Un changement de diamètre de 5 microns augmente le taux de ressort de 7%

Sur un fil de ressort de 0,30 mm, un changement de diamètre de 5 microns est inférieur à 2%.et il déplace la tension dans le fil d'environ cinq pour cent dans la direction opposéeLe diamètre n'est pas une variable parmi beaucoup dans la conception de petits ressorts; c'est la variable qui domine le résultat.

Pourquoi le diamètre apparaît quatre fois dans l'équation de vitesse

Pour un ressort de compression hélicoïdal, le taux est proportionnel à la quatrième puissance du diamètre du fil:

k = G d^4 / (8 D^3 n), où G est le module de cisaillement, d le diamètre du fil, D le diamètre moyen de la bobine et n le nombre de bobines actives.

La contrainte de cisaillement sous charge suit le cube inverse, avec le facteur de Wahl corrigeant la courbure:au = 8 K F D / (pi d ^ 3)Une augmentation d'un pour cent de d produit donc environ quatre pour cent de plus de vitesse, environ trois pour cent de moins de contrainte à la même charge, et environ deux pour cent de plus de poids.Sur les petits fils, la bande de tolérance est une grande fraction de la valeur nominale, donc la quatrième puissance multiplie un nombre qui semble petit en un nombre visible.

L'arithmétique du fil de 0,30 mm

Il s'agit uniquement d'effets géométriques, ils ignorent la dispersion du module de cisaillement entre les chaleurs.un fournisseur travaillant à plus ou moins 0.010 mm sur 0.30 mm de fil ne peut pas tenir cette fenêtre même avec un enroulement parfait.

Ce qu'un chiffre de tolérance ne dit pas

• L'ovalité.Le diamètre maximum et le diamètre minimum d'une section peuvent différer de plusieurs microns alors que la moyenne est nominale.
• Variation de la longueur.Une bobine mesurant 0,300 mm à la tête et 0,306 mm au milieu passe un contrôle d'échantillonnage et produit toujours une dérive de vitesse d'une extrémité de la bobine à l'autre.
• Effets finaux.La tension d'absorption et la vitesse de remontage changent au premier et au dernier mètre, où le diamètre dévie généralement le plus.
• Le biais de mesure.Le revêtement de savon d'une épaisseur de 1 à 3 microns se lit comme du fil.

Mesurer 0,3 mm de fil à plusieurs reprises

1. Utilisez un micromètre à résolution de 0,001 mm et un ratchet à force constante, pas un étrier.
2. Mesurez trois directions séparées de 90 degrés à chaque point et faites leur moyenne; cela sépare le diamètre de l'ovalité.
3. Prenez l'échantillon de la tête, du milieu et de la queue de chaque bobine, trois points chacun, et enregistrez le résultat plutôt qu'un succès ou un échec.
4. Avant la mesure, essuyez le film de savon avec un chiffon sans peluche et indiquez dans le dossier d'inspection si la mesure inclut le revêtement.
5. Pour le contrôle de la production, utilisez une jauge laser en ligne qui enregistre le profil de longueur complète au lieu de l'échantillonnage.

D'où viennent les variations

Le dernier tirage fixe la taille finale et s'use progressivement, de sorte que le diamètre a tendance à grimper à travers une campagne de tirage plutôt que de sauter.La pression d'enroulement des couches et la température de recuit contribuent tousLe recuit est deux fois plus important: il contrôle la traction et la ductilité, et il contrôle le module de cisaillement qui apparaît directement dans l'équation de vitesse.G est de 69 GPa environ à température ambiante, et une répartition de chaleur sur chaleur de quelques pour cent est normale à moins que l'usine ne le contrôle.

Les mesures de contrôle pratiques sont peu séduisantes: un intervalle de changement de matrices documenté basé sur la puissance mesurée plutôt que sur le nombre de pièces, une rétroaction laser en ligne sur le passage final,et SPC sur le diamètre avec une capacité cible de 1.33 ou mieux contre la bande convenue.

Ce qu'il faut mettre sur le cahier des charges

• Diamètre nominal avec une bande de tolérance explicite, par exemple 0,300 mm plus ou moins 0,005 mm pour les ressorts de précision.
• Ovalation maximale dans une seule section transversale, généralement 0,003 mm.
• Variation maximale du diamètre dans n'importe quelle longueur de 100 mm, donc la dérive est limitée et non seulement la moyenne.
• La méthode de mesure, y compris le type d'instrument, la force et le nombre de points; sinon, l'acheteur et le broyeur ne seront pas d'accord sur la même bobine.
• La plage de traction ou de température et l'hypothèse du module de cisaillement utilisée dans la conception du ressort.
• Condition de la surface et poids du revêtement, le revêtement faisant partie du diamètre mesuré.

Spécification du fil

Les petits ressorts sont généralement perdus à la tolérance accumulée, et non à une seule mauvaise décision.est ce qui maintient le taux à l'intérieur de la fenêtre.