نحوه ساخت فنرها: مواد، ماشین آلات و راهنمای فرآیند

How to Make Springs: The Direct الفnswer

فنرها با سیم پیچی، خم شدن یا مهر زدن سیم فلزی یا نوار به شکلی ساخته می شوند که انرژی مکانیکی را ذخیره و آزاد می کند. متداول ترین روش سیم پیچی سیم پیچ است - تغذیه سیم از طریق a دستگاه فنر CNC که آن را به دور یک سنبه با گام و قطر دقیق محاسبه شده خم می کند. برای تولید با حجم بالا، این فرآیند با سرعتی بین 50 تا 400 قسمت در دقیقه بسته به اندازه فنر و مواد انجام می شود.

چه در حال نمونه سازی یک قطعه واحد در یک کارگاه باشید و چه در حال اجرای هزاران واحد در یک آگهی تجاری دستگاه فنری کویل ، مراحل هسته یکسان است: سیم مناسب را انتخاب کنید، هندسه را تنظیم کنید، باد کنید یا فنر را تشکیل دهید، آن را عملیات حرارتی کنید و سطح را تمام کنید. هر مرحله دارای تلورانس هایی است که مستقیماً بر بار فنر، عمر خستگی و ثبات ابعادی تأثیر می گذارد.

بخش‌های زیر هر مرحله را با جزئیات - با اندازه‌گیری‌های واقعی، انتخاب مواد و تنظیمات ماشین - توضیح می‌دهند تا بتوانید فنرهایی تولید کنید که از اولین سیم پیچ تا آخرین سیم‌پیچ عملکرد قابل اعتمادی داشته باشند.

مرجع سریع

بیشتر فنرها از سیم فولادی فنر کربنی (ASTM A228) یا فولاد ضد زنگ (ASTM A313) ساخته شده اند.
قطر سیم برای فنرهای فشاری معمولاً بین 0.1 میلی متر تا 25 میلی متر است
یک مدرن دستگاه فنر CNC می تواند تحمل قطر خارجی ± 0.05 میلی متر را داشته باشد
عملیات حرارتی کاهنده استرس در دمای 200 تا 300 درجه سانتیگراد به مدت 20 تا 30 دقیقه پس از سیم پیچی اجرا می شود.

انواع فنرها و نحوه ساخت هر کدام

فهمیدن اینکه به کدام نوع فنر نیاز دارید، فرآیند تولید، ابزارآلات و پیکربندی دستگاه را تعیین می کند. پنج دسته اصلی وجود دارد که در کاربردهای صنعتی و مصرف کننده استفاده می شود.

فنرهای فشاری

رایج ترین نوع. سیم گرد به یک مارپیچ با گام باز پیچیده می شود تا فنر تحت بار محوری فشرده شود. ساخته شده بر روی کویل CNC دستگاه فنری با تنظیمات ابزار گام. تلورانس های طول آزاد معمولاً 1-2٪ از طول اسمی است.

فنرهای اکستنشن

با سیم پیچ های بسته و کشش اولیه، سیم پیچ ها را در حالت استراحت به هم فشار دهید. قلاب ها در هر انتها توسط دستگاه فنر بلافاصله پس از سیم پیچی تشکیل می شوند. هندسه قلاب - چرخش کامل، نیمه پیچش یا توسعه یافته - در برنامه ماشین تنظیم شده است.

فنرهای پیچشی

مقاومت در برابر نیروی چرخشی زخم با کلاف های بسته یا باز، با پاهایی که به صورت مماس امتداد دارند. الف دستگاه فنر پیچشی پاها را به زوایای دقیق خم می کند - معمولاً 90 درجه، 180 درجه یا زوایای سفارشی در 1± درجه.

چشمه های تخت / برگ

مهر شده یا خم شده از نوار تخت. فنرهای برگ خودرو از صفحات انباشته شده در مرکز استفاده می کنند. فنرهای مسطح کوچکتر برای وسایل الکترونیکی با سرعت 800 ضربه در دقیقه بر روی پرس های قالب پیشرونده مهر می زنند.

دیسک / Belleville Springs

واشرهای مخروطی که به صورت سری یا موازی روی هم قرار می گیرند. با خالی کردن یک واشر از ورق و فشار دادن آن به یک پروفیل مخروطی شکل می گیرد. ظرفیت بار با ارتفاع مخروط به طور چشمگیری تغییر می کند - اختلاف ارتفاع 1 میلی متری می تواند بار را 30-50٪ تغییر دهد.

انتخاب مواد مناسب برای تولید فنری

انتخاب مواد یک حدس اختیاری نیست - آلیاژ اشتباه باعث خستگی زودرس، شکست خوردگی یا تغییر ابعاد تحت دما می شود. جدول زیر متداول ترین مواد فنری مشخص شده در صنایع را پوشش می دهد.

مواد رایج فنری، خواص مکانیکی آنها و کاربردهای معمولی
مواد	استاندارد	استحکام کششی	حداکثر دما (درجه سانتیگراد)	بهترین برای
سیم موزیک (کربن بالا)	ASTM A228	1700-2400 مگاپاسکال	120	هدف عمومی، چرخه بالا
سیم سخت کشیده شده	ASTM A227	1200-1900 مگاپاسکال	120	بارهای استاتیک یا کم سیکل
فولاد ضد زنگ 302/304	ASTM A313	1300-2000 مگاپاسکال	260	محیط های خورنده
فولاد ضد زنگ 316	ASTM A313	1100-1800 مگاپاسکال	316	قرار گرفتن در معرض دریایی، شیمیایی
سیلیکون کروم (SiCr)	ASTM A401	1900-2200 مگاپاسکال	245	فنرهای شیر پر فشار
اینکونل 718	AMS 5596	1240-1450 مگاپاسکال	700	هوافضا، گرمای شدید
فسفر برنز	ASTM B159	700-1100 مگاپاسکال	95	کنتاکت های الکتریکی، غیر مغناطیسی

سیم موسیقی (ASTM A228) تقریباً پوشش می‌دهد 70 درصد کل تولید فنر فشاری در سراسر جهان به دلیل استحکام کششی بالا و کیفیت سطح ثابت. آلیاژهای سیلیکون کروم در مواردی استفاده می‌شوند که تنش عملیاتی بیش از 45 درصد استحکام کششی باشد یا جایی که فنر بیش از 10 میلیون بار چرخه می‌زند.

قطر سیم باعث استحکام کششی می شود: یک سیم موزیک 0.5 میلی متری دارای استحکام کششی نزدیک به 2400 مگاپاسکال است، در حالی که سیم 6 میلی متری از همان آلیاژ به حدود 1700 مگاپاسکال کاهش می یابد. این رابطه معکوس در هر معادله طراحی فنر تعبیه شده است و باید قبل از راه اندازی دستگاه فنر در نظر گرفته شود.

محاسبات طراحی فنر قبل از شروع سیم پیچی

راه اندازی یک ماشین فنری بدون محاسبه پارامترهای کلیدی، نحوه هدر دادن مواد و تولید قطعات غیرمعمول است. فرمول های زیر پایه و اساس هر طراحی فنر فشاری هستند.

نرخ بهار (k)

k = (G × d4) / (8 × D3 × Na)

جایی که G = مدول برشی (~80000 مگاپاسکال برای فولاد)، d = قطر سیم، D = قطر سیم پیچ متوسط، Na = تعداد سیم پیچ های فعال. یک فنر سوپاپ معمولی خودرو با d = 3.5 mm، D = 28 mm، و Na = 8 نرخی در حدود 28 N/mm تولید می کند.

ضریب تصحیح Wahl (Kw)

Kw = (4C-1)/(4C-4) 0.615/C

C = D/d (شاخص بهار). فنرهای با شاخص زیر 4 تمرکز تنش بالایی را در سیم پیچ داخلی تجربه می کنند - فاکتور Wahl محاسبه تنش برشی را تصحیح می کند. بیشتر فنرها با C بین 6 تا 12 طراحی شده اند.

طول آزاد (Lf)

Lf = (Na Nc) × d δ

Nc = تعداد سیم پیچ های غیرفعال (بسته)، δ = گام × Na. برای فنر فشاری با 2 سر بسته، Nc = 2. طول آزاد مستقیماً موقعیت توقف دستگاه را در طول سیم پیچی روی یک تنظیم می کند. دستگاه کلاف فنری CNC .

طول جامد (Ls)

Ls = (Na Nc) × d

طول جامد، ارتفاع فشرده زمانی است که همه سیم پیچ ها با هم تماس دارند. همیشه بررسی کنید که انحراف کار فنر را حداقل 15 درصد بالاتر از طول جامد نگه می دارد تا از گیرش دائمی جلوگیری شود. بسیاری از اپراتورهای ماشین فنر از این به عنوان بررسی حداقل شکاف استفاده می کنند.

قبل از برنامه نویسی الف دستگاه فنری بررسی کنید که طرح سه بررسی را انجام می دهد: (1) حداکثر تنش تحت بار زیر 45% استحکام کششی برای کاربردهای دینامیکی باقی می ماند. (2) فنر کمانش نمی کند - فنرهای باریک با نسبت Lf/D بالای 4 مستعد کمانش جانبی هستند. (3) فرکانس طبیعی حداقل 13 برابر فرکانس عملیاتی است تا از تشدید جلوگیری شود. از دست دادن هر یک از این بررسی ها منجر به خرابی میدانی، اغلب در 100000 چرخه اول می شود.

چگونه یک ماشین فنری کار می کند: از تغذیه سیم تا سیم پیچ تمام شده

A دستگاه فنری یک سیستم شکل دهی با کنترل دقیق است که سیم خام را از یک قرقره گرفته و در یک گذر پیوسته به یک فنر تمام شده خم می کند. نسخه‌های مدرن CNC مکانیسم‌های بادامک و اهرمی ماشین‌های قدیمی‌تر را با محورهای سروو هدایت می‌کنند که می‌توانند در عرض چند دقیقه دوباره برنامه‌ریزی شوند. درک آنچه در داخل دستگاه اتفاق می افتد برای عیب یابی انحراف قطر، تغییرات گام و عیوب شرایط نهایی ضروری است.

سیستم تغذیه سیم

سیم از طریق یک صاف کننده وارد می شود - مجموعه ای از غلتک ها که در زوایای متناوب تنظیم شده اند - که گچ گیری طبیعی و مارپیچ را از قرقره جدا می کند. صاف کردن ناکافی علت اصلی تغییر قطر سیم پیچ در تولید است. بیشتر دستگاه های فنری کویل از صاف کننده های 5 غلتکی یا 9 غلتکی استفاده کنید. سیم سنگین‌تر بالای 6 میلی‌متر ممکن است از تغذیه‌های غلتکی پینچ با بازخورد گشتاور استفاده کند. نرخ تغذیه مستقیماً سرعت خروجی دستگاه را تعیین می کند: در تغذیه 200 میلی متر بر ثانیه، فنر با طول آزاد 30 میلی متر حدود 0.15 ثانیه طول می کشد تا باد شود.

Coiling Point and Pitch Tool

نقطه سیم پیچ - یک پین یا غلتک کاربید سخت شده - سیم را در برابر سنبه یا هوای آزاد منحرف می کند تا قطر سیم پیچ ایجاد شود. حرکت نقطه سیم پیچ به داخل باعث افزایش قطر می شود. ظاهری آن را کاهش می دهد. ابزار گام، پیشروی محوری در هر دور را کنترل می کند، زاویه گام فنر و در نهایت طول آزاد را تنظیم می کند. در یک دستگاه فنر CNC ، هر دو محور موقعیت را 500 تا 1000 بار در ثانیه به روز می کنند و اجازه می دهد قطرهای مخروطی، گام متغیر و پروفیل های بشکه ای شکل همه در یک چرخه باد یکسان باشد.

مکانیسم قطع

هنگامی که به تعداد برنامه ریزی شده سیم پیچ ها رسید، یک چاقوی برش سیم را تمیز می کند. برش باید در زاویه چرخشی صحیح شلیک شود تا هندسه انتهایی ثابت ایجاد کند. زمان بندی نامناسب برش باعث ایجاد قلاب ها، سوراخ ها یا انتهای خرد شده می شود که در آسیاب شکستگی یا بر مربع بودن فنر تأثیر می گذارد. ماشین‌های پرسرعت از سیستم‌های برش پنوماتیک یا سروو با زمان پاسخ کمتر از 5 میلی‌ثانیه استفاده می‌کنند.

انواع ماشین های فنری

دستگاه فنر بادامکی: بادامک های مکانیکی ابزار شکل دهی را هدایت می کنند. هزینه کمتر، مناسب برای فنرهای فشاری ساده در حجم بالا. انعطاف پذیری محدود - تغییر هندسه فنر نیاز به جایگزینی بادامک فیزیکی دارد.
دستگاه سیم پیچ CNC (محور 2-4): موتورهای سروو جایگزین بادامک می شوند. قطر، گام و طول آزاد قابل برنامه ریزی هستند. زمان تغییر از 4 تا 8 ساعت (ماشین بادامک) به 20 تا 40 دقیقه کاهش می یابد. دسته سیم از 0.1 میلی متر تا 20 میلی متر.
دستگاه فنر CNC چند محوره (6-8 محور): محورهای خمشی و شکل دهی اضافی را برای پایه های پیچشی، قلاب ها و اشکال پیچیده اضافه می کند. می تواند فنرهای اکستنشن با قلاب های حلقه بسته، فنرهای پیچشی با پایه های زاویه دار و شکل سیم ها را در یک تنظیم تولید کند.
دستگاه شکل دهی فنری (دستگاه سیمی): 8-12 محور با یک سر چرخان یا چندین ابزار خمشی. برای سیم‌های سه بعدی پیچیده - گیره‌ها، حلقه‌ها، نگهدارنده‌ها - که فنرهای مارپیچ سنتی نیستند استفاده می‌شود.
دستگاه فنر تخت / پرس: نوارهای تخت را به فنرهای برگ، فنرهای ضربه ای یا فنرهای تماسی مهر می کند یا خم می کند. به شدت در قطعات الکترونیکی و خودرو استفاده می شود.

پیشرو دستگاه فنری تولیدکنندگان عبارتند از WAFIOS (آلمان)، Itaya (ژاپن)، باماتک (سوئیس)، و تولیدکنندگان چینی متعدد. یک دستگاه کویل CNC 4 محوره میان رده که قادر به جابجایی سیم 0.3 تا 6 میلی متر است، بسته به سرعت و پیکربندی محور، معمولاً بین 40000 تا 120000 دلار هزینه دارد.

فرآیند تولید گام به گام بهار

دنباله زیر تولید فنر فشرده سازی صنعتی را از سیم خام تا قسمت نهایی و بازرسی شده پوشش می دهد. فنرهای پیچشی و اکستنشن با تغییراتی در مراحل شکل دهی و عملیات حرارتی از همان اسکلت پیروی می کنند.

مرحله 1

آماده سازی و بازرسی سیم

سیم ورودی در برابر گواهی مواد تأیید می شود: تحمل قطر (معمولاً ± 0.5٪ برای سیم موسیقی)، استحکام کششی، وضعیت سطح، و وزن قرقره. سیم با درزهای سطحی، حفره ای یا قطر خارج از تحمل قبل از رسیدن به دستگاه رد می شود. انحراف قطری فقط 2٪ نرخ فنر را تقریباً 8٪ تغییر می دهد (از آنجایی که نرخ با d4 مقیاس می شود).

مرحله 2

راه اندازی و برنامه نویسی ماشین فنری

اپراتور سیم را از طریق صاف کننده بارگذاری می کند و آن را به نقطه سیم پیچ تغذیه می کند. برنامه CNC مشخص می کند: نرخ تغذیه سیم، نقطه تنظیم قطر سیم پیچ، گام در هر دور، تعداد کل سیم پیچ، و موقعیت قطع. نمونه های مقاله اول با سرعت آهسته پیچیده می شوند - معمولاً 10 تا 20٪ سرعت تولید - و در برابر چاپ اندازه گیری می شوند. تنظیمات در موقعیت نقطه سیم پیچ، زاویه ابزار گام، و زمان بندی قطع تا زمانی انجام می شود که همه ابعاد در محدوده تحمل قرار گیرند.

مرحله 3

سیم پیچ در سرعت تولید

پس از تایید اولین مقاله، دستگاه با سرعت کامل تولید کار می کند. نرخ های خروجی بر اساس اندازه سیم متفاوت است: سیم 0.5 میلی متری با سرعت 200 تا 400 فنر در دقیقه کار می کند. سیم 6 میلی متری با سرعت 15 تا 40 فنر در دقیقه کار می کند . نمونه های حین فرآیند هر 500-1000 قطعه کشیده می شوند و از نظر طول آزاد، قطر بیرونی و تعداد کل سیم پیچ بررسی می شوند. سیستم‌های بینایی خودکار در ماشین‌های پیشرفته هر قسمت را بررسی می‌کنند.

مرحله 4

کاهش استرس (درمان حرارتی با دمای پایین)

فنرهای تازه زخمی شده، تنش باقیمانده از فرآیند شکل دهی را تحمل می کنند. تنش زدایی این را بدون تبلور مجدد ریزساختار سرد سیم از بین می برد. برای فنرهای کربن فولادی، این به این معنی است 200-260 درجه سانتیگراد به مدت 20-30 دقیقه در اجاق تسمه ای مشبک یا فر دسته ای. فولاد ضد زنگ به دمای 315 تا 370 درجه سانتیگراد نیاز دارد. پس از درمان، طول آزاد می تواند 0.5-2٪ تغییر کند، زیرا استرس پسماند کاهش می یابد - این باید در برنامه سیم پیچ لحاظ شود.

مرحله 5

آسیاب نهایی (برای فنرهای فشاری)

فنرهای فشاری با انتهای بسته بر روی یک آسیاب دو دیسکی یا یک آسیاب چرخشی آسیاب می شوند تا سطح بلبرینگ صافی ایجاد کنند. آسیاب باید به اندازه کافی مواد را حذف کند تا مربعی بودن در محدوده تحمل ایجاد شود - معمولاً شیب کمتر از 1.5 درجه بر اساس استاندارد DIN 2096 / ISO 10243. زیر سنگ زنی به جای تماس کامل یاتاقان، یک تماس نقطه ای ایجاد می کند. سنگ زنی بیش از حد سیم پیچ های فعال را برش می دهد و سرعت فنر را کاهش می دهد.

مرحله 6

از پیش تنظیم (Scragging)

فنرهای پر بار یک یا چند بار به ارتفاع جامد فشرده می شوند تا تنش پسماند فشاری مطلوبی بر سطح سیم پیچ داخلی ایجاد کنند. این فرآیند - که خراشیدگی یا از پیش تنظیم نامیده می شود - فنر را به طور دائمی 1 تا 5 درصد طول آزاد کوتاه می کند اما مقاومت فنر را در برابر تنظیم دائمی در طول عمر مفید افزایش می دهد. فنرهای تعلیق خودرو و فنرهای سوپاپ تقریباً همیشه قبل از ارسال خراشیده می شوند.

مرحله 7

شات پینینگ (برای کاربردهای با خستگی بالا)

شات پینینگ سطح فنر را با گلوله های فولادی یا سرامیکی کوچک با سرعت بالا بمباران می کند و یک لایه تنش فشاری به عمق 0.1-0.3 میلی متر ایجاد می کند. این لایه در برابر ترک های خستگی کششی ناشی از شروع روی سطح سیم مقاومت می کند. شات پینینگ می تواند عمر خستگی بهاری را افزایش دهد 200-500٪ در کاربردهای چرخه بالا مانند فنرهای سوپاپ موتور که 108 بار یا بیشتر می چرخند.

مرحله 8

تکمیل و پوشش سطح

فنرهای کربن فولادی بدون پوشش محافظ در مدت چند هفته در محیط‌های مرطوب زنگ می‌زنند. روکش های متداول عبارتند از: آبکاری الکترو روی (5-12 میکرومتر)، روغن روی فسفات، پوشش پودری یا پوشش الکترونیکی. چشمه ها برای محیط های غذایی، پزشکی یا بیرونی از مواد پایه فولادی ضد زنگ یا پوشش های آلی اضافی استفاده می کنند. شکنندگی هیدروژن ناشی از آبکاری یک خطر شناخته شده است - پخت پس از صفحه در دمای 190 تا 220 درجه سانتیگراد به مدت 4 تا 8 ساعت هیدروژن جذب شده را دفع می کند.

مرحله 9

بازرسی نهایی و تست بار

هر قطعه تولیدی تحت آزمایش ابعاد و بار قرار می گیرد. یک تستر نرخ فنر فنر را به دو یا سه طول تعریف شده فشرده می کند و نیرو را در هر نقطه ثبت می کند. نرخ اندازه گیری شده باید با مشخصات طراحی در 10% برای فنرهای عمومی یا ±% برای فنرهای دقیق مطابقت داشته باشد. نمونه‌برداری آماری از جداول AQL پیروی می‌کند - معمولاً AQL 1.0 یا 1.5 برای کاربردهای حیاتی - به این معنی که تعداد زیادی از 1000 فنر به بازرسی 80-125 نمونه نیاز دارند.

نحوه ساخت فنر با دست و بدون دستگاه فنر

برای نمونه سازی، کارهای تعمیر و یا مقادیر کم، می توان یک فنر فشرده سازی یا اکستنشن کاربردی بدون فنر اختصاصی ساخت. دستگاه فنری . ابزارآلات حداقل است و این فرآیند برای سیم هایی با قطر کمتر از 2 میلی متر ساده است.

آنچه شما نیاز دارید

سیم فنری با آلیاژ و قطر مناسب (سیم موسیقی ASTM A228 بهترین نقطه شروع است)
سنبه - یک میله گرد یا مته کمی کوچکتر از قطر داخلی مورد نظر (ID). فنرها پس از شکل گیری اندکی برگشت می کنند. اگر ID = 10 میلی متر می خواهید، از سنبه 9-9.5 میلی متری استفاده کنید
گیره نیمکتی یا ماشین تراش برای نگه داشتن سنبه در هنگام پیچیدن
سیم برش و انبر سوزنی
مشعل پروپان و سطل کوئنچ (برای عملیات حرارتی در صورت استفاده از سیم از پیش سخت شده - برای سیم پیچی دستی توصیه نمی شود؛ به جای آن از سیم آنیل شده استفاده کنید)

روش سیم پیچ دستی

سنبه را به صورت افقی در یک گیره محکم کنید یا آن را در یک مته دستی یا ماشین تراش فشار دهید.
انتهای سیم را با استفاده از یک سوراخ یا نوار دریل به سنبه محکم کنید و آن را محکم نگه دارید.
سیم را به صورت مارپیچ محکم و یکنواخت دور سنبه بپیچید. کشش محکم و ثابت را در سراسر بدن اعمال کنید - کشش ناسازگار باعث ایجاد تغییرات قطر و گام می شود.
برای فنرهای فشاری، با هر چرخش یک پیشروی محوری ثابت (پیچ) وارد کنید. از یک راهنمای گام ماشینکاری شده استفاده کنید یا با دقت فاصله را با چشم بچرخانید - گامی معادل 1.5× قطر سیم را به عنوان نقطه شروع در نظر بگیرید.
1 تا 2 سیم پیچ اضافی بسته در هر انتها بپیچید تا سیم پیچ های انتهایی غیر فعال را تشکیل دهند.
سیم را با سیم برش های تراز برش در انتهای آخرین سیم پیچ غیرفعال ببرید.
فنر را از سنبه خارج کرده و طول آزاد و قطر بیرونی را اندازه بگیرید.
با قرار دادن فنر در فر آشپزخانه با دمای 230 درجه سانتیگراد به مدت 20 دقیقه استرس را از بین ببرید و سپس هوا خنک شود. این مرحله به طور قابل توجهی تنظیم اولیه را کاهش می دهد و ابعاد را تثبیت می کند.

فنرهای دستی با قوام ابعادی قطعات ماشینی مطابقت ندارند. انتظار تغییر طول آزاد 3-5% و تغییر قطر 2-4% را هنگام سیم پیچی با دست داشته باشید. برای هر چیزی که نیاز به تلرانس بیشتر یا بیش از 20 تا 30 قطعه دارد، a دستگاه فنری کویل راه حل عملی است

عیوب رایج فنر و نحوه رفع آنها در دستگاه فنر

حتی با نگهداری خوب دستگاه فنری عیوب زمانی ظاهر می شوند که انحرافات راه اندازی یا خواص مواد متفاوت باشد. جدول زیر شایع ترین عیوب را به علل اصلی و اقدامات اصلاحی آنها ترسیم می کند.

راهنمای عیب یابی دستگاه فنر برای تولید فنر سیم پیچ
نقص	علت احتمالی	اقدام اصلاحی
OD به تدریج در طول اجرا افزایش می یابد	نقطه سیم پیچ فرسوده، کشش قرقره سیم کاهش می یابد	نقطه سیم پیچ را جایگزین کنید. کشش ترمز سیم را اضافه کنید
طول رایگان خیلی کوتاه است	ابزار پیچ به اندازه کافی پیش نمی رود. تعداد سیم پیچ نادرست	افست ابزار گام را افزایش دهید. بررسی تعداد رمزگذار
انتهای غیر مربعی	بسته شدن سیم پیچ انتهایی ناهموار؛ چرخ آسیاب صاف نیست	بادامک سیم پیچ انتهایی را تنظیم کنید. چرخ چرخ لباس
ترک خوردگی سطح سیم	درز در سیم؛ قطر سنبه خیلی کوچک (تنش زیاد)	رد تعداد سیم; افزایش شاخص فنر (نسبت D/d)
فنرهای درهم / در هم قفل شده	OD بسیار بزرگ نسبت به زمین. قلاب های انتهایی روی فنرهای اکستنشن	کاهش OD؛ تقسیم کننده ها را در سطل خروجی اضافه کنید
نرخ بهار ناسازگار	تنوع زمین؛ تحمل خارج از قطر سیم	ابزار pitch را دوباره بررسی کنید. مشخصات قطعه سیم را سفت کنید
سوراخ یا انتهای برش تیز	چاقوی برش کسل کننده؛ زاویه برش نادرست	تیز کردن یا تعویض چاقو؛ تنظیم زاویه برش بادامک

استانداردها و تلورانس های کیفیت تولید فنری

فنرها جزء کالاها نیستند - انحرافات ابعادی کوچک تغییرات قابل توجهی در بار و عمر خستگی ایجاد می کند. استانداردهای اصلی حاکم بر تلورانس فنر عبارتند از DIN 2095 / 2096 (فشردهی)، DIN 2097 (کشش) و DIN 2194 (پیچ خوردگی). ISO 10243 و ISO 8458 برای زنجیره های تامین بین المللی نیز اعمال می شود.

تحمل طول رایگان

DIN 2095 سه درجه تحمل را تعریف می کند: درجه 1 (± 0.5٪ طول آزاد)، درجه 2 (± 1٪)، درجه 3 (± 2٪). دستگاه فنری که قطعات درجه 1 را روی فنرهای با طول آزاد 80 میلی‌متری تولید می‌کند، باید 0.4 ± میلی‌متر نگه دارد - که در دستگاه‌های سیم پیچ CNC به خوبی تنظیم شده قابل دستیابی است، اما در ماشین‌های بادامک قدیمی‌تر قابل دستیابی نیست.

تحمل قطر بیرونی

تلورانس روی OD از شاخص فنر و قطر سیم پیروی می کند. برای فنر معمولی با OD = 20 میلی متر و d = 1.5 میلی متر، تحمل درجه 2 تقریباً 0.4 ± میلی متر است. مدرن دستگاه فنری سیستم‌های دارای بازخورد سروو به طور معمول OD را در محدوده ± 0.1 میلی‌متر نگه می‌دارند.

مربع بودن

مربع بودن (عمود بودن سیم پیچ انتهایی به محور فنر) به عنوان حداکثر انحراف بر حسب میلی متر در هر 100 میلی متر طول آزاد مشخص می شود. DIN 2096 درجه 2 اجازه 3 میلی متر در 100 میلی متر را می دهد. فنرها برای مونتاژ دقیق - فنرهای سوپاپ، فنرهای ابزار - به کمتر از 1 میلی متر در 100 میلی متر نیاز دارند.

تحمل نرخ بهار

نرخ فنر بر روی یک لودسل در دو طول تعریف شده آزمایش می شود. تلرانس معمولاً برای فنرهای تجاری 10% و برای فنرهای دقیق 5% است. فنرهای تعلیق خودرو اغلب با نرخ ± 3% و طول آزاد ± 1% نگه داشته می شوند که نیاز به آزمایش 100% بر روی دستگاه های نرخ فنر خودکار دارد.

افزایش مقیاس: از نمونه اولیه تا تولید در ماشین فنری

حرکت از یک نمونه اولیه دستی یا یک ماشین دستی تک شیفت به تولید کامل نیاز به برنامه ریزی در مورد سه متغیر دارد: ظرفیت ماشین، تدارکات مواد و زیرساخت بازرسی.

برآورد نیازهای خروجی ماشین

از محاسبه زیر استفاده کنید: اگر به 500000 فنر در ماه نیاز دارید دستگاه فنری کویل با سرعت 80 فنر در دقیقه کار می کند، تقریباً به 104 ساعت ماشین در ماه نیاز دارید. در 22 روز کاری و 8 ساعت در شیفت، یک دستگاه واحد در یک شیفت، 192 ساعت ماشین در ماه تولید می کند - کاملاً با ظرفیت. اما وقتی زمان راه‌اندازی (30 تا 60 دقیقه در هر تعویض)، زمان از کار افتادن تعمیر و نگهداری (5 تا 8 درصد از کل زمان برای یک ماشین خوب نگهداری) و زمان تأیید مقاله اول را در نظر می‌گیرید، ظرفیت مؤثر تقریباً به 160 تا 170 ساعت قابل استفاده کاهش می‌یابد. برای 75 تا 80 درصد استفاده واقعی در هنگام ذکر ظرفیت تولید برنامه ریزی کنید.

لجستیک سیم در مقیاس

در 500000 فنر در ماه با فنر 30 میلی متری با طول آزاد با سیم 1.5 میلی متری، شما تقریباً 15000 متر سیم در ماه مصرف می کنید - حدود 130 تا 160 کیلوگرم بسته به چگالی آلیاژ. خرید سیم در قرقره های 100 کیلوگرمی در مقابل کلاف های 500 کیلوگرمی می تواند هزینه مواد را 8 تا 15 درصد کاهش دهد. سازگاری قرقره را با خود تأیید کنید دستگاه فنری سیستم پرداخت قبل از سفارش مقادیر زیاد.

بازرسی در حجم

بازرسی 100٪ دستی در 500000 قطعه در ماه عملی نیست. سیستم‌های دید خودکار برای قطر فنر، طول آزاد و وضعیت انتهایی 60 تا 120 فنر در ثانیه را بررسی می‌کنند و نقص‌های پرچم را در زمان واقعی بررسی می‌کنند. تسترهای بار درون خطی نرخ فنر را در هر قسمت تأیید می کنند. هزینه سرمایه برای یک سلول بازرسی کامل خودکار 25000 تا 80000 دلار آمریکا است، اما زمانی که نرخ ضایعات از 1-2٪ به کمتر از 0.1٪ کاهش یابد، به سرعت بازپرداخت می شود.