معادلات مختلف ریاضی برای توصیف خواص فنرها ، بر اساس عواملی مانند ترکیب سیم و اندازه ، قطر سیم پیچ ، تعداد کویل ها و میزان نیروی خارجی مورد انتظار ایجاد شده است. این معادلات برای ساده کردن فرآیند طراحی در نرم افزار رایانه گنجانده شده اند.
اگر فنرها از قطر بسیار كوچك و قطر سیم نیز كوچك باشد، این فنرها معمولاً با یك فرآیند كشیده شده از طریق مانتول ساخته می شوند.
با این حال، برای فنرهای بسیار بزرگ که دارای قطر سیم پیچ بزرگ و قطر سیم نیز بیشتر است ، باید با فرآیندهای گرم اقدام به تولید کنید.
ابتدا باید سیم را گرم کرده و سپس برای باد کردن کویل ها از یک مانگل مناسب استفاده کنید.
دو نوع فنرکه عمدتاً مورد استفاده قرار می گیرد ، فنرهای مارپیچ و فنرهای مسطح است.
مراحل ساخت فنر
مرحله اول - فرایند تولید با سیم پیچ فنر شروع می شود. این کار را می توان با سیم سرد یا گرم انجام داد. سیم پیچ سرد با سیم شروع می شود که در دمای اتاق قرار دارد و شامل سیم پیچ سیم اطراف محور است. فرآیند سیم پیچ گرم برای سیم ضخیم تر یا سهام انبار استفاده می شود. این فلز از قبل گرم می شود تا انعطاف پذیری سیم را افزایش دهد و در حالی که هنوز بسیار گرم است ، فولاد در اطراف شافت پیچ می شود. بعد از اینکه سیم پیچ شد بلافاصله از شافت جدا شده و درون روغن فرو می کنید تا با سرعت زیاد خنک و سفت شود.
مرحله دوم - پس از اتمام این مرحله ، فولاد باید کاملاً سفت شود. روند سیم پیچ باعث ایجاد استرس در سیم می شود که با عملیات حرارتی کاهش می یابد. فنر در مدت زمان مشخصی در دمای مشخص در فر گرم می شود و سپس کنار گذاشته می شود تا آرام آرام خنک شود.
مرحله سوم - مرحله زیر به روش لایه برداری شات و استفاده از دستگاه برای تقویت فولاد برای جلوگیری از خستگی فلز گفته می شود ، که می تواند در هنگام استفاده باعث ترک خوردگی شود.
مرحله چهارم - مرحله بعدی تنظیم نامیده می شود. فنر را به طور صحیح تنظیم می کند و طول فنر مشخص می شود. در طی فرایند ، کاملاً فشرده می شود ، معمولاً چندین بار ، به طوری که تمام سیم پیچ ها کاملاً در مقابل سیم پیچ های مرزی آنها فشرده می شوند.
مرحله پنجم - مرحله آخر در ساخت فنر معمولاً روکش است. این کار برای جلوگیری از خوردگی انجام می شود و کل سطح فنربا لاستیک مایع روکش شده یا با فلز دیگری مانند کروم یا روی روکش شده است.
این فولاد چه سیم گرم باشد و چه سرد ، فرایند استرس را در داخل ماده ایجاد کرده است. برای تسکین این استرس و اجازه دادن به فولاد مقاومت انعطاف پذیر خود ، باید فنر را با تصفیه حرارتی آن گرم کنید. فنر در یک اجاق گرم می شود ، برای مدت معینی در دمای مناسب نگهداری می شود و سپس اجازه می دهد تا به آرامی خنک شود. به عنوان مثال ، فنری ساخته شده از سیم موسیقی به مدت یک ساعت تا 500 درجه فارنهایت (260 درجه سانتیگراد) گرم می شود.
برای آشنایی بیشنر به بلاگ امین فنر مراجعه کنید.
اگر فنرها از قطر بسیار كوچك و قطر سیم نیز كوچك باشد، این فنرها معمولاً با یك فرآیند كشیده شده از طریق مانتول ساخته می شوند.
با این حال، برای فنرهای بسیار بزرگ که دارای قطر سیم پیچ بزرگ و قطر سیم نیز بیشتر است ، باید با فرآیندهای گرم اقدام به تولید کنید.
ابتدا باید سیم را گرم کرده و سپس برای باد کردن کویل ها از یک مانگل مناسب استفاده کنید.
دو نوع فنرکه عمدتاً مورد استفاده قرار می گیرد ، فنرهای مارپیچ و فنرهای مسطح است.
مراحل ساخت فنر
مرحله اول - فرایند تولید با سیم پیچ فنر شروع می شود. این کار را می توان با سیم سرد یا گرم انجام داد. سیم پیچ سرد با سیم شروع می شود که در دمای اتاق قرار دارد و شامل سیم پیچ سیم اطراف محور است. فرآیند سیم پیچ گرم برای سیم ضخیم تر یا سهام انبار استفاده می شود. این فلز از قبل گرم می شود تا انعطاف پذیری سیم را افزایش دهد و در حالی که هنوز بسیار گرم است ، فولاد در اطراف شافت پیچ می شود. بعد از اینکه سیم پیچ شد بلافاصله از شافت جدا شده و درون روغن فرو می کنید تا با سرعت زیاد خنک و سفت شود.
مرحله دوم - پس از اتمام این مرحله ، فولاد باید کاملاً سفت شود. روند سیم پیچ باعث ایجاد استرس در سیم می شود که با عملیات حرارتی کاهش می یابد. فنر در مدت زمان مشخصی در دمای مشخص در فر گرم می شود و سپس کنار گذاشته می شود تا آرام آرام خنک شود.
مرحله سوم - مرحله زیر به روش لایه برداری شات و استفاده از دستگاه برای تقویت فولاد برای جلوگیری از خستگی فلز گفته می شود ، که می تواند در هنگام استفاده باعث ترک خوردگی شود.
مرحله چهارم - مرحله بعدی تنظیم نامیده می شود. فنر را به طور صحیح تنظیم می کند و طول فنر مشخص می شود. در طی فرایند ، کاملاً فشرده می شود ، معمولاً چندین بار ، به طوری که تمام سیم پیچ ها کاملاً در مقابل سیم پیچ های مرزی آنها فشرده می شوند.
مرحله پنجم - مرحله آخر در ساخت فنر معمولاً روکش است. این کار برای جلوگیری از خوردگی انجام می شود و کل سطح فنربا لاستیک مایع روکش شده یا با فلز دیگری مانند کروم یا روی روکش شده است.
این فولاد چه سیم گرم باشد و چه سرد ، فرایند استرس را در داخل ماده ایجاد کرده است. برای تسکین این استرس و اجازه دادن به فولاد مقاومت انعطاف پذیر خود ، باید فنر را با تصفیه حرارتی آن گرم کنید. فنر در یک اجاق گرم می شود ، برای مدت معینی در دمای مناسب نگهداری می شود و سپس اجازه می دهد تا به آرامی خنک شود. به عنوان مثال ، فنری ساخته شده از سیم موسیقی به مدت یک ساعت تا 500 درجه فارنهایت (260 درجه سانتیگراد) گرم می شود.
برای آشنایی بیشنر به بلاگ امین فنر مراجعه کنید.