Produzione di molle a compressione, parte seconda

Rifinitura di una molla a compressione (a mano)

Parte 2 di 2

Si deve continuare a contare fino a raggiungere le spire attive target nella molla di compressione completata. Poi lasciate che si avvolgano ancora un paio di spire. Continuate a contare e svitate la vite di piombo. Il filo si stende su se stesso e inizia a formare spire chiuse.

  • Spegnere il tornio dopo aver lasciato avvolgere circa due bobine chiuse sul perno. Non lasciare che l'estremità del perno superi la guida del filo. Annotare il numero di spire finali effettuate per riferimento.
  • Riavvolgere lentamente il mandrino per allentare la molla sul perno. Non lasciare che il perno del pickup o la ganascia del mandrino afferrino la parte anteriore del filo, perché la molla si allenterà sul perno.

Se è rimasto del filo in più, tagliarlo. Successivamente, è necessario mettere la molla di compressione nel forno per ridurre le sollecitazioni. In questo processo di prova, bisogna lasciarla all'interno per circa trenta minuti. Ricordate che questo processo di riduzione delle tensioni farà contrarre leggermente le molle a filo musicale. Nel caso delle molle in acciaio inox, si espande leggermente.

Dopo aver completato il processo, lasciate raffreddare la molla a compressione a temperatura ambiente, ad esempio raffreddandola ad aria. È possibile misurare la molla per scoprire quanto ci si avvicina all'obiettivo. Inizialmente si dovrebbe controllare il diametro. Se il diametro non è corretto, non è necessario effettuare altre misurazioni. Sarà necessario un perno diverso, che cambierà tutte le altre dimensioni della molla di compressione.

Tuttavia, se il diametro è perfetto, contate le spire attive della molla di compressione. Sarebbe bello se il risultato fosse abbastanza vicino all'obiettivo. È giusto avere un quarto di scarto da una parte o dall'altra per un numero minore di molle. Se la variazione è superiore a 25%, è necessario calcolare la quantità aggiuntiva o inferiore necessaria e cercare di raggiungere il numero di spire desiderato la prossima volta.

Avvolgimento senza vite di piombo

È anche possibile avvolgere la molla a compressione sul tornio senza utilizzare la vite di piombo. Ma in questo caso il problema è che non è possibile ottenere le stesse molle. Scopriamo come fare senza vite di piombo.

  •  Trovare il valore richiesto del passo della molla. Prendere la lunghezza del filo, sottrarre 5,5 volte il diametro e dividere il risultato per il numero di spire attive.
  •  Come in precedenza, avvicinare il gesso alla postazione dell'utensile. Avvicinarlo fino a quando il perno non lascia un paio di segni sul mandrino.
  •  Accendere il tornio e lasciare che il gesso segni un cerchio completo sull'asse.
  •  Portare lentamente il palo dell'utensile verso destra utilizzando il volantino, lasciando che il gesso tocchi il perno. Il gesso continua a segnare quasi lo stesso punto in cui si vuole realizzare la molla.
  •  È possibile contare i segni della bobina realizzati con il gesso in base all'obiettivo e arrestare il movimento verso destra.
  •  Il tornio deve funzionare fino a quando i segni di gesso sono presenti su tutto l'arco.
  •  Effettuare un avvolgimento di prova della molla seguendo il più possibile i segni del gesso.
  • Se le dimensioni della molla non sono corrette, pulire i segni di gesso dall'asta e riprovare ricalcolando il passo.

Realizzare una molla a compressione a mano

(Parte 1 di 2)

Questo articolo illustra il processo di produzione delle molle a compressione. Il modo migliore per imparare il processo di produzione è provare a realizzarle a mano. In questo modo, sarete in grado di apprezzare ciò che fa la macchina. È possibile individuare gli errori nel processo meccanico, apportare le modifiche necessarie per migliorarlo e mettere in pratica l'esperienza acquisita con le prove di fabbricazione manuale delle molle. Poiché la sua fabbricazione è un po' complicata, la nostra analisi è un po' più approfondita di quanto ci si possa aspettare. In fin dei conti, se siete in grado di farlo manualmente, sapete già "come è fatto bene" quando lo fa una macchina. Pertanto, qui discutiamo in modo più dettagliato per cogliere le sfumature e le sottigliezze di questo processo.

Prima di procedere oltre, è necessario raccogliere alcune informazioni sul funzionamento delle attrezzature per la produzione di molle a compressione. Innanzitutto, parliamo del passo di una molla a compressione. Il passo è la distanza tra una bobina aperta e un'altra bobina aperta di una molla a compressione. È essenziale capire che è necessario controllare la velocità del guidafilo che viaggia dal lato sinistro al lato destro quando il perno ruota. Controllando questa velocità, è possibile realizzare rapidamente una molla con il passo desiderato.

È più facile farlo utilizzando un tornio. La velocità può essere gestita innestando la vite di comando. Il tornio manterrà automaticamente il passo richiesto. Tuttavia, probabilmente si utilizzerà un avvolgitore manuale o un trapano per controllare la velocità del processo manuale. È piuttosto impegnativo gestirla manualmente. Non stiamo dicendo che sia impossibile gestirlo a mano, ma in confronto è solo un po' più complicato.

Per ovviare a questo problema, i negozi di molle acquistano una macchina avvolgitrice manuale. Questa apparecchiatura di avvolgimento è in grado di produrre facilmente molle leggere. I produttori di macchine avvolgitrici a mano hanno progettato la macchina in modo tale da poter produrre qualsiasi quantità di molle a compressione dopo averla installata. La cosa migliore è che tutte le molle così prodotte saranno esattamente uguali.

Tuttavia, nel caso di un tornio, anche se si può credere di eseguire ogni volta un processo simile, è molto probabile che si generino molle diverse, soprattutto nel caso di un filo leggero. Questa è la differenza tra la fabbricazione della molla attraverso l'osservazione visiva e l'utilizzo di un'attrezzatura professionale.

Calcolo della lunghezza del filo

Per iniziare il processo di fabbricazione, è necessario stimare la quantità di filo necessaria per realizzare una molla a compressione. È possibile utilizzare il seguente metodo:

1. Moltiplicare il diametro esterno (OD) del filo per 3,3 (un'approssimazione del Pi greco, più un piccolo extra).

2. Decidere il numero di spire necessarie per la molla risultante.

3. Moltiplicare le cifre dei due risultati precedenti per ottenere la lunghezza del filo necessaria.

4. Aumentare il risultato di un piccolo cuscinetto. Si può considerare un metro e mezzo per un cavo pesante, un metro e mezzo per un cavo medio e un metro e mezzo per un cavo leggero. In questo caso, però, è meglio usare il proprio giudizio e tenere in considerazione i dintorni e le tolleranze dell'apparecchiatura.

5. Annotate la cifra risultante. Se è molto più alta di quanto vi aspettavate, rivedete i vostri calcoli. Probabilmente sono corretti. La quantità di filo in una molla è spesso una sorpresa per chi non ne ha mai vista una. Tuttavia, se si supera una quantità sostanziale, ricordarsi di ritagliare. Questo vi farà risparmiare tempo nel lungo periodo.

 

Prima di iniziare, è necessario accertarsi di due cose: innanzitutto, innestare l'ingranaggio posteriore e, in secondo luogo, posizionare correttamente la vite di guida. Tenere presente che la velocità del tornio dipende dal diametro del filo. Maggiore è il diametro, minore è la velocità del tornio. Ora impariamo a impostare la velocità della vite di comando.

È necessario assicurarsi che la vite di piombo vada da sinistra a destra quando la si innesta.

La velocità della vite di guida deve essere impostata in modo da ottenere una distanza appropriata tra le bobine lungo l'arco. Per decidere il passo è possibile tirare a indovinare o misurarlo matematicamente.

 

Il modo più semplice per stimare la distanza della bobina è il seguente:

* - Sottrarre 5,5 volte il diametro del filo dalla sua lunghezza

* Dividere questa cifra per il numero di bobine attive.

Accendere il tornio per coinvolgere la vite di piombo. Tenere il gesso sul montante dell'utensile per avvicinarlo all'arbour in modo che il gesso lo tocchi. Lasciare che il gesso segni l'arbour per almeno due giri. A questo punto arrestare la macchina del tornio.

È possibile confrontare il passo obiettivo con la misura della distanza dei segni di gesso. La cosa migliore è regolare la velocità finché le due misure non sono uguali.

 

Realizzare la prima prova di primavera

Dopo aver impostato la velocità della vite di piombo, si può procedere alla creazione della prima molla.

 

  • Tagliare la lunghezza del filo calcolata sopra. Assicuratevi che non ci sia nessun altro nei paraggi per ridurre al minimo il pericolo durante il processo rimanente. Contemporaneamente, provvedete a riscaldare anche il forno.
  • Far passare il filo e avvicinare il guidafilo sul lato sinistro al perno del pickup per assicurarsi che il filo si agganci a entrambi.
  • Assicuratevi di aver letto e compreso a fondo questa fase prima di proseguire.

È possibile iniziare l'avvolgimento. Lasciare che il mandrino si muova lentamente fino a una bobina completa. Eseguire almeno due bobine complete, che devono toccarsi. Per farlo, è sufficiente tenere il guidafilo leggermente a sinistra, nel punto in cui il filo viene inserito nel perno.

Dopo aver realizzato due spire complete sul perno, è necessario assicurarsi che si verifichino contemporaneamente le due cose seguenti.

 

  • Afferrare la vite di piombo. Se si avvolgono fili di dimensioni superiori a 0,187 pollici, non si deve afferrare il comando della vite di piombo da sopra il filo, ma da sotto il filo. In questo modo, il filo non si ferisce se si rompe accidentalmente il guidafilo.
  • Contare le bobine da qui in poi. Contarle una volta ogni volta che la bobina attiva lascia il punto che la separa dalle bobine finali che passano dalla parte superiore del mandrino.

Transworld Engineering Ltd. fornisce soluzioni produttive attraverso la vendita di macchinari di alta qualità e il supporto ingegneristico per i produttori di molle e gli utenti finali nel mercato britannico ed europeo.

Per assistere i nostri clienti, mettiamo a disposizione un database di informazioni relative alle molle e alle soluzioni di produzione di molle. Questo articolo rappresenta la prima parte di questo database.

La nostra prima parte analizza i diversi tipi di molla. Ognuno di essi ha una serie di applicazioni e svolge una funzione di base diversa. Esistono differenze fondamentali tra i vari tipi di molla, il modo in cui sono realizzati, i materiali con cui possono essere fabbricati e le loro applicazioni.

 

Molle a compressione

"Una molla a compressione resiste a un carico spinto contro o su di essa".

Le molle a compressione sono forse il tipo di molla che si vede più spesso nella vita quotidiana. Si trovano negli oggetti domestici, nei motori, nel controllo della produzione e hanno molti usi domestici e commerciali.

Le molle a compressione offrono una certa flessibilità di movimento e la forza che esercitano cerca di riportare l'oggetto o gli oggetti a cui sono collegate nella loro posizione originale.

Le molle a compressione sono utilizzate nella maggior parte delle forme di automazione, nelle automobili, nei treni e negli aerei. Forniscono funzionalità banali come i fermi delle porte. Possono fornire una funzionalità di base di assorbimento degli urti. Forniscono al carico una libertà di movimento sufficiente a prevenire le sollecitazioni fisse dovute alle vibrazioni, cercando sempre di riportare il carico nella sua posizione ideale.

Foro e asta. In genere, una molla a compressione è ancorata con un'asta che attraversa il suo centro, all'interno del diametro. Questo stelo impedisce alla molla di distorcersi, rigonfiarsi o incastrarsi sotto carico.

La lunghezza libera di una molla si riferisce alla lunghezza del materiale della molla srotolata.

Le molle a compressione possono essere prodotte in diverse forme. Coniche, convesse, concave e a tubo.

 

Molle di estensione

"Una molla di trazione viene utilizzata per unire le cose o per porre 2 oggetti attaccati alla molla sotto un carico fisso diametralmente opposto".

Le molle di trazione sono più comunemente utilizzate in situazioni in cui è necessario consentire un certo grado di movimento tra due oggetti o un oggetto e il suo punto di ancoraggio, dove la forza della molla incoraggia gli oggetti a ritornare alla loro vicinanza originale.

Ad esempio. In una porta di garage tradizionale "basculante", la chiusura della porta allunga la molla. Chi chiude la porta sente la tensione nonostante la gravità sia dalla sua parte. La porta vuole tornare in posizione aperta. Solo in posizione verticale il meccanismo si blocca, lasciando la molla estesa e il meccanismo di blocco che impedisce l'apertura della porta.

È la tensione iniziale che determina la tenuta della molla. Questa tensione iniziale può essere manipolata per ottenere i requisiti di carico di una particolare applicazione. Le molle sono normalmente dotate di ganci, occhielli o altre geometrie di interfaccia alle estremità che si collegano ai componenti opposti. Vengono spesso utilizzate per fornire una forza di ritorno ai componenti che si estendono in una posizione di azionamento.

L'inverso è vero quando si apre la porta. Una volta avviata, con lo slancio del primo sollevamento, la porta torna facilmente in posizione di apertura.

Molle di torsione

"Le molle di torsione forniscono una forza rotante (tangenziale) e sono in genere ancorate a entrambe le estremità e forniscono una resistenza radiale (coppia) al movimento".

Questi ancoraggi, talvolta noti come gambe, forniscono una resistenza radiale. A differenza delle forze laterali che altri tipi di molle forniscono o resistono, le molle di torsione forniscono o resistono alle sollecitazioni di flessione.

Un buon esempio di uso quotidiano che può far pensare a questo è la comune lavagna a fogli mobili dell'ufficio. La clip sul lato o sulla parte superiore della lavagna utilizza una molla di torsione, una gamba attaccata alla lavagna stessa, l'altra alla clip. Quando il fermaglio viene sollevato, esercita una pressione che assicura che, una volta che la carta viene posizionata tra il fermaglio e la lavagna, la pressione assicura che la carta rimanga fissata.

Le molle di torsione forniscono una coppia angolare attorno alla loro circonferenza. Questa forza è misurata in chilogrammi per grado attorno alla circonferenza.

Le molle di torsione hanno una deflessione massima. Questa è la quantità di forza necessaria per sollecitare eccessivamente la molla. È il punto in cui la molla cede in termini di movimento eccessivo o di sollecitazione del materiale all'interno della molla stessa, che di solito la danneggia in modo permanente.

Il carico massimo è la quantità di forza che può essere esercitata su una molla prima che venga raggiunta la massima deflessione.

 

Principi di progettazione delle molle

Il design delle molle si basa su tre principi fondamentali.

  • Il filo per molle di calibro più pesante garantisce una molla più forte
  • Più una bobina è avvolta strettamente, più forte sarà la resistenza della molla.
  • Un numero maggiore di spire attive significa che è necessaria una forza minore per spostare la molla di una determinata distanza dal suo punto di riposo.

Queste regole prevedono alcune avvertenze.

In primo luogo, si applicano alle molle realizzate con lo stesso materiale. A seconda del tipo di molla, esistono materiali adatti a diverse applicazioni che offrono proprietà diverse. Le regole di cui sopra si applicano alle molle realizzate con lo stesso materiale.

Lo stesso vale per l'età e la durata di utilizzo di qualsiasi molla. A causa delle sollecitazioni d'uso, il materiale di qualsiasi molla si degrada in relazione alla sua capacità di funzionare nel tempo. I diversi materiali offrono durate di vita diverse a seconda del caso d'uso.

Il limite di resistenza è definito per i materiali ferrosi (acciaio e ferro) come il livello di sollecitazione al di sotto del quale il materiale può essere sottoposto a cicli infiniti senza cedimenti. (Shigley et al., 2003)

http://mech.sharif.edu/~mechengdesign/Shigley's%20Mechanical%20Engineering%20Design_TextBook.pdf

Se la molla è realizzata con il materiale giusto per la sua applicazione, si può prevedere una durata di vita più lunga. Ad esempio, una molla in acciaio inossidabile può garantire sia la resistenza alla corrosione che una durata di vita superiore a quella dell'applicazione o del dispositivo in cui viene utilizzata.

Tuttavia, il materiale corretto per ogni molla in una determinata applicazione può variare. Di solito esiste un materiale migliore per il lavoro da svolgere.

Con sede a Birmingham e un team piccolo ma altamente qualificato, lavoriamo per garantire che le macchine che forniamo siano di alta qualità, senza farle pagare più del dovuto. Una volta venduta una macchina, continuiamo a fornire ai produttori un supporto tecnico esperto e un'assistenza post-vendita.

In caso di domande, si prega di contattarci al numero 0121 772 9796 o utilizzando il pulsante di contatto in cima a qualsiasi pagina di questo sito.

 

 

 

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