Torsieveerkoppel Tolerantie: Waarom Draaddiameter de Limiet Stelt

De meeste geschillen over op maat gemaakte torsiveerveren gaan niet over de materiaalkwaliteit. Ze gaan over het koppel dat op de fixture van de klant gemeten wordt en buiten de tolerantie van de tekening valt. De reden is bijna altijd de draad, niet de wikkelmachine: koppel hangt af van de draaddiameter tot de vierde macht, dus elke micron diameter variatie wordt versterkt voordat de veer zelfs maar gevormd is.

Dit artikel legt de tolerantieketen achter torsieveerkoppel uit, en hoe de draad te specificeren zodat de afgewerkte veer de eerste keer door de controle gaat.

De Vierde Macht Regel

Voor een torsieveer met ronde draad is het koppel evenredig met de elasticiteitsmodulus, de draaddiameter tot de vierde macht, de doorbuigingshoek, en omgekeerd evenredig met de gemiddelde spoeldiameter en het aantal actieve windingen. Het praktische gevolg: een verandering van 1% in draaddiameter verandert het koppel met ongeveer 4%, terwijl een verandering van 1% in spoeldiameter het met 1% verandert.

Op 1,0 mm draad is een standaard h9 tolerantie van 0,025 mm al 2,5% van de diameter. Dat vertaalt zich ruwweg naar 10% koppelvariatie, vóór enige bijdrage van modulusspreiding of pootgeometrie. Daarom kan een koppeltolerantie krapper dan plus of min 10% niet geleverd worden op standaard commerciële draad.

De Volledige Tolerantieketen

Draaddiameter

h9 is het normale startpunt voor veerdraad. Waar een koppeltolerantie van minder dan 8% op de tekening staat, adviseren we h8 of een vaste diameterband afgesproken met de draadmolen, bijvoorbeeld 1,00 mm plus of min 0,008 mm. De krapper band moet als molenpartij besteld worden, omdat gemengde partijen de spreiding opnieuw introduceren.

Elasticiteitsmodulus

Koud getrokken 302 en 304 zitten rond 193 GPa met typische partijspreiding van plus of min 2%. Die spreiding verplaatst het koppel met dezelfde 2%, dus het moet worden opgenomen in de stapeling in plaats van eenmalig gemeten en als constant aangenomen.

Pootgeometrie

Pootlengte, poothoek en buigstraal aan de pootwortel beïnvloeden allemaal waar de veer contact maakt met het passende deel. We houden de poothoek aan op plus of min 2 graden en de pootlengte op plus of min 0,3 mm op veren boven 2 mm draad, waarbij beide cijfers op verzoek worden aangescherpt. De buigstraal aan de pootwortel mag niet kleiner zijn dan de helft van de draaddiameter, anders wordt de poot de eerste vermoeiingsplaats.

Spanningsontlasting na wikkelen

Wikkelen laat restspanningen achter die zich ontspannen over de eerste paar honderd cycli, dus het koud gemeten koppel is niet het koppel dat de klant in gebruik ziet. Een lage temperatuur ontlasting bij 200-300 graden C gedurende 30-60 minuten stabiliseert de geometrie en vermindert het initiële koppelsverlies, met name bij veren met een hoge index.

Typisch Specificatievenster

Toepassingen

• Clips, sluitingen en dempingsmechanismen
• Deur- en deksel scharnieren in apparaten
• Retentieclips voor auto-interieurs
• Medische en instrument sluitingen
• Elektrische schakelaar- en contactveren

Hoe de Tekening te Schrijven

Geef draaddiameter en tolerantie, buitendiameter, aantal windingen, pootlengtes en poothoek, werkende doorbuigingshoek waarop het koppel wordt gecontroleerd, en de fixturekloof die voor de meting wordt gebruikt. Vermeld de koppeltolerantie ten opzichte van een gedefinieerde doorbuigingshoek in plaats van een vrije positie, omdat de vrije hoek na spanningsontlasting beweegt, terwijl het koppel bij een vaste hoek niet beweegt.

TOPONE produceert sinds 1993 roestvrijstalen draad en levert zowel de draad als gewikkelde torsieveer, wat betekent dat draadtolerantie en veertolerantie op één plek worden afgesproken in plaats van onderhandeld tussen twee leveranciers.