springs with precisely controlled rates.

Description

Genre of the object of registration

Der Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung von Schraubenfedern, besonders von Federn mit großer Federrate (Federkonstante), bestimmt durch niedriges Wickelverhältnis, d. h. durch ein niedriges Verhältnis des Teilungsdurchmessers der Feder zum Durchmesser des Drahtes oder Stabes, sowie von Federn mit präziser Federrate. Es können Druckfedern oder Druck-Zugfedern sowie Federn allgemeiner oder spezifischer Bestimmung sein.The object of the invention is a method for producing Coil springs, especially springs with a high spring rate (spring constant), determined by low winding ratio, d. H. by a low ratio of the pitch diameter of the spring to Diameter of the wire or rod, as well as of springs with more precise Spring rate. There can be compression springs or compression springs as well as springs general or specific purpose.

State of the art with sites

Die Schraubenfedern, einschließlich diejenigen mit hoher Federrate, werden bisher durch Kalt- oder Heißwickeln von Draht oder Stab erzeugt.The coil springs, including those with a high spring rate, have so far been achieved by cold or hot winding of wire or rod generated.

In der Praxis werden Federn mit Wickelverhältnis nicht unter 3 erzeugt. Abmessungen und Eigenschaften dieser Federn sind durch nationale und internationale Normen bestimmt. Die Toleranzen ihrer Abmessungen sowie ihrer Federrate sind sehr hoch.In practice, springs with a winding ratio of less than 3 are produced. Dimensions and properties of these springs are national and international standards. The tolerances of their dimensions as well as their spring rate are very high.

Critique of the state of the art

In der Praxis ist es oft nötig, Schraubenfedern mit Wickelverhältnis unter 3, sowie Federn mit präziser Federrate zu erzeugen, was bei jetzigem Erzeugungsverfahren nur schwierig oder überhaupt nicht möglich ist.In practice, it is often necessary to use coil springs with a winding ratio under 3, as well as springs with precise spring rate to produce what difficult or not at all with the current production process is possible.

task

Das Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieser Schwierigkeiten dank Eliminierung des Wickelns der Federn aus Drähten oder Stäben.The aim of the invention is to eliminate these difficulties thanks to the elimination of the winding of the springs from wires or rods.

solution

Das Wesen der Erfindung ist die Erzeugung der Federn aus einem gewalzten oder gezogenen Rohr oder aus einem Stab mit gebohrtem Loch durch Schneiden in ihm, in beliebiger Weise, eines spiralen Spaltes mit beliebiger Form und Abmessung. Der Spalt kann offen, wie in Fig. 1, 2, 3 und 7, oder geschlossen, wie in Fig. 4, 5, 6 und 8, sein. The essence of the invention is the production of the springs from a rolled or drawn tube or from a rod with a drilled hole by cutting in it, in any way, a spiral gap of any shape and dimension. The gap can be open as in Figures 1, 2, 3 and 7, or closed as in Figures 4, 5, 6 and 8.

Der Spalt kann durch Drehen, Fräsen, Sägen, Meißeln, Schleifen, elektro-erosives Aushöhlen, Ausschmelzen, oder auf eine andere bekannte Weise hergestellt werden. Die Endungen der auf der Fig. 1 und 7 gezeigten Feder können beigelegt (gebeugt) werden. Die präzise Federrate der Feder wird durch das Schleifen in der fertigen Feder - nach ihrer Härtung und Messung der Federrate - der gebliebenen Werkstoffzugabe des Innen- oder Außendurchmessers gewonnen.The gap can be produced by turning, milling, sawing, chiseling, grinding, electro-erosive hollowing out, melting out, or in another known manner. The endings of the spring shown in FIGS. 1 and 7 can be enclosed (bent). The precise spring rate of the spring is obtained by grinding in the finished spring - after hardening and measuring the spring rate - the remaining material addition of the inside or outside diameter.

Achievable advantages

Ein Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung ist die Möglichkeit der einfachen Herstellung der Federn mit dem sehr niedrigen Wickelverhältnis, auch unter 3, die dadurch eine hohe Federrate besitzen, sowie auch der Federn mit der präzisen Federrate.An advantage of the method according to the invention is the possibility the simple manufacture of the springs with the very low winding ratio, even under 3, which therefore have a high spring rate, as well as the springs with the precise spring rate.

Die auf diese Weise gewonnenen Maß- und Federratetoleranzen sind bedeutend weniger als die in den Normen angegebene.The dimensional and spring rate tolerances obtained in this way are significantly less than that specified in the standards.

Darüber hinaus können auf diese Weise Federn mit beliebiger Form des Endteiles, u. a. wie in Fig. 2, 3, 5, 6 und 8, erzeugt werden. Dieses Verfahren ermöglicht auch die Erzeugung der Federn mit Zweirichtunggewinden, sowohl mit offenem als auch mit geschlossenem Spalt, wie auf der Fig. 7 und 8, bei denen während Belastung keine gegenseitige Drehung der Stirnfläche der Federn existiert.In addition, springs with any shape of the end part, inter alia as in FIGS. 2, 3, 5, 6 and 8, can be produced in this way. This method also enables the production of bi-directional springs, both open and closed, as in Figures 7 and 8, in which there is no mutual rotation of the end face of the springs during loading.

Embodiment

Zum Beispiel, kann auf diese Weise eine Feder mit geschlossenem Spalt, aus Chrom-Silizium-Stahl, mit Teilungsdurchmesser 39 mm, Querschnitt des Stabes 21×21,4 mm, Steigung 25,4 mm und mit verlängerter Windungsmenge hergestellt werden.For example, a spring can be closed Gap, made of chrome-silicon steel, with a pitch of 39 mm, Cross section of the rod 21 × 21.4 mm, pitch 25.4 mm and with an extended one Amount of turns are produced.

Ihr Wickelverhältnis beträgt ca. 1,8, die Federrate bei einer aktiven Windung ca. 38 kN/mm, die statische Belastung 70 kN.Their winding ratio is approx. 1.8, the spring rate with an active one 38 kN / mm, the static load 70 kN.

Bei der Herstellung der Feder auf einer Universal-Bearbeitungsmaschine gewinnt man die Toleranz aller Abmessungen ca. 0,1 mm und die Toleranz der Federrate bei einer aktiven Windung ca. 1 kN/mm.When manufacturing the spring on a universal processing machine you get the tolerance of all dimensions approx. 0.1 mm and the tolerance of the spring rate with an active winding approx. 1 kN / mm.

Claims

Production method of spring, characterized in that it is produced from a tube or a rod with a drilled hole by cutting, in any way, a spiral gap of any shape and size.