+86-575-83030220

Tin tức

Hướng dẫn thiết kế lò xo nén: Công thức, vật liệu và mẹo sản xuất

Người đăng Quản trị viên

Những gì bạn phải có ngay đầu tiên trong thiết kế lò xo nén

Năm con số quyết định hiệu suất của mọi lò xo nén : đường kính dây, đường kính cuộn dây trung bình, số lượng cuộn dây hoạt động, chiều dài tự do và mô đun cắt của vật liệu dây. Một khi những điều này đã được thiết lập, tốc độ lò xo, ứng suất tối đa, chiều cao vững chắc và độ lệch có thể sử dụng sẽ tuân theo các đầu ra cố định. Hãy làm đúng năm điều này và phần còn lại của công việc thiết kế là xác minh; mắc sai một sai sót và lò xo sẽ ​​bị hỏng nặng, bị mỏi sớm hoặc không bao giờ đạt được tải trọng mục tiêu.

Kết luận thực tế từ hơn 28 năm chế tạo thiết bị sản xuất lò xo rất đơn giản: bắt đầu với không gian lắp đặt và yêu cầu về độ võng tải trọng, chọn chỉ số lò xo trong khoảng từ 4 đến 12 và để công thức tỷ lệ lò xo thực hiện việc nâng vật nặng. Sau đó, xác minh ứng suất, kiểm tra tỷ lệ chiều dài trên đường kính và luôn để khoảng hở trên chiều cao vững chắc. Lò xo nén đạt đến độ cao vững chắc khi sử dụng là lò xo sẽ ​​có mức tăng vọt về ứng suất.

  • Đường kính dây (d) kiểm soát tốc độ, căng thẳng và chi phí. Bởi vì công thức sử dụng lũy ​​thừa 4 của d, nên khi đường kính dây thay đổi 10% thì tốc độ lò xo sẽ ​​thay đổi khoảng 46%.
  • Đường kính cuộn dây trung bình (D) đặt khớp bên trong lỗ khoan hoặc trên thanh. Nó cũng ảnh hưởng trực tiếp đến ứng suất, vì vậy D nhỏ hơn có nghĩa là lò xo cứng hơn và ứng suất cao hơn.
  • Cuộn dây hoạt động (Na) là những cuộn dây thực sự uốn cong. Thêm cuộn dây hoạt động làm mềm lò xo.
  • Chiều dài tự do (Lf) xác định hành trình sẵn có, độ cao vững chắc và nguy cơ mất ổn định.
  • Mô đun cắt (G) là một tính chất của vật liệu được chọn. Đối với dây thép, giá trị vẫn ở mức gần 79.300 N/mm2, nhưng dây thép không gỉ và đồng thì thấp hơn đáng kể.

Thứ tự quan trọng. Đừng bắt đầu với độ dài hoặc cao độ tự do. Bắt đầu bằng d, D, Na, Lf và G - mọi thứ khác đều có nguồn gốc.

Lò xo nén là gì và nó lưu trữ năng lượng như thế nào

Lò xo nén là một lò xo xoắn hở cuộn được hình thành từ dây tròn, có khoảng cách giữa các cuộn dây để lò xo có thể rút ngắn khi tác dụng tải trọng nén dọc trục. Khi bỏ tải trọng ra, lò xo trở về chiều dài tự do ban đầu. Khoảng cách giữa các cuộn dây không mang tính thẩm mỹ: nó xác định khả năng biến dạng của lò xo.

Lò xo nén là loại lò xo được sản xuất phổ biến nhất trên thế giới. Chúng xuất hiện trong van động cơ, hệ thống treo, khóa cửa, tiếp điểm điện, ống tiêm y tế, van an toàn công nghiệp và bộ truyền động hàng không vũ trụ. Trong các ứng dụng này, lò xo thực hiện một trong ba công việc: nó chống lại một lực, dự trữ năng lượng để giải phóng sau đó hoặc đưa một bộ phận về vị trí xác định sau khi dịch chuyển.

Nguyên lý làm việc là xoắn chứ không phải uốn cong

Khi lò xo bị nén, dây bị xoắn quanh trục của chính nó. Sự xoắn đó tạo ra ứng suất cắt trong mặt cắt ngang của dây và kết quả đo được là lực nén dọc theo trục của lò xo. Trong thiết kế bình thường, lò xo hoạt động trong phạm vi đàn hồi trong đó độ võng tỉ lệ với tải trọng. Tỷ lệ tải trọng trên độ võng là tốc độ lò xo, được biểu thị bằng newton trên milimét (N/mm) hoặc pound trên inch (lb/in).

Nơi lò xo nén được chỉ định

Các nhà thiết kế chỉ định lò xo nén khi lực cần duy trì ở mức có thể dự đoán được trong một hành trình cố định, khi không gian lắp ráp bị hạn chế hoặc khi cơ cấu yêu cầu lực phục hồi đơn giản và đáng tin cậy. So với các loại lò xo khác, lò xo nén hình trụ có chi phí sản xuất rẻ, dễ tính toán và dễ sản xuất hàng loạt trên máy cuộn lò xo CNC. Sự đánh đổi là nó cần được hỗ trợ theo chiều ngang nếu chiều dài tự do dài so với đường kính trung bình.

Các thông số chính bạn phải xác định trong mọi thiết kế

Bảng dưới liệt kê bộ thông số tiêu chuẩn cho lò xo nén trụ. Các ký hiệu này tuân theo các quy ước được sử dụng trong các tài liệu tham khảo thiết kế lò xo thông thường, vì vậy chúng được dịch trực tiếp sang các công thức trong phần tiếp theo.

Các thông số lò xo nén tiêu chuẩn: ký hiệu, đơn vị và ý nghĩa của chúng đối với quá trình thiết kế.
tham số Biểu tượng Đơn vị Ý nghĩa của nó đối với thiết kế
Đường kính dây d mm Đường kính dây tròn trước khi cuộn; đòn bẩy mạnh nhất đối với tốc độ lò xo.
Đường kính ngoài OD mm Đường kính lớn nhất của lò xo; kiểm soát sự phù hợp với lỗ khoan hoặc vỏ.
Đường kính trong ID mm Phải thông một thanh dẫn hướng; bằng OD trừ 2d.
Đường kính cuộn dây trung bình D mm Trung bình OD và ID; đường kính được sử dụng trong tất cả các công thức về tốc độ lò xo và ứng suất.
Chỉ số mùa xuân C C = Đ/d. Phạm vi khuyến nghị là 4 đến 12; giá trị thấp gây ra sự tập trung ứng suất cao.
cuộn dây hoạt động Na Cuộn dây thực sự bị lệch khi chịu tải; cuộn dây cuối không đóng góp.
Tổng số cuộn dây Nt cuộn dây hoạt động plus end coils; depends on end treatment.
Chiều dài miễn phí Lf mm Chiều dài không tải; xác định hành trình và ảnh hưởng đến rủi ro oằn.
Chiều cao vững chắc Ls mm Chiều dài khi tất cả các cuộn dây chạm vào nhau; xấp xỉ Nt × d đối với các đầu kín.
Cao độ p mm Khoảng cách giữa các điểm tương ứng của các cuộn dây liền kề ở trạng thái tự do.
Tỷ lệ mùa xuân k N/mm Tải trên mỗi đơn vị độ lệch; đầu ra quan trọng nhất của thiết kế.
Độ lệch s mm Nén do tải F gây ra; s = F/k.

Đường kính dây, đường kính trung bình và chỉ số lò xo

Chỉ số lò xo C là tỷ số giữa đường kính trung bình và đường kính dây. Một lò xo có C dưới 3 rất khó cuộn mà không làm nứt bề mặt dây, vì mặt trong của dây bị nén vượt quá giới hạn thực tế. Lò xo có C trên 12 thì dễ cuộn nhưng dễ bị rối, nhạy cảm với dung sai và dễ bị rung hoặc đột biến hơn. Điểm lý tưởng của thiết kế là C trong khoảng từ 4 đến 12; đối với lò xo chính xác, hãy nhắm tới 6 đến 10.

Cuộn dây hoạt động so với tổng số cuộn dây

Chỉ có cuộn dây hoạt động uốn cong trong quá trình nén. Cuộn dây cuối được ép phẳng tiếp xúc với cuộn dây tiếp theo và không còn góp phần gây ra độ lệch. Trong thiết kế đầu cuối kín và nối đất có hai cuộn dây cuối, số lượng cuộn dây hoạt động bằng tổng số cuộn dây trừ đi hai. Việc sử dụng sai số cuộn dây trong công thức là nguyên nhân gây ra nhiều lỗi lò xo nguyên mẫu.

Chiều dài miễn phí, chiều cao vững chắc và cao độ

Chiều dài tự do và chiều cao vững chắc xác định hành trình có sẵn. Một lò xo không bao giờ có thể bị nén đến độ cao rắn chắc trong hoạt động bình thường; làm như vậy sẽ làm tăng căng thẳng mạnh mẽ và thường để lại tình trạng căng thẳng vĩnh viễn. Một nguyên tắc chung là giữ ít nhất 10% đến 15% độ võng tối đa làm khoảng hở trên chiều cao khối đặc. Sau đó, khoảng cách được thiết lập sao cho chiều dài tự do phù hợp với không gian lắp ráp đồng thời mang lại hành trình cần thiết.

Các loại kết thúc và ảnh hưởng của chúng đến hiệu suất mùa xuân

Xử lý cuối cùng là quyết định sản xuất đầu tiên trong thiết kế. Nó thay đổi số lượng cuộn dây hoạt động, độ vuông góc của lò xo và giá thành. Có bốn cấu hình đầu cuối phổ biến cho lò xo nén.

Bốn phương pháp xử lý cuối cùng phổ biến cho lò xo nén và ảnh hưởng của chúng đến số lượng cuộn dây hoạt động và độ ổn định của chỗ ngồi.
Loại kết thúc cuộn dây hoạt động Na Tính năng kết thúc Phù hợp nhất cho
Mở (trơn), không nối đất Na = Nt Đầu dây bị cắt, không ép phẳng Các ứng dụng chi phí thấp với chiều dài ngắn hoặc lò xo dẫn hướng
Mở (trơn), mặt đất Na = Nt - 1 Chỉ có cuộn dây cuối cùng bị dẹt một phần Chỗ ngồi tốt hơn mà không có đầu đóng
Đóng (bình phương), không nối đất Na = Nt-2 Cuộn dây cuối được ép kín nhưng không bị xẹp Lò xo công nghiệp đa năng
Đóng (bình phương) và nối đất Na = Nt-2 Cuộn dây cuối đóng lại và mặt đất phẳng và vuông Cơ cấu chính xác, lò xo van, cảm biến tải trọng, ứng dụng chu kỳ cao

Tại sao khép kín và kết thúc mặt đất là tiêu chuẩn chính xác

Một lò xo kín đứng vuông góc với mặt ngồi của nó, phân bổ tải trọng đều trên mặt đất và không quay khi nó nén. Đây là lý do tại sao lò xo van, lò xo thiết bị y tế và lò xo dụng cụ hầu như luôn được chỉ định với đầu kín và đầu nối đất. Hoạt động mài cũng loại bỏ lớp bề mặt dây ở hai đầu, nơi có thể bắt đầu xuất hiện các vết nứt. Mức tăng chi phí là khiêm tốn nhưng sự cải thiện về độ ổn định của chỗ ngồi là đáng kể.

Khi một kết thúc đơn giản là đủ tốt

Nếu lò xo ngắn và được đỡ trong túi hoặc nếu đường dẫn tải không quan trọng thì đầu trơn sẽ tiết kiệm được tiền. Lò xo nén công nghiệp trong cơ cấu khóa, công tắc điện và máy đóng gói thường sử dụng các đầu trơn hoặc không nối đất. Thiết kế vẫn phải đảm bảo rằng lò xo không nghiêng sang một bên khi bắt đầu nén.

Lựa chọn vật liệu: Bắt đầu với mô đun cắt, sau đó kiểm tra môi trường

Công thức tốc độ lò xo sử dụng mô đun cắt G trước bất kỳ đặc tính vật liệu nào khác. G là hằng số vật liệu và không thay đổi khi xử lý nhiệt, gia công nguội hoặc độ cứng. Những thay đổi trong xử lý nhiệt là độ bền kéo, đặt ra ứng suất cho phép. Do đó, việc lựa chọn vật liệu sẽ quyết định cả tốc độ lò xo và khả năng chịu tải của thiết kế.

Đối với hầu hết các ứng dụng, quyết định về vật liệu phụ thuộc vào một số câu hỏi: Lò xo có thấy hơi ẩm hoặc hóa chất không? Nhiệt độ hoạt động là bao nhiêu? Nó sẽ tồn tại được bao nhiêu chu kỳ? Ăn mòn hoặc dẫn điện có liên quan không? Bảng dưới đây liệt kê các vật liệu dây lò xo thường được sử dụng với mô đun cắt và giới hạn nhiệt độ điển hình của chúng. Các giá trị này tuân theo dữ liệu vật liệu đã công bố được sử dụng trong tài liệu tham khảo thiết kế lò xo như sổ tay hướng dẫn thiết kế lò xo SAE và bảng dữ liệu của nhà cung cấp dây.

Vật liệu dây lò xo điển hình cho thiết kế lò xo nén; ứng suất cho phép phụ thuộc vào đường kính dây, độ bền kéo và nhiệt độ vận hành.
Chất liệu Mô đun cắt G (N/mm2) Nhiệt độ dây tối đa (° C) sử dụng điển hình
Dây nhạc (ASTM A228) 79.300 120 Lò xo, cảm biến, bộ phận van có độ chính xác nhỏ
Dây tôi dầu (ASTM A229) 79.300 150 Lò xo công nghiệp tổng hợp, phụ tùng khung gầm ô tô
Thép kéo cứng (ASTM A227) 79.300 120 Lò xo chi phí thấp với tuổi thọ vừa phải
Chrome-vanadi (ASTM A231) 79.300 220 Tải trọng mỏi và va đập, lò xo động cơ
Chrome-silicon (ASTM A401) 79.300 250 Lò xo van ứng suất cao, lò xo đua
Thép không gỉ 302/304 (ASTM A313) 69.000–75.900 260 Chống ăn mòn, y tế, thực phẩm, hàng hải
Đồng phốt pho 43.500 90 Tiếp điểm điện, môi trường ăn mòn
Inconel X-750 75.800 500 Thiết bị điện và hàng không vũ trụ nhiệt độ cao

Vì công thức tốc độ lò xo sử dụng lũy thừa 4 của đường kính dây nên việc chuyển từ thép cacbon sang thép không gỉ không làm thay đổi tốc độ lò xo nhiều như người ta mong đợi; sự sụt giảm 10% đến 15% của G có thể được bù đắp bằng sự tăng rất nhỏ của d. Bảng so sánh vật liệu ở trên là điểm khởi đầu và logic lựa chọn đầy đủ bao gồm các đặc tính hoàn thiện bề mặt và cấp dây cho sản xuất được đề cập trong hướng dẫn của chúng tôi về lựa chọn vật liệu lò xo để sản xuất máy lò xo .

Công thức cốt lõi: Tốc độ lò xo, ứng suất và độ lệch

Công thức tỷ lệ mùa xuân

Tốc độ đàn hồi của lò xo nén hình trụ là:

k = G×d 4 / (8 × D 3 × Na)

Trong đó k là tốc độ lò xo tính bằng N/mm, G là mô đun cắt tính bằng N/mm2, d là đường kính dây tính bằng mm, D là đường kính cuộn dây trung bình tính bằng mm và Na là số lượng cuộn dây hoạt động. Giữ tất cả các đơn vị nhất quán; trộn milimét và mét là lỗi phổ biến nhất.

Yếu tố Wahl và ứng suất cắt

Công thức ứng suất cắt trực tiếp của lò xo xoắn chịu tải F là 8FD/(πd³). Điều này bỏ qua độ cong của dây, làm tập trung ứng suất vào mặt trong của cuộn dây. Hệ số Wahl K_w hiệu chỉnh cho hiệu ứng đó:

K_w = (4C − 1)/(4C − 4) 0,615/C

trong đó C là chỉ số lò xo. Ứng suất cắt đã hiệu chỉnh là τ = K_w × 8FD/(πd³). Ở chỉ số lò xo là 7, hệ số Wahl chỉ khoảng 1,21; ở chỉ số 3, nó leo lên trên 1,62. Đây là lý do tại sao bạn luôn kiểm tra ứng suất ở chỉ số lò xo thấp.

Ví dụ đã làm việc: Dây 2 mm, Đường kính trung bình 14 mm

Thiết kế lò xo nén có dây nhạc (G = 79.300 N/mm2), đường kính dây d = 2,0 mm, đường kính cuộn dây trung bình D = 14 mm và Na = 8 cuộn dây chủ động. Tổng số cuộn dây có đầu kín và đầu nối đất: Nt = Na 2 = 10.

Bước 1 - Chỉ số mùa xuân: C = D/d = 14/2 = 7, nằm trong phạm vi khuyến nghị từ 4 đến 12.

Bước 2 - Tốc độ lò xo: k = 79.300 × 16 / (8 × 2.744 × 8) = 1.268.800 / 175.616 = 7,22 N/mm .

Bước 3 - Độ võng ở tải 120 N: s = 120 / 7,22 = 16,6 mm . Chiều dài tự do là 45 mm, do đó chiều dài nén khi tải là 28,4 mm.

Bước 4 - Chiều cao vững chắc: Ls ≈ Nt × d = 10 × 2 = 20mm . Khoảng trống trên vật rắn là 28,4 − 20 = 8,4 mm, tức là khoảng 28% hành trình lệch - trên mức an toàn từ 10% đến 15% được khuyến nghị.

Bước 5 - Kiểm tra căng thẳng: K_w = 1,21; τ = 1,21 × 8 × 120 × 14 / (π × 8) = 647 N/mm2 . Ứng suất cắt cho phép điển hình đối với dây nhạc ở đường kính này là khoảng 45% độ bền kéo tối thiểu, khoảng 900 N/mm2, do đó thiết kế hoạt động với biên độ thoải mái nhưng không quá mức. Tỷ lệ phần trăm ứng suất cho phép này được lấy từ tài liệu tham khảo thiết kế lò xo tiêu chuẩn và con số chính xác phụ thuộc vào cấp độ kéo của dây do nhà cung cấp cung cấp.

Quy tắc thiết kế thực tế từ góc độ sản xuất

Một lò xo trông hoàn hảo trên giấy có thể khó sản xuất hoặc tốn kém. Các quy tắc dưới đây xuất phát từ kinh nghiệm thực tế với thiết bị cuộn, mài và ủ chứ không chỉ từ lý thuyết trong sách giáo khoa.

Giữ chỉ số mùa xuân trong khoảng từ 3 đến 12

Dưới 3, bề mặt dây ở bán kính bên trong bị biến dạng quá nghiêm trọng trong quá trình cuộn và trục gá chịu áp lực dụng cụ quá mức. Trên 12, lò xo rất dễ bị xử lý, dung sai về đường kính trở nên khó giữ hơn và các cuộn dây liền kề có thể chạm vào nhau khi chịu tải trọng nhẹ. Hầu hết các máy lò xo CNC đều tạo ra chất lượng ổn định nhất trong khoảng từ 4 đến 10.

Xem tỷ lệ chiều dài và đường kính để biết độ vênh

Lò xo nén hoạt động giống như một cột mảnh mai: trên một tỷ lệ chiều dài tự do và đường kính trung bình nhất định, nó oằn sang một bên khi chịu tải. Đối với các lò xo được đỡ song song, tỷ lệ tới hạn là khoảng 4. Nếu Lf/D vượt quá 4 thì thiết kế cần có thanh dẫn hướng, ống bọc ngoài hoặc dạng lò xo hình nón. Sự uốn cong là một vấn đề hình học, không phải là vấn đề vật chất; thay đổi loại dây sẽ không khắc phục được.

Chỉ định dung sai mà máy thực sự có thể giữ được

Dung sai chế tạo điển hình cho thang đo lò xo nén với chỉ số lò xo. Giả định hoạt động hợp lý là dung sai đường kính ngoài khoảng ±1% đối với chỉ số lên tới 8 và ±1,5% đến ±2% đối với chỉ số trên 10. Dung sai chiều dài tự do từ ±1% đến ±2% là thực tế; dung sai chiều dài tự do chặt chẽ hơn thường đòi hỏi phải phân loại hoặc mài thêm. Dung sai tốc độ lò xo tuân theo dung sai đường kính dây, vì vậy nếu bạn cần tốc độ rất chính xác, bạn phải kiểm soát chặt chẽ d ở phía thượng nguồn.

  • Chỉ định đường kính được kiểm soát: OD nếu lò xo nằm trong lỗ khoan, ID nếu nó trượt qua thanh.
  • Không yêu cầu dung sai chặt chẽ hơn mức cần thiết về mặt chức năng; cứ thêm 0,1 mm độ chính xác sẽ làm tăng thêm chi phí cho việc kiểm tra và tạo dụng cụ cuộn dây.
  • Đối với các lò xo có ứng suất cao, hãy thêm một thử nghiệm cố định để nén lò xo đến độ cao cố định một số lần xác định trước khi kiểm tra độ dài tự do cuối cùng.

Thiết kế cho cuộn CNC

Máy cuộn CNC nhiều trục điều khiển bước, đường kính, chiều dài cấp liệu và góc cắt trong một lần chạy. Điều đó có nghĩa là một thiết kế có thể bao gồm bước thay đổi, cuộn dây cuối giảm hoặc góc xoắn thay đổi mà không thay đổi dụng cụ. Máy tạo hình lò xo CNC 5 trục giữ độ chính xác bước trong phạm vi cần thiết cho hầu hết các lò xo xoắn ốc có độ chính xác cao, do đó, nhà thiết kế nên chỉ định bước là kích thước được kiểm soát thay vì giá trị dẫn xuất. Nếu cao độ là quan trọng đối với hiện tượng đột biến, hãy lưu ý điều đó trong bản vẽ; thiết kế có bước cố định luôn dễ dàng xác minh hơn trong sản xuất.

Kết thúc các bước mài, giảm căng thẳng và hoàn thiện

Tại sao khép kín và kết thúc mặt đất cần một hoạt động mài

Khi các cuộn dây cuối được đóng lại, bề mặt cuối vẫn không đều. Việc mài làm phẳng đầu trên toàn bộ chiều rộng dây và làm cho lò xo đứng vuông góc. Chất lượng mài được đánh giá bởi hai kết quả đầu ra: chiều rộng phẳng của mặt đất và độ vuông góc của đầu đối với trục lò xo. Đối với các cụm lắp ráp chính xác, thông số kỹ thuật thường yêu cầu ít nhất 75% chu vi đầu dây được nối đất phẳng. A Máy mài lò xo CNC kiểm soát bước tiến của bánh mài và thời gian dừng để nhiệt sinh ra không làm cháy bề mặt dây. Mài quá kỹ sẽ làm giảm tiết diện dây và làm yếu các cuộn dây cuối, trong khi mài quá kỹ sẽ để lại một chỗ bập bênh.

CNC Spring Grinding Machine Manufacturers, OEM/ODM Suppliers - WNJ Machine Nhà sản xuất máy mài lò xo CNC, nhà cung cấp OEM/ODM - Máy WNJ Với tư cách là Nhà sản xuất máy mài lò xo CNC OEM / ODM Trung Quốc và Nhà cung cấp máy mài lò xo, Công ty TNHH Máy lò xo toàn năng cung cấp... Xem sản phẩm →

Giảm căng thẳng và ủ sau khi cuộn

Cuộn dây nguội tạo ra ứng suất dư đáng kể, đặc biệt là ở bán kính bên trong của mỗi cuộn dây. Việc giảm ứng suất được thực hiện bằng cách nung nóng lò xo đã hoàn thiện trong thời gian ngắn ở nhiệt độ tùy thuộc vào vật liệu: dây nhạc thường được giảm ở khoảng 180°C đến 230°C, dây được tôi dầu ở khoảng 230°C đến 260°C và hợp kim crôm-silic ở khoảng 350°C đến 430°C. Mục đích là để ổn định kích thước và cải thiện tuổi thọ mỏi mà không làm mềm dây. Lò ủ được sử dụng trong các cửa hàng lò xo duy trì nhiệt độ đồng đều trên toàn bộ tải để mỗi lò xo trong mẻ đều được xử lý như nhau; ủ không đồng đều là nguyên nhân phổ biến dẫn đến sự thay đổi chiều dài tự do theo từng đợt.

Bắn Peening và cài sẵn

Đối với các lò xo phải tồn tại qua hàng triệu chu kỳ, quá trình mài mòn bắn sẽ nén bề mặt dây và đẩy nguồn gốc của các vết nứt mỏi xuống dưới trường ứng suất. Đặt trước, còn được gọi là cài đặt ứng suất dư nén, bao gồm việc nén lò xo lên độ cao rắn một hoặc nhiều lần để tạo ra ứng suất dư có lợi cho sợi bên trong. Cả hai quy trình đều là tiêu chuẩn cho lò xo van và lò xo treo, nhưng chúng làm tăng thêm chi phí; chỉ sử dụng chúng khi cuộc sống mệt mỏi đòi hỏi nó.

Đưa thiết kế từ bản vẽ đến sản xuất

Nguyên mẫu và chạy mẫu

Trước khi cam kết sản xuất hoàn toàn, hãy chạy một mẻ nhỏ để xác minh ba điều: tốc độ lò xo đo được, chiều dài tự do sau khi giảm ứng suất và chiều cao khối. Nếu tốc độ đo bị tắt, trước tiên hãy kiểm tra đường kính dây thực tế, vì lũy thừa thứ tư thậm chí còn phóng đại dung sai dây 0,02 mm thành sự thay đổi tốc độ có thể nhìn thấy được. Sau đó kiểm tra xem số lượng cuộn dây hoạt động có khớp với phương pháp xử lý cuối cùng thực sự được tạo ra trên máy hay không; một lò xo kín được làm bằng một cuộn dây phụ sẽ hoạt động mềm hơn so với tính toán.

Chọn loại máy sản xuất

Loại máy cũng quan trọng như bản vẽ. Một lò xo nén hình trụ thuần túy có bước và đầu mài không đổi là công việc tiêu chuẩn cho máy cuộn lò xo, sau đó là máy mài đầu. Một lò xo có bước thay đổi, hình nón hoặc chân cong cần nhiều trục hơn. A Máy CNC 12 trục lò xo không cam xử lý hình học phức tạp vì mọi trục làm việc di chuyển độc lập và không có cam để thay đổi giữa các dòng sản phẩm. Lộ trình sản xuất từ dây đến lò xo thành phẩm, bao gồm cuộn, mài đầu và xử lý nhiệt, được mô tả từng bước trong bài viết của chúng tôi về cách sản xuất lò xo .

Custom CNC-1225 12AXES CNC SPRING CAMLESS MACHINE Factory, Comapny - WNJ Machine Nhà máy MÁY MÙA XUÂN CNC CNC-1225 12AXES tùy chỉnh, Comapny - Máy WNJ Chiết Giang Omnipotent Spring Machine Co.,ltd (WNJ Machine) là nhà máy bán buôn MÁY MÙA XUÂN CNC-1225 12AXES CNC-12AXES của Trung Quốc và hợp tác... Xem sản phẩm →

Xác minh ứng dụng cụ thể

Lò xo nén hoạt động trong chốt cửa có thể bị hỏng trong kim phun nhiên liệu ô tô do tần số hoạt động khác nhau và hoạt động động của lò xo thay đổi. Lò xo nén được sử dụng trong ứng dụng ô tô và di động phải được kiểm tra tần số đột biến, tuổi thọ mỏi và độ giãn ở nhiệt độ vận hành. Những bản vẽ do nhà thiết kế tạo ra chỉ là bước khởi đầu; thiết bị sản xuất phải giữ hình dạng nhất quán trên hàng nghìn sản phẩm.

Câu hỏi thường gặp về thiết kế lò xo nén

1. Cách tính tốc độ lò xo nén nhanh nhất là gì?

Sử dụng k = G × d⁴ / (8 × D³ × Na). Đo d, D và Na theo đơn vị nhất quán. Kết quả trực tiếp tính bằng N/mm khi G tính bằng N/mm2 và tất cả các kích thước tính bằng mm. Lỗi thường gặp nhất là trộn lẫn thước đo dây với đường kính dây vật lý.

2. Tôi nên hướng tới chỉ số mùa xuân nào?

Đặt mục tiêu chỉ số lò xo từ 4 đến 12, trong đó từ 6 đến 10 là vùng ưu tiên cho lò xo chính xác. Dưới 4 dây bị ứng suất quá mức ở bán kính bên trong; trên 12, lò xo trở nên khó xử lý, cuộn dây chính xác và đo lường một cách nhất quán.

3. Khi nào tôi nên chỉ định đầu đóng và đầu nối đất?

Chỉ định các đầu đóng và tiếp đất khi lò xo phải đứng vuông góc, ngồi trong hốc có mặt tựa phẳng hoặc chịu tải tuần hoàn. Lò xo van, cảm biến tải trọng và lò xo dụng cụ y tế sử dụng đầu kín và đầu nối đất. Đầu trơn có thể chấp nhận được đối với các ứng dụng chi phí thấp, chu kỳ thấp trong đó lò xo được dẫn hướng bằng một thanh hoặc túi.

4. Dây nhạc hay thép không gỉ – nên chọn loại nào?

Chọn dây nhạc để có độ bền cao nhất và tuổi thọ mỏi tốt nhất trong môi trường khô ráo, bên trong, không bị ăn mòn. Chọn thép không gỉ 302 hoặc 304 khi lò xo thấy hơi ẩm, hóa chất hoặc bị rửa trôi và chấp nhận rằng mô đun cắt thấp hơn có nghĩa là đường kính dây lớn hơn một chút cho cùng tốc độ lò xo. Thép không gỉ cũng duy trì độ bền hữu ích ở khoảng 260°C, trong khi dây nhạc mất hiệu suất ở nhiệt độ trên 120°C.

5. Làm cách nào để ngăn chặn lò xo nén bị vênh?

Giữ tỷ lệ chiều dài tự do và đường kính trung bình dưới khoảng 4 đối với các lò xo có hai đầu song song. Nếu tỷ lệ cao hơn thì sử dụng thanh dẫn hướng hoặc ống bọc ngoài hoặc đổi sang lò xo hình côn hoặc hình thùng. Không thể khắc phục hiện tượng vênh bằng cách chọn vật liệu chắc chắn hơn; đó là một bài toán hình học.

6. Máy lò xo CNC có thể tạo ra lò xo nén có bước thay đổi không?

Đúng. Một lò xo CNC đa trục di chuyển công cụ bước và cấp dây một cách độc lập, do đó bước có thể thay đổi dọc theo trục lò xo trong cùng một bộ phận. Bước thay đổi được sử dụng để kiểm soát tần số tự nhiên và để giảm chiều cao vững chắc của lò xo hành trình dài. Để có kết quả nhất quán, hãy chỉ định cấu hình cao độ dưới dạng bảng điểm trên bản vẽ thay vì một giá trị danh nghĩa duy nhất.